專利名稱：用于重現(xiàn)具有畸變的反射性組構(gòu)表面的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用作CG(計算機圖形)處理設(shè)備的圖像處理設(shè)備、一種記錄媒體和一種程序，該圖像處理設(shè)備用于將一個組構(gòu)圖像映射至成形面上，例如多邊形、二次曲面等以便重現(xiàn)一個具有模式或組構(gòu)尤其是表面不規(guī)則組構(gòu)的形狀，該記錄媒體用于存儲一個這類圖像處理過程的程序。
凹凸貼圖的優(yōu)點是它能產(chǎn)生一個足夠不規(guī)則組構(gòu)而不需為輸入復雜形狀而進行計算。
然而，傳統(tǒng)的凹凸貼圖映射過程是復雜的，因為它需要通過擾動每個小面的垂直向量而被實施。
傳統(tǒng)凹凸貼圖映射過程的另一個問題是它無法用于表現(xiàn)具有表面不規(guī)則性的鏡面或金屬面的組構(gòu)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種圖像處理設(shè)備、一種記錄媒體和一個程序，它們有可能使用簡單配置容易地表現(xiàn)一個特殊圖像。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種圖像處理設(shè)備、一種記錄媒體和一個程序，它們能夠表現(xiàn)具有表面不規(guī)則性的鏡面或金屬面的組構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一個用于處理圖像的設(shè)備，它包括用于存儲原始組構(gòu)圖像的原始組構(gòu)圖像存儲裝置，用于存儲在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像的灰度圖案圖像存儲裝置，以及用于將原始組構(gòu)圖像和灰度圖案圖像彼此結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像的組構(gòu)圖像生成裝置。
該組構(gòu)圖像生成裝置將原始組構(gòu)圖像和灰度圖案圖像彼此結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像。如此生成的組構(gòu)圖像通過灰度圖案圖像的不同陰影的調(diào)制來表現(xiàn)原始組構(gòu)圖像。其結(jié)果是，能夠容易地使用簡單配置或處理序列來生成一個特殊圖像。
選代地，原始組構(gòu)圖像也可與具有灰度圖案圖像的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像結(jié)合。
選代地，原始組構(gòu)圖像也可進一步與在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像以及具有灰度圖案圖像的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像兩者結(jié)合。該組構(gòu)圖像生成裝置將原始組構(gòu)圖像與灰度圖案圖像和逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的任何一個圖像結(jié)合以便生成一個第一結(jié)合圖像，然后將通過放大原始組構(gòu)圖像所得圖像與灰度圖案圖像和逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的另一個圖像結(jié)合以便生成一個第二結(jié)合圖像，以及將第一結(jié)合圖像與第二結(jié)合圖像彼此結(jié)合而生成組構(gòu)圖像。
如此生成的組構(gòu)圖像能夠表現(xiàn)不平滑鏡面或金屬面的組構(gòu)。
組構(gòu)圖像生成裝置可以根據(jù)至少一個以下屬性所計算的值將原始組構(gòu)圖像放大一個在其上映射組構(gòu)圖像的成形面的垂直向量的方向、視線向量的方向和虛光源向量的方向。該成形面因此表現(xiàn)一個現(xiàn)實的不平滑面。該成形面可以是一個多邊形、一個二次曲面或類似面。
如果該原始組構(gòu)圖像與在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像以及具有灰度圖案圖像的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像兩者結(jié)合，則該組構(gòu)圖像生成裝置將原始組構(gòu)圖像與灰度圖案圖像和逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的任何一個圖像結(jié)合以便生成一個第一結(jié)合圖像，然后將通過將原始組構(gòu)圖像位移所得圖像與被位移的灰度圖案圖像和被位移的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的另一個圖像結(jié)合以便生成一個第二結(jié)合圖像，以及將第一結(jié)合圖像與第二結(jié)合圖像彼此結(jié)合而生成組構(gòu)圖像。
如此生成的組構(gòu)圖像能夠表現(xiàn)不平滑面的組構(gòu)，它通過擴散反射來反射光線。
該組構(gòu)圖像生成裝置可以根據(jù)至少一個以下屬性所計算的值將原始組構(gòu)圖像位移一個在其上映射組構(gòu)圖像的成形面的垂直向量的方向、視線向量的方向和虛光源向量的方向。該成形面因此表現(xiàn)一個現(xiàn)實的不平滑面。該成形面可以是一個多邊形、一個二次曲面或類似面。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一個用于存儲一個程序的記錄媒體，該程序包括讀取一個原始組構(gòu)圖像和在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像，以及將原始組構(gòu)圖像和灰度圖案圖像結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像的各步驟。
原始組構(gòu)圖像和在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像彼此結(jié)合以便生成一個組構(gòu)圖像。如此生成的組構(gòu)圖像通過灰度圖案圖像的不同陰影的調(diào)制來表現(xiàn)原始組構(gòu)圖像。其結(jié)果是，能夠容易地使用簡單配置來生成一個特殊圖像。
在記錄媒體中存儲的程序中，原始組構(gòu)圖像也可選代地與具有灰度圖案圖像的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像結(jié)合。
在記錄媒體中存儲的程序中，原始組構(gòu)圖像也可進一步選代地與在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像以及具有灰度圖案圖像的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像兩者結(jié)合。該原始組構(gòu)圖像與灰度圖案圖像和逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的任何一個圖像結(jié)合以便生成一個第一結(jié)合圖像，然后將通過放大原始組構(gòu)圖像所得的圖像與灰度圖案圖像和逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的另一個圖像結(jié)合以便生成一個第二結(jié)合圖像，以及將第一結(jié)合圖像與第二結(jié)合圖像彼此結(jié)合而生成組構(gòu)圖像。
如此生成的組構(gòu)圖像能夠表現(xiàn)不平滑鏡面或金屬面的組構(gòu)。
可以根據(jù)至少一個以下屬性所計算的值將原始組構(gòu)圖像放大一個在其上映射組構(gòu)圖像的成形面的垂直向量的方向、視線向量的方向和虛光源向量的方向。該成形面因此表現(xiàn)一個現(xiàn)實的不平滑面。該成形面可以是一個多邊形、一個二次曲面或類似面。
如果該原始組構(gòu)圖像與在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像以及具有灰度圖案圖像的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像兩者結(jié)合，則該原始組構(gòu)圖像與灰度圖案圖像和逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的任何一個圖像結(jié)合以便生成一個第一結(jié)合圖像，然后將通過將原始組構(gòu)圖像位移所得的圖像與被位移的灰度圖案圖像和被位移的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的另一個圖像結(jié)合以便生成一個第二結(jié)合圖像，以及將第一結(jié)合圖像與第二結(jié)合圖像彼此結(jié)合而生成組構(gòu)圖像。
如此生成的組構(gòu)圖像能夠表現(xiàn)不平滑面的組構(gòu)，它通過擴散反射來反射光線。
可以根據(jù)至少一個以下屬性所計算的值將原始組構(gòu)圖像位移一個在其上映射組構(gòu)圖像的成形面的垂直向量的方向、視線向量的方向和虛光源向量的方向。該成形面因此表現(xiàn)一個現(xiàn)實的不平滑面。該成形面可以是一個多邊形、一個二次曲面或類似面。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一個程序，該程序包括讀取一個原始組構(gòu)圖像和在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像，以及將原始組構(gòu)圖像和灰度圖案圖像結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像的各步驟。
在以上程序中，通過將原始組構(gòu)圖像和逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像結(jié)合所得的組構(gòu)圖像通過灰度圖案圖像的不同陰影的調(diào)制來表現(xiàn)原始組構(gòu)圖像。其結(jié)果是，能夠容易地使用簡單配置來生成一個特殊圖像。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一個用于處理圖像的設(shè)備，它包括用于存儲原始組構(gòu)圖像的原始組構(gòu)圖像存儲裝置，用于處理原始組構(gòu)圖像以便生成一個處理原始組構(gòu)圖像的原始組構(gòu)圖像處理裝置，用于存儲在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像的灰度圖案圖像存儲裝置，用于處理灰度圖案圖像以便生成一個處理灰度圖案圖像的灰度圖案圖像處理裝置，以及用于將原始組構(gòu)圖像或處理組構(gòu)圖像與灰度圖案圖像和/或處理灰度圖案圖像結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像的組構(gòu)圖像生成裝置。
