專利名稱：：點光特性形成方法以及使用該方法的圖像處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及對用計算機圖像處理技術(shù)以圖像形式顯示的目標賦予點光效果的點光特性形成方法以及用該方法的圖像處理裝置?，F(xiàn)有的技術(shù)近年來應(yīng)用計算機圖像處理技術(shù)，用多個多邊形以圖像形式顯示配置在假想三維空間內(nèi)的目標的圖像處理裝置正在普及。而且為使顯示的目標更加接近于現(xiàn)實的技術(shù)正在研究和開發(fā)中。在目前已知的計算機圖像處理技術(shù)中，包括著一種在顯示的目標表面賦予光照明效果的明暗調(diào)節(jié)處理技術(shù)。將點光照射到目標上以產(chǎn)生特殊效果的方法，就是屬于明暗調(diào)節(jié)處理技術(shù)中的一種方法。作為傳統(tǒng)的賦予點光特性的技術(shù)，有SiliconGraphics公司開發(fā)出的OpenGL(商標)的方法。如圖1所示，如果取從一點光源O向著預(yù)定點P方向延伸的光向量為L，以及從點光源O向目標移動的光源軸向量為D，則OpenGL(商標)的方法指定稱為“Spotexp”以及“Cutoff”(截止)的用于點光特性的參量，并且可以用下述的方程(1)進行計算。這時的點光效果特性如圖2所示。如果L=(Lx,Ly,Lz)D=(dir_x,dir_y,dir_z)如圖2所示，當“Spotexp”取大的值時，該孔呈縮小形狀。然而在實際使用時幾乎在一切場合，均用點的擴張角來表示點特性。因此必須通過逆運算，利用指定點處的擴張角求解出可以使“Spot-Effeet”處于或低于某值時的“Spotexp”，然而這種逆運算并非是一種簡單的計算處理。即使假設(shè)已經(jīng)用逆運算求出“Spotexp”值，然而點特性曲線形狀也要依“Spotexp”的值的變化而變化，如圖2所示。因此，實際掃描出的畫像會隨觀測者實際觀測畫像時的感覺而有所不同。此外，因為點特性曲線形狀是唯一地由“Spotexp”值決定，所以不能獨立地指定點的擴張角和強度分布。因此并不能獲得像探照燈那樣點擴張角狹小而且強度分布大體一定的特性，而僅僅是一種模糊不清的點光。另一方面，如果“Cutoff”參量超過作為界限的某角度，則“SpotEffect”值取作0，即因為它是與“Spotexp”不同的、指定角度用的參量，所以容易控制。但是，因為強度分布不連續(xù)，所以只能獲得光點邊緣清晰、強度分布一定的點光特性，這是其缺點。即“Cutoff”是光擴張角的限制值，如果超過該值，則點光照明效果變?yōu)榱恪Ｒ虼舜嬖谟挟斣O(shè)定“Cutoff”時該限制區(qū)變得明顯的問題。另一方面作為以Microsoft公司(微軟公司)開發(fā)的Softimage為代表的方法，如圖3所示，有指定光點最初減弱角(圓錐角cone-angle)和最終減弱角(擴展角spreadangle)的方法。應(yīng)用這種方法由下式(2)算出光點特性。在應(yīng)用這第二方法時，因為特性是由角度指定的，所以其特征為控制容易，計算簡單。然而，這種點特性如圖4所示，特性值的變化呈線性，所以不能獲得如OpenGL(商標)所示與正規(guī)曲線相似的點特性。因此，這種方法存在有如圖3所示的、在最初減弱角(圓錐角coneangle)的位置上產(chǎn)生不自然的輪廓加重的問題。在這里所謂輪廓加重是指在與交界區(qū)域相鄰的區(qū)域亮度變化不連續(xù)，從而有邊界亮度被加強的視覺效果。在這里圖5給出了傳統(tǒng)的圖像處理裝置的一例。在圖5中，CPU1用于控制使用多邊形進行圖像處理用的程序的執(zhí)行。CPU1從多邊形緩沖器11讀出多邊形數(shù)據(jù)并且輸出到坐標變換器2。坐標變換器2把多邊形三維數(shù)據(jù)變換為二維坐標，以便使它們能夠在示波管顯示器7上顯示。坐標變換為二維坐標的多邊形數(shù)據(jù)被發(fā)送到填充電路30和紋理生成電路31。