專利名稱：紋理映射設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紋理映射設(shè)備和方法，其中，基于物理法則等控制數(shù)據(jù)，使在不同條件下獲得或產(chǎn)生的紋理數(shù)據(jù)受到例如適應(yīng)性選擇與校正等處理，并接著將之映射到CG模型數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
近些年來(lái)，三維計(jì)算機(jī)圖形(CG)技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，使得宛若實(shí)景拍攝圖像的、逼真的圖形表現(xiàn)成為可能。然而，電影和電視節(jié)目中的許多高品質(zhì)CG圖像是由繪制者通過(guò)低層次的手工過(guò)程制作的，因此需要巨大的成本?？隙▽?huì)存在對(duì)更加多樣的CG內(nèi)容的需求。為了滿足這種需求，有必要以低成本容易地制作高品質(zhì)的CG圖像。
在CG表現(xiàn)中，對(duì)織物、皮膚和毛等柔軟材料進(jìn)行表現(xiàn)被認(rèn)為是特別困難的。對(duì)于這些材料，對(duì)由于觀看方向或光照方向的變化而引起的表面色彩的變化或物體的自影(self shadow)進(jìn)行表現(xiàn)非常重要。
因此，近來(lái)使用了這樣的方法對(duì)實(shí)際材料進(jìn)行攝影并對(duì)該材料的特性進(jìn)行再現(xiàn)，從而制作出逼真的CG圖像。關(guān)于對(duì)依賴于觀看方向和光照方向的表面紋理的表現(xiàn)，對(duì)建模方法的研究已經(jīng)取得進(jìn)展，其被稱為雙向基準(zhǔn)分布函數(shù)(bidirectional reference distribution function)(BRDF)、雙向紋理函數(shù)(BTF)和多項(xiàng)式紋理映射(PTM)。(參見(jiàn)例如Dana等人的“Reflectance and Texture of Real-world Surfaces”，ACM Transactionon Graphics，18(1)1-34，1999。)這些方法使用對(duì)所獲得數(shù)據(jù)的分析來(lái)提取函數(shù)模型。然而，在這種向函數(shù)模型的轉(zhuǎn)換之中，在對(duì)實(shí)際材料的不規(guī)則自影變化或輝度變化進(jìn)行表現(xiàn)時(shí)存在限制，并且，有很多問(wèn)題還沒(méi)有得到解決。
已經(jīng)提出了一種替代方法，其涉及將所獲得的數(shù)據(jù)保持為紋理數(shù)據(jù)，取決于觀看方向與光照方向等參數(shù)從中選擇適合的數(shù)據(jù)，并將所選擇的紋理數(shù)據(jù)映射到模型數(shù)據(jù)上。(參見(jiàn)例如Y.Yamauchi、M.Sekine、S.Yanagawa的“Bidirectional Texture Mapping for Realistic Cloth Rendering”，ACMSIGGRAPH2003 sketch，2003。)盡管該方法能夠?qū)Σ荒芡ㄟ^(guò)函數(shù)建模進(jìn)行表現(xiàn)的不規(guī)則變化進(jìn)行表現(xiàn)，為了準(zhǔn)確地表現(xiàn)紋理，其需要數(shù)量龐大的紋理數(shù)據(jù)。
由于上述方法的限制，已經(jīng)提出了幾種用最小的數(shù)據(jù)量逼真地對(duì)CG模型表面進(jìn)行表現(xiàn)的方法。
然而，為了逼真地對(duì)CG模型表面進(jìn)行表現(xiàn)，有必要對(duì)表面中由于歪曲(deformation)、膨脹與收縮等因素引起的機(jī)械變化、由于老化引起的表面狀況變化以及由于觀看/光照位置的變化引起的顏色變化或自影變化進(jìn)行仿真。如果產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所有變化的紋理數(shù)據(jù)，所需要的數(shù)據(jù)量是相當(dāng)大的。另外，如果將多種仿真用于對(duì)這些變化進(jìn)行表現(xiàn)，用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、選擇和映射的方法將變得非常復(fù)雜。
因此，有必要開(kāi)發(fā)一種能夠高效率地控制復(fù)雜處理并用最小的數(shù)據(jù)量實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)CG圖像的紋理映射設(shè)備。
當(dāng)使用紋理數(shù)據(jù)對(duì)根據(jù)眾多條件變化的材料表面特性進(jìn)行表現(xiàn)時(shí)，在這些不同條件下獲得或創(chuàng)建的大量紋理圖像是必需的。當(dāng)前使用的系統(tǒng)不能對(duì)這些大量的紋理圖像進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。
另外，當(dāng)數(shù)據(jù)量根據(jù)觀看條件和光照條件以及多種其他條件增多時(shí)，對(duì)用于存儲(chǔ)數(shù)量增多的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器進(jìn)行管理非常困難，且紋理數(shù)據(jù)選擇/映射方法變得非常復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)提供了一種紋理映射設(shè)備，該設(shè)備包括獲取單元，其被配置為獲取在多種條件下獲得或產(chǎn)生的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)以及多個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；第一產(chǎn)生單元，其被配置為根據(jù)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)和模型數(shù)據(jù)項(xiàng)產(chǎn)生用于紋理映射的控制數(shù)據(jù)；第二產(chǎn)生單元，其被配置為產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于控制數(shù)據(jù)的、用于紋理映射處理的控制指令；數(shù)據(jù)選擇單元，其被配置為基于包含在控制指令中的第一控制指令從紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)和模型數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；判定單元，其被配置為判定所選的至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所選的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的配置；存儲(chǔ)單元，其被配置為基于所判定的配置存儲(chǔ)所選的至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)和所選的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；渲染數(shù)據(jù)(rendering-data)選擇單元，其被配置為基于包含在控制指令中的第二控制指令從所存儲(chǔ)的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇用于渲染(rendering)的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)和多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；校正單元，其被配置為使用由包含在控制指令中的第三控制指令指定的第一手法(measure)對(duì)為渲染所選的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及為渲染所選的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行校正；內(nèi)插(interpolation)單元，其被配置為使用由包含在控制指令中的第四控制指令所指定的第二手法在校正得到的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及校正得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)上進(jìn)行內(nèi)插；映射單元，其被配置為使用由包含在控制指令中的第五控制指令所指定的第三手法將內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)映射到內(nèi)插得到的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；輸出單元，其被配置為將映射單元所獲得的數(shù)據(jù)輸出為計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一實(shí)施形態(tài)提供了一種紋理映射設(shè)備，該設(shè)備包括獲取單元，其被配置為獲取在多種條件下獲得或產(chǎn)生的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)、多個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及用于紋理映射的控制數(shù)據(jù)；產(chǎn)生單元，其被配置為產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于控制數(shù)據(jù)的、用于紋理映射處理的控制指令；數(shù)據(jù)選擇單元，其被配置為基于包含在控制指令中的第一控制指令從紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)和模型數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)和紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；判定單元，其被配置為判定所選至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及所選紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的配置；存儲(chǔ)單元，其被配置為基于所判定的配置，存儲(chǔ)所選擇的至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)和所選擇的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；渲染數(shù)據(jù)選擇單元，其被配置為基于包含在控制指令中的第二控制指令從所存儲(chǔ)的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及所存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇用于渲染的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)和多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；校正單元，其被配置為使用由包含在控制指令中的第三控制指令所指定的第一方式校正為渲染所選的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及為渲染所選的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；內(nèi)插單元，其被配置為使用由包含在控制指令中的第四控制指令所指定的第二方式在校正得到的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及校正得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)上進(jìn)行內(nèi)插；映射單元，其被配置為使用由包含在控制指令中的第五控制指令所指定的第三方式將內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)映射到內(nèi)插得到的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；輸出單元，其被配置為將映射單元所獲得的數(shù)據(jù)輸出為計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)。


