專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)，特別是涉及包括明暗處理在內(nèi)的描繪所用的圖像處理方法。
由于要求減少尺寸和重量，能裝入便攜式游戲機(jī)和類(lèi)似設(shè)備的資源，在硬件和軟件兩方面都受到限制。因此，要求有能以簡(jiǎn)單的途徑，提供逼真圖像的設(shè)備和方法。
圖像處理過(guò)程分為造型，以確定目標(biāo)形狀；描繪，即配置觀察方向，表示目標(biāo)看上去什么樣；繪圖，以產(chǎn)生輸出顯示。明暗處理是描繪的一部分，光線跟蹤是一種描繪技術(shù)。
光線跟蹤是在它們從光源到達(dá)眼睛之前，通過(guò)對(duì)光線的經(jīng)歷過(guò)程(反射，折射，陰影等)的計(jì)算，描繪反射物，透明目標(biāo)或諸如此類(lèi)的一種技術(shù)。但是，如果從光源跟蹤光線，那么到達(dá)眼睛的光線是幾乎不可能被跟蹤的。因此，假想虛擬光線是從眼睛發(fā)射的，它們?cè)谂c實(shí)際光線相反的方向上被跟蹤。
在這一方法中，在虛擬光線到達(dá)目標(biāo)并經(jīng)受反射或折射之后，它們被繼續(xù)跟蹤。這就有可能描繪反射或透明的目標(biāo)。光線從眼睛位置向每一網(wǎng)點(diǎn)發(fā)射，光線與它所射中的第一目標(biāo)之間的交點(diǎn)被確定。這個(gè)目標(biāo)是可見(jiàn)目標(biāo)。在交點(diǎn)進(jìn)行明暗處理，反射光線或透射光線依賴(lài)于目標(biāo)的特性，作為二次光線發(fā)射，被繼續(xù)跟蹤。


圖1是造型示例圖，即魚(yú)眼透鏡造型方法。通過(guò)切去圓的一部分，造出魚(yú)眼透鏡的效果模型，圓的中心點(diǎn)表示為O，在屏幕上與點(diǎn)O距離的R1的地方放置(或顯示)原始圖片。使用這個(gè)模型，變換屏幕上每一象素位置的地址。詳細(xì)地說(shuō)，經(jīng)過(guò)造型，與有待變換到屏幕上的點(diǎn)A2的象素位置相應(yīng)的點(diǎn)A1被確定，它的地址被變換到點(diǎn)A2的地址。用這種方法進(jìn)行圖像處理。在下面的描述中，造型之后得到的象素位置(相應(yīng)于圖1中的A2)將稱(chēng)作造型后的象素位置，造型之前的相應(yīng)象素位置(相應(yīng)于圖1中的A1)將稱(chēng)作造型前的象素位置。
在圖1中，由于點(diǎn)O，距離R1和造型后的象素位置點(diǎn)A2是已知參數(shù)，所以屏幕與代表模型表面上的模截面的弧之間的距離R2(即弧上的點(diǎn)P與點(diǎn)A2之間的距離)被確定，于是與點(diǎn)A2相應(yīng)的造型前的象素位置點(diǎn)A1的位置，利用相似三角形(由點(diǎn)A1，點(diǎn)A2和點(diǎn)P確定的三角形，相似于由點(diǎn)A1，點(diǎn)A3和點(diǎn)O確定的三角形)關(guān)系，為識(shí)別為點(diǎn)P和屏幕之間的交點(diǎn)。距離R2被稱(chēng)為點(diǎn)A2處的距離分量，由點(diǎn)A2和點(diǎn)P之間的線段長(zhǎng)度確定，這兩點(diǎn)是從造型后的象素位置A2所作垂直于屏幕的直線與屏幕及模型表面的交點(diǎn)。順帶提一下，雖然圖1表示的是一個(gè)二維造型示例，但同樣的方法也能增加一個(gè)維度而用于三維造型。
下面將描述圓柱的造型。上面已從一點(diǎn)(點(diǎn)O)開(kāi)始作了魚(yú)眼透鏡模型。如果以一條直線(在圖1中，垂直于紙面延伸的直線)代替這個(gè)點(diǎn)，就可以表示圓柱。圖2是造型過(guò)程的流程圖。在步驟1101中，指定造型后的象素位置，在步驟1102中，利用步驟1101中指定的造型后的象素位置，計(jì)算造型前的象素位置，并且，從造型后的象素位置劃一條直線與屏幕和模型表面相交的兩個(gè)交點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度所確定的距離分量(它相應(yīng)于圖1中的R2)，被輸出至存儲(chǔ)器1104或類(lèi)似單元。步驟1103中，象素被移動(dòng)。造型過(guò)程中重復(fù)步驟1101至1103。
其次，將參考圖3描述明暗處理。明暗處理涉及一種現(xiàn)象，即光線的入射角越大，射至目標(biāo)表面的光線強(qiáng)度比正交入射越小。根據(jù)常用的方法，目標(biāo)表面每單位面積上的光線強(qiáng)度由Xcosθ給出，這里，θ是來(lái)自光源S的光線的矢量1202與正交矢量1201之間的夾角，X是每單位面積上來(lái)自光源S的光量。
在描繪過(guò)程中，用光線跟蹤法進(jìn)行明暗處理，需要利用從光源至目標(biāo)的入射角來(lái)確定目標(biāo)表面上的光量。這就是說(shuō)，從光源S來(lái)的光量X必須乘以cosθ。明暗處理經(jīng)常是計(jì)算強(qiáng)度大，處理速度慢。
當(dāng)從光源S來(lái)的每單位面積上的光量為X，光從光源S至目標(biāo)的入射角為“θ”，如圖3所示時(shí)，目標(biāo)的光接收面積增大，而光與目標(biāo)相交處的每單位面積上的光量下降至Xcosθ。
下面將參考圖4描述余弦計(jì)算。用Av表示從交點(diǎn)至光源的矢量，Bv表示從交點(diǎn)至眼睛位置的矢量，那么，由內(nèi)積(Av·Bv)和矢量絕對(duì)值之間的關(guān)系A(chǔ)v·Bv＝|A||B|cosθ，可得下列公式cosθ=Av·Bv|A||B|]]>公式的分母被給為矢量Av和Bv的長(zhǎng)度分量的乘積，涉及乘法，要求比加法多的大量計(jì)算。
cosθ確定之后，它必須以每單位面積上的光量X相乘，進(jìn)一步增加了計(jì)算量。
由于用常用的光線跟蹤法進(jìn)行明暗處理涉及如上所述大量計(jì)算，若以高速進(jìn)行明暗處理，圖像處理設(shè)備就必定要配備龐大硬件例如乘法器。但對(duì)便攜式游戲機(jī)或類(lèi)似設(shè)備來(lái)說(shuō)，是不希望要乘法器或類(lèi)似裝置的，它們高度期待的小而重要輕。
為達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一種圖像處理方法包括第一步驟，即，計(jì)算距離分量它是屏幕與模型表面之間的距離；和第二步驟，即，將基于距離分量得到的明暗處理值與明暗處理前距離分量中的亮度值相加，以獲得明暗處理后距離分量的亮度值。
另外，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，第一步驟可包括造型步驟，即，計(jì)算屏幕上的造型前的象素位置與造型后的象素位置之間的相應(yīng)之處，以及造型后的象素位置上的距離分量；和第二步驟可包括明暗處理值產(chǎn)生步驟，即，基于造型后的象素位置上的距離分量，產(chǎn)生造型后的象素位置上的象素的明暗處理值，和明暗處理數(shù)據(jù)預(yù)備步驟，即，通過(guò)將造型后的象素位置上的象素的明暗處理值，加到造型后的象素位置上的象素的明暗處理前顏色數(shù)據(jù)中的亮度值上，準(zhǔn)備好造型后的象素位置上的象素的明暗處理后顏色數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的上述和其他有關(guān)目的及特點(diǎn)，從下面結(jié)合附圖所作的描述，以及所附權(quán)利要求指出的創(chuàng)新要素中，將變得更加清楚。