填充電路30計算處于多邊形各頂點包圍的范圍內(nèi)像素的信息。上述填充的計算為基于與多邊形各頂點間像素信息對應(yīng)的兩頂點信息，進行例如線性插值等的計算。紋理生成電路31是從內(nèi)部的紋理緩沖器讀出與像素對應(yīng)的紋理并且通過計算確定每一像素的顏色。紋理生成電路31的輸出作為像素數(shù)據(jù)發(fā)送到明暗調(diào)節(jié)電路32。明暗調(diào)節(jié)電路32是用于決定基于點光的照明效果的電路，如上所述的該點光是基于像素數(shù)據(jù)并且賦予像素的。明暗調(diào)節(jié)電路32的輸出發(fā)送到色彩調(diào)制電路12和混合電路33。色彩調(diào)制電路12是基于例如明暗調(diào)節(jié)電路32求出的結(jié)果對每一像素進行色彩調(diào)制的電路，混合電路33把多邊形像素色彩信息與預(yù)先描繪的色彩信息混合，并作為一幀數(shù)據(jù)寫入幀緩沖器5內(nèi)。該幀緩沖器5的信息在顯像管顯示裝置7上顯示。下面對在如上所述構(gòu)成的圖像處理裝置的明暗調(diào)節(jié)電路32內(nèi)實施的常規(guī)光源特性成形方法進行說明。圖5所示的傳統(tǒng)例子是一個在明暗調(diào)節(jié)電路32內(nèi)有例如四個光源寄存器329以及與其對應(yīng)的未圖示的四個光源運算器，從而能夠同時處理從4個光源來的信息的實例。例如在一個像景中使用光源a、b、c和d的情況下，將每一光源的信息即a、b、c和d預(yù)先貯存在光源寄存器A、B、C和D內(nèi)?；趦Υ嬖诠庠醇拇嫫?29內(nèi)光源a、b、c和d的信息，明暗調(diào)節(jié)電路32計算各像素受到的光源a、b、c、d的影響。光源信息如圖1或圖3所描繪的那樣，包括例如光點軸向向量(Dx,Dy,Dz)，截止角(Cutoff)以及半陰影區(qū)寬度歸一化系數(shù)(Penumbra-scale)等。明暗調(diào)節(jié)電路6依靠這些光源的信息計算明暗調(diào)節(jié)量，并把其結(jié)果加在一起計算出由4個光源對各像素的影響。因此，按照傳統(tǒng)的方式，光源寄存器329和光源演算器在數(shù)量上準確與能夠在一像景內(nèi)應(yīng)用的光源數(shù)一致，即一般在一像景內(nèi)，光源數(shù)是與光源寄存器329的數(shù)目和光源演算器的數(shù)目一樣的。因此，在一像景中例如使用100個光源的情況下，則必須提供100個光源寄存器329以及同樣數(shù)目的光源演算器，并且必須對100個光源進行明暗調(diào)節(jié)計算，將這些結(jié)果加在一起并且對每一像素計算100個光源的影響，但這是不切實際的，因為從硬件規(guī)模看是作不到的。在另一方面，如果系統(tǒng)具有狀態(tài)機型，則通過逐次換寫光源參量可能增加表觀光源數(shù)，但是這在管理上是困難的。并且在含有Z-sorte(Z類)等并未保存多邊形描圖順序的系統(tǒng)內(nèi)，不能增加表觀光源的數(shù)目。發(fā)明概述如上所述，傳統(tǒng)方案中賦予點光效果的所有方法都存在問題。因此本發(fā)明的一個目的就是提供一個解決了這些問題的點光特性形成方法以及應(yīng)用該方法的圖像處理系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的是提供一種點光特性形成方法以及應(yīng)用該方法的圖像處理系統(tǒng)，使傳統(tǒng)方法中的由運算器計算處理復(fù)雜的演算變?yōu)橛蓤D表來實現(xiàn)。如上所述，在傳統(tǒng)的圖像處理裝置內(nèi)每一像景中使用多個光源時，必須進行明暗調(diào)節(jié)量的計算，計算次數(shù)等于光源數(shù)，并且需要把計算結(jié)果加在一起。此外，配置的光源寄存器以及光源運算器的數(shù)量要和在一像景中使用的光源數(shù)相等，這將導(dǎo)致巨大數(shù)量的硬件量。