圖1為一框圖，其示出了根據(jù)實(shí)施例的紋理映射設(shè)備；圖2為一流程圖，其示出了圖1中的紋理映射設(shè)備的運(yùn)行實(shí)例；圖3為用于闡釋紋理數(shù)據(jù)的圖；圖4為另一用于闡釋紋理數(shù)據(jù)的圖；圖5為用于闡釋涉及形狀變化的紋理數(shù)據(jù)的圖；圖6用于闡釋圖1所示存儲(chǔ)單元所包含的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)配置；圖7用于闡釋圖1所示存儲(chǔ)單元所包含的存儲(chǔ)器中的另一種數(shù)據(jù)配置；圖8示出了由圖1所示校正單元進(jìn)行的校正的實(shí)例；圖9示出了由圖1所示渲染單元進(jìn)行的渲染的實(shí)例；圖10為一框圖，其示出了根據(jù)實(shí)施例的另一紋理映射設(shè)備；圖11為一流程圖，其示出了圖10中的紋理映射設(shè)備的運(yùn)行實(shí)例；圖12示出了觀看位置、光照位置與紋理之間的關(guān)系；圖13示出了第二實(shí)施例中由輸入單元輸入的紋理數(shù)據(jù)；圖14用于闡釋第二實(shí)施例中由選擇單元選擇的紋理數(shù)據(jù)；圖15A示出了兩個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)，其是由第二實(shí)施例中的選擇單元選擇的備選對(duì)象；圖15B示出了由選擇單元選擇的紋理數(shù)據(jù)的分布；圖15C示出了輸入到選擇單元的控制數(shù)據(jù)；圖16A示出了存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的模型數(shù)據(jù)的實(shí)例；
圖16B示出了對(duì)應(yīng)于圖16A的模型數(shù)據(jù)的某個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；圖16C示出了對(duì)應(yīng)于圖16A的模型數(shù)據(jù)的另一紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；圖16D示出了對(duì)應(yīng)于圖16A的模型數(shù)據(jù)的又一紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；圖17為一框圖，其示出了根據(jù)實(shí)施例的修改的紋理映射設(shè)備；以及圖18為一框圖，其示出了根據(jù)實(shí)施例的另一修改的紋理映射設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)介紹根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的紋理映射設(shè)備和方法。
首先，大概介紹根據(jù)實(shí)施例的紋理映射設(shè)備和方法。
根據(jù)實(shí)施例的紋理映射設(shè)備和方法用于向CG模型映射在不同條件下獲得或產(chǎn)生的紋理數(shù)據(jù)，同時(shí)適當(dāng)?shù)貙?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，由此產(chǎn)生CG數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，根據(jù)實(shí)施例的紋理映射設(shè)備和方法可被用于從例如網(wǎng)絡(luò)中獲取存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的紋理數(shù)據(jù)和模型數(shù)據(jù)，由此產(chǎn)生CG數(shù)據(jù)。
根據(jù)實(shí)施例的紋理映射設(shè)備和方法能夠高效率地對(duì)根據(jù)觀看方向和/或光照方向變化的材料表面紋理進(jìn)行表現(xiàn)。它們還能對(duì)在除觀看條件和光照條件以外的不同條件下——例如自然界中的時(shí)間、速度、加速度、壓力、溫度和濕度條件等——變化的信號(hào)進(jìn)行處理。它們還能處理除顏色分量(color component)以外的不同像素分量，例如法向矢量分量、深度分量、照明效果分量等。另外，它們既控制紋理數(shù)據(jù)又控制模型數(shù)據(jù)，這使得適應(yīng)性CG模型的校正或選擇成為可能。因此，它們可以表現(xiàn)例如對(duì)應(yīng)于將被映射的紋理數(shù)據(jù)的CG模型活動(dòng)性(animation)的變化，或例如顫抖等微小移動(dòng)。
實(shí)施例中的紋理映射設(shè)備能夠高效率地實(shí)現(xiàn)在不同條件下變化的材料表面特性。
第一實(shí)施例被指向由用于為不同類型的紋理映射處理提供控制指令的紋理映射設(shè)備執(zhí)行的一系列處理。第一實(shí)施例使用對(duì)材料表面形狀變化進(jìn)行處理的處理。具體而言，將給出當(dāng)對(duì)這樣的紋理數(shù)據(jù)而不是對(duì)與矩形紋理對(duì)應(yīng)的紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行映射時(shí)所執(zhí)行的處理的詳細(xì)介紹該紋理數(shù)據(jù)在與具有在其長(zhǎng)度或?qū)挾确较蛏贤崆蚺蛎?收縮的形狀的紋理對(duì)應(yīng)。
第二實(shí)施例被指向在材料表面狀態(tài)變化上進(jìn)行的處理。將給出對(duì)這樣的處理的詳細(xì)介紹執(zhí)行該處理，以便用紋理數(shù)據(jù)對(duì)例如填充玩具或絨毯的短毛進(jìn)行表現(xiàn)。具體而言，在這種處理中，被映射的紋理的類型取決于毛的狀態(tài)(是豎立的還是躺伏的)而變化。
第三實(shí)施例被指向基于控制數(shù)據(jù)在活動(dòng)性變化上進(jìn)行的處理。具體而言，可為將被映射的對(duì)應(yīng)紋理數(shù)據(jù)定義材料的硬或軟。根據(jù)表示模型硬或軟的參數(shù)，進(jìn)行控制CG模型移動(dòng)的處理。
第四實(shí)施例被指向一種用于適應(yīng)性地選擇通過(guò)使用例如函數(shù)的物理模型還是通過(guò)使用紋理數(shù)據(jù)的實(shí)景拍攝模型(live-action model)表現(xiàn)多種變化的方法。具體而言，在本方法中，物理模型作為控制數(shù)據(jù)被給予能用例如函數(shù)來(lái)表現(xiàn)的連續(xù)變化，而不連續(xù)變化用最少的紋理數(shù)據(jù)表現(xiàn)。
根據(jù)實(shí)施例的紋理映射設(shè)備和方法可望被裝載到下一代圖形處理引擎之中，并將適用于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)和多種仿真引擎。
(第一實(shí)施例)參照?qǐng)D1，將介紹根據(jù)第一實(shí)施例的紋理映射設(shè)備。
該設(shè)備接收多個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及在不同條件下獲得或產(chǎn)生的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)，基于控制數(shù)據(jù)進(jìn)行適應(yīng)性紋理映射，并輸出CG數(shù)據(jù)。
該設(shè)備包括輸入單元101、控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元102、紋理映射控制單元103、存儲(chǔ)單元104、選擇單元105、校正單元106、內(nèi)插單元107、渲染單元108以及輸出單元109。
輸入單元101接收多個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及在不同條件下獲得或產(chǎn)生的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)。
控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元102接收來(lái)自輸入單元101的模型數(shù)據(jù)與紋理數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生用于紋理映射的控制數(shù)據(jù)。
紋理映射控制單元103接收來(lái)自控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元102的控制數(shù)據(jù)。并向單元104至108提供用于不同類型紋理映射處理的控制指令?？刂茢?shù)據(jù)產(chǎn)生單元102和紋理映射控制單元103可以由一個(gè)裝置組成?？刂茢?shù)據(jù)產(chǎn)生單元102接收模型數(shù)據(jù)與紋理數(shù)據(jù)，紋理映射控制單元103產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)并向單元提供控制指令。
存儲(chǔ)單元104接收來(lái)自輸入單元101的模型數(shù)據(jù)以及紋理數(shù)據(jù)，并根據(jù)輸出自紋理映射控制單元103的控制指令進(jìn)行數(shù)據(jù)選擇和數(shù)據(jù)配置，由此將所選擇和配置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(未示出)中。
通過(guò)由紋理映射控制單元103為選擇單元105指定的方法，選擇單元105從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元104中的模型數(shù)據(jù)與紋理數(shù)據(jù)中選擇用于渲染的模型與紋理數(shù)據(jù)。
通過(guò)由紋理映射控制單元103為校正單元106指定的方法，校正單元106校正由選擇單元105選擇的模型數(shù)據(jù)與紋理數(shù)據(jù)。
通過(guò)由紋理映射控制單元103為內(nèi)插單元107指定的方法，內(nèi)插單元107在由校正單元106校正的模型數(shù)據(jù)與紋理數(shù)據(jù)上進(jìn)行內(nèi)插。
通過(guò)由紋理映射控制單元103為渲染單元108指定的方法，渲染單元108將由內(nèi)插單元107內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)映射到由內(nèi)插單元107內(nèi)插得到的模型數(shù)據(jù)。
輸出單元109輸出由渲染單元108渲染得到的CG數(shù)據(jù)。
