具有折射的图象的着色方法和设备技术

技术编号:2950604 阅读:242 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一个对象的表面从离一个视点(104)最远的一个表面开始的顺序得到重现。当一个后表面,例如后表面(A1)被重现时,一个范围即所要采用的组构的一个范围(120)得到确定,该范围通过借助从视点指向背景图象(100)的矢量的透视投影而得到投影并考虑了表面的顶点处的折射,且所确定的范围的组构被映射到该表面上。当一个前表面,例如前表面(A5),将要被重现时,一个范围,即所要采用的组构的一个范围(130)得到确定,该范围借助从视点指向一个背景图象(100)的矢量的透视投影而得到投影并考虑了在该表面的顶点(a、b、c、d)处的折射,且在所确定的范围内的组构被映射到该表面上。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于对图象进行重现从而以一种三维图象的形式高速地表示通过一个物体和从该物体折射的光线(即所谓的折射现象)的方法和设备、存储用于执行这种图象处理的程序和数据的记录介质、以及用于执行这种图象处理的程序。根据一种通常的CG处理方案,多个三维形状(物)通过CAD三维模型而得到产生,且通过对物加色和阴影、给物添加包括镜反射、漫反射、折射、透明等的光学性质、给物加上表面图案、以及根据诸如窗口和场面反射以及背景光的周围情况而绘制图象,而进行重现处理。如果例如通过一个物并被其折射的光线要以三维图象的形式得到表示,则需要再现这种光学现象,从一个视点发出的光线当进入该物和当离开该物时都得到折射。为了用一种三维图象来表示上述折射现象,通常的方法是采用光线轨迹描述而不是多边形。根据光线轨迹描述技术,光线在其中物被放置的一个空间中得到了跟踪,且物用光线与物的交点来表示。换言之,到达一个视点的光线的强度被从该视点向回跟踪,而根据光线的实际行为再现物的表面处的反射和折射。具体地,寻找来自一个固定视点的一条光线与作为一个被显示的象素的物之间的一个交点,且如果有这样一个交点,则被该物反射或折射的光线得到跟踪。有关交点的信息作为有关被显示的象素的信息而得到存储。相对于各个象素而确定的信息表示了固有的颜色特性(包括色调、饱和、以及亮度)、组构(包括反射、折射、光面)、或阴影和高亮。然而,这种光线跟踪技术的缺点,在于由于上述信息与各个象素有关,所需的总的信息量很大,且进行光线跟踪所需的计算时间长。本专利技术的内容因而本专利技术的一个目的,是提供用于重现一个图象的一种方法和设备、一种记录介质、以及一种程序,用于表示通过一个物并被该物所折射的光线,从而高速而简单地表达运动的透明的物。根据本专利技术,提供了用于重现图象的一种方法,包括从离视点最远的一个表面开始的顺序对造成折射的物的表面进行重现,以及当表面被重现时采用各个表面的一个背景图象作为组构。根据本专利技术,还提供了一种用于重现图象的一种设备,包括用于按照里一个视点最远的一个表面开始的顺序对造成折射的一个物的表面进行重现的重现装置,以及当表面被重现时采用这些表面中的每一个的一个背景图象作为组构。根据本专利技术,还提供了存储程序和数据的一种记录介质,该程序包括以下步骤从离视点最远的一个表面开始的顺序对造成折射的物的表面进行重现;以及,当表面被重现时采用各个表面的一个背景图象作为组构。根据本专利技术,还提供了一种程序,它可被一个计算机读取和执行,包括以下步骤从离视点最远的一个表面开始的顺序对造成折射的物的表面进行重现;以及,当表面被重现时采用各个表面的一个背景图象作为组构。当这样的表面被重现时,由于只有各个表面中的背景图象被用作组构图象,因而图象能够高速地得到处理。因此,通过一个物并被其折射的光线能够借助一个三维图象而高速地得到表示,从而简单而高速地表示运动的透明物。优选地,借助从视点指向背景图象的矢量的透视投影而得到投影的一个范围内的、并考虑了在表面的顶点处的折射的背景图象的一部分,在表面被重现时被用作组构。这些矢量至少可以根据在一种视点坐标系中的该表面的法线方向和从视点指向这些顶点的线段的方向而得到确定。具体地,投影至由背景图象的u轴和视点坐标系的z轴构成的uz平面上的顶点的位置得到确定,且在背景图象的u轴上的顶点的坐标至少根据从视点指向投影位置的线段的方向和uz平面的法线的方向而得到确定。投影到vz平面-它由背景图象的v轴和视点坐标系的z轴构成-上的顶点的位置,至少根据从视点指向这些投影位置的线段的方向和vz平面中的法线的方向,而得到确定。