然而實際上在場景的一像景中，對一多邊形的強烈影響限于位于該多邊形附近位置的光源或高強度光源。例如，即使在一像景內(nèi)有100個光源，使一多邊形受到強烈影響的光源僅限于靠近該多邊形的四或五個光源。在這種情況下，不必對像景內(nèi)所有光源的影響實施計算。在大多數(shù)情況下只對可產(chǎn)生強烈影響的光源計算明暗調(diào)節(jié)效果就足夠了。因此本發(fā)明的一個目的是提供一個圖像處理方法以及圖像處理裝置，以此可以在用明暗調(diào)節(jié)電路能夠處理的光源數(shù)維持不變的前提下，增加在一像景內(nèi)能應(yīng)用的光源數(shù)。在實現(xiàn)上述本發(fā)明目的的一種點光特性形成方法以及應(yīng)用該方法的圖像處理裝置的基本結(jié)構(gòu)中，是把相應(yīng)于所描述的點光特性曲線的多個特征值存儲到圖表內(nèi)，并且點光的特性曲線是從該圖表讀出的特征值或者在從該圖表讀出的彼此相近的特征值之間通過插值求出的插入值而形成的。在本發(fā)明中，相應(yīng)于點光特性曲線的多個特征值預(yù)先存儲入圖表內(nèi)。其結(jié)構(gòu)是這樣的使用從圖表讀出的特征值，或者使用從該圖表讀出的彼此相近的特征值之間通過插值求出的插入值。因此，多個特性值能夠與點光特性曲線對應(yīng)，所以能夠形成任意的點光特性。因為使用預(yù)先存儲在圖表內(nèi)的特性值，所以不再需要進行復(fù)雜的計算。作為一種具體的結(jié)構(gòu)，可以從對應(yīng)于點光源的光軸向量和從點光源向各像素方向或從各像素向點光源方向的光向量之間的內(nèi)積的圖表地址讀出特性值。此外，定義點光源的光軸向量以及垂直于該點光源光軸向量的至少兩個軸，對由點光源的光軸向量和對與其垂直的至少兩個軸分別定義至少兩個平面，并將從光源向各像素方向或從各像素向光源的光向量向該至少兩個平面的正投影，與上述至少兩個平面和上述正投影之間所成角度相對應(yīng)，從圖表讀出特性值，并利用該讀出的特性值或從該圖表讀出的、在相互相鄰的特性值之間的插值形成點光源特性曲線，通過上述結(jié)構(gòu)可以很容易地產(chǎn)生非圓形的點光效果。根據(jù)本發(fā)明，在由多個多邊形形成的、用圖像形式顯示的目標上通過光源賦予照明效果的圖像處理裝置中，具有保存多個光源信息的存儲器；根據(jù)預(yù)定數(shù)目的光源信息對一個多邊形進行明暗調(diào)節(jié)的裝置；由存儲器讀出與多邊形對應(yīng)的預(yù)定數(shù)量光源信息并且把該信息供給明暗調(diào)節(jié)裝置的裝置。因此在計算光源如何影響每個多邊形時，不必計算來自像景內(nèi)所有光源的影響。如果只讀出由附加在各多邊形上的光源識別符號指定的預(yù)定數(shù)目光源的信息并且只對這些光源進行明暗調(diào)節(jié)處理，則在一像景內(nèi)使用的光源數(shù)目表觀上可以超過能同時使用的光源數(shù)。上述目的也可以通過下述方式實現(xiàn)，即，使在由多個多邊形產(chǎn)生的用圖像形式顯示目標上賦予光源的照明效果的圖像處理裝置具有用于保存多個光源的多個信息組的存儲器；根據(jù)多個光源的信息組對一個多邊形進行明暗調(diào)節(jié)處理的裝置；由存儲器讀出與多邊形對應(yīng)的多個光源信息組并且提供給進行明暗調(diào)節(jié)處理裝置的裝置。因此，由圖像處理裝置能夠同時使用的光源數(shù)是多個時，則可以將該多個光源信息作為一組在緩沖器內(nèi)保存，并且附加在每個多邊形的光源識別符號能從緩沖器讀出作為一組的光源信息。因此省略了對每一多邊形選擇光源信息的處理，從而可以提高處理速度。此外，在將光源照明效果賦予由多個多邊形形成的、用圖像形式顯示目標的圖像處理方法中，也可以實現(xiàn)上述目的。