图象产生装置及其方法,以及计算机程序制造方法及图纸

一种图象产生装置（１）具有绘图应用程序处理器（１１）和图形库（１２），它们使得绘图设备（１３）产生三维图象。该绘图应用程序处理器（１１）独立地包括：坐标转换信息产生设备，用于产生坐标转换信息来产生图象；以及绘图对象信息产生设备，用于产生绘图对象信息。该绘图设备（１３）通过将坐标转换信息与绘图对象信息结合来产生三维图象。通过标识符管理坐标转换信息。绘图设备将坐标转换信息结合到绘图对象信息中去，来产生三维图象，其中该坐标转换信息由用于执行绘图的标识符来识别。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,以及计算机程序的制作方法
本专利技术涉及以三维坐标信息为基础产生三维(3D)图象的图象产生装置和方法，还涉及结合了该图象产生装置的例如导航系统的电子设备，以及一种计算机程序。
技术介绍
近来，关于控制汽车运动的电子控制器的R & D(研究和发展)，以及帮助汽车驾驶的导航系统的普及，都是值得关注的。该导航系统具有基本的配置，包括各种数据库，用于在显示单元上显示地图信息、当前位置信息、各种引导信息等等。而且，该导航系统典型地还基于输入的条件查找驾车路线。它还被设计为显示查找出的驾车路线和基于GPS(全球定位系统)测量或在地图上自主测量出的当前位置，并实现去往目的地的引导(导航)。附带地，为了产生上述显示图象，一个二维(2D)图形库，包括例程组和一个用于批处理执行该显示列表的例程，以便最大限度利用该绘图设备从而高速执行绘图处理，其中在该二维图形库中绘图设备处理一个可直接执行的显示列表，且该例程组用于产生可由绘图设备直接执行的平面图形(所谓的“2D图象”)的显示列表。另一方面，OpenGL是作为图形库的硅图形有限公司(SiliconGraphics Inc.)的API(应用程序接口)，该图形库用于处理相应于例如车外风景的透视图象(所谓的“3D图象”)的显示列表，其中基于在前述导航系统中用于引导目的的所显示的驾驶员视线，该透视图象可由在平面上产生具有立体感的可视效果的技术来获得。顺带地，该API是一个介于OS及运行于其上的应用程序之间的接口规则或标准。另一方面，OpenGL是一个独立于平台的2D或3D图形库。不过，前述的2D图形库只能处理2D图形库。因此，在需要3D图形库的情况下，就要求对OpenGL在CPU中作坐标转换，这样导致了绘图处理速度的降低。而且，OpenGL不能在Z缓冲算法中执行隐藏面的移去，Z缓冲算法是一种在缓冲器中用于存储构成一帧图象(例如道路的图象、建筑物的图象、其它建筑物的图象、天空的图象，它们是用来产生示出一片风景的图象帧的组成部分)的多个帧图象中位于最前绘图位置的图象的一部分，并产生一个由所有的绘图位置的最向前的图象制成的3D图象帧。另一方面，前述的OpenGL具有用于制成坐标转换的显示列表的功能，因此，当所采用的绘图设备不具有完全的坐标转换功能时，就需要在CPU中进行坐标转换，这将导致绘图处理速度的降低。
技术实现思路
本专利技术是考虑到上述问题而作出的，旨在提供一种图象产生装置和方法，使得用于传统的2D图象图形库的显示列表或绘图命令的产生/执行可保持其兼容性，也就是，能够以与传统方式相同的方式执行为传统2D图形库而产生的绘图应用程序，而且还能够以相同的方式更高速地执行3D功能，并且本专利技术还提供一种计算机程序。为了解决上述问题，根据本专利技术的图象产生装置具体化为包括使得一个绘图设备产生一个三维图象的绘图应用程序处理器和图形库的图象产生装置，其中该绘图应用程序处理器具有(i)一个用于产生绘图对象信息的绘图对象信息产生设备，该设备基于包含在要产生的三维图象中的三维坐标信息，为每个预定的信息单元对在单一坐标系统下的每个对象产生一个图象；以及(ii)一个用于产生坐标转换信息的坐标转换信息产生设备，用于在该三维图象产生时至少定义可视点和可视范围，并且该坐标转换信息产生设备用于指定一个相对于产生的坐标转换信息的标识符，该图形库包括(i)一个绘图对象信息存储设备，用于存储产生的绘图对象信息，以及(ii)一个坐标转换信息存储设备，用于存储产生的坐标转换信息，该绘图设备为每个预定的信息单元，通过将存储的坐标转换信息与存储的绘图对象信息结合，产生该三维图象，其中该存储的坐标转换信息以用于图象产生的标识符来表示。根据本专利技术的图象产生装置，包括绘图应用程序处理器和图形库的图象产生装置，产生、存储并管理数据，该数据被分为坐标转换信息和绘图对象信息，其中的每个都由它们各自的信息产生设备产生，以便产生图象。