專利名稱：一種圖像過濾方法及裝置的制作方法
一種圖像過濾方法及裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一般地涉及圖像處理領(lǐng)域，更具體地涉及紋理圖像過濾的方法和裝置。
技術(shù)背景
在紋理過濾的過程中，為了加速紋理映射，減少映射過程的計算消耗，常采用預(yù)過 濾紋理，這樣每個像素只需要提取很少的預(yù)過濾的采樣點(diǎn)計算。提高了計算效率。一般用 二重積分定義預(yù)過濾。
現(xiàn)有技術(shù)中一般可以采用二重積分定義預(yù)過濾，即g(x，y) = / / f(x，y) -h(x-u, y-v) (!!! 加，其中€是輸入圖像(紋理圖像)，g是輸出圖像，h是過濾器內(nèi)核，MIP-MAP預(yù) 過濾是將紋理圖像表達(dá)為不同的分辨率的紋理數(shù)組，如給定一分辨率521X512的紋理圖 像，可將紋理空間按紋理像素劃分為512X512個小正方形，取每個正方形的紋理平均值作 為第一級標(biāo)準(zhǔn)采樣，叫做為0層，然后把紋理空間劃分為256 X 256個小正方形，取每個正方 形的紋理平均值作為第二級標(biāo)準(zhǔn)采樣(第一級4個相鄰像素顏色值的平均)，過濾形成只 有一半分辨率的新圖像，稱為1層。在新圖像的基礎(chǔ)上繼續(xù)這種處理過程，直到圖像分辨率 為1 X 1，這樣就形成了金字塔的紋理存儲結(jié)構(gòu)。在三線性插值算法中，屏幕空間的像素被投 影到紋理空間，用一個正方形去逼近它的投影形狀。并計算出正方形的邊長。邊長決定在 金字塔的哪一層L取樣，然后在L和L+1層上分別取四個樣進(jìn)行雙線性插值，得到兩個層上 的顏色值。再在對這兩個值上做線性插值。得到最后的像素顏色值。因為做了三次線性插 值，被稱為三線性插值或三線性過濾。三線性過濾是建立在各向同性的正方形過濾器基礎(chǔ) 上的。然而像素的映射具有各向異性，使用各向同性的三線性過濾算法會使得圖像變得很 模糊。
基于各向異性過濾的算法有 Feline (Fast Elliptical Lines for Anisotropic Texture Mapping)算法禾口 FAST (Footprint Area Sampled Texture)算法。
如圖1所示為inline算法的投影示意圖，F(xiàn)eline算法是將屏幕空間的像素看成 是一個以這個像素為圓心，一個單位像素為半徑的圓，投影到紋理空間為一個橢圓。如圖2 所示為inline算法的取樣示意圖。計算橢圓短軸半徑和長軸半徑，橢圓長軸與u軸的夾角 及在L層的取樣率。用短軸半徑?jīng)Q定在哪一層取樣。短軸半徑和長軸半徑?jīng)Q定沿著橢圓長 軸的取樣數(shù)。inline算法沿著橢圓長軸使用多個各向同性的三線性過濾來逼近橢圓的值， 這樣降低了硬件實現(xiàn)代價。得到很好的效果。但是inline算法也正是因為使用了多個各 向同性的三線性過濾。使得在L層的采樣數(shù)與在L+1層采樣數(shù)一樣。然而L+1層的分辨率 是L層的一半，L+1層的顏色值是由L層的四個像素顏色值求平均值得到的，因inline算 法在L層的采樣數(shù)與在L+1層采樣數(shù)一樣，所以inline算法在L+1層過采樣，使得圖像會 出現(xiàn)一定程度上的模糊。
如圖3所示為FAST算法的投影示意圖，F(xiàn)AST算法是將屏幕空間的像素看成是以 一個單位像素為邊長的正方形，像素投影到紋理空間。用平行四邊形進(jìn)行逼近，計算出平行 四邊形的兩個邊長和兩個對角邊長，用它們中的最小值決定在哪一層取樣，平行四邊形的兩個邊長決定取樣數(shù)，在L層取樣時沿著平行四邊形的兩條邊取樣。如圖4所示為FAST算 法的取樣示意圖。根據(jù)該平行四邊形取樣后，對所有的取樣點(diǎn)求平均值，即為所得到的顏色 值。在L+1層取樣的數(shù)量為L層的1/4。取樣方式跟L層一樣，最后對L層和L+1層的顏色 值做線性插值。得到了最終的顏色值。FAST算法將屏幕空間的正方形投影到紋理空間后用 平行四邊形進(jìn)行逼近，然而屏幕空間的正方形投影到紋理空間后實際上用任意的凸四邊形 進(jìn)行逼近更為準(zhǔn)確，當(dāng)凸四邊形與FAST算法所采用的平行四邊形形狀相差不大時，誤差很 小，不會影響圖片質(zhì)量。但凸四邊形的形狀與平行四邊形相差很大時，誤差會變大，從而影 響到圖片質(zhì)量。