其特征為圖像處理方法由以下8個步驟構(gòu)成把像景內(nèi)應(yīng)用的光源信息寫入存儲器的第1步驟；把產(chǎn)生影響的光源的識別符號加到每一多邊形上的第2步驟；對多邊形數(shù)據(jù)進行坐標變換的第3步驟；對每一多邊形像素寫入識別符號的第4步驟；基于像素數(shù)據(jù)產(chǎn)生紋理的第5步驟；由存儲器讀出與識別符號對應(yīng)的光源信息的第6步驟；在像素上進行明暗調(diào)節(jié)處理的第7步驟以及把像素數(shù)據(jù)寫入幀緩沖器的第8步驟。因為對于在多邊形內(nèi)的各像素只需計算由光源識別符號指定的光源的影響，所以能夠提高明暗調(diào)節(jié)處理速度。此外，根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成光源組的光源對各多邊形而言至少可以部分重復(fù)使用。通過部分光源的重復(fù)使用，可以維持能同時使用的光源數(shù)不變，而且可在一像景中使用超過該光源數(shù)的光源。本發(fā)明的其它目的及特征可以從參照以下附圖描述的實施例中清楚地獲得。附圖的簡單描述圖1是說明OpenGL方法用的示意圖。圖2是圖表示根據(jù)OpenGL法產(chǎn)生的光點特性用的示意圖。圖3是說明指定光點最初減弱角(錐角coneangle)和最終減弱角(擴展角Spreadangle)方法用的示意圖。圖4是圖表示由圖3的方法產(chǎn)生的光點特性圖。圖5是傳統(tǒng)的圖像處理裝置結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖6是應(yīng)用本發(fā)明的點光特性成形方法的圖像處理裝置結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖7是應(yīng)用本發(fā)明的明暗調(diào)節(jié)電路實施例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖8是遵循本發(fā)明在明暗調(diào)節(jié)電路內(nèi)應(yīng)用的點特性生成電路的結(jié)構(gòu)例方框圖。圖9圖表示為闡明圖8電路特性作為對比的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)例。圖10是圖表示地址生成器的結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖11是說明具有軸向量的點光源照明效果圖。圖12是以具有軸向量的點光源為一例描繪點光效果用的示意圖。圖13是說明本發(fā)明另一實施例用的示意圖。圖14是本發(fā)明的圖像處理裝置的第1結(jié)構(gòu)例方框圖。圖15是本發(fā)明的圖像處理裝置的第2結(jié)構(gòu)例方框圖。圖16是本發(fā)明圖像處理裝置的第3結(jié)構(gòu)例方框圖。圖17是表示本圖16結(jié)構(gòu)例中光源緩沖器的內(nèi)容用的示意圖。圖18是應(yīng)用本發(fā)明的明暗調(diào)節(jié)電路的實施例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖19是遵循本發(fā)明的點特性生成電路和光源寄存器結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖20是說明具有軸向量的點光源的照明效果用的示意圖。圖20是本發(fā)明實施例的1像景的說明圖。圖21是本發(fā)明實施例處理的流程圖。發(fā)明的實施例現(xiàn)在參考附圖來說明本發(fā)明的實施例。在這些圖中，對同一或類似物品附加同一參考數(shù)字或參考符號進行說明。圖6是應(yīng)用本發(fā)明的點光特性形成方法的圖像處理裝置結(jié)構(gòu)例的方框圖。在圖6中，CPU1是用于控制使用多邊形的圖像處理用的程序。伴隨著程序的運行，CPU1把顯示器12上顯示的多邊形頂點數(shù)據(jù)以及寄存器集合函數(shù)暫時儲存在多邊形的緩沖存儲器11內(nèi)。