在以上設(shè)備中，由組構(gòu)圖像生成裝置生成的組構(gòu)圖像所表現(xiàn)的圖像陰影是通過將原始組構(gòu)圖像或處理組構(gòu)圖像與灰度圖案圖像和/或處理灰度圖案圖像結(jié)合而被不同地調(diào)制的。其結(jié)果是，能夠容易地使用相對簡單的配置來生成一個特殊圖像。
原始組構(gòu)圖像處理裝置可以將原始組構(gòu)圖像放大和/或位移以便生成處理原始組構(gòu)圖像，以及該灰度圖案圖像處理裝置可以至少完成以下過程中的一個以便生成處理灰度圖案圖像根據(jù)一個陰影轉(zhuǎn)換算法來轉(zhuǎn)換灰度圖案圖像的陰影，將灰度圖案圖像放大及將灰度圖案圖像位移。能夠使用包括x1在內(nèi)的放大率將原始組構(gòu)圖像放大。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一個用于存儲一個程序的記錄媒體，該程序包括讀取一個原始組構(gòu)圖像和在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像，處理該原始組構(gòu)圖像以便生成一個處理原始組構(gòu)圖像，處理該灰度模式圖像以便生成一個處理灰度模式圖像以及將原始組構(gòu)圖像或處理組構(gòu)圖像與灰度圖案圖像和/或處理灰度圖案圖像結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像的各步驟。
在以上記錄媒體中存儲的程序中，如此生成的組構(gòu)圖像所表現(xiàn)的圖像陰影是通過將原始組構(gòu)圖像或處理組構(gòu)圖像與灰度圖案圖像和/或處理灰度圖案圖像結(jié)合而被不同地調(diào)制的。因此能夠容易地使用相對簡單的配置或處理序列來生成一個更為特殊的圖像。
處理原始組構(gòu)圖像的步驟可以包括將原始組構(gòu)圖像放大和/或位移以便生成處理原始組構(gòu)圖像的步驟，以及處理灰度圖案圖像的步驟可以包括至少完成以下過程中的一個以便生成處理灰度圖案圖像的步驟根據(jù)一個陰影轉(zhuǎn)換算法來轉(zhuǎn)換灰度圖案圖像的陰影，將灰度圖案圖像放大及將灰度圖案圖像位移。能夠使用包括x1在內(nèi)的放大率將原始組構(gòu)圖像放大。
根據(jù)本發(fā)明的還有一個方面，提供了一個程序，該程序包括讀取一個原始組構(gòu)圖像和在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像，處理該原始組構(gòu)圖像以便生成一個處理原始組構(gòu)圖像，處理該灰度圖案圖像以便生成一個處理灰度圖案圖像以及將原始組構(gòu)圖像或處理組構(gòu)圖像與灰度圖案圖像和/或處理灰度圖案圖像結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像的各步驟。
在以上程序中，如此生成的組構(gòu)圖像所表現(xiàn)的圖像陰影是通過將原始組構(gòu)圖像或處理組構(gòu)圖像與灰度圖案圖像和/或處理灰度圖案圖像結(jié)合而被不同地調(diào)制的。因此能夠容易地使用相對簡單的配置來生成一個更為特殊的圖像。
在以上程序中，處理原始組構(gòu)圖像的步驟可以包括將原始組構(gòu)圖像放大和/或位移以便生成處理原始組構(gòu)圖像的步驟，以及處理灰度圖案圖像的步驟可以包括至少完成以下過程中的一個以便生成處理灰度圖案圖像的步驟根據(jù)一個陰影轉(zhuǎn)換算法來轉(zhuǎn)換灰度圖案圖像的陰影，將灰度圖案圖像放大及將灰度圖案圖像位移。能夠使用包括x1在內(nèi)的放大率將原始組構(gòu)圖像放大。
當結(jié)合其中通過闡述性例子顯示本發(fā)明優(yōu)選實施例的附圖來閱讀以下說明時，將更能明顯地理解本發(fā)明的以上和其他目的、特征和優(yōu)點。


圖13是圖2中所示組構(gòu)圖像生成功能或裝置的操作序列的第三具體例子的流程圖；圖14是一個用于獲得放大率的方式的闡述性圖；圖15是一個用于顯示第二結(jié)合組構(gòu)圖像畫面的視圖；圖16是一個用于顯示第三結(jié)合組構(gòu)圖像畫面的視圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的組構(gòu)圖像生成功能或裝置的功能框圖；圖18是圖17中所示組構(gòu)圖像生成功能或裝置的操作序列的流程圖；圖19是一個具體位移的闡述性圖；圖20是一個用于顯示第三結(jié)合組構(gòu)圖像畫面的視圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的組構(gòu)圖像生成功能或裝置的功能框圖；圖22是用于劃分灰度圖案圖像的過程的流程圖；圖23是一個用于顯示灰度圖案圖像的矩陣的圖；圖24是一個用于顯示灰度圖案圖像的圖像數(shù)據(jù)的圖；圖25是一個用于顯示已經(jīng)被劃分的灰度圖案圖像的圖像數(shù)據(jù)圖；圖26是圖25中所示灰度圖案圖像的視圖；圖27是一個已經(jīng)被劃分的灰度圖案圖像的視圖；圖28A是一個用于顯示灰度圖案圖像的圖；圖28B是一個用于顯示在值0處具有峰值的灰度圖案圖像的圖；圖28C是一個用于顯示在值64處具有峰值的灰度圖案圖像的圖；圖28D是一個用于顯示在值128處具有峰值的灰度圖案圖像的圖；圖28E是一個用于顯示在值192處具有峰值的灰度圖案圖像的圖；圖28F是一個用于顯示在值255處具有峰值的灰度圖案圖像的圖；圖29A是一個對應于圖28A中所示圖像的圖像視圖；圖29B是一個對應于圖28B中所示圖像的圖像視圖；圖29C是一個對應于圖28C中所示圖像的圖像視圖；圖29D是一個對應于圖28D中所示圖像的圖像視圖；圖29E是一個對應于圖28E中所示圖像的圖像視圖29F是一個對應于圖28F中所示圖像的圖像視圖；及圖30是一個根據(jù)本發(fā)明第四實施例的圖像處理設(shè)備的框圖。
實施發(fā)明的優(yōu)選模式圖1顯示一個應用本發(fā)明完成三維CG處理的娛樂設(shè)備10。
如圖1中所示，娛樂設(shè)備10包括一個用于控制娛樂設(shè)備10的MPU(微處理單元)12，一個用于存儲準備運行的不同程序和不同數(shù)據(jù)的主存儲器14，一個用于在MPU12控制下生成圖像數(shù)據(jù)和將生成的圖像數(shù)據(jù)輸出至顯示監(jiān)視器18例如CRT的圖像處理器20，一個用于將數(shù)據(jù)發(fā)送至外部設(shè)備和自其接收數(shù)據(jù)的輸入/輸出端口24以及一個具有OSD(屏上顯示)功能并用于控制內(nèi)核等的可能包括閃爍存儲器等的ROM例如OSDROM(屏上顯示只讀存儲器)26。
主存儲器14、OSDROM26和輸入/輸出端口24都通過一條總線30連至MPU12。一個用于高速地完成包括透視投影轉(zhuǎn)換、光源計算、向量運算、多邊形座標運算等在內(nèi)的座標轉(zhuǎn)換的GTE(幾何傳輸引擎)13直接連至MPU12。
GTE13具有一個功能，能夠根據(jù)來自MPU12的計算命令將準備作為一個移動圖像連續(xù)地顯示于顯示監(jiān)視器18上的三維模型劃分為多邊形或成形小面。
連至輸入/輸出端口24的是一個用于向娛樂設(shè)備10輸入數(shù)據(jù)(鍵盤輸入數(shù)據(jù)、座標數(shù)據(jù)等)的輸入設(shè)備32及一個用于回放光盤34例如CD-ROM、DVD等的光盤驅(qū)動器36，在該光盤中存儲不同程序和數(shù)據(jù)(與物體相關(guān)的數(shù)據(jù)、組構(gòu)數(shù)據(jù)等)。該輸入設(shè)備32可以包括一個具有方向按鈕的手動控制器等。
圖像處理器20包括一個重現(xiàn)引擎70、一個存儲器接口72、一個圖像存儲器74和一個顯示控制器76例如可編程CRT控制器等。
重現(xiàn)引擎70用于根據(jù)由MPU12提供的重現(xiàn)命令和多邊形座標數(shù)據(jù)來重現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)，并且通過存儲器接口72將重現(xiàn)的圖像數(shù)據(jù)存儲于圖像存儲器74內(nèi)。
具體地，重現(xiàn)引擎70通過以下操作來完成組構(gòu)映射過程應用顏色和陰影，增加包括鏡面反射、擴散反射、折射、透射等在內(nèi)的光學特性，增加表面模式和增加周圍光即環(huán)境光于多邊形(多邊形座標數(shù)據(jù))上，這些多邊形是被MPU12提供的、由GTE13計算的、從一個三維模型中劃分出來的成形小面。
第一總線78連接于存儲器接口72和重現(xiàn)引擎70之間，而第二總線80連接于存儲器接口72和圖像存儲器74之間。第一和第二總線中的每一條都具有例如128位寬度，用于允許重現(xiàn)引擎70高速地重現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)并且在圖像存儲器74內(nèi)存儲圖像數(shù)據(jù)。
重現(xiàn)引擎70能夠以實時方式根據(jù)NTSC或PAL系統(tǒng)來重現(xiàn)320×240象素的圖像數(shù)據(jù)或者640×480象素的圖像數(shù)據(jù)，即比1/60秒至1/30秒快十倍至數(shù)十倍。
圖像存儲器74具有統(tǒng)一存儲器結(jié)構(gòu)，它能夠指定一個組構(gòu)重現(xiàn)區(qū)，并且在相同區(qū)域內(nèi)指定一個顯示重現(xiàn)區(qū)。
圖像控制器76將通過光盤驅(qū)動器36自光盤34中讀取的組構(gòu)數(shù)據(jù)或者通過存儲器接口72自O(shè)SDROM26中讀取的組構(gòu)數(shù)據(jù)寫入圖像存儲器74的組構(gòu)重現(xiàn)區(qū)內(nèi)，以及通過存儲器接口72讀取在圖像存儲器74的顯示重現(xiàn)區(qū)內(nèi)重現(xiàn)的圖像數(shù)據(jù)，以及將讀取的圖像數(shù)據(jù)輸出至顯示監(jiān)視器18以便在其顯示屏上顯示一個圖像。
圖2以功能塊形式顯示一個圖像處理(三維CG處理)程序，也即由重現(xiàn)引擎70所完成的組構(gòu)圖像生成功能或組構(gòu)圖像生成裝置，該重現(xiàn)引擎70根據(jù)來自MPU12及用于控制重現(xiàn)引擎70的MPU12和GET13的重現(xiàn)命令對一個三維形狀(3D模型)執(zhí)行一個重現(xiàn)過程。
該圖像處理程序連同三維模型數(shù)據(jù)和二維模型數(shù)據(jù)一起存儲于OSDROM26中，并且由MPU12讀取和執(zhí)行。然而，這些圖像處理程序、三維模型數(shù)據(jù)和二維模型數(shù)據(jù)可以存儲于光盤34中，并且由光盤驅(qū)動器36讀取和裝載入主存儲器14以及由MPU12執(zhí)行。