因此，目前需要一種具有較高圖片質(zhì)量的紋理過濾方案。 發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題之一，本發(fā)明提出了一種圖像過濾方法，包括以下步驟對圖像 進(jìn)行預(yù)過濾，獲取所述圖像的紋理查找表，其中所述紋理查找表包括具有不同分辨率的紋 理數(shù)組層；將屏幕空間的像素看作正方形投影到紋理空間，用凸四邊形逼近所述紋理空間 的投影形狀；根據(jù)所述凸四邊形的邊長，在所述紋理查找表的紋理數(shù)組層中確定取樣層； 在所述取樣層用平行四邊形逼近所述凸四邊形，按照所述平行四邊形取樣，根據(jù)所述取樣 點(diǎn)獲取所述取樣層的顏色值；根據(jù)所述取樣層的顏色值確定所述圖像的最終顏色值。
本發(fā)明還提出了一種圖像過濾裝置，包括預(yù)過濾模塊，其用于對圖像進(jìn)行預(yù)過 濾，獲取所述圖像的紋理查找表，其中所述紋理查找表包括具有不同分辨率的紋理數(shù)組層； 投影模塊，其用于將屏幕空間的像素看作正方形投影到紋理空間，用凸四邊形逼近所述紋 理空間的投影形狀；取樣層確定模塊，其用于根據(jù)所述凸四邊形的邊長，在所述紋理查找表 的紋理數(shù)組層中確定取樣層；取樣模塊，其用于在所述取樣層用平行四邊形逼近所述凸四 邊形，按照所述平行四邊形取樣，根據(jù)所述取樣點(diǎn)獲取所述取樣層的顏色值；確定模塊，其 用于根據(jù)所述取樣層的顏色值確定所述圖像的最終顏色值。
本發(fā)明所提出的圖像過濾方法及裝置可以使得紋理映射到屏幕上呈現(xiàn)出清晰的 效果，不會出現(xiàn)模糊。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的inline算法的投影示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)的inline算法的取樣示意圖3為現(xiàn)有技術(shù)的FAST算法的投影示意圖4為現(xiàn)有技術(shù)的FAST算法的取樣示意圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像過濾方法的流程圖6為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像金字塔示意圖7為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的紋理查找表的示意圖8為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的投影示意圖9為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的凸四邊形示意圖；6
圖10為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的取樣層示意圖11為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的平行四邊形示意圖12為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的平行四邊形示意圖13為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的平行四邊形示意圖14為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的平行四邊形示意圖15為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的平行四邊形取樣示意圖16為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的取樣點(diǎn)示意圖17為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的取樣點(diǎn)示意圖18為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的取樣點(diǎn)示意圖19為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的取樣點(diǎn)示意圖20為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的相鄰取樣層的凸四邊形示意圖21為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的相鄰取樣層的平行四邊形取