從該多邊形緩沖存儲器11讀出的數(shù)據(jù)輸入到幾何處理器2。隨著CPU1的程序執(zhí)行，幾何處理器2變換輸入數(shù)據(jù)為二維坐標系統(tǒng)，以便在顯示器7上顯示配置在三維空間內(nèi)的多邊形。連接繪制處理器3，以便對顯示的各多邊形進行著色，明暗調(diào)節(jié)和貼加紋理。在繪制處理器3的輸出端連接著幀緩沖器5，其中儲存著顯示一個畫面用的數(shù)據(jù)。在幀緩沖器5上通過D/A變換電路6連接著CRT等顯示裝置7，在顯示裝置7上順次顯示幀緩沖器5中的內(nèi)容。在這里對應(yīng)于CPU1的程序運行和處理速度，上述幾何處理器2從多邊形緩沖存儲器11讀出多邊形頂點的數(shù)據(jù)(包括頂點坐標、頂點顏色、紋理圖形坐標、頂點透光度，頂點法線向量等)以及寄存器集合函數(shù)。幾何處理器2以頂點坐標數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)把多邊形配置在三維空間內(nèi)，以及為了在三維空間內(nèi)顯示決定可見區(qū)必須包括哪些區(qū)域等。還要進行限幅，即除掉伸到可視區(qū)之外的多邊形的一些頂點。此外，以預(yù)定的視點為基準，把配置在可視區(qū)內(nèi)的多邊形投射到二維平面，實現(xiàn)三維到二維的坐標變換。坐標變換為二維坐標的多邊形數(shù)據(jù)被發(fā)送到繪制處理器3。繪制處理器3包含填充電路30，貼加紋理電路31，明暗調(diào)節(jié)電路32，混合電路33。填充電路30具有計算處于由多邊形頂點包圍的像素信息，并把這些信息送到繪制處理器3內(nèi)的其它電路的功能。上述填充計算是這樣進行的，即根據(jù)與多邊形各頂點間頂點像素信息對應(yīng)的兩頂點信息進行線性插值。貼加紋理電路31是從紋理緩沖器4讀出與像素對應(yīng)的紋理并且計算每一像素顏色的電路。明暗調(diào)節(jié)電路32是基于多邊形頂點數(shù)據(jù)把照明效果賦予多邊形的電路。正是在這一電路內(nèi)實現(xiàn)了本發(fā)明的點光源特性形成方法。因此這一明暗調(diào)節(jié)電路32的細節(jié)和功能將在下面作進一步描述。明暗調(diào)節(jié)電路32的輸出發(fā)送到混合電路33。混合電路33在必要時把從幀緩沖器11讀入的上述多邊形像素顏色信息與新處理的多邊形像素顏色信息混合，并把結(jié)果寫入到幀緩沖器5。該幀緩沖器5中的信息以每一整幅畫面為單位，經(jīng)D/A變換器電路6發(fā)送到顯示器7并進行顯示。雖然在圖6省略了圖示，但在混合排列處理器3內(nèi)仍然提供深度(層次)測試功能單元，該深度測試功能單元比較多個多邊形之間前和后的關(guān)系，并且把處于最前面的多邊形數(shù)據(jù)儲存在深度緩沖器(未圖示)內(nèi)。即先描繪的圖形(多邊形)的像素的Z值儲存在深度緩沖器內(nèi)。而且在與畫面上先描繪的多邊形重疊的位置上顯示新多邊形時，把構(gòu)成新多邊形的各像素的Z值與從深度緩沖器讀出的先描繪的多邊形的像素的Z值作比較。如果作為這種比較結(jié)果的新多邊形像素處于前面，則把這些像素的Z軸寫入到深度緩沖器。下面說明在具有上述結(jié)構(gòu)的圖像處理裝置的明暗調(diào)節(jié)電路32內(nèi)實施的應(yīng)用本發(fā)明的點光特性形成方法以及明暗調(diào)節(jié)電路的實施例的結(jié)構(gòu)。圖7是適用于本發(fā)明的明暗調(diào)節(jié)電路32的一種實施例結(jié)構(gòu)的方框圖。坐標逆變換電路320是一種把輸入的二維坐標多邊形數(shù)據(jù)變換為三維坐標多邊形數(shù)據(jù)的電路。通過坐標變換電路320變換成三維坐標的各像素數(shù)據(jù)分路，一路輸入到光向量電路321，另一路輸入到反射向量電路327。