图像处理方法和设备技术

本发明专利技术提供一种图像处理的方法和设备，它能够减少所处理的负荷和显示更真实的图像。图像处理设备包括摄像机控制矩阵处理装置（１２１）、目标矩阵处理装置（１２２）和目标图显示装置（１２３）。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可应用于游戏设备的图像处理方法和设备，该游戏设备通过在显示器上显示图像在实时的基础上使游戏前进，更具体地讲涉及有效地使用游戏设备的硬件资源的图像处理方法和设备。一般地，能够在实时的基础上处理游戏的计算机游戏设备包括一个游戏设备主体，它使用预存储的游戏软件，一个控制单元，它给出用于处理的操作信号，包括图像中特征的运动，一个显示图像的显示器，该图像表示在游戏设备主体中包含的游戏进展的图像，和一个声频单元，当游戏前进时产生必要的声音。具有清楚的显示屏以便提供更真实图像的游戏设备是很普及的。特别地，使用多边形处理的游戏设备是很普及的，因为它们能够把三维的图像数据表示为提供高可视真实性的一群给定单元的集合。在使用多边形处理的游戏设备中，构成一个目标(在显示屏上可运动的一个显示目标)的多边形数量是递增的，而多边形表面以一个结构涂敷(Coat)，因而进一步增强真实性的图像。正如上面叙述的，对越来越真实的图像的需求要求硬件应具有减少处理时间以及在实时的基础上处理大大地增加的数据量的能力，以便硬件上的负荷大大地增加了。这个需求预料在将来要继续增加，因此增加了硬件的操作负荷。首先，要求游戏设备在由游戏者输入的数据的基础上执行实时图像处理，中央处理单元上的基本负荷与单一的计算机图形图像处理相比基本上是高的。另外，如果游戏设备由多个昂贵的高速操作设备构成，以便保证诸如在飞行模拟器中存在优势的数据处理能力，该游戏设备将是一个昂贵的商品而且不满足市场的需要。象这样，常规的游戏设备必须执行图像显示处理，同时限制其处理器的处理能力或其数据容量的总数。因此，得到的图像对观看者不能给出足够的真实性。鉴于常规技术的问题，本专利技术的目的是提供一种图像处理方法和设备，它能够减少图像处理负荷和显示具有更大真实性的图像。本专利技术的另一个目的是提供一种图像处理方法和设备，它能够减少被显示的目标的图像处理负荷，以便显示具有更大真实性的图像。为了达到上述目的，在根据本专利技术的图像处理方法中，由涉及有关虚摄象机的信息矩阵和版本矩阵的坐标变换得到的目标矩阵的旋转部件被设定以便形成一个单元矩阵，因而提供用于该目标显示的数据。摄象机信息的矩阵例如包括有关摄象机的位置和旋转的信息。虚摄象机可与正常摄象机比较，前者具有一个观察点和有关计算机图形轮廓的图像角。通过指定其位置、光轴方向(其镜头方向)、图像角(变焦宽度)和扭转(绕光轴旋转的角度)设定虚摄象机。换句话说，虚摄象机意味着一个虚拟地设定的观察点。虚摄象机理解为视野方向确定装置，它确定在视频监视器上显示的图像的视野方向。该目标从一个图(目标)中固有的主体坐标系统成型地变换为世界坐标系统，它规定在三维空间中该图的布局。得到的目标图像进行视野变换为属于由虚摄象机(的位置和角度)确定的视野坐标系统的图像，而这个目标图像在监视器30上进行显示。另外，最好矩阵的旋转分量由下式给出X＝TM它包含在三维空间中一个目标的移动或运动的信息，式中M是有关虚摄象机信息的矩阵，而T是变换矩阵，该矩阵的旋转分量被设定，以便形成一个单元矩阵的分量，因而得到有关该目标显示的数据，该目标总是面对取景孔方向。根据本专利技术的图像处理设备包括处理装置，在虚摄象机信息矩阵的基础上执行该目标的坐标变换和设定坐标变换目标矩阵的旋转分量作为构成单元矩阵的分量。该处理装置例如包括摄象机控制矩阵处理装置，用于获得虚摄象机的信息矩阵，和目标矩阵处理装置，在虚摄象机的信息矩阵和该变换矩阵乘积的基础上获得有关旋转点的信息矩阵，和设定该矩阵的旋转分量以构成一个单元矩阵，因而获得有关该目标的显示的数据，该数据总是面对虚摄象机的取景孔方向。