圖1是造型方法的示意圖；圖2是造型過(guò)程的流程圖；圖3是明暗處理方法的示意圖；圖4是如何求得余弦值的示意圖；圖5是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像處理方法的圖像處理設(shè)備的配置示例圖；圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像處理方法的流程圖；圖7是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像處理方法的圖像處理設(shè)備的配置示例圖；圖8是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像處理方法的流程圖；圖9是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的圖像處理方法的圖像處理設(shè)備的配置示例圖；
圖10是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的圖像處理方法的流程圖；圖11是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的圖像處理方法的圖像處理設(shè)備的配置示例圖；圖12是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的圖像處理方法的流程圖；圖13是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的圖像處理方法的圖像處理設(shè)備的配置示例圖；圖14是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的圖像處理方法的流程圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的明暗處理方法的示意圖。
本發(fā)明基于距離分量，在造型后的象素位置上產(chǎn)生象素的明暗處理值，每一距離分量，是由兩點(diǎn)之間，即從造型后的象素位置劃一條與屏幕垂直的直線與屏幕和模型表面的交點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度所確定的距離(即屏幕與模型表面之間的距離)；將明暗處理值加在造型后的象素位置上的象素顏色數(shù)據(jù)(即造型之前的顏色數(shù)據(jù))中的亮度值上；并輸出結(jié)果值作為象素明暗處理后的顏色數(shù)據(jù)中的亮度值。在下面的描述中，在明暗處理之前的顏色數(shù)據(jù)將被稱(chēng)為明暗處理前的顏色數(shù)據(jù)，在明暗處理之后的顏色數(shù)據(jù)將被稱(chēng)為明暗處理后的顏色數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，明暗處理值根據(jù)距離分量(圖15中的R4)與用作亮度參考的預(yù)定距離分量(圖15中的R3)之間的比率來(lái)確定。因此，本發(fā)明取消了余弦計(jì)算的需要，從而簡(jiǎn)化了圖像處理裝置的配置。
圖5和6是說(shuō)明本發(fā)明圖像處理方法第一實(shí)施例的示意圖。圖5表示處理設(shè)備的配置，而圖6是圖像處理的流程圖。參考圖5，圖像處理設(shè)備包括造型塊101，其接收造型后的象素位置的輸入和反向計(jì)算造型前的象素位置；距離分量存儲(chǔ)器102，其存儲(chǔ)距離分量(每個(gè)距離分量是由兩點(diǎn)之間，即從造型后的象素位置劃一條與屏幕垂直的直線與屏幕和模型表面的交點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度所確定的距離)和造型前的象素位置；明暗處理值產(chǎn)生電路103，其使用從距離分量存儲(chǔ)器102輸出的距離分量計(jì)算顏色數(shù)據(jù)的明暗處理值；顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105，其存儲(chǔ)與造型前的象素位置對(duì)應(yīng)的一幀圖像的顏色數(shù)據(jù)；和加法器104，其將明暗處理值產(chǎn)生電路103確定的值與顏色數(shù)據(jù)相加，顏色數(shù)據(jù)是利用造型前的象素位置的地址從顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105讀出的(讀出的顏色數(shù)據(jù)與原始圖片的顏色數(shù)據(jù)相同，它也是與作為地址輸入的造型前的象素位置相應(yīng)的造型后的象素位置上的象素的明暗處理前顏色數(shù)據(jù))。在這里，參考圖1，首先確定造型后的象素位置(圖1的點(diǎn)A2)，然后，反向沿著路徑A2、P、A1確定相應(yīng)的造型前的象素位置(圖1的A1)。
輸入造型塊101的信號(hào)S1，指示造型后的象素位置。從造型塊101輸出并輸入距離分量存儲(chǔ)器102的信號(hào)S2，指示造型前的象素位置。從造型塊101輸出并輸入距離分量存儲(chǔ)器102的信號(hào)S3，指示距離分量，其是由兩點(diǎn)之間，即從造型后的象素位置劃一條與屏幕垂直的直線與屏幕和模型表面的交點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度所確定的距離。
從距離分量存儲(chǔ)器102讀出并輸入明暗處理值產(chǎn)生電路103的信號(hào)S7，指示距離分量，其是由兩點(diǎn)之間，即從造型后的象素位置劃一條與屏幕垂直的直線與屏幕和模型表面的交點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度所確定的距離。從距離分量存儲(chǔ)器102讀出并輸入顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105的信號(hào)S8，指示造型前的象素位置。
從明暗處理值產(chǎn)生電路103輸出并輸入加法器104的信號(hào)S4，指示將要加到象素顏色數(shù)據(jù)上的明暗處理值。從顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105讀出并輸入加法器104的信號(hào)S5，指示造型后的象素位置上的象素顏色數(shù)據(jù)(此后稱(chēng)作造型后象素顏色數(shù)據(jù))，信號(hào)S5也指示造型前象素顏色數(shù)據(jù)。從加法器104輸出的信號(hào)S6，指示明暗處理后象素顏色數(shù)據(jù)。信號(hào)S8用作顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105的地址信號(hào)。以顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105的地址讀出顏色數(shù)據(jù)的信號(hào)S5，用作造型后的象素位置上的象素的明暗處理前顏色數(shù)據(jù)(此后稱(chēng)作造型后象素顏色數(shù)據(jù))。