為便于理解本發(fā)明，在解釋圖2中所示配置之前，首先說明圖2中所示圖像處理程序所用組構(gòu)圖像的圖像數(shù)據(jù)細節(jié)。
作為一個準備被處理的組構(gòu)圖像，一個原始組構(gòu)圖像(也稱為原始圖像)Ia包括準備顯示于顯示監(jiān)視器18上的彩色圖像畫面Qa的圖像數(shù)據(jù)，它表現(xiàn)圖3中所示的情景或物體。該原始組構(gòu)圖像Ia是從OSDROM26中讀取的并且存儲于圖像存儲器74的給定區(qū)域內(nèi)。
圖像存儲器74還用作原始組構(gòu)圖像存儲裝置、灰度圖案圖像存儲裝置、逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像存儲裝置和處理灰度圖案圖像存儲裝置。
圖4顯示的原始組構(gòu)圖像Ia實際上由數(shù)百個象素×數(shù)百個象素所組成，為易于理解，它作為4×4象素的圖像數(shù)據(jù)集存儲于圖像存儲器74內(nèi)。原始組構(gòu)圖像Ia包括RGB圖像數(shù)據(jù)，即圖像數(shù)據(jù)Ra、圖像數(shù)據(jù)Ga和圖像數(shù)據(jù)Ba(R表示紅、G表示綠、及B表示藍)。每個圖像數(shù)據(jù)Ra、Ga、Ba的每個象素ij(i＝1-4，j＝1-4)的值由其分度范圍為0-255的8位亮度數(shù)據(jù)所表視。
如技術(shù)中熟知的，一個象素(ij＝1，1)的顏色是由圖像數(shù)據(jù)(象素數(shù)據(jù))Ra11、圖像數(shù)據(jù)(象素數(shù)據(jù))Ga11和圖像數(shù)據(jù)(象素數(shù)據(jù))Ba11的結(jié)合所決定的。
因此，圖3中所示圖像畫面Qa由圖像數(shù)據(jù)Ra、Ga、Ba的結(jié)合所決定。
作為本發(fā)明特征的灰度圖案圖像Ib包括用于表現(xiàn)一個在如圖5中所示的不同二維位置中具有不同陰影區(qū)域的單色(黑和白)圖像畫面(也稱為“灰度圖案圖像畫面”)Qb的圖像數(shù)據(jù)。該灰度圖案圖像Ib也是從OSDROM26中讀取的并且存儲于圖像存儲器74的給定區(qū)域內(nèi)，但該區(qū)域不同于用于存儲原始組構(gòu)圖像Ia的區(qū)域。
在圖5中所示灰度圖案圖像畫面Qb中，白色區(qū)域中亮度最高，稀陰影線區(qū)中亮度第二，交叉陰影線區(qū)域中亮度第三，而密陰影線區(qū)中亮度最低。
圖6顯示的灰度圖案圖像Ib實際上由數(shù)百個象素×數(shù)百個象素所組成，為易于理解，它作為4×4象素的圖像數(shù)據(jù)集存儲于圖像存儲器74內(nèi)。灰度圖案圖像Ib包括RGB圖像數(shù)據(jù)，即圖像數(shù)據(jù)Rb、圖像數(shù)據(jù)Gb和圖像數(shù)據(jù)Bb和alpha通道數(shù)據(jù)αb。
由于灰度圖案圖像Ib表現(xiàn)一個灰度圖案，即一個包括同一行i和同一列j中的白和黑區(qū)域、圖像數(shù)據(jù)Rb、圖像數(shù)據(jù)Gb和圖像數(shù)據(jù)Bb的象素ij的灰度圖案具有相同亮度值。例如，圖像數(shù)據(jù)Rb11、Gb11、Bb11具有相同亮度值，及圖像數(shù)據(jù)Rb22、Gb22、Bb22具有相同亮度值。然而，圖像數(shù)據(jù)Rb11及圖像數(shù)據(jù)Rb22具有不同亮度值。
在圖6中顯示的灰度圖案圖像Ib中，圖像數(shù)據(jù)Rb、圖像數(shù)據(jù)Gb和圖像數(shù)據(jù)Bb中的每一個的所有象素ij具有不同亮度值。例如，這些象素ij的亮度值如此安排以使相鄰象素i，j的亮度值之間的差別很大。如圖5中所示，由于灰度圖案Ib是由不同灰度陰影的數(shù)百個象素×數(shù)百個象素所組成，它看上去猶如黑墨水撒過一張紙所產(chǎn)生的凹凸貼圖模式。如上所述，對應于灰度圖案圖像Ib的灰度圖案圖像畫面Qb被顯示為一個單色(黑和白)圖像畫面。
在圖6中，灰度圖案圖像Ib的alpha通道數(shù)據(jù)αb表示一個用于將灰度圖案圖像Ib與其他圖像結(jié)合的結(jié)合比。alpha通道數(shù)據(jù)αb的每個象素ij具有一個其范圍為自1至255的值，即其范圍為自0至1的結(jié)合比。如果alpha通道數(shù)據(jù)αb的一個象素αbij被分配一個值αbij＝128，則它被一個8位分辨率256所規(guī)范化，以及它以一個128/256＝0.5的比α與另一個圖像結(jié)合。這一結(jié)合過程被稱為alpha混合過程。通常一個象素被分配給0.5的比α。
如果灰度圖案圖像Ib根據(jù)alpha混合過程與原始組構(gòu)圖像結(jié)合而產(chǎn)生一個結(jié)合圖像Ie，則該結(jié)合圖像Ie(如以下將要討論的第一結(jié)合組構(gòu)圖像)的每個R、G、B圖像數(shù)據(jù)的每個象素Ieij具有一個亮度值，這由以下所示等式(1)所確定。圖2中，結(jié)合圖像Ie作為來自第一結(jié)合裝置108的輸出而獲得的。
Ieij＝Ibij×αbij+Iaij×(1-αbij)…(1)圖7所顯示的結(jié)合圖像Ie由RGB圖像數(shù)據(jù)即圖像數(shù)據(jù)Re、圖像數(shù)據(jù)Ge和圖像數(shù)據(jù)Be組成，它作為4×4象素的圖像數(shù)據(jù)集存儲于圖像存儲器74內(nèi)。
在結(jié)合圖像Ie的圖像數(shù)據(jù)Re、Ge和Be中，根據(jù)等式(1)給出如下象素ij＝(1，4)的圖像數(shù)據(jù)(象素值)Re14、Ge14、Be14Re14＝Rb14×αb14+Ra14(1-αb14)Ge14＝Gb14×αb14+Ga14(1-αb14)Be14＝Bb14×αb14+Ba14(1-αb14)下面將描述圖2中所示的根據(jù)第一實施例的組構(gòu)圖像生成功能或裝置。
如圖2中所示，組構(gòu)圖像生成功能或裝置包括一個用于將在不同二維位置中具有不同陰影區(qū)域的灰度圖案圖像的象素陰影逆轉(zhuǎn)從而生成一個作為圖像數(shù)據(jù)的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像的逆轉(zhuǎn)裝置102，一個根據(jù)alpha混合過程用于將由選擇裝置104選擇的灰度圖案圖像Ib或逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id與原始組構(gòu)圖像Ia結(jié)合從而產(chǎn)生一個第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie的第一結(jié)合裝置108，一個用于將原始組構(gòu)圖像Ia放大為放大原始組構(gòu)圖像If的放大裝置110，以及一個根據(jù)alpha混合過程用于將放大原始組構(gòu)圖像If與第一結(jié)合裝置108所沒有使用過的灰度圖案圖像Ib或逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id結(jié)合從而產(chǎn)生一個第二結(jié)合組構(gòu)圖像Ig的第二結(jié)合裝置112。
提供給選擇裝置104的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id可以是由逆轉(zhuǎn)裝置102生成的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id或者是存儲于OSDROM26中的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id，這些由選擇裝置114進行選擇。在圖2中，由逆轉(zhuǎn)裝置102生成的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id是由選擇裝置114選擇的。
逆轉(zhuǎn)裝置102具有一個用于將不同陰影逆轉(zhuǎn)的算法。逆轉(zhuǎn)裝置102用作處理灰度圖案圖像生成功能或裝置，用于根據(jù)一個陰影轉(zhuǎn)換算法將一個灰度圖案圖像的陰影進行轉(zhuǎn)換，以便生成一個處理灰度圖案圖像。
逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id與灰度圖案圖像Ib的關(guān)系猶如負值與正值的關(guān)系。因此，逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id也看上去像一個單色圖像的凹凸貼圖模式。圖8顯示一個逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像畫面Qd，它是圖5中所示灰度圖案圖像畫面Qb的逆轉(zhuǎn)結(jié)果。
在圖8中所示逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像畫面Qd中，在對應于圖5中所示白色區(qū)域的密陰影線區(qū)中亮度最低，在對應于圖5中所示稀陰影線區(qū)的交叉陰影線區(qū)中亮度第二低，在對應于圖5中所示交叉陰影線區(qū)的稀陰影線區(qū)中亮度第三低，而在對應于圖5中所示密陰影線區(qū)的白色區(qū)域中亮度最高。
圖2中所示放大裝置110使用一個根據(jù)某些所需屬性O(shè)pa所計算的值來放大原始組構(gòu)圖像Ia，這些屬性包括一個由映射裝置120在其上映射紋理圖像Ij的物體的成形面Op例如多邊形、二次曲面或類似面的垂直向量的方向、視線向量的方向和虛光源向量方向。該屬性O(shè)pa用作放大參數(shù)。該成形面Op是由GTE13所生成的。
放大裝置110具有一個用于將一個圖像按照成形面Op的一個屬性O(shè)pa進行放大的算法。因此放大裝置110用作一個用于根據(jù)放大算法將灰度圖案圖像放大以便生成一個處理灰度圖案圖像的處理灰度圖案圖像生成功能或裝置。
圖2中所示組構(gòu)圖像生成功能或裝置還包括一個用于把由第一結(jié)合裝置108生成的第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie與由第二結(jié)合裝置112生成的第二結(jié)合組構(gòu)圖像Ig進行結(jié)合以便生成第三結(jié)合組構(gòu)圖像Ih的第三結(jié)合裝置115，以及一個用于將一個由選擇裝置116所選擇的第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie或第三結(jié)合組構(gòu)圖像Ih映射至一個成形面Op上而成為組構(gòu)圖像Ij(Ij是Ie或Ih)以便生成一個映射圖像Ik的映射裝置120。
在圖2中，選擇裝置104與另一個選擇裝置106是互補式聯(lián)動的，從而當灰度圖案Ib通過選擇裝置104被提供給第一結(jié)合裝置108時，逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id通過另一個選擇裝置106被提供給第二結(jié)合裝置112，同樣，當逆轉(zhuǎn)灰度圖案Id通過選擇裝置104被提供給第一結(jié)合裝置108時，灰度圖案圖像Ib通過另一個選擇裝置106被提供給第二結(jié)合裝置112。
