图像处理装置和图像处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种图像处理装置和一种图像处理方法，其中，所述图像处理装置具有第一数据生成单元，用于通过针对矢量格式图形数据解析直线轮廓和曲线轮廓来形成直线轮廓三角形和曲线轮廓三角形，从而生成三角形数据；第二数据生成单元，用于根据三角形数据生成模版数据；以及第三数据生成单元，用于参照所述模版数据来生成光栅格式图形数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于根据矢量格式图形数据生成光栅格式图形数据 的绘图技术。
技术介绍
通过组合诸如点、直线、曲线、矩形、椭圆这样的图形要素构成 的图像称作矢量图形。另一方面，由点阵(像素或点)构成的图像称作 光栅图形。通常，在显示器上显示的图像或者由打印机打印的图像是光栅图 形。因此，当由这些设备处理矢量图形时，需要将矢量图形转换为光 栅图形(光栅化)。光栅化的处理开销较高，而且需要高性能的计算机 用于光栅化复杂的矢量图形。另一方面，因为每次显示矢量图形都可以生成合适分辨率的光栅 图形，所以不会出现轮廓等的图像质量由于图像的放大、縮小和变形 而恶化的情况。因此，在许多情况下，将诸如图表和图画这样的、轮 廓清晰的人工图像作为矢量图形来处理。在许多情况下，将诸如照片 这样的自然图像作为光栅图形来处理。作为矢量图形的最熟悉的使用实例，字体己经是熟知的。在早期的个人电脑(在下文中称作"PC")中，由于CPU性能的限制，所以使用光栅格式的字体(位图字体)。但是，在位图字体中，必须存储每 个分辨率的字体数据，因此，需要大量存储空间。随着CPU性能的提高，当前的PC可以通过下述方式，禾U用较少的存储空间，显示高质量的字体，即，预先存储与分辨率无关的矢 量格式字体(轮廓字体)数据，并且在每种情况下，生成对应于显示器 或者打印机的合适分辨率的字体。然而，嵌入移动电话、汽车导航系统等的CPU具有相对低的处理能力。因此，希望能够减少光栅化矢量图形所需的计算代价。近些年来，为了实现以上的目的，已经使用了图形处理单元(GPU)。在使用GPU的光栅化技术中，使用多个三角形来近似得到 曲线。因此，当放大光栅图形时，光栅图形具有粗糙的外观。因为为 了平滑地光栅化矢量图形，需要通过使用大量三角形来提高曲线的近 似精度，所以必然要增加存储容量和处理代价。这里，已提出了一种 用于通过使用例如GPU来光栅化矢量图形的技术(参考文件C.Loop and J.Blinn ， Resolution Independent Curve Rendering using Programmable Graphics Hardware,参照SIGGRAPH 2005)。在该参考 文件中的光栅化技术的处理包括2阶段的处理，B卩，由CPU执行的 预处理，以及由GPU执行的主处理。在该参考文件中的光栅化技术中，不是以三角形为单位来处理矢 量图形，而是以接近曲线的像素为单位来处理。因此，总是可以在不 依赖于分辨率的情况下平滑地光栅化曲线。另外，存储容量和处理代 价与分辨率无关，因此，不需要增加存储容量和处理代价。然而，在上述参考文件中的光栅化技术中，存在以下两个问题。(1) 预处理代价高。如果图形的几何形状不随时间而变化，则预 处理的代价不会变成严重的问题。这是因为执行预处理一次之后不需 要再次执行预处理。但是，当图形的几何形状动态地变化时，必须在 每种情况下再次执行预处理，因此，在许多情况下，在整个光栅化处 理中预处理将成为瓶颈。(2) a混合(Alphablending)用于抗锯齿处理(anti-aliasing)。"抗锯齿 处理"是用于消除在光栅化图形的轮廓线上出现的锯齿形(台阶状的 失真)的处理。"a混合"是用于通过使用被称为a值的系数，半透明 地混合两个像素值的处理。众所周知，为了使用a混合，全部图形对象必须按照深度值排序 (深度排序)，并且按照更深位置的图形的顺序来光栅化。深度排序是 具有极高代价的处理，并且在很多情况下，会是整个光栅化处理的瓶颈。