下面，將參考圖5，概述圖像處理設(shè)備的操作。造型塊101使用預(yù)定的造型方法(例如，用魚(yú)眼，環(huán)形圓柱體等)，基于造型后的象素位置S1，計(jì)算并輸出造型前的象素位置S2和距離分量S3。
距離分量存儲(chǔ)器102存儲(chǔ)一幀的造型前的象素位置S2和距離分量S3。同樣，距離分量存儲(chǔ)器102依照請(qǐng)求也輸出距離分量S7和造型前的象素位置S8。
明暗處理值產(chǎn)生電路103利用從距離分量存儲(chǔ)器102輸出的距離分量S7，輸出造型后的象素位置上的象素顏色數(shù)據(jù)的明暗處理值S4。
顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105接收造型前的象素位置S8的輸入，作為地址，并輸出這些地址上的顏色數(shù)據(jù)，作為相應(yīng)造型后的象素位置上的象素明暗處理前的顏色數(shù)據(jù)S5(即作為造型后的象素顏色數(shù)據(jù))。
加法器104把從明暗處理值產(chǎn)生電路103輸出的明暗處理值S4，加到造型后的象素顏色數(shù)據(jù)的亮度值上，并將結(jié)果值輸出作為明暗處理后的象素顏色數(shù)據(jù)S6。明暗處理后的象素顏色數(shù)據(jù)S6輸入至繪圖塊110，并在顯示器上顯示繪圖(未示)。
下面，將就圖5所示圖像處理設(shè)備的操作，描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例圖6中的圖像處理方法。
首先，圖像處理設(shè)備通過(guò)使用造型塊101在步驟201和202中造型。一種例如參考圖1所述的已知方法用來(lái)造型。例如，造型塊101在步驟201中判斷，每一象素是否落在目標(biāo)區(qū)內(nèi)，如果是，則造型塊101在步驟202中，通過(guò)從造型后的象素位置S1反向跟蹤，計(jì)算造型前的象素位置S2，并計(jì)算距離分量S3。如果在步驟201中判斷象素是在目標(biāo)區(qū)之外，則距離分量S3的假定初始值為0。
在步驟203中，圖像處理設(shè)備將造型期間所計(jì)算的造型前的象素位置S2和距離分量S3存儲(chǔ)到距離分量存儲(chǔ)器102中。
在步驟204中，使用距離分量存儲(chǔ)器102中造型前的象素位置S8的地址，圖像處理設(shè)備讀取顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105中相應(yīng)地址的顏色數(shù)據(jù)，并將它輸出作為與造型前的象素位置S8相應(yīng)的造型后的象素顏色數(shù)據(jù)S5(即作為造型后的象素位置上的象素的顏色數(shù)據(jù))。
在步驟205中，圖像處理設(shè)備從距離分量存儲(chǔ)器讀出距離分量S7，并計(jì)算明暗處理值S4?；诰嚯x分量S7的明暗處理值S4的計(jì)算，是由明暗處理值產(chǎn)生電路103來(lái)完成的。
在步驟206中，圖像處理設(shè)備使用加法器104，將在步驟205中確定的明暗處理值S4與在步驟204中確定的造型后的象素顏色數(shù)據(jù)S5相加，相加的結(jié)果用作明暗處理中的亮度值，并在明暗處理之后輸出象素顏色數(shù)據(jù)。
下面將參考圖15，描述本實(shí)施例步驟205中明暗處理值的計(jì)算。圖15是說(shuō)明用魚(yú)眼透鏡的明暗處理示例圖。造型的魚(yú)眼透鏡以這樣的方式進(jìn)行明暗處理，即它的亮度在中心最高，隨著離中心的距離增加，其亮度下降。如果R3是從透鏡造型表面弧形上的中心點(diǎn)P3至屏幕A3的距離分量，R4是從弧形P4至A4的距離分量，則透鏡中心點(diǎn)上距離分量R3對(duì)應(yīng)于最高亮度部分。在明暗處理過(guò)程中，最高亮度的距離分量被用作要加到屏幕亮度中去的最大值。如果把它取作100，則在屏幕上A4點(diǎn)的明暗處理值給定為100×(R4/R3)，即距離分量R4與距離分量R3之比率乘以100。
加法器104把由此得到明暗處理值加到重新定位到點(diǎn)A4即造型前的象素位置的象素的亮度值(用B4表示)上。因此，在明暗處理之后的亮度值由下式給出(100×(R4/R3))+B4順便說(shuō)，造型之后的點(diǎn)A4的亮度值是使用造型前的象素位置S8的地址，從顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105讀取的造型后的顏色數(shù)據(jù)S5的亮度分量。
因此，本發(fā)明能夠產(chǎn)生類(lèi)似于光線跟蹤法中的那些明暗處理的效果，而不用余弦計(jì)算。取消余弦計(jì)算的需要，相比于常規(guī)技術(shù)來(lái)說(shuō)，能夠簡(jiǎn)化電路的配置，減少處理時(shí)間。
下面，將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖7和8是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明圖像處理方法的第二實(shí)施例示意圖。圖7是表示處理設(shè)備的配置圖，而圖8是圖像處理的流程圖。第二實(shí)施例使得它容易產(chǎn)生復(fù)雜的圖形表示。除圖5所示的圖像處理設(shè)備配置外，圖7所示圖像處理設(shè)備還包括第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307，選擇器308和距離分量加法器306。
參考圖7，圖像處理設(shè)備包括造型塊301，距離分量加法器306，距離分量存儲(chǔ)器302，明暗處理值產(chǎn)生電路303，加法器304，第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305，第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307，和選擇器308。
造型塊301，距離分量存儲(chǔ)器302，明暗處理值產(chǎn)生電路303，和加法器304的操作方式，分別類(lèi)似于圖5所示的造型塊101，距離分量存儲(chǔ)器102，明暗處理值產(chǎn)生電路103，加法器104。
距離分量加法器306是用于計(jì)算距離分量的電路。它將造型塊301輸出的距離分量S3與距離分量存儲(chǔ)器302輸出的距離分量S7相加，并將結(jié)果輸出，作為距離分量信號(hào)S9。
輸入造型塊301的輸入信號(hào)S1，指示造型后的象素位置。從造型塊301輸出并輸入距離分量存儲(chǔ)器302的信號(hào)S2，指示造型前的象素位置。從造型塊301輸出并輸入距離分量加法器306的信號(hào)S3，指示距離分量。
從距離分量加法器306輸出并輸入距離分量存儲(chǔ)器302的信號(hào)S9，指示距離分量(距離分量是從造型塊301輸出的信號(hào)S3與從距離分量存儲(chǔ)器302輸出的信號(hào)S7相加而得到的)。
從距離分量存儲(chǔ)器302輸出并輸入明暗處理值產(chǎn)生電路303和距離分量加法器306的信號(hào)S7，指示距離分量。從距離分量存儲(chǔ)器302輸出并輸入第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305和第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307的信號(hào)S8，指示造型前的象素位置。