下面參照圖9描述根據(jù)存于OSDROM26中的圖像處理程序進行的本發(fā)明第一實施例的組構(gòu)圖像生成功能的操作序列的第一具體例子。
在第一具體例子中，按照類似于聯(lián)動開關(guān)方式工作的選擇裝置104、106如實線箭頭所標示地進行操作以便將灰度圖案圖像Ib提供給第一結(jié)合裝置108和將逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id提供給第二結(jié)合裝置112，以及選擇裝置116被按照虛線箭頭所標示地進行操作以便將第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie作為組構(gòu)圖像Ij提供給映射裝置120。
在圖9中所示步驟S1中，從圖像存儲器74中讀取一個原始組構(gòu)圖像Ia。在步驟S2中，從圖像存儲器74中讀取一個灰度圖案圖像Ib。
在步驟S3中，第一結(jié)合裝置108根據(jù)alpha混合過程將原始組構(gòu)圖像Ia與灰度圖案圖像Ib結(jié)合以便生成一個第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie。當?shù)谝唤Y(jié)合組構(gòu)圖像Ie按照等式(1)被表現(xiàn)時，它被表現(xiàn)為一個乘積Ia×Ib＝Ie，以便于更易理解本發(fā)明。
第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie的顏色強度取決于灰度圖案圖像Ib的每個象素的亮度。第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie用于表現(xiàn)一個正常著色的原始組構(gòu)圖像Ia，如同被灰度圖案圖像Ib的各象素陰影進行亮度調(diào)制的。因此，包括一個特殊效果圖像的第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie能夠容易地使用簡單配置來生成。
在步驟S4中，作為第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie由選擇裝置在116提供給映射裝置120的各輸入端中的一個的組構(gòu)圖像Ij被映射至一個成形面Op上，并且被映射裝置120提供給映射裝置120的另一個輸入端從而產(chǎn)生一個映射圖像Ik。
映射圖像Ik具有一個仿真的不平滑面，它根據(jù)灰度圖案圖像Ib的陰影被二維亮度調(diào)制而被提供于原始組構(gòu)圖像Ia上。
圖10顯示一個對應于第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie(組構(gòu)圖像Ij、映射圖像Ik)的第一結(jié)合組構(gòu)圖像畫面Qeb，它是通過將灰度圖案圖像畫面Qb與原始組構(gòu)圖像畫面Qa結(jié)合而產(chǎn)生的，其中灰度圖案圖像畫面Qb是一個對應于圖5中所示灰度圖案圖像Ib的單色圖像畫面，而原始組構(gòu)圖像畫面Qa是一個對應于圖3中所示原始組構(gòu)圖像Ia的彩色圖像畫面。
圖11顯示根據(jù)圖2中所示第一實施例的組構(gòu)圖像生成功能的操作序列的第二具體例子。
第二具體例子與圖9中所示第一具體例子的不同之處在于步驟S2中的處理過程被步驟S12中的處理過程所替代。在步驟S12中，讀取來自逆轉(zhuǎn)裝置102的逆轉(zhuǎn)灰度圖案Id。具體地，根據(jù)第二具體例子，選擇裝置104被切換過去以便將逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id提供給第一結(jié)合裝置108以及選擇裝置106被切換過去以便將灰度圖案圖像Ib提供給第二結(jié)合裝置112。除此以外，步驟S11-S14中的處理過程以類似于圖9中所示步驟S1-S4中的處理過程的方式被執(zhí)行。
在第二具體例子中，由第一結(jié)合裝置108生成的第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie用于表現(xiàn)根據(jù)逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id的象素陰影進行亮度調(diào)制的原始組構(gòu)圖像Ia。第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie也被表現(xiàn)為一個乘積Ia×Ib＝Ie，以便于更易理解本發(fā)明。由映射裝置120生成的映射圖像Ik具有一個仿真的不平滑面，類似于根據(jù)第一具體例子的映射圖像Ik，它根據(jù)逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Ic(Id)的陰影進行二維亮度調(diào)制而被提供于原始組構(gòu)圖像Ia上。
圖12顯示一個對應于第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie(組構(gòu)圖像Ij、映射圖像Ik)的第一結(jié)合組構(gòu)圖像畫面Qed，它是通過將圖8中所示逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像畫面Qd與圖3中所示原始組構(gòu)圖像畫面Qa結(jié)合而產(chǎn)生的。
圖13顯示根據(jù)圖2中所示第一實施例的組構(gòu)圖像生成功能的操作序列的第三具體例子。
在第三具體例子中，原始組構(gòu)圖像Ia、灰度圖案圖像Ib和逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id分別在步驟S21、S22、S23中被從圖像存儲器74中讀取。
在步驟S24中，由選擇裝置104選擇灰度圖案圖像Ib或逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id，由第一結(jié)合裝置108根據(jù)alpha混合過程將所選圖像與原始組構(gòu)圖像Ia結(jié)合，從而生成一個第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie。在此例中，選擇灰度圖案圖像Ib以便生成一個由Ie＝Ia×Ib所表示的第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie。
在步驟S25中，放大裝置110使用一個根據(jù)某些屬性O(shè)pa所計算的值來放大原始組構(gòu)圖像Ia，這些屬性包括圖14中所示成形面Op的垂直向量Vn的方向、視線向量Vi的方向和虛光源向量VI的方向，即從Vn、Vi、VI的向量乘積，Vn、Vi的向量乘積，或者Vn、VI的向量乘積中獲得的向量的方向，以及放大裝置110輸出一個放大原始組構(gòu)圖像If(If＝βIa)。
此時顯示于圖4中的原始組構(gòu)圖像Ia是從一個二維中心位置122(即被原始組構(gòu)圖像Ia的相應象素頂點ij＝22、23、32、33所接觸的點)向外沿半徑放大的。通常選擇放大率β為β＝1-2的范圍，最好是1.1-2。然而β可以是更大值。
在步驟S26中，一個沒有在步驟S24中選擇過的灰度圖案圖像Ib和逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id中的一個，即逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id與放大原始組構(gòu)圖像If被第二結(jié)合裝置112按照alpha混合過程進行結(jié)合，從而生成一個第二結(jié)合組構(gòu)圖像Ig。
為便于更易理解本發(fā)明，第二結(jié)合組構(gòu)圖像Ig被表現(xiàn)為Ig＝Id×If＝Id×βIe。
圖15顯示對應于第二結(jié)合組構(gòu)圖像Ig的第二結(jié)合組構(gòu)圖像畫面Qg，它是通過將圖8中所示逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像畫面Qd與對應于放大原始組構(gòu)圖像If的放大原始組構(gòu)圖像畫面Qf結(jié)合而成的。
在步驟S27中，由第三結(jié)合裝置115根據(jù)alpha混合過程將第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie與第二結(jié)合組構(gòu)圖像Ig彼此結(jié)合，因而生成一個第三結(jié)合組構(gòu)圖像Ih，它被表現(xiàn)為Ih＝Ie+Ig，以便于更易理解本發(fā)明。
第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie或第二結(jié)合組構(gòu)圖像Ig使用的放大率α被設(shè)為一個其范圍在0至1之間的合適值，通常是α＝0.5的值，這意味著以1∶1的比例將圖像結(jié)合。
由第三結(jié)合裝置116將如此生成的第三結(jié)合組構(gòu)圖像Ih選擇為組構(gòu)圖像Ij。在步驟S28中，映射裝置120將組構(gòu)圖像Ij映射至成形面Op上，從而產(chǎn)生一個映射圖像Ik。
為便于更易理解本發(fā)明，通過把由以下等式(2)表示的組構(gòu)圖像Ij映射至成形面Op上而產(chǎn)生映射圖像IkIj＝Ih＝Ie+Ig＝(Ib×Ia)+(Id×βIa)…(1)由于用于放大原始組構(gòu)圖像Ia的放大率β是從根據(jù)成形面Op的屬性O(shè)pa所產(chǎn)生的值中所獲得的，映射圖像Ik能夠以類似于凹凸貼圖映射的方式來表現(xiàn)具有表面不規(guī)則性的鏡面或金屬面的組構(gòu)。
圖16顯示對應于第三結(jié)合組構(gòu)圖像Ih的第三結(jié)合組構(gòu)圖像畫面Qha，它是根據(jù)alpha混合過程將對應于第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie的第一結(jié)合組構(gòu)圖像畫面Qeb(見圖10)與對應于第二結(jié)合組構(gòu)圖像Ig的第二結(jié)合組構(gòu)圖像畫面Qg(見圖15)結(jié)合而成的。
圖17以功能框圖形式顯示由重現(xiàn)引擎70所執(zhí)行的根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像處理(三維CG處理)程序，即組構(gòu)圖像生成功能或組構(gòu)圖像生成裝置，該重現(xiàn)引擎70根據(jù)來自MPU12及用于控制重現(xiàn)引擎70的MPU12和GET13的重現(xiàn)命令對一個三維形狀(3D模型)執(zhí)行一個重現(xiàn)過程。