基于这些被存储及管理的数据，绘图设备产生一个作为显示图象的3D图象，并将其输出到显示单元上。这样，通过分别并独立地处理坐标转换信息和绘图对象信息，以及批处理执行绘图对象信息，提高了绘图设备的绘图速度。特别是，坐标转换信息产生设备指定一个与产生的坐标转换信息相应的标识符，并且，存储在图形库中并用于绘图设备的坐标转换信息用该标识符进行管理。因此，就可以独立于绘图对象信息和其列表(也就是显示列表)，只通过将坐标转换信息的标识符增加到绘图执行的参数中去，而指定关于所使用的可视点和可视范围的信息。结果，这种对具有标识符的坐标转换信息的管理有利于对3D图象图形库的扩展，并保持用于传统的2D图象图形库的显示列表的执行格式。而且，对具有标识符的坐标转换信息的管理有利于管理多个景象或有利于多线程环境下的存取管理。此外，就可以将坐标转换设置结合到绘图设备中来作为一系列显示列表执行的一部分，避免了与在绘图应用程序中的绘图设备的排它控制有关的影响。还有，这种对坐标转换信息和绘图对象信息分别并独立的处理或操作，为用于此处的绘图设备带来了多功能性并改善了它的可替换能力。附带地，特别是在本专利技术中，对于与绘图对象信息产生设备有关的说法“为每个预定的信息单元对在单一坐标系统下产生绘图对象信息”，这里的“预定的信息单元”指的是例如显示列表的一个单元，并与坐标转换信息的一个单元对应，当绘图设备中产生一个3D图象时，该坐标转换信息与绘图对象信息结合。而且，尽管坐标系统统一在相同的预定信息单元中，比如相同的显示列表，但是坐标系统不需要在不同的预定信息单元之间进行定义。在本专利技术的图象产生装置的一个方面中，将由坐标转换信息产生设备产生的多个坐标转换信息与标识符关联地存储在坐标转换信息存储设备中，将由绘图对象信息产生设备产生的多个绘图对象信息存储在绘图对象信息存储设备中，以及通过用于图象产生的标识符来指定坐标转换信息，该绘图设备从该坐标转换信息和绘图对象信息的所需组合中，产生三维图象。根据这个方面，该在一些坐标转换信息和一些绘图对象信息之中的所需组合，其中所有的这些信息都关联于该标识符而被存储起来，可被选出用于在绘图设备中产生图象，以便迅速地显示该图象或按照用户的要求显示各种图象。在本专利技术的图象产生装置的另一方面中，执行一个用于准备一个绘图对象信息的列表的列表准备程序；一个用于设置坐标转换信息并指定标识符的设置程序；以及一个用于指示在所述绘图设备中执行绘图的执行指令程序。根据这个方面，提供用于准备所谓的“显示列表”的列表准备程序和用于设置坐标转换信息并指定标识符的设置程序，不仅使得通过一条执行命令来互相独立地处理绘图对象信息和坐标转换信息，而且可以管理具有该标识符的坐标转换信息，其中的每个信息都用于图形库以便连接到下一级。因此，如果包括图形库和绘图设备的系统被替换成另一组合的另一系统，其可替换的能力就被保存下来。还有，通过改变坐标转换信息而保持绘图对象信息，可便于产生具有不同坐标的相同绘图对象的3D图象。在本专利技术的图象产生装置的另一方面中，图形库包括一个用于管理具有标识符的坐标转换信息的功能；一个用于管理绘图对象信息的功能；以及一个用于控制所述绘图设备的功能。根据这个方面，归功于该用于管理具有标识符的坐标转换信息的功能，该用于管理绘图对象信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有绘图应用程序处理器和图形库的图象产生装置，使得绘图设备产生三维图象，其特征在于：所述绘图应用程序处理器包括（ｉ）用于产生绘图对象信息的绘图对象信息产生设备，该设备基于包含在要被产生的三维图象中的三维坐标信息，为每个预定的信息 单元对在单一坐标系统下的每个对象产生图象；以及（ｉｉ）用于产生坐标转换信息的坐标转换信息产生设备，用于在该三维图象产生时至少定义可视点和可视范围，并且该坐标转换信息产生设备用于指定相对于产生的坐标转换信息的标识符，所述图形库包括（ｉ ）绘图对象信息存储设备，用于存储产生的绘图对象信息，以及（ｉｉ）坐标转换信息存储设备，用于存储产生的关联于所指定的标识符的坐标转换信息，以及为所述的每个预定的信息单元，所述绘图设备通过将存储的坐标转换信息与存储的绘图对象信息结合，产 生该三维图象，其中该存储的坐标转换信息以用于图象产生的标识符来表示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本令司，安达肇，
申请(专利权)人：日本先锋公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]