從明暗處理值產(chǎn)生電路303輸出并輸入加法器304的信號(hào)S4，指示將要加至象素顏色數(shù)據(jù)上的明暗處理值。
從第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305讀出并輸入第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307和選擇器308的信號(hào)S11，指示已基于存儲(chǔ)在第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的顏色數(shù)據(jù)造型的象素顏色數(shù)據(jù)。輸入選擇器308的信號(hào)S12。是為選擇器提供的選擇控制信號(hào)。它控制選擇器308的輸入信號(hào)S11和信號(hào)S10中哪一個(gè)信號(hào)應(yīng)被選擇為選擇器308的輸出。
從選擇器308輸出并輸入加法器304的信號(hào)S5，指示由選擇器308選擇的造型后的象素顏色數(shù)據(jù)。從加法器304輸出的信號(hào)S6，指示明暗處理后的顏色數(shù)據(jù)。
在第一造型迭代時(shí)，距離分量存儲(chǔ)器中的所有距離分量初始化為0。
第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305和第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307，具有與象素位置對(duì)應(yīng)的地址，并存儲(chǔ)每個(gè)象素的顏色數(shù)據(jù)。
顏色數(shù)據(jù)的讀和寫(xiě)操作，在第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305和第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307中交替地進(jìn)行，當(dāng)?shù)谝活伾珨?shù)據(jù)存儲(chǔ)器305經(jīng)歷讀操作時(shí)，第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307經(jīng)歷寫(xiě)操作。當(dāng)?shù)诙伾珨?shù)據(jù)存儲(chǔ)器307經(jīng)歷讀操作時(shí)，第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305經(jīng)歷寫(xiě)操作。
在讀操作期間，第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305和第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307，各自輸出從距離分量存儲(chǔ)器302輸出的造型前的象素位置S8所對(duì)應(yīng)的地址中存儲(chǔ)的顏色數(shù)據(jù)。
在寫(xiě)操作期間，第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305和第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307，各自將其他存儲(chǔ)器輸出的顏色數(shù)據(jù)寫(xiě)入與造型后的象素位置S1對(duì)應(yīng)的地址。
選擇器308的輸出信號(hào)S5是顏色數(shù)據(jù)，是實(shí)際輸出作為造型后的象素位置上的象素顏色數(shù)據(jù)(造型后的象素顏色數(shù)據(jù))，是通過(guò)控制信號(hào)S12從象素顏色數(shù)據(jù)S10和S11中選擇出來(lái)的。
下面，將就圖7所示圖像處理設(shè)備操作，描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖8所示的圖像處理方法。
根據(jù)本實(shí)施例，圖6流程圖中的步驟204用步驟404代替，其中造型后的象素顏色數(shù)據(jù)被讀出，并重寫(xiě)顏色數(shù)據(jù)。另外，本實(shí)施例還增加距離分量相加的步驟407。
首先，圖像處理設(shè)備通過(guò)使用造型塊301在步驟401和402中造型。一種例如參考圖1描述的已知方法用來(lái)造型。在步驟402中，通過(guò)從造型前的象素位置S1反向跟蹤，計(jì)算造型前的象素位置S2。另外也計(jì)算距離分量S3。
往下，在步驟407中距離分量加法器306通過(guò)將從造型塊301讀出的距離分量S3與從距離分量存儲(chǔ)器302讀出的距離分量S7相加，計(jì)算距離分量S9。
然后，在步驟403中，圖像處理設(shè)備將造型期間計(jì)算的造型前的象素位置S2和距離分量S9，存儲(chǔ)到距離分量存儲(chǔ)器302中。
接著，在步驟404中，圖像處理設(shè)備使用兩個(gè)圖象顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305和306，讀取和重寫(xiě)顏色數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)谝活伾珨?shù)據(jù)存儲(chǔ)器305被選擇為讀存儲(chǔ)器時(shí)，第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305通過(guò)選擇器308輸出與造型后的象素位置S8對(duì)應(yīng)地址中的顏色數(shù)據(jù)，作為相應(yīng)造型后的象素位置上的顏色數(shù)據(jù)。期間，第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307將從第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305讀出的顏色數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到與造型后的象素位置S1對(duì)應(yīng)的地址中。通過(guò)選擇第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307作為讀存儲(chǔ)器，在下一次讀出顏色數(shù)據(jù)時(shí)，圖像顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的顏色數(shù)據(jù)有效地被重寫(xiě)。
類(lèi)似地，在步驟204中，當(dāng)?shù)诙伾珨?shù)據(jù)存儲(chǔ)器307被選擇為讀存儲(chǔ)器時(shí)，第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307通過(guò)選擇器308輸出與造型前的象素位置S8對(duì)應(yīng)地址中的顏色數(shù)據(jù)，作為相應(yīng)造型后的象素位置上的顏色數(shù)據(jù)。第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305使用與造型后的象素位置S1對(duì)應(yīng)的地址，存儲(chǔ)從第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307讀出的顏色數(shù)據(jù)。然后，圖像處理設(shè)備進(jìn)至步驟404，并返回至步驟401，在那里通過(guò)使用造型塊301運(yùn)行下一次造型迭代。