圖17中所示這些部件與圖2中所示部件相同者被使用相同參考字符標示，因此下面不再詳細描述。
第二實施例與第一實施例的不同之處在于根據(jù)第一實施例的放大裝置110被一個位移裝置130所替代。
該位移裝置130被提供有原始組構(gòu)圖像Ia以及從選擇裝置106輸出的但并不提供給第一結(jié)合裝置108的灰度圖案圖像Ib或逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id。該位移裝置130也被提供有屬性O(shè)pa，這些屬性包括圖14中所示成形面Op的垂直向量Vn的方向、視線向量Vi的方向和虛光源向量Vl的方向。
位移裝置130向第二結(jié)合裝置112輸出一個其中心位置已經(jīng)被向上、向下、向左和向右位移了所需數(shù)量的象素的位移原始組構(gòu)圖像Ifa和一個位移的灰度圖案圖像或逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Ifd，它們是其中心位置已經(jīng)被類似地位移過的灰度圖案圖像Ib或逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id。
下面參照圖18描述圖17中所示的根據(jù)本發(fā)明第二實施例的按照OSDROM26中所存圖像處理程序的組構(gòu)圖像生成功能的操作序列的具體例子。
圖18顯示圖17中所示組構(gòu)圖像生成功能或裝置的操作序列。
圖18中所示步驟S31至S34中的處理過程與圖13中所示步驟S21至S24中的處理過程相同。
具體地，原始組構(gòu)圖像Ia、灰度圖案圖像Ib和逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id分別在步驟S31、S32、S33中被從圖像存儲器74中讀取。在步驟S34中，由第一結(jié)合裝置108根據(jù)alpha混合過程將例如灰度圖案圖像Ib與原始組構(gòu)圖像Ia結(jié)合，從而生成一個第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie(Ie＝Ia×Ib)。
在步驟S35中，位移裝置130使用一個根據(jù)某些屬性O(shè)pa所計算的值所確定的位移量p將原始組構(gòu)圖像Ia的象素向上、向下、向左和向右位移，這些屬性包括圖14中所示的成形面Op的垂直向量Vn的方向、視線向量Vi的方向和虛光源向量Vl的方向，例如從Vn、Vi、Vl的向量乘積，Vn、Vi的向量乘積，或者Vn、Vl的向量乘積中獲得的向量的方向，以及位移裝置130輸出一個位移原始組構(gòu)圖像Ifa(Ifa＝pIa)。可以根據(jù)實際原始組構(gòu)圖像Ia將位移量p選擇為一個任意值。
類似地，位移裝置130使用相同位移量p將逆原始組構(gòu)圖像Id的象素位移，以及輸出一個位移逆原始組構(gòu)圖像Ifd(Ifd＝pId)。
具體地，如圖19中所示，如果準備將原始組構(gòu)圖像Ia向右位移2個象素和向上位移2個象素，則位移量被表示為p(i，j)＝p(2，2)，以及例如原始組構(gòu)圖像Ia中的象素Ia32的象素數(shù)據(jù)成為原始組構(gòu)圖像Ia中的象素Ia14的象素數(shù)據(jù)或者位移原始組構(gòu)圖像pIa中的象素Ia32的象素數(shù)據(jù)。實際上，由于原始組構(gòu)圖像Ia具有數(shù)百個象素×數(shù)百個象素的大小，位移原始組構(gòu)圖像pIa等效于其中心位置已經(jīng)被位移過的原始組構(gòu)圖像Ia。
類似地，例如逆原始組構(gòu)圖像Id中的象素Id42的象素數(shù)據(jù)成為逆原始組構(gòu)圖像Id中的象素Id24的象素數(shù)據(jù)。當逆原始組構(gòu)圖像Id被如此位移后，alpha通道數(shù)據(jù)的值α也被位移。
在步驟S36中，位移原始灰度圖案圖像Ifa(Ifa＝pIa)與位移灰度圖案圖像Ifd(Ifd＝pId)被第二結(jié)合裝置112按照alpha混合過程進行結(jié)合，從而生成一個第二結(jié)合位移組構(gòu)圖像Ig。
為便于更易理解本發(fā)明，第二結(jié)合位移組構(gòu)圖像Ig被表現(xiàn)為Ig＝Ifa×Ifd＝pIa×pId。
在步驟S37中，由第三結(jié)合裝置115根據(jù)alpha混合過程將第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie與第二結(jié)合組構(gòu)圖像Ig彼此結(jié)合，因而生成一個第三結(jié)合組構(gòu)圖像Ih，它被表現(xiàn)為Ih＝Ie+Ig，以便于更易理解本發(fā)明。
第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie或第二結(jié)合組構(gòu)圖像Ig使用的放大率α被設(shè)為一個其范圍在0至1之間的合適值，通常是α＝0.5的值。
由第三結(jié)合裝置116將如此生成的第三結(jié)合組構(gòu)圖像Ih選擇為組構(gòu)圖像Ij。在步驟S38中，映射裝置120將組構(gòu)圖像Ij映射至成形面Op上，從而產(chǎn)生一個映射圖像Ik。
為便于更易理解本發(fā)明，通過把由以下等式(3)表示的組構(gòu)圖像Ij映射至成形面Op上而產(chǎn)生映射圖像IkIj＝Ih＝Ie+Ig＝(Ib×Ia)+(pId×pIa)…(3)由于用于將原始組構(gòu)圖像Ia和逆轉(zhuǎn)灰度組構(gòu)圖像Id進行位移的位移量P是從根據(jù)成形面Op的屬性O(shè)pa所產(chǎn)生的值中所獲得的，映射圖像Ik能夠仿真地表現(xiàn)具有表面不規(guī)則性的面的組構(gòu)以及使用擴散反射的方式來反射光線。
圖20顯示對應于第三結(jié)合組構(gòu)圖像Ih的第三結(jié)合組構(gòu)圖像畫面Qhb，它是通過按照alpha混合過程將對應于第一結(jié)合組構(gòu)圖像Ie的第一結(jié)合組構(gòu)圖像畫面Qeb(見圖10)與對應于第二結(jié)合組構(gòu)圖像Ig的第二結(jié)合組構(gòu)圖像畫面Qg’(未示出)結(jié)合而成的。
圖2中所示根據(jù)第一實施例的組構(gòu)圖像生成功能或裝置與圖17中所示根據(jù)第二實施例的組構(gòu)圖像生成功能或裝置可以彼此結(jié)合，以便將圖2中所示放大裝置110插入于圖17中所示位移裝置130與第二結(jié)合裝置112之間，因而提供一個如圖21中所示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的組構(gòu)圖像生成功能或裝置。該根據(jù)本發(fā)明第三實施例的組構(gòu)圖像生成功能或裝置能夠產(chǎn)生一個組構(gòu)圖像，用于根據(jù)圖像的放大和位移的組合來更有效地表現(xiàn)一個不平滑面。
可以同時將圖像放大和位移。
具體地，作為在其上映射組構(gòu)圖像的成形面Op的多邊形具有一個垂直向量N(X、Y、Z)，該向量在成形面的各頂點中的每一個座標處的三維座標系統(tǒng)中具有不同分量。
假設(shè)組構(gòu)圖像的大小為例如U個象素×V個象素＝256象素×256象素。當該多邊形被轉(zhuǎn)換為屏幕座標系統(tǒng)中的多邊形時，該垂直向量的X分量(規(guī)范化為自-1至1的范圍)被乘以θ(例如0.2)×U(256)，從而產(chǎn)生一個值θU，以及通過將該值θU加至組構(gòu)圖像的值u(在U軸上的范圍為0至255)而產(chǎn)生一個值(u+θU)，該值被用作u的新值。
當該多邊形被轉(zhuǎn)換為屏幕座標系統(tǒng)中的多邊形時，該垂直向量的Y分量(規(guī)范化為自-1至1的范圍)被乘以θ×V(0.2×256)，從而產(chǎn)生一個值θV，以及通過將該值θV加至組構(gòu)圖像的值v(在V軸上的范圍為0至255)而產(chǎn)生一個值(v+θV)，該值被用作v的新值。
以此方式，有可能產(chǎn)生一個合適的有效圖像。由于放大率(縮小率或位移量)θ取決于所用重現(xiàn)設(shè)備、3D重現(xiàn)算法和所用座標系統(tǒng)，該放大率在不同系統(tǒng)中相差很大。
根據(jù)本發(fā)明另一個實施例，逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id與灰度圖案圖像Ib的關(guān)系猶如負值與正值的關(guān)系，它們是彼此求逆的結(jié)果，這一概念被應用于一個灰度圖案圖像Ib上，該灰度圖案圖像Ib具有其范圍為0至255的分度值以及被劃分為三個或更多個灰度圖案圖像。如果灰度圖案圖像Ib被劃分為例如三個灰度圖案圖像，則象素值以一種負-正可逆方式分布于三個區(qū)域邊界的兩側(cè)。在每條邊界的兩側(cè)，象素值逐漸向著邊界增加和逐漸背著邊界減小。然而，如果邊界處于位置“0”處，則象素值只是逐漸向著邊界增加，而如果邊界處于位置“255”處，則象素值只是逐漸背著邊界減小。這三個灰度圖案圖像分別以合適比例與原始組構(gòu)圖像Ia結(jié)合，從而產(chǎn)生一個更有效的圖像。
下面參照圖22描述將一個具有自0至255的分度值范圍的灰度圖案圖像Ib進行處理以便將它劃分為五個灰度模式圖像的過程。
圖22中所示過程是一個組構(gòu)圖像生成功能或裝置(一個原始組構(gòu)圖像處理功能和一個灰度圖案圖像處理功能)的具體例子。這一原始組構(gòu)圖像處理功能和灰度圖案圖像處理功能例如作為一個程序存于OSDROM26中。
如圖5中灰度圖案圖像畫面Qb所標示的，灰度圖案圖像Ib包括在不同二維位置(xy位置)中具有不同陰影區(qū)域的單色圖像數(shù)據(jù)。
在圖22中所示例子中，一個圖像存儲裝置包括一個圖23中所示存儲緩存150，它包括x方向內(nèi)的256個象素(為畫流程圖方便起見，x座標跨越的寬度是Width＝255(256-1))和y方向內(nèi)的256個象素(為畫流程圖方便起見，y座標跨越的高度是Height＝255(256-1))，因此總共具有65536個象素。該存儲緩存150包括圖像存儲器74的一部分。
存儲緩存150的每個象素單元(x，y)存儲分度數(shù)據(jù)(也稱為“象素數(shù)據(jù)”或“象素值”)，它們每個具有其范圍為自0至255的值。雖然灰度圖案圖像Ib可以具有用于表現(xiàn)圖5中所示灰度圖案圖像畫面Qb的圖像數(shù)據(jù)，但此例中的灰度圖案圖像Ib包括一個準備被劃分的灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]，如圖24中所示，該灰度圖案圖像的亮度在左上角象素(0，0)處為255的最高水平，向下和向右時逐漸降低，在將象素(255，0)與象素(0，255)互連的對角線上亮度為中間水平127，繼續(xù)向下和向右時逐漸降低，在右下角象素(255，255)處為0的最低水平。
因此，在圖22中所示例子中，圖24中所示的灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]被存于存儲緩存150內(nèi)。
