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JP2008234087A - Image display method, image display control program, and image display apparatus to which these are applied - Google Patents

Image display method, image display control program, and image display apparatus to which these are applied Download PDF

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JP2008234087A
JP2008234087A JP2007069751A JP2007069751A JP2008234087A JP 2008234087 A JP2008234087 A JP 2008234087A JP 2007069751 A JP2007069751 A JP 2007069751A JP 2007069751 A JP2007069751 A JP 2007069751A JP 2008234087 A JP2008234087 A JP 2008234087A
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image
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dimensional
image display
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Application number
JP2007069751A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryutaro Hayakawa
龍太郎 早川
Masanori Sakurai
雅範 櫻井
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Sega Corp
Original Assignee
Sega Corp
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  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

【課題】画像表示装置における処理を効率化でき,且つ画像の奥行き方向における画像の暈けも反映できる画像表示方法,画像表示制御プログラム及び,これらを適用する画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像処理プロセッサにより3次元空間座標を有する複数のポリゴンデータを2次元座標の画像データに変換し,フレームバッファに描画された画像データの表示方法において,前記画像処理プロセッサに,前記フレームバッファに描画された2次元画像データの画素ごとに隣接画素との輝度差を判定させ,所定以上の輝度差を有する領域に並ぶ画素により形成される領域を輪郭線とし,前記輪郭線にある画素のそれぞれの前記3次元空間座標における仮想視点からの奥行き方向のZ値の大きさに対応して前記画素に対し,異なるぼかしフィルタ処理を実行させる。
【選択図】 図3
An image display method, an image display control program, and an image display device to which these can be applied, which can improve the efficiency of processing in the image display device and reflect the image blur in the depth direction of the image.
In a method of displaying a plurality of polygon data having three-dimensional space coordinates into image data having two-dimensional coordinates by using an image processor and displaying the image data drawn in a frame buffer, the image processor receives the frame. A pixel in the contour line is determined by determining a luminance difference with an adjacent pixel for each pixel of the two-dimensional image data drawn in the buffer, and a region formed by pixels arranged in a region having a luminance difference greater than or equal to a predetermined value as a contour line Different blur filter processes are executed on the pixels corresponding to the magnitude of the Z value in the depth direction from the virtual viewpoint in each of the three-dimensional space coordinates.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は,画像表示方法,画像表示制御プログラム及び,これらを適用する画像表示装置に関し,特に,3次元空間座標を有する複数のポリゴンデータを2次元平面に表示する際のアンチエイリアシングを最適化する画像表示に関する。   The present invention relates to an image display method, an image display control program, and an image display apparatus to which these are applied, and in particular, optimizes anti-aliasing when displaying a plurality of polygon data having three-dimensional spatial coordinates on a two-dimensional plane. It relates to image display.

パーソナルコンピュータあるいは,ゲーム装置においては,3次元空間座標を有する複数のポリゴンデータを2次元平面画像に座標変換して表示装置に表示される。   In a personal computer or a game device, a plurality of polygon data having three-dimensional space coordinates are converted into a two-dimensional plane image and displayed on a display device.

この際,表示装置がデジタル表示装置である場合,表示画面は,マトリクス状に固定配置された画素配列を有する。したがって,3次元空間座標を有する複数のポリゴンデータを2次元平面画像に座標変換して表示装置に表示される際に,座標変換された画素位置は小数点を有し,表示画面上の画素位置に対応づける際に整数化される。   At this time, when the display device is a digital display device, the display screen has a pixel arrangement fixedly arranged in a matrix. Therefore, when a plurality of polygon data having three-dimensional spatial coordinates are converted into a two-dimensional plane image and displayed on the display device, the pixel position after the coordinate conversion has a decimal point, and the pixel position on the display screen is It is converted to an integer when mapping.

これにより,輝度差が大きい表示領域間のエッジ部にジャギー(ギザギザ)が目立ち,更に動画像である場合は,表示画像にちらつき(フリッカー)を発生し,画像の表示品質を低下させることになる。   As a result, jaggies (jagged edges) are conspicuous at the edges between display areas where the luminance difference is large, and if the image is a moving image, the display image flickers and the display quality of the image is degraded. .

したがって,かかるジャギーを低減するために画像をぼかすアンチエイリアシング処理が行われる。   Therefore, an anti-aliasing process for blurring the image is performed to reduce such jaggy.

かかるアンチエイリアシングを用いる従来技術として種々提案されている(例えば,特許文献1,2)。特許文献1に記載の発明は,3次元空間座標を有する複数のポリゴンデータの段階で,ポリゴンデータ毎にその周辺(エッジ)に対してアンチエイリアシング処理を実行するものである。   Various conventional techniques using such anti-aliasing have been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2). The invention described in Patent Document 1 performs anti-aliasing processing on the periphery (edge) of each polygon data at the stage of a plurality of polygon data having three-dimensional spatial coordinates.

