图像处理装置和图像处理方法制造方法及图纸

技术编号:2946275 阅读:151 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种图像处理装置包括:第一数据生成单元,配置为通过分析与向量格式的图形数据相关的直线轮廓和曲线轮廓并产生直线轮廓三角形和曲线轮廓三角形,来生成三角形数据;第二数据生成单元,配置为根据从直线轮廓和曲线轮廓所生成的三角形数据的顶点的绘制顺序,生成模板数据;以及第三数据生成单元,配置为根据模板数据生成光栅格式的图形数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及绘图技术,例如,尤其涉及用于从向量格式的图形数据中生成光栅格式的图形数据的。
技术介绍
通过组合几何图形基元,例如点、直线、曲线、矩形和椭圆等而形成的图像称为向量图形。另一方面,由点(像素或点)阵形成的图像称为光栅图形。通常,显示器上所显示的或打印机所打印的图像是光栅图形。因此,当上述设备处理向量图形时,需要用于将上述图像转换成光栅图形(即,光栅化)的处理。光栅化的处理成本很高,而且需要高性能计算机来光栅化复杂的向量图形。由于每次显示向量图形时,能够生成适当分辨率的光栅图形,因此就不存在这样的情况轮廓等等的图像质量由于图像的放大、缩小和变形而变差。因此,在很多情况中将轮廓清晰的人造图像,例如插图(illustration)和制图(drawing)作为向量图形处理。另一方面,例如照片等自然图像在很多情况中作为光栅图形处理。作为向量图形的使用的最常见示例,字体是公知的。在早期的个人计算机中(下文称作“PC”),由于CPU性能的局限,已经使用了光栅格式字体(位图字体)。然而,在位图字体中,必须存储每个分辨率的字体数据,并且因此,需要极大数量的存储容量。依照后来CPU性能的改善,现有的PC能够以如下方式用较少存储容量显示高质量的字体预先存储不依赖于分辨率的向量格式字体(轮廓字体)数据,在每个情况中生成与显示器或打印机相对应的合适分辨率的字体。然而,内置到移动电话、汽车导航系统等等中的CPU具有相对低的处理能力。因此,存在这样的目标,即减少光栅化向量图形所需的运算成本。近年来,已经使用图形处理单元(GPU)来实现上述目标。在使用GPU的光栅化技术中,使用多个三角形来近似曲线。由此,当放大光栅图形时,光栅图形具有粗糙的外观。由于必须通过使用大量三角形来改善曲线的近似精确度以便平滑地光栅化向量图形,因此存储容量的和处理成本的增加是不可避免的。为了解决上述问题,参考文献(C.Loop和J.Blinn,ResolutionIndependent Curve Rendering using Programmable Graphics Hardware,SIGGRAPH 2005)提出了一种方法,通过对曲线附近的每个像素点而不是三角形单元处理向量图形的曲线部分,来始终平滑地光栅化曲线而不依赖于分辨率。由于该技术中存储器容量和处理成本均不依赖于分辨率,存储容量或处理成本都不会增加。该参考文献公开了一种作为光栅化方法偶奇规则。在这里,当光栅化向量格式的图形时,像偶奇规则和非零规则这样的两种类型的规则都是公知的填充规则。偶奇规则如下从封闭区域的任意一点开始绘制半直线,瞄准该图形中的每个封闭区域中的任意方向。仅当该半直线和图形轮廓的交点数量是奇数时,才填充该封闭区域。另一方面,在非零规则中,从封闭区域中的任意一点开始绘制半直线,瞄准该图形中的任意封闭区域中的任意方向,根据图形的轮廓与半直线相交处的方向,计数器增加和/或减小。例如,当图形轮廓与行进方向是从左到右的半直线相交时,计数器增加(+1),而当其轮廓与从右到左的半直线相交时,计数器减小(-1)。对半直线和图形轮廓的所有交点执行上述的计数器的增加或减小。结果,仅当计数器的值非0时,填充该封闭区域。在简单图形中,根据上述这两种类型的规则-偶奇规则和非零规则的填充结果相等。然而,在包括自相交的图形中和内部包括不同图形的图形(例如,具有孔的图形)中,填充结果可能是不同的。