将要被映射至该表面上的背景图象可简单地得到确定,因而折射现象能够以三维图象的形式高速地得到显示。从以下结合附图的描述-其中本专利技术的最佳实施例以示例性的例子的方式得到了显示,本专利技术的上述和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。图6显示了一种方式,其中立方体的前表面的技术通过透视投影并根据折射而被投影到背景图象上;图7显示了作为一个背景图象的山脉画面和在该山脉画面之前放置的诸如玻璃材料的两个立方体的显示图象;图8是根据本专利技术的重现装置的功能框图;且图9和10是图8所示的重现装置的处理流程的流程图。本专利技术的最佳实施模式以下结合附图说明图1至10,描述作为把重现图象的一种方法和设备应用于进行三维CG处理的一种娱乐设备的一个实施例、以及一种记录介质和程序,该记录介质记录了该娱乐设备所执行的一种程序和数据。如图1所示,娱乐设备10包括用于控制娱乐设备10的一个MPU12;用于存储所要执行的各种程序和各种数据的主存储器14;用于进行几何处理所需的浮点矢量运算的矢量运算单元16;一个图象处理器20,用于在MPU12的控制下产生图象数据并把所产生的图象数据输出至一个显示监视器18(例如一个CRT);一个图形界面(GIF)22,用于决定MPU 12、矢量运算单元16、以及图象处理器20之间的传送路径;一个输入/输出端口24,用于把数据送到外部设备和从外部设备接收数据;具有OSD功能的ROM(OSDROM)26,它包括闪烁存储器等,用于控制核等;以及,一个实时时钟28,它具有日历和一个时钟功能。主存储器14、矢量运算单元16、GIF 22、OSDROM 26、实时时钟28、以及输入/输出端口24经过一条总线30而与MPU 12相连。至输入/输出端口24,连接有一个输入/输出设备32,用于把数据(键入数据、坐标数据等)输入至娱乐设备10;以及,一个光盘驱动器36,用于回放一个光盘34-诸如其中存储有各种程序和数据(与物有关的数据、组构数据等)的CD-ROM等。如图1所示,图象处理器20包括一个重现引擎70、一个存储器接口72、一个图象存储器74、以及诸如可编程CRT控制器等的显示控制器76。重现引擎70用于根据来自MPU 12的重现命令而经过存储器接口72对图象存储器74中的图象数据进行重现。一个第一总线78被连接在存储器接口72与重现引擎70之间,且一条第二总线80被连接在存储器接口72与图象存储器74之间。第一和第二总线78和80每一个都具有例如128位的宽度,用于使重现引擎70能够高速地重现图象存储器74中的图象数据。重现引擎70能够对按照NTSC或PAL系统的320×240象素的图象数据或640×480象素的图象数据进行实时重现,即以1/60秒至1/30秒进行重现,快了十至几十倍。图象存储器74具有一种统一存储器结构,它能够把一个组构重现区和一个显示重现区指定为相同的区。图象控制器76把经光盘驱动器36读取的组构数据或主存储器14中产生的组构数据经存储器接口72而写入图象存储器74的组构重现区,并经存储器接口72图象存储器74的显示重现区中的重现的图象数据并把该读出的图象数据输出至显示监视器18以在其显示屏幕上显示一个图象。以下结合图2至10描述娱乐设备10的特征功能。根据该特征功能,为了重现造成折射的物,该物的表面从离一个视点最远形成一个表面开始相继地得到重现,且一个表面的背景图象在各个表面被重现时被用作一个组构。例如,当该表面被被重现时,背景图象的这样一个部分被用作组构-即该部分在借助从该视点指向背景图象的矢量的透视投影而得到投影并考虑了该表面的顶点处的折本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图象重现方法,包括以下步骤P 按照从一个视点(104)最远的一个表面(A1)开始的顺序重现造成折射的一个对象(102)的表面(A1-A6);以及 当表面(A1-A6)被重现时采用表面(A1-A6)中的每一个的一个背景图象(100)作为一个一种组构。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:杉山一
申请(专利权)人:索尼计算机娱乐公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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