さらに,特許文献2に記載の発明は,複数の半透明係数を階調構成した所定のテーブルを用意し,第1の画像を構成するデータのうちで輝度への影響が大きいデータ部から画像のエッジを抽出し,抽出された画像のエッジのデータ部をインデックスとして前記の所定のテーブルから半透明係数を取り出す。そして,取り出された半透明係数を用いて第1の画像とそれを暈かした第2の画像とを合成する。   Furthermore, the invention described in Patent Document 2 prepares a predetermined table in which a plurality of semi-transparency coefficients are composed of gradations, and from the data part having a large influence on the luminance among the data constituting the first image, An edge is extracted, and a semi-transparency coefficient is extracted from the predetermined table using the data portion of the edge of the extracted image as an index. Then, using the extracted translucency coefficient, the first image and the second image made up of the first image are synthesized.

このように,画像のエッジ部の輝度に応じてアンチエイリアシングの度合いを変化させて重点的にジャギーの低減を図るものである。
特開平7−21406号公報 特許第3529759号公報
In this way, jaggy is reduced mainly by changing the degree of anti-aliasing in accordance with the brightness of the edge portion of the image.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-21406 Japanese Patent No. 3529759

上記特許文献1,2に記載の発明を考察すると,特許文献1に記載の発明では,3次元空間座標を有する複数のポリゴンデータの段階で,ポリゴンデータ毎にその周辺(エッジ)に対してアンチエイリアシング処理を実行するものであり,画像が複雑になるとポリゴン量が膨大となり,処理装置の負荷が大きくなる問題が想定される。   Considering the inventions described in Patent Documents 1 and 2 above, in the invention described in Patent Document 1, at the stage of a plurality of polygon data having three-dimensional spatial coordinates, each polygon data is subjected to anti-peripheries (edges). An aliasing process is executed, and if the image becomes complicated, the amount of polygons becomes enormous, and the load on the processing apparatus increases.

一方,特許文献2に記載の発明では,3次元空間座標を有する複数のポリゴンデータを2次元画面に対応づけた画像における輝度への影響が大きいデータ部から画像のエッジを抽出しており,エッジ部の輝度に応じてアンチエイリアシングの度合いを変化させている。しかし,この特許文献2においては,エッジ部の輝度に応じてのアンチエイリアシング処理であり,画像の奥行き方向における画像の暈けは考慮されておらず,不自然な画像表示となる問題も想定される。   On the other hand, in the invention described in Patent Document 2, an edge of an image is extracted from a data portion having a large influence on luminance in an image in which a plurality of polygon data having three-dimensional space coordinates are associated with a two-dimensional screen. The degree of anti-aliasing is changed according to the brightness of the part. However, in Patent Document 2, anti-aliasing processing is performed according to the brightness of the edge portion, and image blurring in the depth direction of the image is not taken into consideration, and a problem of unnatural image display is assumed. The

したがって,本願発明の目的は,上記従来技術に鑑みて,画像表示装置における処理を効率化でき,且つ画像の奥行き方向における画像の暈けも反映できる画像表示方法,画像表示制御プログラム及び,これらを適用する画像表示装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an image display method, an image display control program, and an image display method capable of improving the efficiency of the processing in the image display device and reflecting the image blur in the depth direction of the image in view of the above-described conventional technology. An object is to provide an image display device to be applied.

上記の課題を解決する本発明は,第1の側面として,画像処理プロセッサにより3次元空間座標を有する複数のポリゴンデータを2次元座標の画像データに変換し,フレームバッファに描画された画像データの表示方法において,
前記画像処理プロセッサに,
前記フレームバッファに描画された2次元画像データの画素ごとに隣接画素との輝度差を判定させる工程と,
所定以上の輝度差を有する領域に並ぶ画素により形成される領域を輪郭線とする工程と,
前記輪郭線にある画素のそれぞれの前記3次元空間座標における仮想視点からの奥行き方向のZ値の大きさに対応して前記画素に対し,異なるぼかしフィルタ処理を実行させ流工程と,
前記フィルタ処理された2次元画像データを前記フレームバッファに書き戻しさせる工程と,
前記フレームバッファに書き込まれた2次元画像データを表示装置に表示させる工程を有することを特徴とする。
The present invention that solves the above-mentioned problems has as a first aspect, the image processor converts a plurality of polygon data having three-dimensional spatial coordinates into image data of two-dimensional coordinates, and the image data drawn in the frame buffer In the display method,
In the image processor,
Determining a luminance difference with an adjacent pixel for each pixel of the two-dimensional image data drawn in the frame buffer;
A step of defining a region formed by pixels lined up in a region having a luminance difference equal to or greater than a predetermined value,
A different blur filter process is performed on the pixel corresponding to the magnitude of the Z value in the depth direction from the virtual viewpoint in the three-dimensional space coordinates of each pixel on the contour line; and
Writing the filtered two-dimensional image data back into the frame buffer;
The method includes a step of causing the display device to display the two-dimensional image data written in the frame buffer.