在步驟405中，圖像處理設(shè)備讀取距離分量存儲(chǔ)器的距離分量S7，并計(jì)算明暗處理值S4。基于距離分量S7的明暗處理值S4的計(jì)算由明暗處理值產(chǎn)生電路303進(jìn)行。
往下，在步驟406中，圖像處理設(shè)備使加法器304將步驟405中確定的明暗處理值S4與步驟406中確定的造型后象素顏色數(shù)據(jù)S5相加，并輸出相加結(jié)果。由此，在步驟406中輸出明暗處理的象素顏色數(shù)據(jù)S6。
下面將列舉魚(yú)眼透鏡造型，描述本實(shí)施例的效果。在距離分量存儲(chǔ)器302中的距離分量初始化為0之后，當(dāng)選擇第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305作為讀存儲(chǔ)器進(jìn)行步驟401至406時(shí)，對(duì)組成原始圖形的象素，以這樣的方法進(jìn)行明暗處理，即隨著它們逼近周邊而離開(kāi)中心的距離增加，象素變得較暗，如第一實(shí)施例的情況，結(jié)果看起來(lái)好像附著到球的表面。然后，從步驟404返回到步驟401，選擇第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307作為讀存儲(chǔ)器，并且用第一圖像作原始(明暗處理前)圖形，再次進(jìn)行步驟401至406。結(jié)果，組成原始圖像的象素，以這樣的方法進(jìn)行明暗處理，即隨著它們逼近周邊而離開(kāi)中心的距離增加，象素變得較暗。此外，(由于在第一造型迭代中所得的距離分量與在第二造型迭代中所得的距離分量被相加)用這種方法繪制出來(lái)的結(jié)果圖像，中心與周邊之間的對(duì)比度加強(qiáng)。換句話說(shuō)，結(jié)果圖像實(shí)際上是對(duì)原始圖形兩次重復(fù)進(jìn)行造型的明暗處理兩者。
因此，通過(guò)選擇圖像顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305和307交替地作為讀存儲(chǔ)器，和多次重復(fù)步驟401至406，能夠容易得到圖形顯示，其中，例如，球面上的圖形從中心移到周邊，隨時(shí)間增加中心的亮度。
下面，將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖9和10是根據(jù)本發(fā)明的圖像處理方法第三實(shí)施例的示意圖。圖9是處理設(shè)備的配置圖，而圖10是圖像處理的流程圖。參考圖9，除圖7所示圖像處理設(shè)備的配置外，根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理設(shè)備還包括另外的造型塊，用于在屏幕上重復(fù)不同類(lèi)型的造型和顯示結(jié)果；以及用于選擇造型塊的選擇器。
參考圖9，圖像處理設(shè)備包括第一造型塊501；第二造型塊510；選擇器509，其接收從第一造型塊501和第二造型塊510來(lái)的輸出，并有選擇地輸出它們中的一個(gè)；距離分量存儲(chǔ)器502；距離分量加法器506；明暗處理值產(chǎn)生電路503；加法器504；第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器505；第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器507；以及選擇器508，其接收從第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器505和第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器507來(lái)的輸出，并有選擇地輸出它們中的一個(gè)。在這些當(dāng)中，第一造型塊501，距離分量存儲(chǔ)器502，明暗處理值產(chǎn)生電路503，加法器504，第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器505，距離分量加法器506，第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器507和選擇器508的配置分別類(lèi)似于造型塊301，距離分量存儲(chǔ)器302，明暗處理值產(chǎn)生電路303，加法器304，第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305，距離分量加法器306，第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307和選擇器308。因此，圖9中的圖像處理電路除圖7所示圖像處理電路的配置外，還包括第二造型塊510和選擇器509。
基于造型后的象素位置S1，并使用與第一造型塊501不同式樣的造型，第二造型塊510輸出在造型期間計(jì)算的造型前的象素位置S14和距離分量S13。即使第二造型不同于第一造型，例如在做魚(yú)眼透鏡和環(huán)形圓柱體造型時(shí)，距離分量S13也由兩點(diǎn)之間，即從造型后的象素位置劃一條與屏幕垂直的直線與屏幕和模型表面的交點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度確定。
選擇器509基于從第一造型(距離分量S3和造型前的象素位置S2)來(lái)的輸出，或從第二造型(距離分量S13和造型前的象素位置S14)來(lái)的輸出，選擇輸出造型前的象素位置S15和距離分量S16。
距離分量存儲(chǔ)器502存儲(chǔ)距離分量和造型后的象素位置。輸入至距離分量存儲(chǔ)器502中的信號(hào)之一代表距離分量S9，另一輸入信號(hào)代表造型后的象素位置S15。從距離分量存儲(chǔ)器502輸出的信號(hào)之一代表讀出的距離分量S7，另一輸出信號(hào)代表讀出的造型前的象素位置S8。
距離分量加法器506接收從選擇器509輸出的距離分量S16，和從距離分量存儲(chǔ)器502讀出的距離分量S7，把兩個(gè)距離分量相加，并將相加結(jié)果作為距離分量S9，輸出至距離分量存儲(chǔ)器。
明暗處理值產(chǎn)生電路503以類(lèi)似于圖7中所示的明暗處理值產(chǎn)生電路303的方式操作。加法器504以類(lèi)似于加法器304的方式操作。第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器505以類(lèi)似于第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器305的方式操作。第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器507以類(lèi)似于第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器307的方式操作。選擇器508以類(lèi)似于選擇器308的方式操作。因此，將省略對(duì)這些部件的說(shuō)明。
圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的圖像處理方法的流程圖。本實(shí)施例與第二實(shí)施例的不同之外是，所使用的造型塊從多個(gè)造型塊601和602中(它們與圖9中的造型塊501和510相對(duì)應(yīng))選擇。除造型塊的數(shù)目和選擇類(lèi)型式樣的步驟608以外，步驟607、603、604、605和606與第二實(shí)施例中的步驟407、403、404、405和406相對(duì)應(yīng)，執(zhí)行的操作類(lèi)似于相應(yīng)步驟的那些操作。
首先，在步驟601和602中，圖像處理設(shè)備通過(guò)使用多個(gè)造型塊同時(shí)進(jìn)行造型。再一次，一種例如參考圖1所述的已知方法用來(lái)造型。在步驟601中，通過(guò)從造型后的象素位置S1反向跟蹤，計(jì)算造型前的象素位置S2。另外，也計(jì)算距離分量S3。在步驟602中，通過(guò)造型后的象素位置S1反向跟蹤，計(jì)算造型前的象素位置S13。同樣，也計(jì)算距離分量S14。
其次，在步驟608中，圖像處理設(shè)備選擇要用于造型的造型塊。從被選擇的造型塊輸出的距離分量和造型前的象素位置，被送至步驟607作為距離分量S16和造型前的象素位置S15，以供在描繪操作中使用。
在步驟607中，由距離分量加法器506將距離分量S16與從距離分量存儲(chǔ)器502輸出的距離分量S7相加，產(chǎn)生距離分量S9。
然后，在步驟603，圖像處理設(shè)備將距離分量S9和造型前的象素位置S15，存儲(chǔ)到距離分量存儲(chǔ)器502中。
接著，在步驟604中，圖像處理設(shè)備使用兩個(gè)顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器505和507讀取和重寫(xiě)顏色數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)谝活伾珨?shù)據(jù)存儲(chǔ)器505被選擇為讀存儲(chǔ)器時(shí)，第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器505通過(guò)選擇器508輸出造型前的象素位置S8對(duì)應(yīng)地址中的顏色數(shù)據(jù)，作為相應(yīng)造型后的象素位置上的顏色數(shù)據(jù)。這時(shí)，第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器507將從第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器505讀出的顏色數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到與造型后的象素位置S1對(duì)應(yīng)的地址中。
類(lèi)似地，當(dāng)?shù)诙伾珨?shù)據(jù)存儲(chǔ)器507被選擇為讀存儲(chǔ)器時(shí)，第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器507通過(guò)選擇器508，在步驟604輸出與造型前的象素位置S8對(duì)應(yīng)的地址中的顏色數(shù)據(jù)，作為相應(yīng)造型后的象素位置上的顏色數(shù)據(jù)。第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器505將從第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器507讀出的顏色數(shù)據(jù)，寫(xiě)入與造型后的象素位置S1對(duì)應(yīng)的地址中。
在步驟605中，圖像處理設(shè)備從距離分量存儲(chǔ)器讀出距離分量S7，并計(jì)算明暗處理值S4。基于距離分量S7的明暗處理值S4的計(jì)算，由明暗處理值產(chǎn)生電路503執(zhí)行。
往下，在步驟606中，圖像處理設(shè)備使用加法器504，將在步驟605確定的明暗處理值S4，與在步驟604確定的造型后的象素顏色數(shù)據(jù)S5相加，并輸出相加的結(jié)果。因此，圖像處理設(shè)備在步驟606中輸出經(jīng)過(guò)明暗處理的象素顏色數(shù)據(jù)S6，然后返回到步驟601和步驟602。
通過(guò)制備多個(gè)不同造型式樣的造型塊，本實(shí)施例能夠產(chǎn)生經(jīng)過(guò)明暗處理的圖像，它包含重疊或被對(duì)準(zhǔn)的與原始圖形的不同形狀的目標(biāo)。
下面，將描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖11和12是根據(jù)本發(fā)明圖像處理方法的第四實(shí)施例示意圖。圖11是處理設(shè)備的配置圖，而圖12是圖像處理的流程圖。第四實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處是，通過(guò)將距離分量作為明暗處理值與顏色數(shù)據(jù)相加，準(zhǔn)備好明暗處理后的顏色數(shù)據(jù)，不產(chǎn)生專(zhuān)用的明暗處理值。參考圖11，從距離分量存儲(chǔ)器702讀出的距離分量S7作為明暗處理值，直接輸入至加法器704。加法器704通過(guò)將距離分量S7與從顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器705輸出的顏色數(shù)據(jù)S5相加，產(chǎn)生明暗處理后的顏色數(shù)據(jù)。順便說(shuō)，圖11中的造型塊701，距離分量存儲(chǔ)器702，加法器704，顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器705，和繪圖塊710分別與圖5中的造型塊101，距離分量存儲(chǔ)器102，加法器104，顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105，和繪圖塊110相對(duì)應(yīng)。它們的操作與圖5中相應(yīng)部件的操作相同，因此，將省略對(duì)它們的說(shuō)明。
圖12是根據(jù)本發(fā)明圖像處理方法的第四實(shí)施例流程圖。本實(shí)施例與圖6所示第一實(shí)施例的不同之處是，圖6中的步驟205已刪除，步驟206已用將距離分量與顏色數(shù)據(jù)相加的步驟206A代替。其他步驟與圖6中的步驟相同，因此將省略對(duì)它們的說(shuō)明。
由于不需要使用公式計(jì)算明暗處理值，所以，本實(shí)施例能取消明暗處理值產(chǎn)生電路，因此使尺寸減小。
順便說(shuō)，雖然已描述過(guò)將第四實(shí)施例應(yīng)用到第一實(shí)施例中的情況，但是，這種技術(shù)思想也可應(yīng)用到第二和第三實(shí)施例中。當(dāng)應(yīng)用到第二實(shí)施例中時(shí)，如圖7所示的明暗處理值產(chǎn)生電路303被除去，輸入到加法器304的是信號(hào)S7，而不是S4。同樣，圖8中的步驟405被刪除，在步驟406中，被相加的是距離分量，而不是明暗處理值。當(dāng)這種技術(shù)思想應(yīng)用到第三實(shí)施例中時(shí)，圖9所示的明暗處理值產(chǎn)生電路303被除去，輸入到加法器504的是信號(hào)S7，而不是信號(hào)S4。同樣，圖10中的步驟605被刪除，步驟606中相加的是距離分量，而不是明暗處理值。