參照?qǐng)D2，將介紹圖1中的紋理映射設(shè)備的運(yùn)行實(shí)例。圖2為一流程圖，其示出了由圖1中的紋理映射設(shè)備進(jìn)行的一系列處理。在本實(shí)施例中，為不同類型的紋理映射處理提供控制指令的紋理映射設(shè)備使新的CG表面表現(xiàn)成為可能。
首先，輸入單元101接收多個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及在不同條件下獲得或產(chǎn)生的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)(步驟S201)。在第一實(shí)施例中，假設(shè)輸入一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)(后文在所介紹的第三實(shí)施例中將介紹輸入多個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)的情況)，并假設(shè)對(duì)通過(guò)對(duì)以不同方式變形的材料表面進(jìn)行攝影所獲得的紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。后文將參照?qǐng)D3、4、5介紹材料表面形狀的不同變化。
然后，控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元102使用所收到的模型數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)(步驟S202)。在這種情況下，單元102產(chǎn)生存儲(chǔ)單元104、選擇單元105、校正單元106、內(nèi)插單元107以及渲染單元108中的紋理映射處理所必需的控制數(shù)據(jù)。這些單元所執(zhí)行的處理以及處理中所用的控制數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方法將在后文進(jìn)行介紹。
在下一步驟S203中，存儲(chǔ)單元104基于控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)。在這種情況下，從輸入的模型數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)中選擇映射所必需的數(shù)據(jù)，并將之以使高效率的數(shù)據(jù)讀取成為可能的數(shù)據(jù)配置存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)單元104判定應(yīng)當(dāng)在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)什么程度的量的數(shù)據(jù)。基于控制數(shù)據(jù)的控制指令被用于指定哪些數(shù)據(jù)是必需的以及哪種類型的數(shù)據(jù)配置是最優(yōu)的。后文將參照?qǐng)D3與4介紹紋理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)配置將在后文參照?qǐng)D6與7進(jìn)行介紹。
此后，選擇單元105基于控制數(shù)據(jù)進(jìn)行模型數(shù)據(jù)與紋理數(shù)據(jù)的選擇(步驟S204)。在現(xiàn)有技術(shù)中，僅進(jìn)行簡(jiǎn)單的紋理數(shù)據(jù)選擇，其中，在模型數(shù)據(jù)各頂點(diǎn)上基于觀看條件和光照條件選擇多個(gè)鄰近的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)。然而，在第一實(shí)施例中的紋理映射設(shè)備中，能夠甚至在紋理數(shù)據(jù)被選擇時(shí)進(jìn)行基于控制數(shù)據(jù)的控制。例如，對(duì)于歪曲的情況，鄰近所指定條件的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)被選擇，而對(duì)于膨脹/收縮的狀況，僅選擇最接近的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)。這意味著在紋理映射品質(zhì)與成本之間的折中調(diào)節(jié)。為了增強(qiáng)品質(zhì)，應(yīng)當(dāng)選擇大量的紋理數(shù)據(jù)。為了在犧牲品質(zhì)的情況下縮減成本，選擇較少的紋理數(shù)據(jù)量。進(jìn)一步地，如果對(duì)應(yīng)于某個(gè)條件變化的第一紋理數(shù)據(jù)能夠用對(duì)應(yīng)于另一條件變化的第二紋理數(shù)據(jù)表現(xiàn)，選擇單元105也選擇第一紋理數(shù)據(jù)。
此后，校正單元106基于控制數(shù)據(jù)對(duì)模型數(shù)據(jù)與紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行校正(步驟S205)。后文將參照?qǐng)D8介紹校正的內(nèi)容實(shí)例。
在接下來(lái)的步驟S206中，內(nèi)插單元107基于控制數(shù)據(jù)在模型數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)上進(jìn)行內(nèi)插。在現(xiàn)有技術(shù)中，僅在鄰近的紋理數(shù)據(jù)上進(jìn)行線性內(nèi)插。然而，在本實(shí)施例中，可使用控制數(shù)據(jù)進(jìn)行更高的內(nèi)插。具體而言，校正單元106對(duì)紋理數(shù)據(jù)校正到何種程度是可靠的能夠被數(shù)字化為可靠度。紋理數(shù)據(jù)被校正得越多，校正所得紋理數(shù)據(jù)的精細(xì)度越低，這一點(diǎn)是非?？赡艿摹Ｒ虼?，紋理數(shù)據(jù)被校正得越多，紋理數(shù)據(jù)的可靠性越低。通過(guò)根據(jù)可靠度適當(dāng)?shù)馗淖儍?nèi)插量，能夠?qū)崿F(xiàn)高準(zhǔn)確度的像素?cái)?shù)據(jù)映射。例如，內(nèi)插單元107為較低的可靠性設(shè)置較小的內(nèi)插量。可靠度由例如校正單元106計(jì)算。
在接下來(lái)的步驟S207中，渲染單元108基于控制數(shù)據(jù)對(duì)模型數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染。在現(xiàn)有技術(shù)中，在該步驟中簡(jiǎn)單地在渲染幀中(in arendering frame)對(duì)前一步驟所獲得的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行渲染。相反，在本實(shí)施例中，控制數(shù)據(jù)使得更高的渲染處理成為可能。例如，將前一步驟中獲得的像素?cái)?shù)據(jù)與作為控制數(shù)據(jù)給予的理想紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，由此再度在像素?cái)?shù)據(jù)上進(jìn)行顏色校正，并接著在渲染幀中對(duì)校正后的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行渲染。后文將參照?qǐng)D9對(duì)這種處理進(jìn)行介紹。
最后，輸出單元109輸出結(jié)果得到的CG數(shù)據(jù)(步驟S208)。
接下來(lái)參照?qǐng)D3、4、5，將介紹被輸入到輸入單元101的紋理數(shù)據(jù)。
輸入單元101接收通過(guò)對(duì)以不同方式變形的材料表面進(jìn)行攝影所獲得的紋理數(shù)據(jù)。圖3與4示出了材料表面形狀的不同變化。具體而言，圖3示出了以Φd歪曲的形狀，圖4示出了分別以dw與dh水平與豎直伸展的形狀。在第一實(shí)施例中，將給出對(duì)映射處理的介紹，其中，根據(jù)如圖5所示將被映射到CG模型的紋理的歪曲，對(duì)紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇、校正、內(nèi)插和映射。
參照?qǐng)D3與4，首先給出存儲(chǔ)單元104是否存儲(chǔ)紋理數(shù)據(jù)的介紹。
例如，當(dāng)來(lái)自紋理映射控制單元103的指令指示將被渲染的CG數(shù)據(jù)不包括與材料膨脹/收縮有關(guān)的表現(xiàn)時(shí)，或包括這些表現(xiàn)但不需要如同需要實(shí)景拍攝紋理數(shù)據(jù)般的高品質(zhì)表現(xiàn)時(shí)，存儲(chǔ)單元104不必在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)圖4所示各種膨脹/收縮所獲得的多種紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)。存儲(chǔ)單元104在存儲(chǔ)器中僅存儲(chǔ)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)就夠了。
相反，當(dāng)來(lái)自紋理映射控制單元103的指令指示需要與表面歪曲對(duì)應(yīng)的高品質(zhì)表現(xiàn)時(shí)，有必要在存儲(chǔ)器中以小的采樣間隔存儲(chǔ)圖3所示的不同歪曲所獲得的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)。
參照?qǐng)D6與7，將給出對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元104的存儲(chǔ)器中的紋理數(shù)據(jù)配置的介紹。
由紋理映射控制單元103發(fā)布的、涉及合適的數(shù)據(jù)配置的控制指令指示存儲(chǔ)單元104根據(jù)所用圖形LSI的特性和/或用于映射的處理內(nèi)容高效率地配置紋理數(shù)據(jù)。根據(jù)所用硬件的特性，存儲(chǔ)單元104判定提高高速緩存(存儲(chǔ)器)中的數(shù)據(jù)的命中率并使載入數(shù)據(jù)操作的數(shù)量最小化的數(shù)據(jù)配置。例如，由于配置與斜向歪曲的紋理對(duì)應(yīng)的紋理數(shù)據(jù)效率不高，存儲(chǔ)單元104進(jìn)行例如仿射變換(affine transformation)，其中，與斜向歪曲紋理對(duì)應(yīng)的紋理數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為與矩形紋理對(duì)應(yīng)的紋理數(shù)據(jù)，并接著被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。例如，進(jìn)行如圖6、7所示的存儲(chǔ)器配置。
通常，與以不同角度歪曲的紋理對(duì)應(yīng)的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)均被轉(zhuǎn)換為與矩形紋理對(duì)應(yīng)的紋理數(shù)據(jù)，并接著被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。然而，如果隨機(jī)訪問(wèn)不同條件Φd的不同紋理坐標(biāo)(u，v)，存儲(chǔ)單元104具有較好配置的紋理數(shù)據(jù)，如圖6所示。圖6中左邊的部分示出了二維配置的不同條件的紋理數(shù)據(jù)，圖6中右邊的部分示出了三維配置的不同條件的紋理數(shù)據(jù)(即，紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)以層的形式一層壓一層地堆疊)。取決于圖形LSI對(duì)應(yīng)于哪種配置或哪種配置實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)訪問(wèn)，判定這些配置中合適的一種。