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面的图像处理装置的特征在于，其包括第 一数据生成单元，其通过针对矢量格式图形数据解析直线轮廓和曲线 轮廓来形成直线轮廓三角形和曲线轮廓三角形，从而生成三角形数据；第二数据生成单元，其根据三角形数据生成模版数据；以及第三 数据生成单元，其参照模版数据生成光栅格式图形数据。注意，本发 明不仅可以实现为如上所述的装置专利技术，还可以实现为方法专利技术。附图说明图1是显示根据第一实施例的图像处理装置的示意结构的框图2是显示矢量格式图形的一个实例的示图3是显示在参考文件中描述的光栅化技术的处理流程的流程图4是显示矢量数据的一个实例的示意图5A和5B是显示直线轮廓和曲线轮廓的实例的示意图6A和6B是显示凸曲线轮廓和凹曲线轮廓的实例的示意图7A和7B是显示依照细分割来更新的被细分的曲线轮廓和直线轮廓的实例的示意图8是显示被划分为三角形数据的直线轮廓的实例的示意图； 图9A和9B是显示已经被光栅化的直线轮廓和曲线轮廓的实例的示意图IO是显示生成的光栅数据的实例的示意图； 图11是显示在第一实施例中三角形数据生成单元2的处理程序 的流程图12是显示在第一实施例中的直线轮廓的实例的示意图； 图13是显示第一实施例中的根据直线轮廓生成的三角形数据的 实例的示意图14显示第一实施例中根据直线轮廓生成的三角形顶点号的实例；图15是显示第一实施例中生成根据直线轮廓生成的三角形模版数据的实例的示意图16A和16B是显示第一实施例中生成表示曲线轮廓的三角形 模版数据的实例的示意图17A和17B是显示第一实施例中生成光栅数据的实例的示意图18是显示第一实施例中的处理过程的流程图； 图19是显示第二实施例中根据直线轮廓生成的三角形数据的实 例的示意图20是显示第二实施例中生成根据直线轮廓生成的三角形模版 数据的实例的示意图21A和21B是显示第二实施例中生成表示曲线轮廓的三角形 模版数据的实例的示意图22是显示根据第三实施例的图像处理装置的示意结构的框图23是显示用于说明第四实施例的矢量格式图形的一个实例的 示意图24是显示第四实施例中的直线轮廓和曲线轮廓的实例的示意图25A和25B是显示第四实施例中的凸曲线轮廓和凹曲线轮廓的实例的示意图26A和26B是显示三次Bezier曲线(cubic Bezier curves)中的曲线轮廓的实例的示意图27是显示第四实施例中根据直线轮廓生成的三角形数据的实例的示意图28是显示第四实施例中生成根据直线轮廓生成的三角形模版 数据的实例的示意图29A和29B是显示第四实施例中生成根据直线轮廓生成的三角形模版数据的实例的示意图30A和30B是显示第四实施例中生成光栅数据的实例的示意图。具体实施例方式将参照附图描述实施例。在第一实施例中，将仅描述为了消除预处理的使用而进行的凸曲 线光栅化处理。如图1所示，图像处理装置具有矢量数据存储单元1，三角形数据生成单元2，三角形数据存储单元3，模版数据生成单元 4，模版数据存储单元5，光栅数据生成单元6，光栅数据存储单元7 和显示单元8。在图1中还显示了关于各个框的数据的流程。在上述结构中，矢量数据存储单元1存储矢量格式图形数据。 三角形数据生成单元2读取矢量数据存储单元1中存储的矢量格 式图形数据，并且生成将在后面详细描述的三角形数据。三角形数据存储单元3存储由三角形数据生成单元2生成的三角 形数据。模版数据生成单元4读取三角形数据存储单元3中存储的三角形 数据，并生成模版数据。模版数据存储单元5存储由模版数据生成单元4生成的模版数据。光栅数据生成单元6参照模版数据存储单元5中存储的模版 (stencil)数据生成光栅格式数据(下文还称为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，包括：第一数据生成单元，其通过针对矢量格式图形数据解析直线轮廓和曲线轮廓，并且形成直线轮廓三角形和曲线轮廓三角形，从而生成三角形数据；第二数据生成单元，其根据所述三角形数据生成模版数据；以及第三数据生成单元，其参照所述模版数据生成光栅格式图形数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：爰岛快行，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]