用于绘制在图像装置上显示的图像的装置及方法制造方法及图纸

在一个绘图设备和方法中，当每个象素的ＲＧＢ值要被绘制到一个帧缓冲器中时，设定以比一个象素更细小的精度位移该绘图位置的多个位移量，通过将ＲＧＢ值绘制到相应于多个位移量的帧缓冲器单元，进行图像重写。这样，当第一次绘图时，一个坐标点被写入第一个象素，第二次绘图时被写入第二个象素，第三次绘图时被写入第三个象素，第四次绘图时被写入第四个象素。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术相关于绘图装置和绘图方法，以及分发介质，更详细地说，相关于能够在例如三维图形计算机(采用计算机的图像装置)或特殊效果装置(反映器)、视频游戏机等类似装置上显示高质量图象的绘图装置、绘图方法和分发介质。处理器和存储器的高度集成化和高速度使原来很困难的事情，即实时产生三维图像成为可能，使在游戏机上产生的三维图像具有身临其境之感。如果要显示一个三维图像，在许多情况下要将该三维图像分成若干多边形(单元图形)，通过绘制这些多边形的每一个，最后将该三维图像整体绘制出来。因此可以说以该方式绘制的三维图像是多边形的组合。例如，三维图像的显示要经过如下步骤对组成图像的多边形的数据进行坐标转换，进行诸如剪取和照明处理，然后对经过该处理后获得的数据进行透视和投影转换，从而将三维空间的数据转换为二维平面的象素数据，然后将图像绘制出来。但是，在该绘图过程中，一直由浮点或固定点表示的多边形的位置被转换为与屏幕上固定位置的象素相关的整数，这导致假信号和“锯齿”状的阶梯型边缘，从而使该图像比由摄像机摄取的图像质量差。此外，另一个问题是假信号以图像的闪烁形式出现，使观看屏幕者心烦。假信号并不仅仅限于图像，当用有限数目的点采样信号时，这是由于采样点数太少而引起的采样误差。消除由于假信号产生的图像质量降低的一个方法，是实际将每个象素分为称为子象素的更小单元，当对这些子象素进行光线跟踪或某些其他计算后，将计算结果与最近的一个象素单元求平均。但是，光线跟踪计算很费时间，尽管处理器、存储器和其它硬件的速度加快，但目前还不可能对移动的物体进行实时光线跟踪计算。也就是说，一个移动物体通常包括每秒20-30帧，以目前按合理价格买到的硬件来说，不可能在子象素中进行每秒20-30倍的光线跟踪计算。另一个方法进行排除假信号处理(antialiasing)(消除由于假信号产生的图像质量降低)，即通过产生高分辨率图像，对其滤波以减少象素的数量。但通过该方法显示移动物体需要快速、高容量的帧缓冲器或Z缓冲器来存储高分辨率的图像，从而使设备既笨重又昂贵。排除假信号的另一个方法是称为α混合(blending)的一项技术，当要显示某个图形时，确定图形占据的象素的比例，根据该比例对图形和背景进行α混合。该方法用于处理图形的边缘，但对加在图形上的纹理闪烁或当三维形状相互交叉(交叉线)(例如，当一个球体嵌入另一个时，两个球相互交叉的部分)所产生的假信号并不太有效。由于上述几点原因，本专利技术的目的是减小由于假信号造成的图形质量降低，同时尽可能避免费用增加和设备过大。权利要求1所述的绘图设备包括一个位移量设定装置，用于在象素数据要被绘制于象素数据存储装置中时，以比一个象素更精确的精度，设定移动绘图位置的多个位移量，还包括在该象素数据存储装置中的一个绘图装置，通过在相应于位移量设定装置设定的多个位移量的每个位置绘制象素数据，将图像绘在其上。权利要求43所述的绘图方法包括一个位移量设定步骤，用于在象素数据要被绘制于该绘图设备的象素数据存储装置中时，以比一个象素更精确的精度，设定移动绘图位置的多个位移量，还包括一个绘图步骤，通过在相应于多个位移量的象素数据存储器装置的每个位置绘制象素数据，将图像绘在其上。权利要求75所述的分发介质提供一个计算机程序，该程序有一个位移量设定步骤，用于在象素数据要被绘制于存储器中时，以比一个象素更精确的精度，设定移动绘图位置的多个位移量，还包括一个绘图步骤，通过相应于多个位移量在存储器的每个位置绘制象素数据，将图像绘在其上。在权利要求1所述的绘图设备中，位移量设定装置在象素数据要被绘制于象素数据存储装置中时，以比一个象素更精确的精度，设定移动绘图位置的多个位移量，在象素数据存储装置中的绘图装置，通过在相应于位移量设定装置设定的多个位移量的每个位置绘制象素数据，将图像绘在其上。