また,上記において,前記Z値の大きさに対応して前記画素に対して実行される,異なるぼかしフィルタ処理は,
基準とするZ値より所定の+Z値以上に大きいZ値を有する画素に対して,縦,横の移動平均値を求めて,当該画素の輝度値とし,
前記基準とするZ値より所定の−Z値以上小さいZ値を有する画素に対して,原画像からラプラシアンフィルタ処理の値を引き算して求め,当該画素の輝度値とし,
前記基準とするZ値近傍の画素に対して,前記横の移動平均値を求めるフィルタ処理と,
前記原画像からラプラシアンフィルタ処理の値を引き算して求めフィルタ処理を実行することを特徴とする。
Also, in the above, different blur filter processes executed on the pixels corresponding to the magnitude of the Z value are:
For a pixel having a Z value that is greater than a reference + Z value by a predetermined + Z value or more, the vertical and horizontal moving average values are obtained and set as the luminance value of the pixel,
For a pixel having a Z value that is a predetermined −Z value smaller than the reference Z value by subtracting the Laplacian filter processing value from the original image, the luminance value of the pixel is obtained.
A filtering process for obtaining the horizontal moving average value for pixels in the vicinity of the reference Z value;
A filter process is executed by subtracting a Laplacian filter process value from the original image.

さらに,前記輝度は,対応する画素のR.G.B色情報に所定に係数を掛けて合計するYcc変換により得られる。   Furthermore, the luminance is the R.D. G. It is obtained by Ycc conversion for multiplying the B color information by a predetermined coefficient.

上記の特徴により,仮想視点からのZ値に応じて,異なるフィルタ処理が行われるので,より好ましい画像に対するアンチエイリアシングを行うことができる。   With the above feature, different filter processing is performed according to the Z value from the virtual viewpoint, so that more preferable anti-aliasing can be performed on the image.

以下に本発明の実施例を図面に従い説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は,本発明の画像表示制御プログラムの実行により達成される画像表示方法を適用する画像表示装置の構成例ブロック図である。なお,一例として,画像表示装置をゲーム装置とする例に基づき説明する。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image display apparatus to which an image display method achieved by executing an image display control program of the present invention is applied. As an example, description will be made based on an example in which the image display device is a game device.

画像表示装置は,ハードウエア構成は一般的なゲーム装置と同様であり,システムバス100にメインCPU101,システムメモリ102,ROM103,更に入出力インタフェース104〜108が接続されている。   The image display apparatus has the same hardware configuration as a general game apparatus, and a main CPU 101, a system memory 102, a ROM 103, and input / output interfaces 104 to 108 are connected to a system bus 100.

入出力インタフェース104に画像処理装置110が接続され,画像処理装置110に表示装置111が接続されている。   An image processing device 110 is connected to the input / output interface 104, and a display device 111 is connected to the image processing device 110.

入出力インタフェース105には,CD,DVD等のディスク記録媒体113にデータを書込み,あるいはプログラムデータの読み出しを行うドライブ装置112が接続される。   The input / output interface 105 is connected to a drive device 112 that writes data to a disk recording medium 113 such as a CD or DVD or reads program data.

入出力インタフェース106には,キーボード,マウス,パッドコントローラ等の入力装置114が接続される。   An input device 114 such as a keyboard, a mouse, and a pad controller is connected to the input / output interface 106.

さらに,入出力インタフェース107は,ゲーム装置を図示しないセンター装置を介して他のゲーム装置と接続してネットワークゲームを実行する場合,通信回線115と接続され,センター装置との信号を送受する通信インタフェースである。   Further, the input / output interface 107 is a communication interface that is connected to the communication line 115 and transmits / receives signals to / from the center device when the game device is connected to another game device via a center device (not shown) to execute a network game. It is.

また,入出力インタフェース108は,サウンド装置116にゲームサウンドを出力するサウンドインタフェースである。   The input / output interface 108 is a sound interface that outputs game sound to the sound device 116.