以假想的三維空間中的點光源的位置和像素的三維坐標為基礎(chǔ)，光向量電路321計算從點光源朝向該像素的光向量。并且計算光源和該像素間的距離數(shù)據(jù)。求出的光向量輸入到點特性生成電路322。求出的光源和該像素之間距離的數(shù)據(jù)輸入到衰減處理電路323。本發(fā)明的點特性生成電路322的一個結(jié)構(gòu)構(gòu)成實例將在下面描述。在該電路中將如圖11所示，求出由具有軸向量70的點光源產(chǎn)生的點效果特性，圖12示出了其中的一個實例。在點特性生成電路322中，求出對各像素輸入的光向量和點光源軸向量70的內(nèi)積60，即余弦值，并將其作為由點光源產(chǎn)生的、沿像素方向的光強度輸出。衰減電路323根據(jù)點光源O與該像素的距離計算光的衰減量。其次，根據(jù)來自點特性生成電路322的、由點光源產(chǎn)生的該像素方向的光強度，以及根據(jù)來自衰減處理電路323的、從點光源到該像素之間的距離產(chǎn)生的光衰減量，由光強度合成電路324求出相對該像素的光強度。即相對各像素的光強度，可以由在點光源的軸向量70和該像素光向量之間所成角度產(chǎn)生的衰減量，以及由從點光源到該像素位置的距離產(chǎn)生的衰減量求出。然后根據(jù)由光強度合成電路324求出的、相對各像素的光強度，對各像素賦予明暗調(diào)節(jié)效果。這些明暗調(diào)節(jié)電路效果包括漫反射效果和鏡面反射效果。漫反射效果是所謂無規(guī)則的反射效果，即由穿透到物體表面內(nèi)、被吸收并被再輻射的光產(chǎn)生的效果。該漫反射的光向各方向均等輻射。因此它與觀察者的視點沒有關(guān)系。重要的是從光源朝向該像素的方向和該像素的表面的法線方向所成角度，一旦該角度比π/2大，則光源進入物體的陰影，不產(chǎn)生漫射光。因此，輸入由光強度合成電路324求出的、相對各像素的光強度，在漫射電路325內(nèi)再加上一定的漫反射系數(shù)，便可以求出漫反射光的大小。鏡面反射效果指在完全反射面上反射角相對于入射角就法線而言是相同的一種效果。因此，鏡面反射效果只有位于所處角度與反射光的角度一致的觀察者才能觀測到。因此，為了求出反射光的大小必須要有觀測者的視線向量。鏡面反射電路326輸入由光強度合成電路324求出的、相對各像素的光強度，隨后由該像素的入射角和從反射電路327得到的視線向量求出反射量并輸出。隨后來自上述漫射電路325的漫射光量和來自鏡面反射電路326的鏡面反射光量在調(diào)制電路328內(nèi)合成并輸出。圖8給出在上述構(gòu)成的明暗調(diào)節(jié)電路里應(yīng)用本發(fā)明的點特性生成電路322的結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖9給出用于比較的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個例子，以便明確說明圖8所示電路的特性。在圖9所示的結(jié)構(gòu)里，通過運算器40由像素數(shù)據(jù)和系數(shù)直接運算求出點特性。在這種情況下，正如以前對圖1到圖4說明的那樣，計算是復(fù)雜的，同時形成任意的點特性是困難的。與此相反，正如以下要說明的那樣，在本發(fā)明是用圖表的方法，從而可以不再需要復(fù)雜的計算，從儲存在圖表的數(shù)據(jù)出發(fā)，形成任何所希望的點特性。此外，由點特性生成電路生成的點特性的一個實例如圖12所示，即把在半陰影區(qū)(penumbrascale)上特性點從a～p的特性點的光強度特性值連接而形成特性曲線。在這里半陰影區(qū)是在圖11所示角度62的范圍內(nèi)從點特性開始衰減的點到點照明效果變?yōu)榱愕狞c(截止)的區(qū)域。令圖12中點光源0在光軸向量方向上的光強度取作1，取與特性點a～p各點相對應(yīng)的像素的向量L和光軸向量D之間所成角度為橫軸，而取點特性值為縱軸，并將各點對1的光強度歸一化值作圖表示。