在权利要求43所述的绘图方法中，在象素数据要被绘制于象素数据存储装置中时，以比一个象素更精确的精度，设定移动绘图位置的多个位移量，并通过在相应于多个位移量的象素数据存储器的每个位置绘制象素数据，将图像绘在其上。在权利要求75所述的分发介质中，提供一个计算机程序，使计算机在象素数据要被绘制于存储器中时，以比一个象素更精确的精度，设定移动绘图位置的多个位移量，并通过相应于多个位移量在存储器的每个位置绘制象素数据，执行将图像绘在其上的处理。附图说明图1示出了使用本专利技术绘图装置和方法的一个游戏机实施例的顶视图；图2示出了图1游戏机的正视图；图3示出了图1游戏机的侧视图；图4是显示CD-ROM51的一个顶视图；图5的方框图显示了图1游戏机主单元电路组成的一个例子；图6的方框图显示了图5单元中图形存储器的详细构成；图7(A)-7(D)是解释重写一个点的示意图；图8的示意图示出了重写一个点的结果；图9的示意图示出了包括2×2个子象素的一个象素；图10的示意图示出了当一个点只绘制一次而不重写的绘图结果；图11(A)-11(D)是解释重写一个点的示意图；图12的示意图示出了重写一个点的结果；图13(A)-13(D)的示意图用于解释绘制点的位置与重写结果的关系；图14(A)-14(D)是解释重写一条直线的示意图；图15的示意图示出了重写一条线的结果；图16(A)-16(D)是解释重写一条直线的示意图；图17(A)和17(B)的示意图示出了重写一条直线的结果；图18的流程图用于解释在图5所示的游戏机主单元中多边形的绘图处理；图19(A)和19(B)是用于解释从离视点最近的多边形开始，按次序绘图的原因的示意图；图20(A)和20(B)是用于解释从离视点最远的多边形开始，按次序进行绘图的情况的示意图；图21(A)和21(B)是用于解释从离视点最近的多边形开始，按次序进行绘图的情况的示意图；图22的流程图用于详细解释图18中所示的步骤S14的处理过程。下面解释本专利技术的实施例。为了使实施例与权利要求书中所述的本专利技术引用的每个装置之间的相互关系清楚起见，在每个装置旁用括号标上相应实施例(只是例子)。以下对本专利技术的特征进行描述。如权利要求1所述的绘图设备包括一个存储象素数据的象素数据存储器装置，该象素数据被输出到输出图像的两维输出装置(如图6的帧缓冲器141)；一个位移量设定装置，用于在象素数据要被绘制于象素数据存储装置中时，以比一个象素更精确的精度，设定移动绘图位置的多个位移量(如图18的程序处理步骤S6)；还包括在该象素数据存储装置中的一个绘图装置，通过在相应于位移量设定装置设定的多个位移量的每个位置绘制象素数据，将图像绘在其上(如图18的程序处理步骤S14)。权利要求3、14、25和35所述的绘图设备进一步包括一个记数确定装置，确定绘图装置应该重写图像的重写次数(如图18的程序处理步骤S5)。权利要求4、15、26和36所述的绘图设备可以进一步包括一个估算装置，估算向象素数据存储装置绘制一屏幕的象素数据所需要的绘制时间(如图18的程序处理步骤S4)，记数确定装置根据估算装置估计的绘图时间确定重写次数。如果图像是移动图像，权利要求6、17、28和38所述的绘图设备进一步包括一个校正装置，根据移动图像的移动校正位移量(如图18的程序处理步骤S10)。如果图像是三维图像，权利要求8和9所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于绘制一个显示在图像装置上的图像的绘图设备，包括： 一个存储象素数据的象素数据存储器装置，该象素数据被输出到输出所述图像的两维输出设备； 一个位移量设定装置，用于设定多个位移量，并且在所述象素数据要被绘制于所述象素数据存储装置中时，以比一个象素更细小的精度，移动绘图位置； 在所述象素数据存储装置中的一个绘图装置，通过在相应于由所述位移量设定装置设定的多个位移量的每个位置绘制所述象素，进行所述图像的重写。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木伸夫，
申请(专利权)人：株式会社索尼电脑娱乐，
类型：发明
国别省市：JP[日本]