根据本专利技术的图像处理设备包括存储装置，用于存储有关摄象机的位置坐标及角度的信息和有关目标的位置坐标的信息，和目标矩阵处理装置，用于计算三维坐标系统的每个角度，在从存储装置获得的有关该摄象机的位置坐标与角度的信息和有关该目标位置坐标的信息的基础上，该三维坐标系统使该目标面对希望的方向。在本专利技术的图像处理中，由坐标变换获得的目标的显示矩阵的旋转分量被设定以构成一个单元矩阵。因此，一直产生面对虚摄象机的取景孔方向的目标显示的数据。即使虚摄象机面对任何方向，摄象机与目标之间的关系是该目标总是面对该摄象机。因此，所要求的有关目标的数据是到该目标前面的唯一(二维)数据，不要求处理大量的数据，因此，保持轻的操作的工作负荷。该目标可由在面板前面显示的目标数据构成。另外，可设定这个目标以便在预定位置总是面对预定的方向。可设定诸如标志牌的平面目标以便总是面对取景孔方向。至于有关该摄象机的信息矩阵，有关该摄象机的位置和旋转信息根据所要求的游戏设备操作的信息选择。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的游戏设备的图解透视图；图2示出该游戏设备中的一个目标；图3是表示该游戏设备轮廓的电气方框图；图4是该游戏设备的中央处理单元和外围设备的功能方框图5是表示由中央处理单元执行的处理概况的流程图；图6A—6C示出图像处理的一个例子；图7A—7C示出图像处理的一个例子；和图8表示在应用本专利技术的另一个实施例时由游戏设备的中央处理单元执行的处理概况的流程图。下面对照附图叙述本专利技术的一个例子。图1表示应用根据本专利技术的图像处理方法和设备的游戏设备。所表示的是例如处理军用坦克游戏的游戏设备，它包括在从军用坦克发射的子弹击中一个目标产生的爆炸图。图1的游戏设备具有构成一个驾驶间的一个壳体1。壳体1有一个底1A和一个前面1B，它延续到底1A的一端而垂直该底。底1A有一个游戏者的座席2，游戏者坐在座席2上操作该游戏设备。前面1B中有一个游戏设备主体10。在游戏者座席2装置一个控制单元20，它包括一个操作部件20A、一个加速器20B、一个视野改变开关20C；在上前部装备一个视频监视器30和一个扬声器40。该游戏设备处理军用坦克游戏。操作部件20A是给予该游戏设备方向数据的唯一控制部件。坦克游戏将该坦克当作移动或运动的显示目标(运动体)。如图2所示的，坦克31可图解地表示和具有一个主体32及一个加农炮瞄准器33。图3表示游戏设备的电气方框图。游戏设备主体10包括一个中央处理单元(CPU)101，一个辅助处理器102，一个程序/数据ROM103，一个数据RAM104，一个后备RAM105，一个输入接口106，一个选择开关(dip switch)107，一个发声单元108，一个功率放大器109，一个多边形参数存储器110，一个称为几何图形器的坐标变换器111，一个多边形数据存储器112，一个称为再生单元的多边形显示单元113和一个帧存储器114。中央处理单元(CPU)101通过总线接到辅助处理器102、程序/数据ROM103、数据RAM104、后备RAM105、输入接口106、发声单元108和多边形参数存储器110。输入接口106接到控制单元20和选择开关107。CPU101与辅助处理器102合作读出预先包含在程序/数据ROM103中的有关游戏程序的数据，以便执行该程序。游戏程序包含作为在视频监视器30上显示的目标坦克的位置、方向和角度的控制以及确定显示屏视野的虚摄象机的位置与角度的控制。图5中表示该控制的概况。发声单元108通过功率放大器109接到扬声器40。发声单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理方法，包括步骤：在有关确定取景孔方向的虚摄象机信息的矩阵和变换矩阵的基础上通过执行坐标变换来计算目标的矩阵，和设定该目标矩阵的旋转分量为单元矩阵的分量，因而得到有关该目标显示的数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：板井克倫，関川俊介，须见昌之，
申请(专利权)人：世雅企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]