根據(jù)本發(fā)明的點特性生成電路322如圖8所示，包含存儲上述點特性的特性點a～p的光強度值的圖表8，產(chǎn)生從圖表8讀出各特性點a～p光強度值的地址的地址產(chǎn)生器9，以及在特性點之間實施一維插值的插值器10。圖8所示的點特性生成電路322的點特性圖表8的一個實施例，可以包含有第1存儲體80，第2存儲體81。圖10給出了地址產(chǎn)生器9的一個結(jié)構(gòu)構(gòu)成實例。像素信息L(光源向量Lx,Ly,Lz)和系數(shù)數(shù)據(jù)(點軸向量“Dx,Dy,Dz”，“截止角Cutoff”，半陰影區(qū)寬度歸一化系數(shù)Penumbra-scale以及選擇特性圖表8用的指示索引“table-id”)輸入到地址產(chǎn)生器9。在圖10中通過內(nèi)積計算部90求出光源向量Lx,Ly,Lz和點軸方向向量Dx,Dy,Dz的內(nèi)積60(參照圖11)，并且求出由這兩向量構(gòu)成的余弦值。用減法器削除超過截止部分61(參照圖11)的部分。其次將削除超過截止部分61部分用的減法器91的輸出乘以半陰影區(qū)寬度歸一化系數(shù)“Penumbra-scale”，例如乘以系數(shù)10，并將用于半陰影區(qū)(fade-part)62(參照圖11)的部分歸一化為0.1～1。因此應(yīng)用限幅運算器，在輸入超過1.0，則被限幅到1.0，在輸入為0.0，則被限幅為0.0。限幅運算器93的輸出用于存取特性圖表8以及在特性點之間插值?，F(xiàn)在假設(shè)限幅運算器93的輸出是16比特(位)輸出，則其中4比特可以用于存取特性圖表8,1比特用于存儲體轉(zhuǎn)接標記SF，其余11比特用于在特性點之間插值。在如圖8所示的實施例中，特性圖表8由第1、2存儲體80和81構(gòu)成。因此在圖12的特性圖中，對特性點a到p的相鄰的特性值數(shù)據(jù)分別交替地儲存在第1存儲體80和第2存儲體81內(nèi)。通過這種構(gòu)成方式可以同時讀出相鄰的特性值數(shù)據(jù)，所以有可能縮短向存儲器存取的時間。此外，當存儲體轉(zhuǎn)接標記為0，則第一存儲體80讀出地址(奇數(shù)地址)OA和第二存儲體81讀出地址(偶數(shù)地址)EA是相同的。當存儲體轉(zhuǎn)接標記SF為1，則第二存儲體81讀出的地址(偶數(shù)地址)EA通過增量(步進)電路94，相對第一存儲體80讀出的地址(奇數(shù)地址)OA步進1。如果用具體例說明，則當存儲體轉(zhuǎn)接標記SF為0，地址為0000時，第一存儲體80的讀出地址EA與第二存儲體的讀出地址OA是相同的，由第1存儲體80讀出的是特性點a的數(shù)據(jù)，而由第2存儲體81讀出的是特性點b的數(shù)據(jù)。在這種情況下，圖8的插值器10輸入插值參量t和為邏輯0的存儲體轉(zhuǎn)接標記SF，并且輸入從特性圖表80和81讀出的特性點a和b的數(shù)據(jù)。因此插值器10可通過由下列方程式3圖表達的關(guān)系，利用一維插值求出特性點a和b之間的值。Dta-b=tA+(1-t)B…………(3)在上式3中，Dta-b是在特性點a和b之間插值參數(shù)t點的點效果值，A是特性點a的點效果值，B是特性點b的點效果值。在上述的具體例子中，當存儲體讀出的轉(zhuǎn)換標記SF是邏輯1，則通過增量電路94，由第一特性圖表80讀出地址并進位1，給出地址0001。特性點c的數(shù)據(jù)儲存在該地址上。在這種情況下，插值器10由存儲體讀出的轉(zhuǎn)接標記SF是邏輯1，因此由特性圖表81讀出的特性點b優(yōu)先，從而可以根據(jù)下式(4)求出在特性點b-c間的插值數(shù)據(jù)Dtb-c，Dtb-c=tB+(1-t)C…………(4)如上所示，借助本發(fā)明可以使用簡單的運算形成點特性。此外，通過任意構(gòu)成在特性圖表8內(nèi)容存儲的特性點數(shù)據(jù)的方式，還可以形成任意的點特性。