樣示意圖22為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的相鄰取樣層的線性插值示意圖23為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像過濾裝置的功能結(jié)構(gòu)圖M為使用inline算法對紋理樣圖進(jìn)行投影的示意圖25為將圖M中的最遠(yuǎn)端放大5倍的示意圖沈為使用FAST算法對紋理樣圖進(jìn)行投影的示意圖27為將圖沈中的最遠(yuǎn)端放大5倍的示意圖觀為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的對紋理樣圖進(jìn)行投影的示意圖四為將圖28中的最遠(yuǎn)端放大5倍的示意圖。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考 附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
本發(fā)明提出了一種圖像過濾的方法，如圖5所示為本發(fā)明的一個實施例的圖像過 濾方法500的流程圖。該方法500包括以下步驟
S501 對圖像進(jìn)行預(yù)過濾，獲取圖像的紋理查找表，其中紋理查找表包括具有不同 分辨率的紋理數(shù)組層。
作為本發(fā)明的一個實施例，該步驟包括對紋理圖像進(jìn)行MIP-MAP預(yù)過濾。將紋理 圖像表達(dá)為具有不同分辨率的紋理數(shù)組作為紋理查找表。
如圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像金字塔示意圖。MIP-MAP預(yù)過濾是 先將紋理圖像表達(dá)為具有不同分辨率的紋理數(shù)組作為紋理查找表，形成了一個分辨率逐級 遞減的圖像金字塔。第一級圖像分辨率取為高一級圖像的二分之一。如圖6所示，原始紋 理圖像的分辨率為256X 256，可將紋理空間按照紋理像素劃分為256X256個小正方形，取 每個正方形的紋理平均值作為第一級標(biāo)準(zhǔn)采樣數(shù)據(jù)，稱之為0層。繼續(xù)取第二層的分辨率 為第一層的一半。即把紋理空間劃分為U8XU8個小正方形，取每個正方形的紋理平均值 作為第二級標(biāo)準(zhǔn)采樣，稱之為第1層。以此類推，直到圖像分辨率為1X1，紋理經(jīng)過MP-MAP 預(yù)過濾后，圖像的集合將儲存在MIP-MAP表中。
如圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的紋理圖像查找表的示意圖，示出了一張MIP-MAP查找表的存儲方式的示例。若給定的紋理圖像分辨率為256X256，則包括紅(R)， 綠(G)，藍(lán)⑶三分量的整個MIP-MAP表可存儲在512X512的內(nèi)存塊中。一個紋理圖像的 MIP-MAP表需要的內(nèi)存大小為這個紋理圖像所占內(nèi)存的4/3倍。
S502 將屏幕空間的像素看作正方形投影到紋理空間，用凸四邊形逼近紋理空間 的投影形狀。
作為本發(fā)明的一個實施例，在屏幕空間中。像素被看成以一個單位像素為邊長的 正方形，像素被投影到紋理空間，用任意的凸四邊形進(jìn)行逼近。
如圖8所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的投影示意圖。在屏幕空間(X，y) —個像 素被看成以一個單位像素為邊長的正方形，這樣屏幕空間的所有像素都被正方形覆蓋。像 素被投影到紋理空間(11，ν)，用任意的凸四邊形進(jìn)行逼近，將屏幕空間的所有像素投影到紋 理空間后，每個像素都對應(yīng)一個凸四邊形。在紋理空間每個像素對應(yīng)的凸四邊形將紋理空 間全部覆蓋。
S503 根據(jù)凸四邊形的邊長，在紋理查找表的紋理數(shù)組層中確定取樣層。
作為本發(fā)明的一個實施例，計算凸四邊形四個邊中最小的邊，用這個最小的邊決定在哪一層取樣。
如圖9所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的凸四邊形示意圖。在紋理空間(u，v)中， 將凸四邊形的四條邊稱為rl，r2，r3，r4。對應(yīng)的四個頂點(diǎn)為1，2，3，4。求出這四條邊的長 度|rl|，|r2|，|r3|，r4 |。求出四個長度的最小值:r = min (| rl |，r2 |，r3 |，r4 |)；
作為本發(fā)明的一個實施例，根據(jù)如下公式用r決定在哪一層取樣