進(jìn)一步地，如果經(jīng)常訪問(wèn)不同條件Φd的對(duì)應(yīng)對(duì)紋理坐標(biāo)(u，v)，存儲(chǔ)單元104具有圖7所示的較好配置的紋理數(shù)據(jù)。圖7中左邊的部分示出了這樣的情況與所有條件Φd的對(duì)應(yīng)對(duì)紋理坐標(biāo)(u，v)對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)據(jù)被分組并被配置在一個(gè)地方。進(jìn)一步地，圖7中右邊的部分示出了這樣的情況與圖7中左邊部分所示的像素?cái)?shù)據(jù)類似的像素?cái)?shù)據(jù)以層的形式被配置并被一層壓一層地堆疊。因此，可根據(jù)圖形LSI的類型和/或用于映射的處理的內(nèi)容適當(dāng)?shù)乜刂茖⑾袼財(cái)?shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器的方法。
參照?qǐng)D8，將介紹由校正單元106進(jìn)行的校正的實(shí)例。圖8示出了基于控制數(shù)據(jù)的紋理數(shù)據(jù)校正實(shí)例。
這里假設(shè)當(dāng)映射Φd＝100°的紋理數(shù)據(jù)時(shí)，選擇單元105選擇了Φd＝90°的紋理數(shù)據(jù)和Φd＝110°的紋理數(shù)據(jù)。此時(shí)，如果校正單元106在Φd＝90°的紋理數(shù)據(jù)上進(jìn)行校正使之接近于Φd＝100°的紋理數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)更為逼真的表現(xiàn)。然而，如果沒(méi)有使用控制數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，不能獲得除圖8中右上部分所示的這種線性校正以外的任何校正。相反，如果紋理映射控制單元103給予如圖8中左下部分所示的這種控制數(shù)據(jù)，能夠獲得如圖8中右下部分所示的不規(guī)則校正。這種控制數(shù)據(jù)反映了材料特性的物理模型，并能通過(guò)對(duì)在多種歪曲條件下獲得的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行分析得到。
參照?qǐng)D9，將介紹由渲染單元108進(jìn)行的渲染處理的實(shí)例。
當(dāng)如圖9中左上部分所示的這種紋理數(shù)據(jù)從內(nèi)插單元107輸出時(shí)，如果其被直接渲染，整個(gè)圖像的精細(xì)度將被大大降低。相反，如果紋理映射控制單元103向渲染單元108給予作為實(shí)現(xiàn)更理想圖像的渲染所用的指令的控制數(shù)據(jù)(紋理數(shù)據(jù))，渲染單元108認(rèn)識(shí)到應(yīng)當(dāng)再現(xiàn)至少如圖9中左下部分所示的格子的樣式(the grating pattern)，并由此在紋理數(shù)據(jù)上進(jìn)行輕微的顏色校正，以便渲染具有相對(duì)較高的品質(zhì)的圖像。
如上所述，在第一實(shí)施例中，使用在處理的相應(yīng)階段中添加的不同類型的控制進(jìn)行紋理映射處理。這使得在現(xiàn)有技術(shù)中不可能的高品質(zhì)CG數(shù)據(jù)的渲染成為可能。在第一實(shí)施例中，材料表面的變化——例如歪曲、膨脹和收縮——可在CG模型中表現(xiàn)。也就是說(shuō)，材料形狀的變化特性能被逼真再現(xiàn)。
進(jìn)一步地，第一實(shí)施例能使用如圖10所示的紋理映射設(shè)備。圖11示出了由圖10所示紋理映射設(shè)備進(jìn)行的一系列處理。在下面的介紹中，與上面介紹的相類似的元件和步驟用對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)號(hào)表示，且不再重復(fù)對(duì)其進(jìn)行介紹。
圖10中的紋理映射設(shè)備不包括圖1中的設(shè)備所使用的控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元102，并經(jīng)由輸入單元1001從外部接收控制數(shù)據(jù)。這種設(shè)備還能獲取不能基于模型數(shù)據(jù)或紋理數(shù)據(jù)產(chǎn)生的控制數(shù)據(jù)(步驟S1101)。
圖1與10所示的紋理映射設(shè)備特征在于紋理映射步驟是根據(jù)基于控制數(shù)據(jù)的相應(yīng)控制指令執(zhí)行的。
在傳統(tǒng)的紋理映射設(shè)備中，不能執(zhí)行基于模型數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)的適應(yīng)性處理，且紋理映射通過(guò)簡(jiǎn)單的紋理選擇、校正和內(nèi)插實(shí)現(xiàn)。例如，假設(shè)這樣的紋理被映射其是在如圖12所示的空間中、在以相應(yīng)的預(yù)設(shè)角度改變觀看方向和光照方向θc、Φc、θl、Φl的同時(shí)獲得的。在這種情況下，由此獲得的紋理數(shù)據(jù)被有規(guī)則地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，為CG模型的各頂點(diǎn)計(jì)算觀看條件和光照條件，從存儲(chǔ)器中選擇與該條件對(duì)應(yīng)的紋理數(shù)據(jù)，并將所選擇的紋理數(shù)據(jù)映射到CG模型上。如果沒(méi)有與觀看條件和光照條件匹配的紋理數(shù)據(jù)，對(duì)多個(gè)鄰近的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行線性內(nèi)插以獲取將被映射的顏色數(shù)據(jù)(color data)。傳統(tǒng)的紋理映射設(shè)備不能進(jìn)行除上述簡(jiǎn)單處理以外的任何處理，也就是說(shuō)，不能根據(jù)模型數(shù)據(jù)或紋理數(shù)據(jù)適應(yīng)性地改變處理。
(第二實(shí)施例)第二實(shí)施例被指向一種處理，其用于使用圖1或10的紋理映射設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)將被映射到CG模型表面的材料的狀態(tài)變化進(jìn)行表現(xiàn)。紋理映射設(shè)備所執(zhí)行的整體處理在第一實(shí)施例中參照?qǐng)D2進(jìn)行了介紹，因此，將只給出對(duì)第二實(shí)施例所用的特征處理的介紹。
在第二實(shí)施例中，輸入單元101接收如圖13所示的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)，作為在不同條件下產(chǎn)生或獲得的紋理數(shù)據(jù)。在圖13的情況中，紋理數(shù)據(jù)表示用在填充玩具或絨毯中的短毛的不同狀態(tài)。實(shí)際上，難以對(duì)毛進(jìn)行排列(align)。在寬廣的意義上來(lái)說(shuō)，輸入單元101所獲取的紋理數(shù)據(jù)表示例如，“毛的狀態(tài)1”，其中，毛垂直于表面豎立；“毛的狀態(tài)2”，其中，毛相對(duì)于表面呈70°豎立；“毛的狀態(tài)3”，其中，毛相對(duì)于表面呈50°豎立；“毛的狀態(tài)4”，其中，毛相對(duì)于表面呈30°豎立；“毛的狀態(tài)5”，其中，毛相對(duì)于表面呈10°豎立。
如同在第一實(shí)施例中那樣，根據(jù)用于映射的處理的內(nèi)容和圖形LSI的特性，存儲(chǔ)單元104用高效率的形式對(duì)紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行配置，并在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)高效率配置后的紋理數(shù)據(jù)。優(yōu)選為，高效率的數(shù)據(jù)配置是這樣的配置在載入像素?cái)?shù)據(jù)時(shí)，其使紋理數(shù)據(jù)中的某些像素?cái)?shù)據(jù)在高速緩存(存儲(chǔ)器)中以高的概率被命中，因此不需要多的時(shí)間來(lái)載入各個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)。同樣優(yōu)選的是，高效率的數(shù)據(jù)配置應(yīng)當(dāng)是這樣的配置其使得圖形LSI的內(nèi)插功能能夠被有效使用，并能使像素?cái)?shù)據(jù)的載入操作的數(shù)量最小化。
選擇單元105能根據(jù)例如觀看條件的變化以及材料狀態(tài)的變化選擇紋理數(shù)據(jù)。這一點(diǎn)將參照?qǐng)D14進(jìn)行介紹。這里假設(shè)表示毛相對(duì)于表面以80°豎立的紋理數(shù)據(jù)被映射到模型數(shù)據(jù)的某個(gè)頂點(diǎn)上。通常，為映射選擇對(duì)應(yīng)于毛相對(duì)于表面呈90°豎立的“毛的狀態(tài)1(觀看位置1)”的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)、對(duì)應(yīng)于毛相對(duì)于表面呈70°豎立的“毛的狀態(tài)2(觀看位置1)”的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)。作為替代的是，可以選擇通過(guò)改變觀看條件獲得的、對(duì)應(yīng)于“毛的狀態(tài)1(觀看位置2)”和對(duì)應(yīng)于“毛的狀態(tài)2(觀看位置3)”的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)。如同可從圖14明了的那樣，所有被選中的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)與相對(duì)于表面呈80°豎立的毛相似。因此，通過(guò)觀看條件的改變能近似表現(xiàn)材料狀態(tài)的改變。
內(nèi)插單元107不僅在被選擇的紋理數(shù)據(jù)上進(jìn)行線性內(nèi)插，還根據(jù)材料表面變化特性控制內(nèi)插方法。這一點(diǎn)將參照?qǐng)D15A、圖15B和15C進(jìn)行介紹。在這種情況下，考慮這樣的場(chǎng)景，其中，通過(guò)以用戶手指觸碰填充玩具或絨毯的表面改變毛的狀態(tài)。假設(shè)所有的毛最初處于“狀態(tài)(1)”，即所有毛躺伏。在這種狀態(tài)下，如果毛的表面受到用戶手指的觸碰，被觸碰的部分呈現(xiàn)“狀態(tài)(2)”，即豎立。對(duì)于紋理映射，選擇單元105為沒(méi)被觸碰的部分選擇“狀態(tài)(1)”，并為被觸碰的部分選擇“狀態(tài)(2)”。