メインCPU101は,システムメモリ102からゲームプログラム102Aを読み込み,ゲーム進行中に,システムバス100に接続される機器の統括制御と,通信インタフェース107を通しての通信制御等を司る。   The main CPU 101 reads the game program 102 </ b> A from the system memory 102, and controls overall control of devices connected to the system bus 100 and communication control through the communication interface 107 while the game is in progress.

画像処理装置110は,画像処理CPU110Aによりシステムメモリ102からゲームプログラム102Aに付属するゲームデータ102Bを読み込み,ゲーム上の仮想三次元空間座標に座標変換し,更にゲームプログラム102Aに従いポリゴンで構成されるキャラクタ像を表示装置111の表示画面に対応する二次元座標に座標変換する。   The image processing apparatus 110 reads the game data 102B attached to the game program 102A from the system memory 102 by the image processing CPU 110A, converts the coordinates into virtual three-dimensional space coordinates on the game, and further, the character composed of polygons according to the game program 102A. The image is converted into two-dimensional coordinates corresponding to the display screen of the display device 111.

このとき,テクスチャメモリ110Bからポリゴンに貼り付けるテクスチャを読み込みビデオメモリ110Cに描画する。   At this time, the texture pasted to the polygon is read from the texture memory 110B and rendered in the video memory 110C.

画像処理CPU110Aは,更にビデオメモリ110Cに描画された画像データを表示装置111に送り表示を行う。   The image processing CPU 110A further sends the image data drawn in the video memory 110C to the display device 111 for display.

本発明の特徴は,かかる画像処理装置110におけるアンチエイリアシング処理にあり,上記テクスチャメモリ110B及びビデオメモリ110Cと伴に他のバッファメモリ機能を有してかかるアンチエイリアシング処理が行われる。   The feature of the present invention lies in the anti-aliasing processing in the image processing apparatus 110, and the anti-aliasing processing is performed with another buffer memory function together with the texture memory 110B and the video memory 110C.

図2は,画像処理装置110におけるアンチエイリアシング処理のためのバッファメモリと,処理手順を説明する図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining a buffer memory for the anti-aliasing processing in the image processing apparatus 110 and a processing procedure.

図2において,画像処理装置110は,ゲームプログラムの実行が開始されると,初期処理としてシステムメモリ10のゲームデータ102Bに基づき,3次元画像データを構成するポリゴンの各頂点データを頂点バッファ/インデックスバッファ110Dに書込む。   In FIG. 2, when the execution of the game program is started, the image processing apparatus 110 converts each vertex data of polygons constituting the three-dimensional image data as a vertex buffer / index based on the game data 102B of the system memory 10 as an initial process. Write to buffer 110D.

各頂点データには,3次元空間座標,法線ベクトル,(R.G.B)色情報,色のブレンデング情報等が含まれる。   Each vertex data includes three-dimensional space coordinates, normal vectors, (RGB) color information, color blending information, and the like.

画像処理CPU110Aの処理において,先ずバーテックスシェーダプログラムを実行して,頂点バッファ/インデックスバッファ110Dに書き込まれた3次元画像データとしての頂点データを2次元画像データに変換する(ステップS1)。   In the processing of the image processing CPU 110A, first, a vertex shader program is executed to convert vertex data as 3D image data written in the vertex buffer / index buffer 110D into 2D image data (step S1).

変換された2次元画像データは,ラスタライザにより,2次元画像データのそれぞれのピクセルを所定の2次元平面の座標位置に対応づける(ステップS2)。この際に,先に説明したように,小数点を整数に丸める処理により,ジャギーが生じる。   In the converted two-dimensional image data, the rasterizer associates each pixel of the two-dimensional image data with a coordinate position on a predetermined two-dimensional plane (step S2). At this time, as described above, jaggy occurs due to the process of rounding the decimal point to an integer.

次に, ピクセルシェーダプログラムの実行により,ピクセル毎にテクスチャバッファ110Bからのテクスチャデータを貼り付ける(ステップS3)。   Next, the texture data from the texture buffer 110B is pasted for each pixel by executing the pixel shader program (step S3).

さらに,ラスターオペレーション(ステップS4)として,テクスチャデータの貼り付けられたピクセルを,頂点データのZ値を参照して,隠面処理をしながらフレームバッファ110Cに描画する(ステップS4)。同時に,Z値がZバッファ110Eに書き込まれる。   Further, as a raster operation (step S4), the pixel to which the texture data is pasted is drawn in the frame buffer 110C while performing hidden surface processing with reference to the Z value of the vertex data (step S4). At the same time, the Z value is written into the Z buffer 110E.