下面，將描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。圖13和14是根據(jù)本發(fā)明圖像處理方法的第五實(shí)施例的示意圖。圖13是處理設(shè)備的配置圖，而圖14是圖像處理的流程圖。第五實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處是，明暗處理值存儲(chǔ)在表格中，根據(jù)相應(yīng)的距離分量回送。參考圖13，除圖5中的明暗處理值產(chǎn)生電路103外，根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理設(shè)備包括明暗處理值存儲(chǔ)器803，它的地址與距離分量S7相對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)象素顏色數(shù)據(jù)的明暗處理值S4數(shù)據(jù)。換句話說(shuō)，利用預(yù)存的表格式的象素顏色數(shù)據(jù)明暗處理值，明暗處理值存儲(chǔ)器803輸出與輸入的距離分量S7對(duì)應(yīng)的明暗處理值S4。順便說(shuō)，圖13中的造型塊801，距離分量存儲(chǔ)器802，加法器804，顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器805，和繪圖塊810分別與圖5中的造型塊101，距離分量存儲(chǔ)器102，加法器104，顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器105，和繪圖塊110相對(duì)應(yīng)。它們的操作與圖5中相應(yīng)部件的操作相同，因此，將省略對(duì)它們的說(shuō)明。
圖14是根據(jù)本發(fā)明圖像處理方法的第五實(shí)施例的流程圖。本實(shí)施例與圖6所示第一實(shí)施例不同之處在于步驟205已被步驟205A代替，在步驟205中，明暗處理值S4是利用圖6中明暗處理值產(chǎn)生電路103，根據(jù)輸入的距離分量S7計(jì)算而得的，步驟205A是將以表格形式存儲(chǔ)在明暗處理值存儲(chǔ)器803中的明暗處理值S4，利用與距離分量S7對(duì)應(yīng)的地址讀出來(lái)。其他步驟與圖6中的那些步驟相同，因此，將省略對(duì)它們的說(shuō)明。
順便說(shuō)，雖然已描述過(guò)第五實(shí)施例應(yīng)用到第一實(shí)施例中的情況，但這種技術(shù)思想也可應(yīng)用到第二和第三實(shí)施例。當(dāng)應(yīng)用到第二實(shí)施例時(shí)，圖7所示的明暗處理值產(chǎn)生電路303用明暗處理值代替，該明暗處理值是利用與距離分量S7對(duì)應(yīng)的地址，從存儲(chǔ)明暗處理值的存儲(chǔ)器中讀出的。同樣，修改圖8中的步驟406，使明暗處理值從存儲(chǔ)明暗處理值的明暗處理值存儲(chǔ)器中讀出。當(dāng)技術(shù)思想應(yīng)用到第三實(shí)施例時(shí)，圖9中所示的明暗處理值產(chǎn)生電路503用明暗處理值存儲(chǔ)器代替，明暗處理值是利用與距離分量S7對(duì)應(yīng)的地址從其中讀出。另外，也修改圖10中的步驟606，使明暗處理值從存儲(chǔ)明暗處理值的明暗處理值存儲(chǔ)器中讀出。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在造型期間計(jì)算得的屏幕和模型表面之間的距離分量，在描繪過(guò)程中被重復(fù)利用。還有，明暗處理過(guò)程中亮度的計(jì)算，可簡(jiǎn)單地將由距離分量得到的值，加到從造型后的象素位置上作為顏色數(shù)據(jù)讀出的亮度值上。因此，能容易地產(chǎn)生類(lèi)似于光線跟蹤法中的明暗處理效果，而不需要余弦計(jì)算。這就能簡(jiǎn)化圖像處理設(shè)備和減少處理時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理方法，其特征在于所述方法包括第一步驟計(jì)算距離分量，即屏幕與模型表面之間的距離；和第二步驟將基于所述距離分量得到的明暗處理值與明暗處理前顏色數(shù)據(jù)的亮度值相加，以獲得明暗處理后顏色數(shù)據(jù)的亮度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于所述第一步驟包括造型步驟計(jì)算屏幕上與所述造型后的象素位置相應(yīng)的造型前的象素位置，以及所述造型后的象素位置上的距離分量；和所述第二步驟包括明暗處理值產(chǎn)生步驟基于所述造型后的象素位置上的所述距離分量，產(chǎn)生所述造型后的象素位置上的象素的明暗處理值，和明暗處理數(shù)據(jù)預(yù)備步驟通過(guò)將所述造型后的象素位置上的所述象素的所述明暗處理值，加到所述造型后的象素位置上的所述象素的明暗處理前顏色數(shù)據(jù)中的亮度值上，準(zhǔn)備好所述造型后的象素位置上的所述象素的明暗處理后顏色數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于所述造型步驟，在所述屏幕上設(shè)置造型后的象素位置，尋找所述造型后的象素位置的垂直線與所述模型表面的交點(diǎn)，利用所述交點(diǎn)確定造型前的象素位置，并輸出所述造型后的象素位置與所述交點(diǎn)之間的距離，作為所述第二步驟的所述距離分量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于所述明暗處理值產(chǎn)生步驟，利用具有所述明暗處理值和所述距離分量之間正相關(guān)的預(yù)定公式，計(jì)算所述明暗處理值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理方法，其特征在于所述明暗處理值產(chǎn)生步驟，基于所述造型后的象素位置上的所述距離分量與作為基準(zhǔn)的具有預(yù)定值距離分量的比率，計(jì)算所述明暗處理值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于所述明暗處理值產(chǎn)生步驟，利用與所述造型后的象素位置上的所述距離分量相應(yīng)的地址，從表中讀取所述明暗處理值。