其間的邊界涉及一個(gè)問(wèn)題?？紤]毛的狀態(tài)的改變特性，“狀態(tài)(1)”與“狀態(tài)(2)”之間的邊界包括邊界線清晰可見(jiàn)的部分以及狀態(tài)在狀態(tài)(1)和(2)之間逐漸改變的部分。鑒于此，準(zhǔn)備圖15C所示的控制數(shù)據(jù)以便對(duì)內(nèi)插方法進(jìn)行控制。在本實(shí)例中，對(duì)于觸碰開(kāi)始的部分，進(jìn)行“狀態(tài)(1)”與“狀態(tài)(2)”之間的平滑內(nèi)插，并對(duì)與手指兩側(cè)對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行處理，使得不進(jìn)行內(nèi)插、以便清楚地顯示邊界線。例如，通過(guò)為對(duì)應(yīng)于這些狀態(tài)的物理模型值添加權(quán)重，內(nèi)插單元107進(jìn)行“狀態(tài)(1)”與“狀態(tài)(2)”之間的內(nèi)插。因此，可使用控制數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)任意的內(nèi)插處理，其中，判定是否進(jìn)行內(nèi)插，或判定是進(jìn)行線性內(nèi)插還是非線性內(nèi)插。
上述第二實(shí)施例能夠逼真地再現(xiàn)材料表面的變化。
(第三實(shí)施例)
第三實(shí)施例被指向這樣的處理其使用圖1或10中的紋理映射設(shè)備，根據(jù)將被映射的紋理數(shù)據(jù)改變活動(dòng)性的狀態(tài)，或根據(jù)活動(dòng)性的狀態(tài)改變紋理映射方法。在第三實(shí)施例中，特別介紹模型數(shù)據(jù)的控制。紋理映射設(shè)備所進(jìn)行的整體處理在第一實(shí)施例中參照?qǐng)D2進(jìn)行了介紹，因此，將只給出對(duì)第三實(shí)施例所用的特征處理的介紹。
首先，參照?qǐng)D16A至16D，將介紹根據(jù)將被映射的紋理數(shù)據(jù)改變活動(dòng)性狀態(tài)的方法實(shí)例。這里假設(shè)存儲(chǔ)單元104在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)了三種類型的紋理數(shù)據(jù)，且將被映射到模型數(shù)據(jù)的紋理數(shù)據(jù)在它們之間切換。三種類型的紋理數(shù)據(jù)具有不同的特性。假設(shè)圖16B所示的“紋理數(shù)據(jù)1”表示堅(jiān)硬的材料，圖16C所示的“紋理數(shù)據(jù)2”表示略硬的材料，圖16D所示的“紋理數(shù)據(jù)3”表示柔軟的材料。在這種情況下，有必要根據(jù)將被映射的紋理數(shù)據(jù)如圖16B、16C、16D所示地改變活動(dòng)性的狀態(tài)。具體而言，在選擇模型數(shù)據(jù)時(shí)，基于來(lái)自紋理映射控制單元103的控制數(shù)據(jù)，根據(jù)將被映射的紋理數(shù)據(jù)，選擇單元105判定適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)性數(shù)據(jù)。活動(dòng)性數(shù)據(jù)被包含在模型數(shù)據(jù)中，并決定對(duì)應(yīng)于模型數(shù)據(jù)的CG模型應(yīng)當(dāng)如何移動(dòng)。CG模型的移動(dòng)取決于活動(dòng)性數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)。例如，材料的硬度/軟度經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段的評(píng)定(estimation of several stages)，根據(jù)表示評(píng)定結(jié)果的參數(shù)改變用于表現(xiàn)活動(dòng)性的矩陣，由此改變活動(dòng)性的狀態(tài)。
下面將介紹根據(jù)活動(dòng)性狀態(tài)改變紋理映射方法的方法。當(dāng)表現(xiàn)肌肉或皮膚時(shí)，如果根據(jù)模型數(shù)據(jù)的移動(dòng)肌肉被擴(kuò)張/收縮或者皮膚輕微顫動(dòng)，模型數(shù)據(jù)將變得更加逼真。為了實(shí)現(xiàn)這種表現(xiàn)，在對(duì)應(yīng)于例如肌肉或皮膚的紋理數(shù)據(jù)中嵌入表示由于活動(dòng)性狀態(tài)改變引起的精細(xì)動(dòng)作或形狀變化的信息。紋理映射控制單元103根據(jù)將被映射的紋理數(shù)據(jù)控制活動(dòng)性狀態(tài)或模型數(shù)據(jù)的形狀。具體而言，當(dāng)校正單元106校正模型數(shù)據(jù)時(shí)，其基于將被映射的紋理數(shù)據(jù)以及活動(dòng)性狀態(tài)輕微改變紋理坐標(biāo)或在模型數(shù)據(jù)中包含的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)的位置坐標(biāo)。
如上所述，在進(jìn)行紋理映射時(shí)，上述第三實(shí)施例能夠基于控制數(shù)據(jù)控制模型數(shù)據(jù)、活動(dòng)性狀態(tài)以及映射方法等等。
(第四實(shí)施例)第四實(shí)施例被指向這樣的處理其使用圖1或10的紋理映射設(shè)備同時(shí)表現(xiàn)多種變化。紋理映射設(shè)備所進(jìn)行的整體處理在第一實(shí)施例中參照?qǐng)D2進(jìn)行了介紹，因此，將只給出對(duì)第四實(shí)施例所用的特征處理的介紹。
CG模型的表面由于例如觀看條件、光照條件、材料表面形狀/狀態(tài)、溫度、濕度和劣化等多種因素而改變?？纱鎯?chǔ)對(duì)應(yīng)于所有這些變化的紋理數(shù)據(jù)，且將被映射的紋理數(shù)據(jù)可根據(jù)條件在其中被切換。然而，為了同時(shí)表現(xiàn)所有變化，需要數(shù)量龐大的紋理數(shù)據(jù)。
為了實(shí)現(xiàn)高效率的映射，將能通過(guò)例如函數(shù)等進(jìn)行表現(xiàn)的、材料表面的連續(xù)變化與在沒(méi)有紋理數(shù)據(jù)的情況下不能進(jìn)行表現(xiàn)的、材料表面的不連續(xù)變化區(qū)別開(kāi)來(lái)。具體而言，基于給定物理準(zhǔn)則或紋理數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元102產(chǎn)生使連續(xù)變化的材料表面部分由物理模型進(jìn)行表現(xiàn)的控制數(shù)據(jù)，其中，該物理模型使用例如函數(shù)(能在分析上進(jìn)行表達(dá)的物理模型)。此時(shí)，選擇單元105、校正單元106和內(nèi)插單元107分別在對(duì)紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇、校正和內(nèi)插時(shí)使用控制數(shù)據(jù)。
相反，由于不連續(xù)變化的材料表面部分在沒(méi)有紋理數(shù)據(jù)的情況下不能被表現(xiàn)，控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元102產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)，以便使最少的紋理數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。控制數(shù)據(jù)指示紋理數(shù)據(jù)中由物理模型數(shù)據(jù)表現(xiàn)的部分和紋理數(shù)據(jù)之間的差。由于通常通過(guò)向由例如物理模型數(shù)據(jù)計(jì)算得到的對(duì)應(yīng)值加值或從中減去值來(lái)獲得紋理數(shù)據(jù)，紋理數(shù)據(jù)僅保存被加或被減的值是足夠的。這意味著，紋理數(shù)據(jù)可以由更少的位數(shù)構(gòu)成。
如上所述，在第四實(shí)施例中，基于模型的表現(xiàn)和基于實(shí)景拍攝的表現(xiàn)在紋理映射設(shè)備中被混合、被平衡，其使得高品質(zhì)的CG表現(xiàn)能用較少的數(shù)據(jù)量實(shí)現(xiàn)。
(修改)參照?qǐng)D17與18，將對(duì)修改進(jìn)行介紹。紋理映射控制單元不必在紋理映射的所有必需處理中提供控制指令，而是可僅對(duì)校正單元1705或內(nèi)插單元1804提供控制指令，如圖17或18所示。進(jìn)一步地，不同實(shí)施例中使用的結(jié)構(gòu)元件可被適當(dāng)組合。
圖17中的紋理映射設(shè)備包括作為新單元的控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1701、紋理映射控制單元1702、存儲(chǔ)單元1703、選擇單元1704、校正單元1705、內(nèi)插單元1706以及渲染單元1707。這種修改與圖1中的設(shè)備的不同之處在于，紋理映射控制單元1702僅向校正單元1705提供控制數(shù)據(jù)。校正單元1705進(jìn)行與上面相同的處理?？刂茢?shù)據(jù)產(chǎn)生單元1701產(chǎn)生將被供到校正單元1705的控制數(shù)據(jù)。除了接收控制數(shù)據(jù)以外，存儲(chǔ)單元1703、選擇單元1704、內(nèi)插單元1706以及渲染單元1707進(jìn)行與上面相同的處理。
對(duì)圖18的情況同樣適用。也就是說(shuō)，圖18的紋理映射設(shè)備包括作為新單元的控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元1801、紋理映射控制單元1802、校正單元1803和內(nèi)插單元1804。這種修改與圖1中的設(shè)備的不同之處在于，紋理映射控制單元1802僅向內(nèi)插單元1804提供控制數(shù)據(jù)。內(nèi)插單元1804進(jìn)行與上面相同的處理?？刂茢?shù)據(jù)產(chǎn)生單元1801產(chǎn)生將被供到內(nèi)插單元1804的控制數(shù)據(jù)。除了接收控制數(shù)據(jù)以外，存儲(chǔ)單元1703、選擇單元1704、校正單元1803進(jìn)行與上面相同的處理。
圖17與18所示的設(shè)備僅僅是示例。紋理映射控制單元103可向選自存儲(chǔ)單元104、選擇單元105、校正單元106、內(nèi)插單元107和渲染單元108中的至少一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)單元提供控制數(shù)據(jù)，且所述至少一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)單元可基于控制數(shù)據(jù)進(jìn)行與上面類似的處理。
如上所述，第一實(shí)施例被指向紋理映射處理的總體流程、并被指向?qū)Σ牧媳砻嫘螤钭兓M(jìn)行處理的處理，其中，控制數(shù)據(jù)在用于紋理映射的不同處理中提供。第二實(shí)施例被指向?qū)Σ牧媳砻鏍顟B(tài)變化進(jìn)行處理的處理。第三實(shí)施例被指向模型數(shù)據(jù)的控制方法。第四實(shí)施例被指向?qū)趯?shí)景拍攝的表現(xiàn)與基于模式的表現(xiàn)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行區(qū)分以實(shí)現(xiàn)高效率處理的方法。
使用在用于紋理映射的不同處理中提供控制數(shù)據(jù)的紋理映射設(shè)備，本發(fā)明的實(shí)施例能夠逼真地表現(xiàn)根據(jù)包括觀看條件和光照條件在內(nèi)的不同條件變化的CG模型的表面紋理。通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂剖褂媚Ｐ蛿?shù)據(jù)與紋理數(shù)據(jù)的方法，能夠用較少的數(shù)據(jù)量實(shí)現(xiàn)更高精細(xì)度的表現(xiàn)。進(jìn)一步地，圖形LSI等硬件的特性能被有效使用，由此實(shí)現(xiàn)高速的紋理映射。