本発明は,上記の処理によりフレームバッファ110Cに描画された2次元画像データに対し,本発明の原理に従いアンチエイリアシング処理が行われる。   In the present invention, anti-aliasing processing is performed on the two-dimensional image data drawn in the frame buffer 110C by the above processing according to the principle of the present invention.

図3は,かかる本発明に従うアンチエイリアシングの処理フローである。   FIG. 3 is a process flow of anti-aliasing according to the present invention.

先に図2において説明したように,3次元空間座標を有する複数のポリゴンデータを2次元画像データに座標変換してフレームバッファ110Cに描画する(ステップS10)。   As described above with reference to FIG. 2, a plurality of polygon data having three-dimensional space coordinates are converted into two-dimensional image data and rendered in the frame buffer 110C (step S10).

このとき,描画されるピクセルのカラー値と,Z値がそれぞれフレームバッファ110C,及びZバッファ110Eに保存される。   At this time, the color value and Z value of the pixel to be drawn are stored in the frame buffer 110C and the Z buffer 110E, respectively.

次に,フィルタ処理により輝度差の大きい輪郭線を抽出する(ステップS12)。   Next, a contour line with a large luminance difference is extracted by filtering (step S12).

ここで,輝度は,フレームバッファ110Cに保持されるピクセルの色情報をテクスチャメモリ110Bにテクスチャとして複製し,複製されたテクスチャのカラーインデックス即ち,R,G,Bの値にそれぞれ所定係数を乗算し,それらを合計するYCC変換により求める。   Here, the luminance is obtained by copying the color information of the pixel held in the frame buffer 110C as a texture in the texture memory 110B, and multiplying the color index of the copied texture, that is, the values of R, G, and B, respectively by a predetermined coefficient. , And obtain them by YCC conversion to sum them

さらに,上記輪郭線を抽出するフィルタ処理は実施例として次のように求められる。   Further, the filter processing for extracting the contour line is obtained as follows as an embodiment.

図4は,特定のピクセルEとそれに斜め方向に隣接ずるピクセルA,B,C,Dを示している。   FIG. 4 shows a specific pixel E and pixels A, B, C, and D adjacent to the specific pixel E in an oblique direction.

ピクセルEに対する移動平均値を求める。移動平均値は,たとえば,次のようなマトリクスオペレータを用いて求められる。   A moving average value for the pixel E is obtained. The moving average value is obtained using, for example, the following matrix operator.

Figure 2008234087
Figure 2008234087

すなわち,ピクセルEに対する輝度の移動平均値Ebbは,次のように求められる。   That is, the moving average value Ebb of the luminance for the pixel E is obtained as follows.

Ebb=(Ea*0.25+Eb*0.25+Ec*0.25+Ed*0.25)/4
但し,Ea,Eb,Ec,Edは,ピクセルA,B,C,Dのそれぞれの輝度値である。
Ebb = (Ea * 0.25 + Eb * 0.25 + Ec * 0.25 + Ed * 0.25) / 4
However, Ea, Eb, Ec, Ed are the luminance values of the pixels A, B, C, D, respectively.

このピクセルEに対する移動平均値EbbとピクセルE自体の輝度値Ebとを比較する。そして,移動平均値EbbとピクセルE自体の輝度値Ebの差の大きさが閾値より大きいか否かを判定する。   The moving average value Ebb for the pixel E is compared with the luminance value Eb of the pixel E itself. Then, it is determined whether or not the difference between the moving average value Ebb and the luminance value Eb of the pixel E itself is larger than the threshold value.

図5は,フレームバッファ(ビデオメモリ)110Cに描画された2次元画像の表示画面200の例である。この例では,輝度の高い領域(ハッチングのある部分)Xと輝度の低い領域(ハッチングの無い部分)Yが隣接している領域A,B,Cがある。   FIG. 5 shows an example of a display screen 200 for a two-dimensional image drawn in the frame buffer (video memory) 110C. In this example, there are areas A, B, and C in which a high luminance area (hatched part) X and a low luminance area (non-hatched part) Y are adjacent.

上記のようにピクセル毎に移動平均値とピクセル自体の輝度値と差の大きさを求め,閾値と比較する。図5において,輝度の高い領域と輝度の低い領域が隣接している領域Cの境界の一部を下方に拡大して示す。境界に沿って並ぶピクセルa1(b1),a2(b2),a3(b3),a4(b4),a5(b5),a6(b6),a7(b7)について,差の大きさが閾値より大きくなる。   As described above, the moving average value, the luminance value of the pixel itself, and the magnitude of the difference are obtained for each pixel and compared with the threshold value. In FIG. 5, a part of the boundary of the region C where the high luminance region and the low luminance region are adjacent to each other is shown enlarged below. For pixels a1 (b1), a2 (b2), a3 (b3), a4 (b4), a5 (b5), a6 (b6), and a7 (b7) aligned along the boundary, the magnitude of the difference is greater than the threshold value Become.