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于所述第二步驟進(jìn)一步包括距離分量存儲(chǔ)步驟在距離分量存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)所述造型前的象素位置，和所述造型后的象素位置上的所述距離分量；和顏色數(shù)據(jù)讀取步驟接收所述造型前的象素位置，作為存儲(chǔ)象素顏色數(shù)據(jù)的顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址，并輸出所讀取的數(shù)據(jù)，作為與所述造型前的象素位置相應(yīng)的所述造型后的象素位置上的明暗處理前顏色數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理方法，其特征在于所述明暗處理值產(chǎn)生步驟，利用具有所述明暗處理值和所述距離分量之間正相關(guān)的預(yù)定公式，計(jì)算所述明暗處理值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理方法，其特征在于所述明暗處理值產(chǎn)生步驟，基于所述造型后的象素位置上的所述距離分量與作為基準(zhǔn)的具有預(yù)定值的一距離分量的比率，計(jì)算所述明暗處理值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理方法，其特征在于所述明暗處理值產(chǎn)生步驟，利用與所述造型后的象素位置上的所述距離分量相應(yīng)的地址，從提供的表中讀取所述明暗處理值。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理方法，其特征在于在所述第二步驟中所述距離分量存儲(chǔ)步驟，將所述造型后的象素位置上的所述距離分量，與存儲(chǔ)在所述距離分量存儲(chǔ)器中的距離分量相加，并將結(jié)果存儲(chǔ)在所述距離分量存儲(chǔ)器中；和所述顏色數(shù)據(jù)讀取步驟，接收所述造型前的象素位置，作為所述顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址，輸出所讀取的數(shù)據(jù)，作為與所述造型前的象素位置相應(yīng)的所述造型后的象素位置的明暗處理前顏色數(shù)據(jù)，并利用與所述造型后的象素位置相應(yīng)的地址，寫(xiě)所讀取的數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理方法，其特征在于在所述第二步驟中所述距離分量存儲(chǔ)步驟，將所述造型后的象素位置上的所述距離分量，與存儲(chǔ)在所述距離分量存儲(chǔ)器中的距離分量相加，并將結(jié)果存儲(chǔ)在所述距離分量存儲(chǔ)器中；和所述顏色數(shù)據(jù)讀取步驟使用第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，和接收所述造型前的象素位置，作為所述第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址，并且，在輸出所讀取的數(shù)據(jù)，作為與所述造型前的象素位置相應(yīng)的所述造型后的象素位置上的明暗處理前顏色數(shù)據(jù)時(shí)，利用與所述造型后的象素位置相應(yīng)的地址，將所述讀取的數(shù)據(jù)寫(xiě)入所述第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，或者接收所述造型前的象素位置，作為所述第二顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址，并且，在輸出所讀取的數(shù)據(jù)，作為與所述造型前的象素位置相應(yīng)的所述造型后的象素位置上的明暗處理前顏色數(shù)據(jù)時(shí)，利用與所述造型后的象素位置相應(yīng)的地址，將所述讀取的數(shù)據(jù)寫(xiě)入所述第一顏色數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像處理方法，其特征在于所述明暗處理值產(chǎn)生步驟，利用具有所述明暗處理值和所述距離分量之間正相關(guān)的預(yù)定公式，計(jì)算所述明暗處理值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理方法，其特征在于所述明暗處理值產(chǎn)生步驟，基于所述造型后的象素位置上的所述距離分量與作為基準(zhǔn)的具有預(yù)定值的一距離分量的比率，計(jì)算所述明暗處理值。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像處理方法，其特征在于所述明暗處理值產(chǎn)生步驟，利用與所述造型后的象素位置上的所述距離分量相應(yīng)的地址，從提供的表中讀取所述明暗處理值。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像處理方法，其特征在于所述第一步驟包括多個(gè)造型步驟利用彼此不同的模型，計(jì)算所述屏幕上與造型后的象素位置相應(yīng)的造型前的象素位置，以及所述造型后的象素位置上的距離分量；和造型選擇步驟選擇所述多個(gè)造型步驟之一中計(jì)算的所述造型前的象素位置和所述距離分量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像處理方法，其特征在于所述明暗處理值產(chǎn)生步驟，利用具有所述明暗處理值和所述距離分量之間正相關(guān)的預(yù)定公式，計(jì)算所述明暗處理值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖像處理方法，其特征在于所述明暗處理值產(chǎn)生步驟，基于所述造型后的象素位置上的所述距離分量與作為基準(zhǔn)的具有預(yù)定值的一距離分量的比率，計(jì)算所述明暗處理值。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像處理方法，其特征在于所述明暗處理值產(chǎn)生步驟，利用與所述造型后的象素位置上的所述距離分量相應(yīng)的地址，從提供的表中讀取所述明暗處理值。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于所述第一步驟包括造型步驟計(jì)算所述屏幕上造型前的象素位置與造型后的象素位置之間的相應(yīng)之處，以及所述造型后的象素位置上的距離分量；和所述第二步驟包括明暗處理數(shù)據(jù)準(zhǔn)備步驟通過(guò)將所述造型后的象素位置上的所述象素的所述明暗處理值，加到所述造型后的象素位置上的所述象素的明暗處理前顏色數(shù)據(jù)中的亮度值上，準(zhǔn)備好所述造型后的象素位置上的所述象素的明暗處理后顏色數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種圖像處理方法，它能產(chǎn)生與光線跟蹤法中類(lèi)似的那些明暗處理效果而不需要余弦計(jì)算，所述方法包括第一步驟，即計(jì)算距離分量，其是屏幕和模型表面之間的距離；和第二步驟，即將基于所述距離分量得到的明暗處理值與明暗處理前顏色數(shù)據(jù)(在明暗處理之前的顏色數(shù)據(jù))中的亮度值相加，以獲得明暗處理后顏色數(shù)據(jù)(明暗處理之后的顏色數(shù)據(jù))中的亮度值。
文檔編號(hào)G06T15/80GK1438615SQ0310439
公開(kāi)日2003年8月27日 申請(qǐng)日期2003年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月13日
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