另外，基于控制數(shù)據(jù)，在不同條件下變化的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)被適應(yīng)性地映射到CG模型數(shù)據(jù)，由此使CG模型數(shù)據(jù)的表面紋理能被逼真表現(xiàn)。另外，控制數(shù)據(jù)使得最少的模型數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)被選擇，產(chǎn)生能用更少的數(shù)據(jù)量實(shí)現(xiàn)具有更高精細(xì)度的表現(xiàn)的結(jié)果。
實(shí)施例的流程圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例的方法和系統(tǒng)。將會(huì)明了，流程圖中的各塊以及流程圖中塊的組合能通過(guò)計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令可被裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上以產(chǎn)生一種機(jī)構(gòu)，使得執(zhí)行在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上的指令創(chuàng)建用于實(shí)現(xiàn)流程圖塊中規(guī)定的功能。這些計(jì)算機(jī)程序指令還可被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)器中，其可命令計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備以特定的方式起作用，使得存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生一種制品，該制品包括實(shí)現(xiàn)流程圖塊中規(guī)定的功能的指令裝置。計(jì)算機(jī)程序指令還可被裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上以使一系列操作步驟在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上被執(zhí)行，以便產(chǎn)生一種計(jì)算機(jī)可編程設(shè)備，從而提供用于實(shí)現(xiàn)流程圖塊中規(guī)定的功能的步驟。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)容易地想到其他的優(yōu)點(diǎn)和修改。因此，本發(fā)明在其更寬廣的實(shí)施形態(tài)上不限于這里介紹和示出的具體細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。因此，在不脫離所附權(quán)利要求書及其等同物所限定的一般發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下，可做出多種修改。
權(quán)利要求
1.一種紋理映射設(shè)備，該設(shè)備包括獲取單元，其被配置為獲取在多種條件下獲得或產(chǎn)生的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)以及多個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；第一產(chǎn)生單元，其被配置為根據(jù)所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)產(chǎn)生用于紋理映射的控制數(shù)據(jù)；第二產(chǎn)生單元，其被配置為產(chǎn)生與所述控制數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的、用于紋理映射處理的控制指令；數(shù)據(jù)選擇單元，其被配置為基于包含在所述控制指令中的第一控制指令從所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；判定單元，其被配置為判定所述至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的配置；存儲(chǔ)單元，其被配置為基于所述判定得到的配置，存儲(chǔ)所述至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；渲染數(shù)據(jù)選擇單元，其被配置為基于包含在所述控制指令中的第二控制指令從所述存儲(chǔ)的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇用于渲染的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)與模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；校正單元，其被配置為使用由包含在所述控制指令中的第三控制指令所指定的第一手法對(duì)為渲染選擇的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及為渲染選擇的所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行校正；內(nèi)插單元，其被配置為使用由包含在所述控制指令中的第四控制指令所指定的第二手法在所述校正得到的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及所述校正得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)上進(jìn)行內(nèi)插；映射單元，其被配置為使用由包含在所述控制指令中的第五控制指令所指定的第三手法將所述內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)映射到所述內(nèi)插得到的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；以及輸出單元，其被配置為將由所述映射單元獲得的數(shù)據(jù)輸出為計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述數(shù)據(jù)選擇單元被配置為基于所述第一控制指令判定在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)什么容量的數(shù)據(jù)；所述判定單元被配置為判定所述至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的所述配置，以便提高所述存儲(chǔ)器中所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的命中率并使裝載所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的操作的數(shù)量最小化；且所述存儲(chǔ)單元被配置為在所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)上進(jìn)行用于將所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)變換為標(biāo)準(zhǔn)化矩形數(shù)據(jù)的仿射變換處理之后，或在重新配置所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)之后，將所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)器中，以便以由所述判定單元判定的所述配置對(duì)所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行配置。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述渲染數(shù)據(jù)選擇單元被配置為在從所述存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇最接近于所述第二控制指令的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)以及從所述存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇最接近于所述第二控制指令的一個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)之間進(jìn)行切換，所述渲染數(shù)據(jù)選擇單元被配置為在包含在所述條件變化中的第一變化表示品質(zhì)將被增強(qiáng)時(shí)增加從所述存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)量，所述渲染數(shù)據(jù)選擇單元被配置為在包含在所述條件變化中的第二變化表示品質(zhì)不被增強(qiáng)時(shí)減少?gòu)乃龃鎯?chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)量，所述渲染數(shù)據(jù)選擇單元被配置為在對(duì)應(yīng)于包含在所述條件變化中的一變化的第一紋理數(shù)據(jù)覆蓋對(duì)應(yīng)于包含在所述條件變化中的另一變化的第二紋理數(shù)據(jù)時(shí)選擇所述第一紋理數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第二產(chǎn)生單元被配置為產(chǎn)生作為所述第二控制指令的材料特性指令，以便使紋理材料的特性根據(jù)所述內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)被反映；且所述渲染數(shù)據(jù)選擇單元被配置為從所述存儲(chǔ)的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇對(duì)應(yīng)于所述材料特性指令的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)或?qū)?yīng)于所述材料特性指令的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)中包含的活動(dòng)性數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述校正單元被配置為接收作為所述第三控制指令的指令，該指令用于根據(jù)基于物理法則的物理模型數(shù)據(jù)或根據(jù)基于所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中包含的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的物理模型數(shù)據(jù)，校正為渲染所選擇的所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中的每一個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述校正單元被配置為接收作為所述第三控制指令的指令，該指令用于根據(jù)為渲染所選擇的所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)、為渲染所選擇的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)或所述活動(dòng)性數(shù)據(jù)，校正包含在為渲染所選擇的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)中的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)的位置坐標(biāo)。