level = (r)，其中r為凸四邊形的最小邊長，
如r為1時。在第0層取樣，為2時在第1層取樣，為4時在第二層取樣，依此類 推。
如果level為整數(shù)，則在level層取樣。但r不可能剛好為2n。當(dāng)r不為2n時， level為一個浮點(diǎn)數(shù)。我們分別在l/ew/」層取樣即L層。和!層取樣即L+1層。如圖 10所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的取樣層示意圖，示出了 r不為2n時，level為一個浮 點(diǎn)數(shù)的情況。
S504:在取樣層用平行四邊形逼近所述凸四邊形，按照平行四邊形取樣，根據(jù)取樣 點(diǎn)獲取取樣層的顏色值。
作為本發(fā)明的一個實施例，用凸四邊形的邊rl，邊r2作為平行四邊形初始的兩條 邊。用頂點(diǎn)2和頂點(diǎn)3到邊rl的最長距離決定平行四邊形邊R3到平行四邊形邊rl的距 離。用頂點(diǎn)3和頂點(diǎn)4到邊r2的最長距離決定平行四邊形邊R4到平行四邊形邊r2的距 離，且使得凸四邊形完全包括在平行四邊形之內(nèi)。圖11-14示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施 例的平行四邊形的四種情況的示意圖。四種情況分別如下所述
1、如圖11所示，頂點(diǎn)2到邊rl的距離大于等于頂點(diǎn)3到邊rl的距離且頂點(diǎn)4到 邊r2的距離大于等于頂點(diǎn)3到邊r2的距離。這種情況將頂點(diǎn)2到邊rl的距離作為平行 四邊形R3到平行四邊形邊rl的距離。頂點(diǎn)4到邊r2的距離作為平行四邊形邊R4到平行 四邊形邊r2的距離；
2、如圖12所示，頂點(diǎn)2邊rl的距離小于頂點(diǎn)3邊rl的距離且頂點(diǎn)4到邊r2的 距離大于等于頂點(diǎn)3到邊r2的距離。這種情況將頂點(diǎn)3到邊rl的距離作為平行四邊形R3到平行四邊形邊rl的距離。頂點(diǎn)4到邊r2的距離作為平行四邊形邊R4到平行四邊形邊 r2的距離；
3、如圖13所示，頂點(diǎn)2邊rl的距離大于等于頂點(diǎn)3邊rl的距離且頂點(diǎn)4到邊r2 的距離小于頂點(diǎn)3到邊r2的距離。這種情況將頂點(diǎn)2到邊rl的距離作為平行四邊形R3 到平行四邊形邊rl的距離。頂點(diǎn)3到邊r2的距離作為平行四邊形邊R4到平行四邊形邊 r2的距離；
4、如圖14所示，頂點(diǎn)2到邊rl的距離小于頂點(diǎn)3到邊rl的距離，且頂點(diǎn)4到邊 r2的距離小于頂點(diǎn)3到邊r2的距離。這種情況將頂點(diǎn)3到邊rl的距離作為平行四邊形 R3到平行四邊形邊rl的距離。頂點(diǎn)3到邊r2的距離作為平行四邊形邊R4到平行四邊形 邊r2的距離。
作為本發(fā)明的一個實施例，在L層按照平行四邊形進(jìn)行取樣，并判斷取樣點(diǎn)是否 在凸四邊形以內(nèi)，如在凸四邊形以內(nèi)則采這個點(diǎn)。如在凸四邊形以外則放棄這個點(diǎn)。對在 凸變形以內(nèi)所有點(diǎn)求平均值。得到了在L層的顏色值。
如圖15所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的平行四邊形取樣示意圖。作為本發(fā)明 的一個實施例，對于平行四邊形，我們用R3到rl的距離長度決定沿著邊r2的取樣數(shù)，R4到 r2的距離長度決定沿著邊rl的取樣數(shù)。如圖5. 5-1為按照平行四邊形的取樣示意圖。
如圖16-19所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的取樣示意圖。對于每個取樣點(diǎn)我們 都判斷取樣點(diǎn)的位置是否在凸四邊形以內(nèi)。如在凸四邊形以內(nèi)則采這個點(diǎn)。如在凸四邊形 以外則放棄這個點(diǎn)。最后將凸四邊形內(nèi)的采樣點(diǎn)的顏色值相加。再除以采樣點(diǎn)在凸四邊形 內(nèi)的數(shù)目。這樣就得到了在L層的顏色值。
圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的相鄰取樣層的示意圖。在L+1層，凸四邊 形的各邊邊長為L層的一半。對于在L+1層的凸四邊形仍然跟L層一樣。用平行四邊形逼 近，按照平行四邊形進(jìn)行取樣，判斷采樣點(diǎn)是否在凸四邊形以內(nèi)。對凸四邊形以內(nèi)的所有采 樣點(diǎn)求平均得到了 L+1層的顏色值。