在圖22中所示步驟S41中，劃分數(shù)NL也即將灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]進行劃分的數(shù)量被設(shè)置為NL＝5。該劃分數(shù)NL是一個參數(shù)，它存于單個灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]的座標(存儲器地址)xy中，用于根據(jù)所需算法來處理象素值(它們是亮度值，但也可看作為陰影值)，以便將灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]劃分為多個(此例中是五個)處理灰度圖案圖像Dst Alpha[i][y][x]。
處理灰度圖案圖像DstAlpha[i][y][x]中的符號[i]表示劃分數(shù)NL的序號i(i＝0，1，2，3，4五個劃分)。
在步驟S42中，將序號i設(shè)置為i＝0以便選擇第一個處理灰度圖案圖像DstAlpha[i][y][x]。
然后根據(jù)以下第四等式(4)確定每個劃分范圍中可以被采用的分度數(shù)范圍RangeRange＝256/(NL-1)…(4)此處將分度數(shù)范圍Range確定為Range＝256/(5-1)＝64。
然后根據(jù)以下第四等式(5)確定每個劃分范圍中的峰值PeakPeak＝i×256/(NL-1)… (5)此處將峰值Peak確定為Peak＝0×256/(5-1)。
在步驟S45、S46中，使用其訪問灰度圖案圖像SrcAlpha中的象素數(shù)據(jù)的初始y，x座標被設(shè)為y＝0，x＝0，即xy＝(0，0)。
在步驟S47中，根據(jù)以下不等式(6)判斷一個條件Range＜abs(SrcAlpha[y][x]-Peak)…(6)具體地在步驟S47中，將峰值Peak從存于灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]中的值中減去后所得值的絕對值被判斷為是否小于分度數(shù)范圍Range。
在第一周期內(nèi)，由于將峰值Peak＝0從存于灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]中的象素值＝255(見圖24)中減去后所得值是255以及分度數(shù)范圍Range是Range＝64，則不等式(6)得到滿足，因為64＜abs(255-0)。
此處劃分灰度圖案圖像DstAlpha[i][y][x]的座標(存儲器地址)xy根據(jù)以下式子(7)來存儲象素值DstAlpha[i][y][x]←0…(7)此處將灰度圖案圖像DstAlpha[o][o][o]存儲。
在步驟S50中，x座標的值被加1后用作新x座標。在步驟S51中，判斷該新x座標(x＝x+1)是否小于寬度Width＝255。
由于此時x座標是x＝1，控制被返回至步驟S47以便根據(jù)不等式(6)判斷條件。
如同能夠從圖24中看出的，當灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]的y座標是y＝0時，該灰度圖案圖像SrcAlpha
[x]大于126，因此不滿足步驟S47中的條件。在步驟S48中，“0”的值存于第一行(y＝0)中所有第一灰度圖案圖像DstAlpha
[x]中。
當x座標成為x＝255時，步驟S51中的條件被滿足。在步驟S52中，將y座標增加1。此處y座標被設(shè)置為y＝1。
在步驟S53中，判斷被增量的y座標是否小于高度Height＝255。由于此時y座標是y＝1，滿足步驟S53中的條件(1＜255)，控制去至步驟S46以便將第二行和第一列中的x座標設(shè)置為x＝0。
隨后連續(xù)地將座標值掃描。在圖24中所示灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]中，當64＜abs(63-0)時，在步驟S47中根據(jù)不等式的條件第一次得不到滿足。從圖24中可以估計，當y座標是y＝128和x座標是x＝255時，在步驟S47中根據(jù)不等式的條件第一次得不到滿足。此時座標xy＝(255，128)＝63＝SrcAlpha[128][255]。在步驟S47中在滿足根據(jù)不等式的條件之前，步驟S48中已經(jīng)處理過所有x，y座標，因此灰度圖案圖像DstAlpha
[y][x]具有值“0”(黑色)。
如果不滿足步驟S47中的條件，則控制進至步驟S49，在其中根據(jù)以下式子(8)執(zhí)行處理過程DstAlpha[i][y][x]←255x(Range-abs(SrcAlpha[y][x]-Peak))/Range…(8)由于255×(64-abs(63-0))/64＝4，“4”的值被存于第一灰度圖案圖像DstAlpha
[128][255]中。
類似地，在座標xy＝(0,255)＝127處，根據(jù)步驟S48中的處理過程，灰度圖案圖像DstAlpha
[255]
被賦予值“0”，以及在座標xy＝(255，255)＝0處，根據(jù)步驟S49中的處理過程，由于255×(64-abs(0-0))/64＝255，灰度圖案圖像DstAlpha
[255][255]被賦予值“255”。
因此，當不滿足步驟S53中的條件時，第一灰度圖案圖像DstAlpha[i][y][x](i＝0)的象素值如同圖25中所示地加以確定。
下面將描述原始灰度圖案SrcAlpha[y][x]和劃分灰度圖案DstAlpha[i][y][x]的圖像畫面，即它們被顯示于顯示監(jiān)視器上的圖像畫面。
由24中所示灰度模式圖像SrcAlpha[y][x]被作為圖26中所示灰度模式圖像畫面ISrcAlpha[y][x]被顯示出來。
圖26中顯示的灰度圖案圖像畫面ISrcAlpha[y][x]在其右下區(qū)域內(nèi)是黑色的，在由箭頭標示的方向內(nèi)從黑色區(qū)域連續(xù)地變?yōu)樯罨?、中灰和淺灰，而在其左上區(qū)域則是白色。
圖25中所示的第一劃分灰度圖案圖像DstAlpha
[y][x]被顯示為圖27中所示灰度圖案圖像畫面IDstAlpha
[yl[x]。在圖27中，在整個區(qū)域的7/8的左上部分內(nèi)顯示的灰度圖案圖像畫面IDstAlpha
[y][x]是黑色的(“0”值)，當從左上區(qū)域向右向下變化時，在由箭頭標示的方向內(nèi)從黑色區(qū)域連續(xù)地變?yōu)樯罨?、中灰和淺灰，而在其右下區(qū)域則是白色。
可以理解，該劃分灰度圖案圖像IDstAlpha
[y][x]是一個處理灰度圖案圖像，它是通過根據(jù)圖22中所示所需陰影轉(zhuǎn)換算法將原始灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]進行轉(zhuǎn)換后所產(chǎn)生的。
然后生成一個第二劃分灰度圖案圖像DstAlpha[1][y][x]。
當完成第一劃分灰度圖案圖像DstAlpha
[y][x]時即當不滿足步驟S53中的條件時，在步驟S54中將序號i增加1，以使i＝2。
當i＝2時，滿足步驟S55中的條件，以及在下一個周期內(nèi)完成步驟S44中的處理過程和以下步驟。
在此周期內(nèi)，其陰影已經(jīng)從灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]的陰影中改變的第二灰度圖案圖像DstAlpha[1][y][x]的象素值使用以上所述的相同方式被確定。
當最后不滿足步驟S55中的條件時，已經(jīng)生成了第一至第五劃分灰度圖案圖像DstAlpha[i][y][x]。
下面結(jié)合圖28A值28F描述準備劃分的灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]與劃分灰度圖案圖像DstAlpha[i][y][x]之間的關(guān)系。
如同可從圖24中看出的，準備劃分的灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]被表現(xiàn)為圖28A中所示漸進地向右上方向伸展的直線，其中水平軸標示沿著一條自最下和最右的象素至最上和最左的象素的對角線上的象素位置，而垂直軸標示象素值。在圖28A至28F中的每一個圖形中所示圖的水平軸表示圖29A至29F中所示正方形狀的對角線的長度，它們被256個表示位置的值實行標準化。
如同可從圖25和27中看出的，第一劃分灰度圖案圖像DstAlpha
[y][x]具有峰值Peak＝0和一個分度數(shù)范圍Range＝64，以及表現(xiàn)圖28B中所示圖形。
第二劃分灰度圖案圖像DstAlpha[1][y][x]具有峰值Peak＝64和一個分度數(shù)范圍Range＝64，以及表現(xiàn)圖28C中所示圖形。
第三劃分灰度圖案圖像DstAlpha[2][y][x]具有峰值Peak＝128和一個分度數(shù)范圍Range＝64，以及表現(xiàn)圖28D中所示圖形。
第四劃分灰度圖案圖像DstAlpha[3][y][x]具有峰值Peak＝192和一個分度數(shù)范圍Range＝64，以及表現(xiàn)圖28E中所示圖形。
第五劃分灰度圖案圖像DstAlpha[4][y][x]具有峰值Peak＝255和一個分度數(shù)范圍Range＝64，以及表現(xiàn)圖28F中所示圖形。
下面參照圖29A至29F描述根據(jù)準備劃分的灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]來劃分的灰度圖案圖像畫面ISrcAlpha[y][x]與準備根據(jù)劃分灰度圖案圖像DstAlpha[i][y][x]來劃分的劃分灰度圖案圖像畫面IDstAlpha[i][y][x]之間的關(guān)系。
在圖29A至29F中的每一個圖中，交叉陰影線區(qū)是最黑暗區(qū)，密陰影線區(qū)是次黑暗區(qū)，稀陰影線區(qū)是相對的光亮區(qū)，而無陰影區(qū)是最光亮區(qū)。實際上，這些區(qū)域中的每一個都表示一個分度，它的亮度從最光亮區(qū)逐漸地向最黑暗區(qū)降低。
用于劃分如圖22中所示灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]的過程可被應用于作為圖5中所示灰度圖案圖像畫面的圖像數(shù)據(jù)的灰度圖案圖像Ib。如果該劃分過程可被應用于灰度圖案圖像Ib上，則被產(chǎn)生的劃分灰度圖案圖像DstAlpha[i][y][x]包含一個顯著的變動范圍。
如果采用根據(jù)簡單計算的劃分過程，則操作人員只需將劃分數(shù)NL設(shè)置為2或更大，即NL＝2、3、4、5、6、…，以及將有可能通過計算自動地獲得不同灰度圖案圖像DstAlpha[i][y][x]。
如果將劃分數(shù)NL設(shè)置為NL＝2，則有可能獲得逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像Id，它是灰度圖案圖像Ib的逆轉(zhuǎn)結(jié)果。在此情況下，該劃分過程用作逆轉(zhuǎn)裝置102(見圖2)。