このようにして,境界に沿って並ぶピクセルにより輪郭線が形成される。   In this way, a contour line is formed by pixels arranged along the boundary.

本発明は,上記のように求められた輪郭線に対応するピクセルについて,当該ピクセルのZ値に応じたフィルタ処理を施すことに特徴を有する。   The present invention is characterized in that a filter process corresponding to a Z value of a pixel corresponding to the contour line obtained as described above is performed.

さらにラスターオペレーション(S4)として上記輪郭線のピクセルに対応して,フィルタ処理を施すZバッファ110Eに保持されているZ値求める(ステップS11)。   Further, as a raster operation (S4), the Z value held in the Z buffer 110E to be subjected to the filtering process is obtained corresponding to the pixels of the contour line (step S11).

ついで,ステップS12において,輪郭線のピクセルに対応するZ値が求められると,求められたZ地に応じて異なるフィルタ処理を実行する(ステップS13からS18)。   Next, when the Z value corresponding to the pixel of the contour line is obtained in step S12, different filter processing is executed according to the obtained Z location (steps S13 to S18).

図6は,閾値の設定の仕方の例である。三次元空間の仮想視点Oから遠ざかる方向にZ値が大きくなる。図6において,基準のZ値を設定し,この基準のZ値に対して所定の+Z値以上と,所定の−Z値以上の閾値が設定されている。   FIG. 6 is an example of how to set the threshold. The Z value increases in the direction away from the virtual viewpoint O in the three-dimensional space. In FIG. 6, a reference Z value is set, and a threshold value that is greater than or equal to a predetermined + Z value and greater than or equal to a predetermined −Z value is set for the reference Z value.

輪郭線の画素のZ値が基準のZ値より−Z閾値より小さい(3次元空間において仮想視点Oに近い側にある)場合(ステップS13,Yes),抽出した輪郭線の周りだけ移動平均の暈しフィルタをかける(ステップS14)。   When the Z value of the pixel of the contour line is smaller than the reference Z value by −Z threshold (on the side close to the virtual viewpoint O in the three-dimensional space) (step S13, Yes), the moving average of only around the extracted contour line A filter is applied (step S14).

移動平均の暈しフィルタは,オペレータとして次のような行列を用いる。中央値m,その周りの値をαとすると,   The moving average filter uses the following matrix as an operator. If the median m and the surrounding value are α,

Figure 2008234087
Figure 2008234087

8α + m=1.0 で表される。   It is represented by 8α + m = 1.0.

さらに,図3において,輪郭線の画素のZ値が基準のZ値より+Z閾値より大きい(3次元空間において仮想視点から遠い側にある)場合(ステップ平均S15,Yes),斜め線のジャギーを効率よく取り除く畳み込みフィルタをかける(ステップS16)。   Furthermore, in FIG. 3, when the Z value of the pixel of the contour line is larger than the reference Z value + Z threshold (on the far side from the virtual viewpoint in the three-dimensional space) (step average S15, Yes), the diagonal line jaggy is A convolution filter that is efficiently removed is applied (step S16).

斜め線のジャギーを取り除く画像を生成するには,
斜め線をぼかした画像=縦,横の移動平均による暈け画像+[k*原画像−l*ラプラシアン] により得られる。
To generate an image that removes slanted jaggy,
Image obtained by blurring oblique lines = obtained image by vertical and horizontal moving average + [k * original image−l * Laplacian].

具体例として,
原画像を
As a specific example,
The original image

Figure 2008234087
Figure 2008234087

とし,
ラプラシアンは,
age,
Laplacian

Figure 2008234087
Figure 2008234087

であるので,
さらに,定数kを行列2の各要素にかける係数,定数lを行列3の各要素にかける係数とする。
So,
Further, a constant k is a coefficient to be applied to each element of the matrix 2, and a constant l is a coefficient to be applied to each element of the matrix 3.

m=−0.20, α=0.15,k=0.0,l=0.28
とすると,
m = −0.20, α = 0.15, k = 0.0, l = 0.28
Then,

Figure 2008234087
Figure 2008234087

上記具体例では,対象とするピクセルごとに行列4を用いたフィルタ処理を行う。即ち,対象とするピクセルの輝度を,原画像の対象ピクセルの輝度を0.92倍にしたものと,対象ピクセルの縦,横に隣接する画素の輝度をそれぞれ−0.13 倍したものと,対象ピクセルの斜め方向の隣接画素の輝度をそれぞれ0.15倍としたものの合計を9で除した値とする。   In the specific example, filter processing using the matrix 4 is performed for each target pixel. That is, the luminance of the target pixel is obtained by multiplying the luminance of the target pixel of the original image by 0.92 times, the luminance of the adjacent pixels in the vertical and horizontal directions by -0.13 times, A value obtained by dividing the luminance of the adjacent pixels in the diagonal direction of the target pixel by 0.15 times and dividing the sum by 9.