由于L+1層的分辨率是L層的1/2，則在L+1層的凸四邊形形狀跟L層一樣。但在 L+1層的凸四邊形的各邊邊長為L層的1/2，如圖20所示。圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的一個 實施例的相鄰取樣層的取樣示意圖。對于L+1層的凸四邊形仍然用平行四邊形進(jìn)行逼近， 根據(jù)平行四邊形進(jìn)行采樣。如在凸四邊形以內(nèi)則采這個點(diǎn)。如在凸四邊形以外則放棄這個 點(diǎn)。由于L+1層的凸四邊形的各邊邊長為L層的1/2，凸四邊形的形狀一樣。在L+1層的平 行四邊形邊長也為L層的一半。所以在L+1層的總的取樣數(shù)為L層的1/4。作為本發(fā)明的 一個實施例，在L+1層的取樣方式可以與在L層取樣方式是相同的。不同之處在于取樣的 數(shù)量不同。
S505 根據(jù)取樣層的顏色值確定圖像的最終顏色值。
作為本發(fā)明的一個實施例，將L層和L+1層得到的顏色值做線性插值得到最終的 顏色值。圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的線性插值示意圖。假如在L層得到的顏 色值為color_l，在L+1層得到的顏色值為color_ll，那么最終的顏色值color為
color = color_l*(l_f)+color_ll*f,
其中，f為插值因子，根據(jù)公式/=J;2二確定，其中r為凸四邊形的最小邊長。9
本發(fā)明提出了一種圖像過濾裝置，如圖23所示為圖像過濾裝置的一個實施例的 功能結(jié)構(gòu)圖。該圖像過濾裝置包括
預(yù)過濾模塊，其用于對圖像進(jìn)行預(yù)過濾，獲取所述圖像的紋理查找表，其中所述紋 理查找表包括具有不同分辨率的紋理數(shù)組層；
投影模塊，其用于將屏幕空間的像素看作正方形投影到紋理空間，用凸四邊形逼 近所述紋理空間的投影形狀；
取樣層確定模塊，其用于根據(jù)所述凸四邊形的邊長，在所述紋理查找表的紋理數(shù) 組層中確定取樣層；
取樣模塊，其用于在所述取樣層用平行四邊形逼近所述凸四邊形，按照所述平行 四邊形取樣，根據(jù)所述取樣點(diǎn)獲取所述取樣層的顏色值；
確定模塊，其用于根據(jù)所述取樣層的顏色值確定所述圖像的最終顏色值。
作為本發(fā)明的一個實施例，預(yù)過濾模塊使用MIP-MAP對圖像進(jìn)行預(yù)過濾。
作為本發(fā)明的一個實施例，取樣層確定模塊包括計算模塊，其用于確定所述凸四 邊形的最小邊長r，并計算10 (r)；判斷模塊，其用于判斷10 (r)是否為整數(shù)并確定所 述取樣層，如果10 (r)為整數(shù)，則在一個取樣層進(jìn)行取樣，根據(jù)公式L= 10 (r)確定所 述取樣層L，其中L表示所述取樣層，r為所述凸四邊形的最小邊長；如果10 (r)為浮點(diǎn) 數(shù)，則在相鄰的兩個取樣層進(jìn)行取樣，根據(jù)公式L = ^og2(r)」確定第一取樣層L，根據(jù)公式 L+l =「/0仏(/")"!確定第二取樣層L+1，其中L表示所述第一取樣層，L+1表示第二取樣層，r為 所述凸四邊形的最小邊長丄」為向下取整運(yùn)算，「1為向上取整運(yùn)算。
作為本發(fā)明的一個實施例，取樣模塊包括平行四邊形確定子模塊，其用于根據(jù)所 述凸四邊形的一對相鄰邊確定所述平行四邊形的一對相鄰邊的方向；根據(jù)所述凸四邊形的 頂點(diǎn)到所述相鄰邊的距離確定所述平行四邊形的相鄰邊的長度，使得所述凸四邊形包括在 所述平行四邊形之內(nèi)。
作為本發(fā)明的一個實施例，取樣模塊包括顏色值確定子模塊，其用于在所述取樣 層按照所述平行四邊形取樣，獲取位于所述平行四邊形中的取樣點(diǎn)；判斷取樣點(diǎn)是否在所 述凸四邊形以內(nèi)，如果取樣點(diǎn)在所述凸四邊形以內(nèi)則采該取樣點(diǎn)，如果取樣點(diǎn)在所述凸四 邊形以外則放棄該取樣點(diǎn)；對所述凸四邊形以內(nèi)的取樣點(diǎn)的顏色值進(jìn)行平均，獲取所述取 樣層的顏色值。
作為本發(fā)明的一個實施例，確定模塊用于在一個取樣層進(jìn)行取樣時，將所述最終 顏色值確定為所述取樣層的顏色值；在兩個取樣層進(jìn)行取樣時，對所述第一取樣層和所述 第二取樣層的顏色值進(jìn)行線性插值，獲取所述最終的顏色值。