圖30顯示一個根據(jù)本發(fā)明第四實施例的圖像處理設(shè)備200。該圖像處理設(shè)備200能夠或使用軟件或使用硬件來加以實施。
如圖30中所示，圖像處理設(shè)備200具有一個原始組構(gòu)圖像處理裝置214，它包括一個其放大率包括x1在內(nèi)的放大裝置110和一個位移裝置130，該放大裝置110用于從身為彩色圖像的原始組構(gòu)圖像Ia中生成和輸出不同的放大彩色圖像，該位移裝置130用于將原始組構(gòu)圖像Ia或從放大裝置110輸出的放大組構(gòu)圖像進行位移。
該圖像處理設(shè)備200還有一個灰度圖案圖像處理裝置216，它包括一個分割裝置206、一個其放大率包括x1在內(nèi)的放大裝置110A和一個位移裝置130A，該分割裝置206用于將一個灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]劃分為兩個或多個圖像以便生成不同灰度圖案圖像DstAlpha[i][y][x]，例如一個用于執(zhí)行圖22中所示算法的裝置，該放大裝置110A用于將灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]或由分割裝置206輸出的灰度圖案圖像DstAlpha[i][y][x]放大和輸出，以及該位移裝置130A用于將灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]或由放大裝置110A輸出的放大灰度圖案圖像進行位移。
該圖像處理設(shè)備200還包括一個結(jié)合裝置(組構(gòu)圖像生成裝置)212和一個映射裝置120，該結(jié)合裝置212用于選擇性地結(jié)合七個輸入圖像，它們中包括來自原始組構(gòu)圖像處理裝置214的三個輸入圖像和來自灰度圖案圖像處理裝置216的四個輸入圖像，及該映射裝置120用于將一個組構(gòu)圖像Ij映射至一個成形面Op上。
來自原始組構(gòu)圖像處理裝置214的三個輸入圖像包括原始組構(gòu)圖像Ia，來自放大裝置110的放大彩色圖像和來自位移裝置130的位移圖像。來自灰度圖案圖像處理裝置216的四個輸入圖像包括灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]，來自分割裝置206的灰度圖案圖像DstAlpha[i][y][x]，來自放大裝置110A的放大灰度圖案圖像和來自位移裝置130A的位移灰度圖案圖像。
放大裝置110、110A中的包括x1在內(nèi)的放大率，位移裝置130、130A中的位移量和分割裝置206中的劃分數(shù)NL都可以根據(jù)成形面Op的屬性O(shè)pa或者由一個隨機數(shù)發(fā)生器(未示出)生成的隨機數(shù)來進行選擇。
使用圖30中所示圖像處理設(shè)備200，當原始組構(gòu)圖像Ia被從圖像存儲器74中讀取或類似圖像被原始組構(gòu)圖像處理裝置214進行處理時所產(chǎn)生的至少一個圖像與當在不同位置中具有不同陰影的灰度圖案圖像SrcAlpha[y][x]被從圖像存儲器74中讀取或類似圖像被灰度圖案圖像處理裝置216進行處理時所產(chǎn)生的至少一個圖像被結(jié)合裝置212選擇性地彼此結(jié)合以便生成一個組構(gòu)圖像Ij。因此，圖像處理設(shè)備200能夠生成各種不同組構(gòu)圖像Ij。
當映射裝置120將組構(gòu)圖像Ij映射至成形面Op上時，該圖像處理設(shè)備200產(chǎn)生一個映射圖像Ik，用于表現(xiàn)具有表面不規(guī)則性的鏡面或金屬面的組構(gòu)。該圖像處理設(shè)備200能夠以相對簡單的配置來產(chǎn)生各種不同映射圖像Ik。
根據(jù)本發(fā)明，如上所述，一個原始組構(gòu)圖像和在不同位置具有不同陰影區(qū)域的灰度圖案圖像和/或作為灰度圖案圖像的逆轉(zhuǎn)結(jié)果的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像彼此結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像。因此能夠使用相對簡單的配置或操作序列來生成一個作為特殊圖像的組構(gòu)圖像。如此生成的組構(gòu)圖像能夠表現(xiàn)一個不平滑組構(gòu)。
該組構(gòu)圖像能夠使用一個根據(jù)以下屬性所計算的值被放大一個成形面例如多邊形、二次曲面或類似面的垂直向量的方向、視線向量的方向和虛光源向量的方向，并且能夠與灰度圖案圖像或逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像結(jié)合以便生成一個用于表現(xiàn)一個現(xiàn)實不平滑組構(gòu)的組構(gòu)圖像。
原始組構(gòu)圖像以及灰度圖案圖像或逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像可以被向上、向下、向左和向右位移一個量，該位移量是根據(jù)以下屬性所計算的值一個成形面例如多邊形、二次曲面或類似面的垂直向量的方向、視線向量的方向和虛光源向量的方向，并且能夠與灰度圖案圖像或逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像結(jié)合以便生成一個用于表現(xiàn)一個現(xiàn)實不平滑組構(gòu)的組構(gòu)圖像。
以上放大過程和以上位移過程可以彼此結(jié)合以便生成一個用于表現(xiàn)一個現(xiàn)實不平滑組構(gòu)的組構(gòu)圖像。
根據(jù)本發(fā)明，能夠使用相對簡單的配置來生成一個特殊圖像和不同組構(gòu)圖像。因此能夠容易地表現(xiàn)各組構(gòu)。
雖然已經(jīng)詳細地顯示和描述了本發(fā)明的一些實施例，然而應該理解，可在不背離所附權(quán)利要求書的范圍的情況下作出不同變動和修改。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備包括用于存儲原始組構(gòu)圖像(Ia)的原始組構(gòu)圖像存儲裝置(74)；用于存儲在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像(Ib)的灰度圖案圖像存儲裝置(74)；及用于將所述原始組構(gòu)圖像和所述灰度圖案圖像彼此結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像的組構(gòu)圖像生成裝置(108)。
2.一種圖像處理設(shè)備包括用于存儲原始組構(gòu)圖像(Ia)的原始組構(gòu)圖像存儲裝置(74)；用于存儲具有在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像(Ib)的象素陰影的逆轉(zhuǎn)結(jié)果的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像(Id)的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像存儲裝置(74)；及用于將所述原始組構(gòu)圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像彼此結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像的組構(gòu)圖像生成裝置(108)。
3.一種圖像處理設(shè)備包括用于存儲原始組構(gòu)圖像(Ia)的原始組構(gòu)圖像存儲裝置(74)；用于存儲在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像(Ib)的灰度圖案圖像存儲裝置(74)；用于存儲具有所述灰度圖案圖像的象素陰影的逆轉(zhuǎn)結(jié)果的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像(Id)的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像存儲裝置(74)；及用于根據(jù)所述原始組構(gòu)圖像、所述灰度圖案圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像生成一個組構(gòu)圖像(Ih)的組構(gòu)圖像生成裝置(108)、(110)、(112)、(115)。所述組構(gòu)圖像生成裝置包括用于將所述原始組構(gòu)圖像與所述灰度圖案圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的任何一個圖像結(jié)合從而生成一個第一結(jié)合圖像(Ie)，然后將所述原始組構(gòu)圖像被放大后所得圖像與所述灰度圖案圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的另一個圖像結(jié)合從而生成一個第二結(jié)合圖像(If)，以及將所述第一結(jié)合圖像與所述第二結(jié)合圖像彼此結(jié)合從而生成所述組構(gòu)圖像(Ih)的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中所述組構(gòu)圖像生成裝置包括根據(jù)至少一個以下屬性(Opa)所計算的值將所述原始組構(gòu)圖像放大的裝置一個在其上映射所述組構(gòu)圖像的成形面(Op)的垂直向量的方向、視線向量的方向和虛光源向量的方向。
5.一種圖像處理設(shè)備包括用于存儲原始組構(gòu)圖像(Ia)的原始組構(gòu)圖像存儲裝置(74)；用于存儲在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像(Ib)的灰度圖案圖像存儲裝置(74)；用于存儲具有所述灰度圖案圖像的象素陰影的逆轉(zhuǎn)結(jié)果的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像(Id)的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像存儲裝置(74)；及用于根據(jù)所述原始組構(gòu)圖像、所述灰度圖案圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像生成一個組構(gòu)圖像(Ih)的組構(gòu)圖像生成裝置(108)、(130)、(112)、(115)。所述組構(gòu)圖像生成裝置包括用于將所述原始組構(gòu)圖像與所述灰度圖案圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的任何一個圖像結(jié)合從而生成一個第一結(jié)合圖像(Ie)，然后將所述原始組構(gòu)圖像被位移后所得圖像與位移的所述灰度圖案圖像和位移的所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的另一個圖像結(jié)合從而生成一個第二結(jié)合圖像(Ig)，以及將所述第一結(jié)合圖像與所述第二結(jié)合圖像彼此結(jié)合從而生成所述組構(gòu)圖像的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備，其中所述組構(gòu)圖像生成裝置包括根據(jù)至少一個以下屬性(Opa)所計算的值將所述原始組構(gòu)圖像位移的裝置一個在其上映射所述組構(gòu)圖像的成形面(Op)的垂直向量的方向、視線向量的方向和虛光源向量的方向。