さらに,−Z閾値と+Z閾値の間即ち,輪郭線の画素の輝度が基準の閾値Z近傍であるとき(ステップS17,Yes),輪郭線の周りだけを移動平均の暈しフィルタ(上(ステップS14)と斜め線のジャギーを効率よく取り除く畳み込みフィルタ(ステップS16)の2つで線形補間する(ステップS18)。   Furthermore, between the −Z threshold value and the + Z threshold value, that is, when the brightness of the pixel of the contour line is in the vicinity of the reference threshold value Z (Yes in step S17), the moving average deduction filter (upper (step Linear interpolation is performed (S14) and a convolution filter (step S16) that efficiently removes jaggy in diagonal lines (step S18).

上記の処理をすべての画素に対して実行する(ステップS19)。   The above processing is executed for all pixels (step S19).

上記のように本発明は,仮想視点からの距離に応じて暈けフィルタ処理を変えているので,3次元空間位置に対応した暈けによりジャギーを自然に低減することができる。   As described above, according to the present invention, the blur filter process is changed according to the distance from the virtual viewpoint, so that jaggy can be naturally reduced by blur corresponding to the three-dimensional space position.

本発明の画像表示制御プログラムの実行により達成される画像表示方法を適用する画像表示装置の構成例ブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image display device to which an image display method achieved by executing an image display control program of the present invention is applied. 画像処理装置110におけるアンチエイリアシング処理のためのバッファメモリと,処理手順を説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a buffer memory for an anti-aliasing process and a processing procedure in the image processing apparatus 110. 本発明に従うアンチエイリアシング処理フローである。4 is an anti-aliasing processing flow according to the present invention. 特定のピクセルEとそれに横,縦方向及び斜め方向に隣接ずるピクセルを示す図である。It is a figure which shows the pixel which adjoins the specific pixel E and the horizontal, vertical direction, and diagonal direction to it. フレームバッファ(ビデオメモリ)110Cに描画された2次元画像の表示画面200の例である。It is an example of a display screen 200 of a two-dimensional image drawn in a frame buffer (video memory) 110C. 閾値の設定の仕方の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the method of setting a threshold value.

符号の説明Explanation of symbols

100 システムバス
101 メインCPU
102 システムメモリ
103 ROM
110 画像処理装置
110A 画像処理CPU
110B テクスチャメモリ
110C ビデオメモリ
111 表示装置
100 System bus 101 Main CPU
102 System memory 103 ROM
110 Image Processing Device 110A Image Processing CPU
110B Texture memory 110C Video memory 111 Display device

Claims (4)