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中如果校正單元被配置為在為渲染所選擇的所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)以及為渲染所選擇的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)上進(jìn)行較大規(guī)模的校正，所述校正單元被配置為將較低的可靠度給予為渲染所選擇的所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)以及為渲染所選擇的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；且如果較低的可靠度被給予，所述內(nèi)插單元被配置為接收作為所述第四控制指令的指令，該指令用于設(shè)置較低的內(nèi)插比。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第二產(chǎn)生單元被配置為產(chǎn)生作為所述第四控制指令的參考紋理數(shù)據(jù)；且所述內(nèi)插單元被配置為對(duì)所述內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行校正，以便使所述內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)接近于所述參考紋理數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第二產(chǎn)生單元被配置為通過(guò)對(duì)所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行分析產(chǎn)生所述控制指令。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第二產(chǎn)生單元被配置為分析所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中的每一個(gè)，以便將所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中的每一個(gè)分為第一部分和第二部分，所述第一部分包括連續(xù)變化并由物理模型數(shù)據(jù)表現(xiàn)，所述第二部分包括不連續(xù)變化并僅由每一所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)表現(xiàn)，所述第二產(chǎn)生單元被配置為基于物理法則或?qū)γ恳凰黾y理數(shù)據(jù)項(xiàng)的分析結(jié)果產(chǎn)生所述物理模型數(shù)據(jù)，所述第二產(chǎn)生單元被配置為產(chǎn)生所述控制指令以選擇每一所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)，所述控制指令表示在所述第一部分與每一所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的差。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述第二產(chǎn)生單元被配置為產(chǎn)生到所述數(shù)據(jù)選擇單元、所述渲染數(shù)據(jù)選擇單元、所述校正單元、所述內(nèi)插單元以及所述映射單元的所述控制指令。
12.一種紋理映射設(shè)備，該設(shè)備包括獲取單元，其被配置為獲取在多種條件下獲得或產(chǎn)生的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)、多個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及用于紋理映射的控制數(shù)據(jù)；產(chǎn)生單元，其被配置為產(chǎn)生與所述控制數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的、用于紋理映射處理的控制指令；數(shù)據(jù)選擇單元，其被配置為基于包含在所述控制指令中的第一控制指令從所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；判定單元，其被配置為判定所述至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的配置；存儲(chǔ)單元，其被配置為基于所述判定得到的配置，存儲(chǔ)所述至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；渲染數(shù)據(jù)選擇單元，其被配置為基于包含在所述控制指令中的第二控制指令從所述存儲(chǔ)的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇用于渲染的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)與模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；校正單元，其被配置為使用由包含在所述控制指令中的第三控制指令所指定的第一方式對(duì)為渲染選擇的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及為渲染選擇的所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行校正；內(nèi)插單元，其被配置為使用由包含在所述控制指令中的第四控制指令所指定的第二方式在所述校正得到的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及所述校正得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)上進(jìn)行內(nèi)插；映射單元，其被配置為使用由包含在所述控制指令中的第五控制指令所指定的第三方式將所述內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)映射到所述內(nèi)插得到的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；以及輸出單元，其被配置為將由所述映射單元獲得的數(shù)據(jù)輸出為計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述數(shù)據(jù)選擇單元被配置為基于所述第一控制指令判定將在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)什么容量的數(shù)據(jù)；所述判定單元被配置為判定所述至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的配置，以便提高所述存儲(chǔ)器中所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的命中率并使裝載所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的操作的數(shù)量最小化；且所述存儲(chǔ)單元被配置為在所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)上進(jìn)行用于將所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)變換為標(biāo)準(zhǔn)化矩形數(shù)據(jù)的仿射變換處理之后，或在重新配置所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)之后，將所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)器中，以便以由所述判定單元判定的所述配置對(duì)所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行配置。
14.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述渲染數(shù)據(jù)選擇單元被配置為在從所述存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇最接近于所述第二控制指令的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)以及從所述存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇最接近于所述第二控制指令的一個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)之間進(jìn)行切換，所述渲染數(shù)據(jù)選擇單元被配置為在包含在所述條件變化中的第一變化表示品質(zhì)將被增強(qiáng)時(shí)增加從所述存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)量，所述渲染數(shù)據(jù)選擇單元被配置為在包含在所述條件變化中的第二變化表示品質(zhì)不被增強(qiáng)時(shí)減少?gòu)乃龃鎯?chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)量，所述渲染數(shù)據(jù)選擇單元被配置為在對(duì)應(yīng)于包含在所述條件變化中的一變化的第一紋理數(shù)據(jù)覆蓋對(duì)應(yīng)于包含在所述條件變化中的另一變化的第二紋理數(shù)據(jù)時(shí)選擇所述第一紋理數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述產(chǎn)生單元被配置為產(chǎn)生作為所述第二控制指令的材料特性指令，以便使紋理材料的特性根據(jù)所述內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)被反映；且所述渲染數(shù)據(jù)選擇單元被配置為從所述存儲(chǔ)的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇對(duì)應(yīng)于所述材料特性指令的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)或?qū)?yīng)于所述材料特性指令的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)中包含的活動(dòng)性數(shù)據(jù)。
16.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述校正單元被配置為接收作為所述第三控制指令的指令，該指令用于根據(jù)基于物理法則的物理模型數(shù)據(jù)或根據(jù)基于所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中包含的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的物理模型數(shù)據(jù)，校正為渲染所選擇的所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中的每一個(gè)。