作為本發(fā)明的一個實施例，確定模塊按照如下公式對L層和L+1層的顏色值做線 性插值
color = color_l*(1-f)+color_l,
其中，color為所述最終的顏色值，color_l為所述第一取樣層L的顏色值，color_11為所述第二取樣層L+1的顏色值，f為插值因子，由公式
權(quán)利要求
1.一種圖像過濾方法，其特征在于，包括以下步驟對圖像進(jìn)行預(yù)過濾，獲取所述圖像的紋理查找表，其中所述紋理查找表包括具有不同 分辨率的紋理數(shù)組層；將屏幕空間的像素看作正方形投影到紋理空間，用凸四邊形逼近所述紋理空間的投影 形狀；根據(jù)所述凸四邊形的邊長，在所述紋理查找表的紋理數(shù)組層中確定取樣層； 在所述取樣層用平行四邊形逼近所述凸四邊形，按照所述平行四邊形取樣，根據(jù)所述 取樣點(diǎn)獲取所述取樣層的顏色值；根據(jù)所述取樣層的顏色值確定所述圖像的最終顏色值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像過濾方法，其特征在于，所述預(yù)過濾包括MIP-MAP預(yù)過濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像過濾方法，其特征在于，根據(jù)所述凸四邊形的邊長在所 述紋理查找表的紋理數(shù)組層中確定取樣層的步驟包括確定所述凸四邊形的最小邊長r ； 計算 Iog2 (r)；如果(r)為整數(shù)，則在一個取樣層進(jìn)行取樣，根據(jù)公式L = Iog2 (r)確定所述取樣 層L，其中L表示所述取樣層，r為所述凸四邊形的最小邊長；如果10 (r)為浮點(diǎn)數(shù)，則在相鄰的兩個取樣層進(jìn)行取樣，根據(jù)公式L = ^g方)」確定 第一取樣層L，根據(jù)公式1>1 =「/0&(〃)>角定第二取樣層L+1，其中L表示所述第一取樣層，L+1表示第二取樣層，r為所述凸四邊形的最小邊長丄」為向下取整運(yùn)算，「1為向上取整運(yùn)笪弁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像過濾方法，其特征在于，用平行四邊形逼近所述凸四邊 形的步驟包括根據(jù)所述凸四邊形的一對相鄰邊確定所述平行四邊形的一對相鄰邊的方向； 根據(jù)所述凸四邊形的頂點(diǎn)到所述相鄰邊的距離確定所述平行四邊形的相鄰邊的長度， 使得所述凸四邊形包括在所述平行四邊形之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像過濾方法，其特征在于，按照所述平行四邊形取樣，根據(jù) 所述取樣點(diǎn)獲取所述取樣層的顏色值的步驟包括在所述取樣層按照所述平行四邊形取樣，獲取位于所述平行四邊形中的取樣點(diǎn)； 判斷取樣點(diǎn)是否在所述凸四邊形以內(nèi)，如果取樣點(diǎn)在所述凸四邊形以內(nèi)則采該取樣 點(diǎn)，如果取樣點(diǎn)在所述凸四邊形以外則放棄該取樣點(diǎn)；對所述凸四邊形以內(nèi)的取樣點(diǎn)的顏色值進(jìn)行平均，獲取所述取樣層的顏色值。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像過濾方法，其特征在于，根據(jù)所述取樣層的顏色值獲取 所述圖像的最終顏色值的步驟包括如果在一個取樣層進(jìn)行取樣，則所述最終顏色值為所述取樣層的顏色值； 如果在兩個取樣層進(jìn)行取樣，則對所述第一取樣層和所述第二取樣層的顏色值進(jìn)行線 性插值，獲取所述最終的顏色值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像過濾方法，其特征在于，按照如下公式對L層和L+1層的顏色值做線性插值color = color_l*(1-f)+color_ll*f,其中，color為所述最終的顏色值，color_l為所述第一取樣層L的顏色值，color_ll為所述第二取樣層L+1的顏色值，f為插值因子，由公式/ = 二確定，其中r為凸四邊-2 — 2形的最小邊長。