7.一種用于存儲一個程序的記錄媒體，所述程序包括以下步驟(S1)、(S2)讀取一個原始組構(gòu)圖像(Ia)和在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像(Ib)，及(S3)將所述原始組構(gòu)圖像和所述灰度圖案圖像結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像(Ih)。
8.一種用于存儲一個程序的記錄媒體，所述程序包括以下步驟(S11)、(S12)讀取一個原始組構(gòu)圖像(Ia)和一個具有在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像(Ib)的象素陰影的逆轉(zhuǎn)結(jié)果的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像(Id)，及(S13)將所述原始組構(gòu)圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像。
9.一種用于存儲一個程序的記錄媒體，所述程序包括以下步驟-(S21)、(S22)、(S23)讀取一個原始組構(gòu)圖像(Ia)，一個在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像(Ib)和一個具有所述灰度圖案圖像的象素陰影的逆轉(zhuǎn)結(jié)果的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像(Id)，及(S24)-(S27)根據(jù)所述原始組構(gòu)圖像、所述灰度圖案圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像生成一個組構(gòu)圖像(Ih)。所述生成組構(gòu)圖像的步驟包括以下步驟(S24)將所述原始組構(gòu)圖像與所述灰度圖案圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的任何一個圖像結(jié)合以便生成一個第一結(jié)合圖像；(S25)放大所述原始組構(gòu)圖像以便生成一個放大圖像；(S26)將放大圖像與所述灰度圖案圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的另一個圖像結(jié)合以便生成一個第二結(jié)合圖像；及(S27)將所述第一結(jié)合圖像與所述第二結(jié)合圖像彼此結(jié)合而生成所述組構(gòu)圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的記錄媒體，其中所述放大所述原始組構(gòu)圖像的步驟包括以下步驟根據(jù)至少一個以下屬性(Opa)所計算的值將所述原始組構(gòu)圖像放大一個在其上映射所述組構(gòu)圖像的成形面(Op)的垂直向量的方向、視線向量的方向和虛光源向量的方向。
11.一種用于存儲一個程序的記錄媒體，所述程序包括以下步驟(S31)、(S32)、(S33)讀取一個原始組構(gòu)圖像(Ia)，一個在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像(Ib)和一個具有所述灰度圖案圖像的象素陰影的逆轉(zhuǎn)結(jié)果的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像(Id)，及(S34)-(S37)根據(jù)所述原始組構(gòu)圖像、所述灰度圖案圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像生成一個組構(gòu)圖像(Ih)。所述生成組構(gòu)圖像的步驟包括以下步驟(S34)將所述原始組構(gòu)圖像與所述灰度圖案圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的任何一個圖像結(jié)合以便生成一個第一結(jié)合圖像；(S35)將述原始組構(gòu)圖像位移以便生成一個位移圖像；(S36)將所述位移圖像與位移的所述灰度圖案圖像和位移的所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像中的另一個圖像結(jié)合以便生成一個第二結(jié)合圖像；及(S37)將所述第一結(jié)合圖像與所述第二結(jié)合圖像彼此結(jié)合而生成所述組構(gòu)圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的記錄媒體，其中所述將所述原始組構(gòu)圖像位移的步驟包括以下步驟根據(jù)至少一個以下屬性(Opa)所計算的值將所述原始組構(gòu)圖像位移一個在其上映射所述組構(gòu)圖像的成形面(Op)的垂直向量的方向、視線向量的方向和虛光源向量的方向。
13.一種程序包括以下步驟(S11)、(S12)讀取一個原始組構(gòu)圖像(Ia)和具有在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像(Ib)的象素陰影的逆轉(zhuǎn)結(jié)果的逆象素陰影的逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像(Id)，及(S13)將所述原始組構(gòu)圖像和所述逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像。
14.一種圖像處理設(shè)備包括用于存儲原始組構(gòu)圖像(Ia)的原始組構(gòu)圖像存儲裝置(74)；用于處理所述原始組構(gòu)圖像以便生成一個處理原始組構(gòu)圖像的原始組構(gòu)圖像處理裝置(214)；用于存儲在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像的灰度圖案圖像存儲裝置(74)；用于處理所述灰度圖案圖像以便生成一個處理灰度圖案圖像的灰度圖案圖像處理裝置(216)；及用于將所述原始組構(gòu)圖像或所述處理組構(gòu)圖像與所述灰度圖案圖像和/或所述處理灰度圖案圖像結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像的組構(gòu)圖像生成裝置(212)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其中所述原始組構(gòu)圖像處理裝置{214(110)、(130)}包括用于將所述原始組構(gòu)圖像放大和/或位移以便生成所述處理原始組構(gòu)圖像的裝置，以及所述灰度圖案圖像處理裝置{216(206)、(110A)、(130A)}包括用于至少完成以下過程中的一個以便生成所述處理灰度圖案圖像的裝置根據(jù)一個陰影轉(zhuǎn)換算法來轉(zhuǎn)換所述灰度圖案圖像的陰影，將所述灰度圖案圖像放大及將所述灰度圖案圖像位移。
16.一種用于存儲一個程序的記錄媒體，所述程序包括以下步驟讀取一個原始組構(gòu)圖像(Ia)和在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像(Ib)；處理所述原始組構(gòu)圖像以便生成一個處理原始組構(gòu)圖像；處理所述灰度模式圖像以便生成一個處理灰度模式圖像；及將所述原始組構(gòu)圖像或所述處理組構(gòu)圖像與所述灰度圖案圖像和/或所述處理灰度圖案圖像結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的記錄媒體，其中所述處理所述原始組構(gòu)圖像的步驟包括將所述原始組構(gòu)圖像放大和/或位移以便生成所述處理原始組構(gòu)圖像的步驟，以及所述處理所述灰度圖案圖像的步驟包括至少完成以下過程中的一個以便生成所述處理灰度圖案圖像的步驟根據(jù)一個陰影轉(zhuǎn)換算法來轉(zhuǎn)換所述灰度圖案圖像的陰影，將所述灰度圖案圖像放大及將所述灰度圖案圖像位移。
18.一種程序包括以下步驟讀取一個原始組構(gòu)圖像(Ia)和在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像(Ib)；處理所述原始組構(gòu)圖像以便生成一個處理原始組構(gòu)圖像；處理所述灰度圖案圖像以便生成一個處理灰度圖案圖像；及將所述原始組構(gòu)圖像或所述處理組構(gòu)圖像與所述灰度圖案圖像和/或所述處理灰度圖案圖像結(jié)合從而生成一個組構(gòu)圖像。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的程序，其中所述處理所述原始組構(gòu)圖像的步驟包括將所述原始組構(gòu)圖像放大和/或位移以便生成所述處理原始組構(gòu)圖像的步驟，以及所述處理所述灰度圖案圖像的步驟包括至少完成以下過程中的一個以便生成所述處理灰度圖案圖像的步驟根據(jù)一個陰影轉(zhuǎn)換算法來轉(zhuǎn)換所述灰度圖案圖像的陰影，將所述灰度圖案圖像放大及將所述灰度圖案圖像位移。
全文摘要
能夠通過一種簡單、高效的凹凸貼圖映射過程來生成一個不平滑鏡面或金屬面的組構(gòu)。由第一結(jié)合單元(108)將一個作為彩色圖像的原始圖像(Ia)與一個在不同位置具有不同成形區(qū)域的灰度圖案圖像(Ib)結(jié)合從而生成一個第一結(jié)合組構(gòu)圖像(Ie)。根據(jù)一個多邊形(Op)的包括垂直向量的方向在內(nèi)的各屬性(Opa)將原始圖像放大以便生成一個放大原始組構(gòu)圖像(If)。由第二結(jié)合單元將放大原始組構(gòu)圖像(If)與一個逆轉(zhuǎn)灰度圖案圖像(Id)彼此結(jié)合從而產(chǎn)生一個第二結(jié)合組構(gòu)圖像(Ig)。將第一結(jié)合組構(gòu)圖像(Ie)與第二結(jié)合組構(gòu)圖像(Ig)彼此結(jié)合以便生成第三結(jié)合組構(gòu)圖像(Ih)。該第三結(jié)合組構(gòu)圖像(Ih)能夠表現(xiàn)一個不平滑鏡面或金屬面的組構(gòu)。
文檔編號G06T15/04GK1373882SQ00812661
公開日2002年10月9日 申請日期2000年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月10日
發(fā)明者中村洛 申請人:索尼計算機娛樂公司