17.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述校正單元被配置為接收作為所述第三控制指令的指令，該指令用于根據(jù)為渲染所選擇的所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)、為渲染所選擇的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)或所述活動(dòng)性數(shù)據(jù)，校正包含在為渲染所選擇的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)中的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)的位置坐標(biāo)。
18.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中如果校正單元被配置為在為渲染所選擇的所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)以及為渲染所選擇的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)上進(jìn)行較大規(guī)模的校正，所述校正單元被配置為將較低的可靠度給予為渲染所選擇的所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)以及為渲染所選擇的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；且如果較低的可靠度被給予，所述內(nèi)插單元被配置為接收作為所述第四控制指令的指令，該指令用于設(shè)置較低的內(nèi)插比。
19.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述產(chǎn)生單元被配置為產(chǎn)生作為所述第四控制指令的參考紋理數(shù)據(jù)；且所述內(nèi)插單元被配置為對(duì)所述內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行校正，以便使所述內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)接近于所述參考紋理數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述產(chǎn)生單元被配置為通過(guò)對(duì)所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行分析產(chǎn)生所述控制指令。
21.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述產(chǎn)生單元被配置為分析所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中的每一個(gè)，以便將所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中的每一個(gè)分為第一部分和第二部分，所述第一部分包括連續(xù)變化并由物理模型數(shù)據(jù)表現(xiàn)，所述第二部分包括不連續(xù)變化并僅由每一所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)表現(xiàn)，所述產(chǎn)生單元被配置為基于物理法則或?qū)γ恳凰黾y理數(shù)據(jù)項(xiàng)的分析結(jié)果產(chǎn)生所述物理模型數(shù)據(jù)，所述產(chǎn)生單元被配置為產(chǎn)生所述控制指令以選擇每一所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)，所述控制指令表示在所述第一部分與每一所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的差。
22.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，所述產(chǎn)生單元被配置為產(chǎn)生到所述數(shù)據(jù)選擇單元、所述渲染數(shù)據(jù)選擇單元、所述校正單元、所述內(nèi)插單元以及所述映射單元的所述控制指令。
23.一種紋理映射方法，該方法包括獲取在多種條件下獲得或產(chǎn)生的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)以及多個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；根據(jù)所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)產(chǎn)生用于紋理映射的控制數(shù)據(jù)；產(chǎn)生與所述控制數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的、用于紋理映射處理的控制指令；基于包含在所述控制指令中的第一控制指令從所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；判定所述至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的配置；基于所述判定得到的配置，存儲(chǔ)所述至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；基于包含在所述控制指令中的第二控制指令從所述存儲(chǔ)的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇用于渲染的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)與模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；使用由包含在所述控制指令中的第三控制指令所指定的第一方式對(duì)為渲染選擇的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及為渲染選擇的所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行校正；使用由包含在所述控制指令中的第四控制指令所指定的第二方式在所述校正得到的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及所述校正得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)上進(jìn)行內(nèi)插；使用由包含在所述控制指令中的第五控制指令所指定的第三方式將所述內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)映射到所述內(nèi)插得到的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)上；以及將對(duì)所述內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行映射所獲得的數(shù)據(jù)輸出為計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)。
24.一種紋理映射方法，該方法包括獲取在多種條件下獲得或產(chǎn)生的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)、多個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及用于紋理映射的控制數(shù)據(jù)；產(chǎn)生與所述控制數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的、用于紋理映射處理的控制指令；基于包含在所述控制指令中的第一控制指令從所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；判定所述至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)的配置；基于所述判定得到的配置準(zhǔn)備存儲(chǔ)單元，該存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)所述至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)；基于包含在所述控制指令中的第二控制指令從所述存儲(chǔ)的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)與所述存儲(chǔ)的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)中選擇用于渲染的多個(gè)紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)與模型數(shù)據(jù)項(xiàng)；使用由包含在所述控制指令中的第三控制指令所指定的第一方式對(duì)為渲染選擇的所述模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及為渲染選擇的所述紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行校正；使用由包含在所述控制指令中的第四控制指令所指定的第二方式在所述校正得到的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)以及所述校正得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)上進(jìn)行內(nèi)插；使用由包含在所述控制指令中的第五控制指令所指定的第三方式將所述內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)映射到所述內(nèi)插得到的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)上；以及將對(duì)所述內(nèi)插得到的紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行映射所獲得的數(shù)據(jù)輸出為計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)。
全文摘要
紋理映射(TM)設(shè)備包括獲取紋理數(shù)據(jù)項(xiàng)(TD)與模型數(shù)據(jù)項(xiàng)(MD)的單元；根據(jù)TD和MD產(chǎn)生TM控制數(shù)據(jù)的單元；產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于控制數(shù)據(jù)的、用于TM處理的控制指令(CI)的單元；基于第一CI從TD和MD中選擇至少一個(gè)模型數(shù)據(jù)項(xiàng)(ALMD)和TD的單元；判定所選ALMD與所選TD的配置的單元；基于所判定的配置，存儲(chǔ)所選ALMD與所選TD的單元；基于第二CI從存儲(chǔ)的MD與存儲(chǔ)的TD中選擇用于渲染的MD與TD的單元；使用由第三CI指定的第一手法校正為渲染所選的MD以及為渲染所選的TD的單元；使用由第四CI指定的第二手法在被校正的MD與被校正的TD上進(jìn)行內(nèi)插的單元；使用由第五CI指定的第三手法將內(nèi)插得到的TD映射到內(nèi)插得到的MD的單元；將數(shù)據(jù)輸出為計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)的單元。
文檔編號(hào)G06T15/10GK101046891SQ200710091310
公開(kāi)日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者關(guān)根真弘, 山內(nèi)康晉, 三原功雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