画像処理プロセッサにより3次元空間座標を有する複数のポリゴンデータを2次元座標の画像データに変換し,フレームバッファに描画された画像データの表示を行う画像表示システムにおいて実行されるプログラムであって,
前記画像処理プロセッサに,
前記フレームバッファに描画された2次元画像データの画素ごとに隣接画素との輝度差を判定させる処理と,
所定以上の輝度差を有する領域に並ぶ画素により形成される領域を輪郭線とし,前記輪郭線にある画素のそれぞれの前記3次元空間座標における仮想視点からの奥行き方向のZ値の大きさに対応して前記画素に対し,異なるぼかしフィルタ処理を実行させる処理と,
前記フィルタ処理された2次元画像データを前記フレームバッファに書き戻させる処理と,
前記フレームバッファに書き込まれた2次元画像データを表示装置に表示させる処理を実行させる,
ことを特徴とする画像表示システムにおいて実行されるプログラム。
A program executed in an image display system for converting a plurality of polygon data having three-dimensional space coordinates into image data of two-dimensional coordinates by an image processor and displaying the image data drawn in the frame buffer,
In the image processor,
Processing for determining a luminance difference with an adjacent pixel for each pixel of the two-dimensional image data drawn in the frame buffer;
Corresponding to the size of the Z value in the depth direction from the virtual viewpoint in each of the three-dimensional spatial coordinates of the pixels on the contour line, where the region formed by the pixels lined up in the region having a luminance difference greater than or equal to the predetermined contour A process for performing different blur filter processes on the pixels;
Processing to write back the filtered two-dimensional image data to the frame buffer;
Causing the display device to display the two-dimensional image data written in the frame buffer;
A program executed in the image display system.
請求項1において,
前記Z値の大きさに対応して前記画素に対して実行される,異なるぼかしフィルタ処理として,
基準とするZ値より所定の−Z値以上に小さいZ値を有する画素に対して,縦,横の移動平均値を求めて,当該画素の輝度値とし,
前記基準とするZ値より所定の+Z値以上に大きいZ値を有する画素に対して,原画像からラプラシアンフィルタ処理の値を引き算して求め,当該画素の輝度値とし,
前記基準とするZ値近傍の画素に対して,前記横の移動平均値を求めるフィルタ処理と,
前記原画像からラプラシアンフィルタ処理の値を引き算して求めフィルタ処理を実行させる,
ことを特徴とする画像表示システムにおいて実行されるプログラム。
In claim 1,
As a different blur filter processing to be executed on the pixel corresponding to the magnitude of the Z value,
For a pixel having a Z value that is smaller than the reference Z value by a predetermined −Z value or more, the vertical and horizontal moving average values are obtained and set as the luminance value of the pixel.
For a pixel having a Z value larger than the reference Z value by a predetermined + Z value or more, the value of the Laplacian filter processing is subtracted from the original image, and the luminance value of the pixel is obtained.
A filtering process for obtaining the horizontal moving average value for pixels in the vicinity of the reference Z value;
Subtracting the Laplacian filter processing value from the original image to perform the filter processing,
A program executed in the image display system.
画像処理プロセッサにより3次元空間座標を有する複数のポリゴンデータを2次元座標の画像データに変換し,フレームバッファに描画された画像データの表示を行う画像表示システムであって,
前記画像処理プロセッサは,
前記フレームバッファに描画された2次元画像データの画素ごとに隣接画素との輝度差を判定し,
所定以上の輝度差を有する領域に並ぶ画素により形成される領域を輪郭線とし,
前記輪郭線にある画素のそれぞれの前記3次元空間座標における仮想視点からの奥行き方向のZ値の大きさに対応して前記画素に対し,異なるぼかしフィルタ処理を実行し,
前記フィルタ処理された2次元画像データを前記フレームバッファに書き戻し,
前記フレームバッファに書き込まれた2次元画像データを表示装置に表示する制御を行う,
ことを特徴とする画像表示システム。
An image display system for converting a plurality of polygon data having three-dimensional spatial coordinates into image data of two-dimensional coordinates by an image processor and displaying the image data drawn in a frame buffer,
The image processor is
Determining a luminance difference with an adjacent pixel for each pixel of the two-dimensional image data drawn in the frame buffer;
An area formed by pixels lined up in an area having a luminance difference greater than or equal to a predetermined value is defined as a contour line.
Performing different blur filter processes on the pixels corresponding to the magnitudes of the Z values in the depth direction from the virtual viewpoint in the three-dimensional space coordinates of the pixels on the contour line,
Writing the filtered 2D image data back into the frame buffer;
Control to display the two-dimensional image data written in the frame buffer on a display device;
An image display system characterized by that.
請求項3において,
前記Z値の大きさに対応して前記画素に対して実行される,異なるぼかしフィルタ処理として,
基準とするZ値より所定の−Z値以上に小さいZ値を有する画素に対して,縦,横の移動平均値を求めて,当該画素の輝度値とし,
前記基準とするZ値より所定の+Z値以上に大きいZ値を有する画素に対して,原画像からラプラシアンフィルタ処理の値を引き算して求め,当該画素の輝度値とし,
前記基準とするZ値近傍の画素に対して,前記横の移動平均値を求めるフィルタ処理と,
前記原画像からラプラシアンフィルタ処理の値を引き算して求めフィルタ処理を実行する,
ことを特徴とする画像表示システム。
In claim 3,
As a different blur filter processing to be executed on the pixel corresponding to the magnitude of the Z value,
For a pixel having a Z value that is smaller than the reference Z value by a predetermined −Z value or more, the vertical and horizontal moving average values are obtained and set as the luminance value of the pixel.
For a pixel having a Z value larger than the reference Z value by a predetermined + Z value or more, the value of the Laplacian filter processing is subtracted from the original image, and the luminance value of the pixel is obtained.
A filtering process for obtaining the horizontal moving average value for pixels in the vicinity of the reference Z value;
Subtract the value of Laplacian filter processing from the original image and execute the filter processing.
An image display system characterized by that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013005366A1 (en) * 2011-07-05 2013-01-10 パナソニック株式会社 Anti-aliasing image generation device and anti-aliasing image generation method

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