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,其特征在于包括第一数据生成单元,配置为通过分析与向量格式图形数据有关的直线轮廓和曲线轮廓并产生直线轮廓三角形和曲线轮廓三角形,来生成三角形数据;第二数据生成单元,配置为根据从直线轮廓和曲线轮廓所生成的三角形数据的顶点的绘制顺序,从所述三角形数据中生成模板(stencil)数据;以及第三数据生成单元,配置为根据所述模板数据生成光栅格式的图形数据。本专利技术并不限于上述的装置专利技术,还可以应用于方法专利技术。附图说明图1是示出根据第一实施例的图像处理装置的示意性配置的方块图;图2是示出向量格式图形的实例的视图;图3是示出根据所述实施例的过程的流程图;图4是示出向量数据的一个实例的视图;图5是示出所述实施例中三角形数据生成单元2的处理的过程的流程图;图6是示出所述实施例中的直线轮廓的实例的视图;图7是示出从所述实施例中的直线轮廓所生成的三角形数据的实例;图8是示出所述实施例中直线轮廓和曲线轮廓的实例的视图;图9A和图9B是示出所述实施例中的凸曲线轮廓和凹曲线轮廓的实例的视图;图10是示出用所述实施例中的直线轮廓的三角形所生成的模板数据的实例的视图;图11是示出用所述实施例中的直线轮廓的三角形所生成的模板数据的实例的视图;图12是示出用所述实施例中的直线轮廓的三角形所生成的模板数据的实例的视图; 图13是示出用所述实施例中的曲线轮廓的三角形所生成的模板数据的实例的视图;图14是示出用所述实施例中的曲线轮廓的三角形所生成的模板数据的实例的视图;图15是示出用所述实施例中的曲线轮廓的三角形所生成的模板数据的实例的视图;图16是示出用所述实施例中的曲线轮廓的三角形所生成的模板数据的实例的视图;图17是示出用所述实施例中的曲线轮廓的三角形所生成的模板数据的实例的视图;图18是示出实施例中所生成的模板数据的实施的视图;图19是示出使实施例中所生成的模板数据形成的示例视图;图20A和图20B是示出生成实施例中的光栅数据的实例的视图;图21是示出包括三次参数曲线的图形的实例的视图;图22是示出图21中的直线轮廓和曲线轮廓的实例的视图;图23A和图23B是示出图21中的凸曲线轮廓和凹曲线轮廓的实例的视图;以及图24A和图24B是示出三次参数曲线中曲线轮廓的实例的视图。具体实施例方式下面将参照附图描述实施例。实施例中的装置包括向量数据存储单元1、三角形数据生成单元2、三角形数据存储单元3、模板数据生成单元4、模板数据存储单元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。图1还示出了关于每个模块的数据流。在上述配置中,向量数据存储单元1和三角形数据生成单元2起CPU的作用,三角形数据存储单元3到光栅数据存储单元7起GPU的作用。显示单元8起显示设备的作用。向量数据存储单元1存储向量格式的图形数据。三角形数据生成单元2读出存储在向量数据存储单元1中的向量格式的图形数据(以下称为“向量数据”),并生成三角形数据,稍后将对其进行详细描述。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。模板数据生成单元4读出存储在三角形数据存储单元3中的三角形数据,并生成模板数据。模板数据存储单元5存储由模板数据生成单元4所生成的模板数据。光栅数据生成单元6根据模板数据存储单元5中存储的模板数据生成光栅格式的数据(以下称为“光栅数据”),稍后将对其进行详细描述。光栅数据存储单元7存储由光栅数据生成单元6生成的光栅数据。显示单元8显示光栅数据存储单元7中存储的光栅数据。图1中将向量数据存储单元1、三角形数据存储单元3、模板数据存储单元5和光栅数据存储单元7描述为不同的模块。这些存储单元可以配置在单个存储器上,或者分离地配置在多个不同存储器上。在下文中,当图2所示的包括自相交和参本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种图像处理装置,包括:第一数据生成单元,配置为通过分析与向量格式的图形数据相关的直线轮廓和曲线轮廓,生成三角形数据;第二数据生成单元,配置为根据从直线轮廓和曲线轮廓所生成的三角形数据的顶点的绘制顺序,从所述三角形数据中生成模板数据;以及第三数据生成单元,配置为根据所述模板数据生成光栅格式的图形数据。

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

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