8.一種圖像過濾裝置，其特征在于，包括預(yù)過濾模塊，其用于對圖像進(jìn)行預(yù)過濾，獲取所述圖像的紋理查找表，其中所述紋理查 找表包括具有不同分辨率的紋理數(shù)組層；投影模塊，其用于將屏幕空間的像素看作正方形投影到紋理空間，用凸四邊形逼近所 述紋理空間的投影形狀；取樣層確定模塊，其用于根據(jù)所述凸四邊形的邊長，在所述紋理查找表的紋理數(shù)組層 中確定取樣層；取樣模塊，其用于在所述取樣層用平行四邊形逼近所述凸四邊形，按照所述平行四邊 形取樣，根據(jù)所述取樣點(diǎn)獲取所述取樣層的顏色值；確定模塊，其用于根據(jù)所述取樣層的顏色值確定所述圖像的最終顏色值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像過濾裝置，其特征在于，所述預(yù)過濾模塊還用于使用 MIP-MAP對圖像進(jìn)行預(yù)過濾。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像過濾裝置，其特征在于，所述取樣層確定模塊包括 計算模塊，其用于確定所述凸四邊形的最小邊長r，并計算10 (r)；判斷模塊，其用于判斷10 (r)是否為整數(shù)并確定所述取樣層，如果10 (r)為整數(shù)，則 在一個取樣層進(jìn)行取樣，根據(jù)公式L = Iog2 (r)確定所述取樣層L，其中L表示所述取樣層， r為所述凸四邊形的最小邊長；如果lo&(r)為浮點(diǎn)數(shù)，則在相鄰的兩個取樣層進(jìn)行取樣， 根據(jù)公式L =確定第一取樣層L，根據(jù)公式L+l =「/0g2(r)l確定第二取樣層L+1，其中L表示所述第一取樣層，L+1表示第二取樣層，r為所述凸四邊形的最小邊長，L」為向下 取整運(yùn)算，「1為向上取整運(yùn)算。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像過濾裝置，其特征在于，所述取樣模塊包括平行四邊 形確定子模塊，其用于根據(jù)所述凸四邊形的一對相鄰邊確定所述平行四邊形的一對相鄰邊 的方向；根據(jù)所述凸四邊形的頂點(diǎn)到所述相鄰邊的距離確定所述平行四邊形的相鄰邊的長 度，使得所述凸四邊形包括在所述平行四邊形之內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像過濾裝置，其特征在于，所述取樣模塊包括顏色值確定 子模塊，其用于在所述取樣層按照所述平行四邊形取樣，獲取位于所述平行四邊形中的取 樣點(diǎn)；判斷取樣點(diǎn)是否在所述凸四邊形以內(nèi)，如果取樣點(diǎn)在所述凸四邊形以內(nèi)則采該取樣 點(diǎn)，如果取樣點(diǎn)在所述凸四邊形以外則放棄該取樣點(diǎn)；對所述凸四邊形以內(nèi)的取樣點(diǎn)的顏 色值進(jìn)行平均，獲取所述取樣層的顏色值。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像過濾裝置，其特征在于，所述確定模塊用于在一個取 樣層進(jìn)行取樣時，將所述最終顏色值確定為所述取樣層的顏色值；在兩個取樣層進(jìn)行取樣 時，對所述第一取樣層和所述第二取樣層的顏色值進(jìn)行線性插值，獲取所述最終的顏色值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像過濾裝置，其特征在于，所述確定模塊按照如下公式對L層和L+1層的顏色值做線性插值 color = color_l*(1-f)+color_ll*f,其中，color為所述最終的顏色值，color_l為所述第一取樣層L的顏色值，color_ll為所述第二取樣層L+1的顏色值，f為插值因子，由公式2I確定，其中r為凸四邊λ — Σ形的最小邊長。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種圖像過濾方法及裝置。該方法包括以下步驟對圖像進(jìn)行預(yù)過濾，獲取所述圖像的紋理查找表，其中所述紋理查找表包括具有不同分辨率的紋理數(shù)組層；將屏幕空間的像素看作正方形投影到紋理空間，用凸四邊形逼近所述紋理空間的投影形狀；根據(jù)所述凸四邊形的邊長，在所述紋理查找表的紋理數(shù)組層中確定取樣層；在所述取樣層用平行四邊形逼近所述凸四邊形，按照所述平行四邊形取樣，根據(jù)所述取樣點(diǎn)獲取所述取樣層的顏色值；根據(jù)所述取樣層的顏色值確定所述圖像的最終顏色值。本發(fā)明所提出的圖像過濾方法及裝置可以使得紋理映射到屏幕上呈現(xiàn)出清晰的效果，不會出現(xiàn)模糊。
文檔編號G06T15/04GK102034261SQ20091017812
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者張偉鵬, 李康 申請人:比亞迪股份有限公司