即通過以指數(shù)冪構(gòu)成特性點數(shù)據(jù)可以逼近OpenGL(商標)點特性，通過線性構(gòu)成可以逼近弱對比度的圖像點特性。圖13是說明本發(fā)明另外一個實施例用的示意圖。在上述實施例中，因為點特性借助與某軸所成角度求得，所以必然構(gòu)成為呈圓形的點。即在圖12所示的例子里只能圖表達基于同心圓點光特性的點光效果。換句話說只能產(chǎn)生一維點光特性。在圖13的實施例中進一步增加軸的數(shù)目，并且在特性圖表8內(nèi)可以保持二維特性點數(shù)據(jù)。采用這種構(gòu)成形式，點特性可以產(chǎn)生具有兩維特性的點。在圖13所示的具體例中，定義垂直于點光的軸O的軸為軸A、B，并且通過點光的軸和軸A、B定義出OA平面及OB平面。而且，用光向量OB對OA平面及OB平面的正投影C和D與軸A、B所成角度φ、θ獲得二維圖表。因此可以獲得二維特性的點特性。而且，還可以通過類似方式定義出垂直于點的軸O的多個軸。下面，就應(yīng)用上述本發(fā)明點光源特性形成方法的圖像處理裝置的一個實施例進行說明。在本發(fā)明的實施例中有多個光源組和光源識別符號(此后稱為“Light-ID)，它表示對每個多邊形使用哪個光源組。明暗調(diào)節(jié)電路按照Light-ID讀出有效的光源信息，并由此進行明暗調(diào)節(jié)。圖14是應(yīng)用本發(fā)明的光源特性形成方法的圖像處理裝置的第1結(jié)構(gòu)例。CPU1是用于控制執(zhí)行為處理使用多邊形的圖像的程序。伴隨著程序的執(zhí)行，CPU1把在CRT顯示器7上顯示的多邊形頂點數(shù)據(jù)以及寄存器集合函數(shù)暫時儲存在多邊形緩沖器11內(nèi)。CPU1還把光源識別符號Light-ID加到各多邊形上，這種光源識別符號為決定每一多邊形受哪一光源影響的信息。從多邊形緩沖器11讀出的數(shù)據(jù)輸入到坐標變換器2。伴隨著程序的執(zhí)行，坐標變換器2把輸入數(shù)據(jù)變換為二維坐標以便在CRT顯示裝置7上顯示出在三維空間中的多邊形。坐標變換到二維坐標的多邊形數(shù)據(jù)發(fā)送到填充電路30和紋理生成電路31。填充電路30計算由多邊形頂角包圍的區(qū)域內(nèi)的像素信息。上述填充的計算是按照與多邊形頂點間像素信息相對應(yīng)的兩頂點的信息進行線性插值實現(xiàn)的。填充電路4把附加在每個多邊形上的Light-ID寫到構(gòu)成多邊形的各像素上。寫入運作的重復(fù)次數(shù)等于多邊形數(shù)。紋理生成電路31從未圖示的紋理緩沖器讀出與像素對應(yīng)的紋理，并且對每一像素計算顏色。紋理生成電路31的輸出作為像素數(shù)據(jù)發(fā)送到明暗調(diào)節(jié)電路32，同時通過填充電路30把對應(yīng)的多邊形Light-ID附加到構(gòu)成各多邊形的像素上，明暗調(diào)節(jié)電路32根據(jù)這些Light-ID對于影響構(gòu)成多邊形的每一像素的光源進行明暗調(diào)節(jié)處理。在圖14的結(jié)構(gòu)例中，在明暗調(diào)節(jié)電路32內(nèi)有四個光源寄存器329，它們被稱為A、B、C和D，這是在一像景中明暗調(diào)節(jié)電路32能夠處理的光源數(shù)為四個的情形。影響各多邊形的光源信息儲存在這四個光源寄存器329內(nèi)。所有光源的信息均儲存在光源緩沖器17內(nèi)。該光源信息由Light-ID指定為4個，并存儲在明暗調(diào)節(jié)電路32內(nèi)的光源寄存器329內(nèi)。因為在這種情況下像景中的各像素上分別附加有Light-ID，所以各像素的明暗調(diào)節(jié)處理只對由其Light-ID指定的4個光源進行便行了。而且，明暗調(diào)節(jié)電路32根據(jù)在光源寄存器329內(nèi)的光源信息，計算基于多邊形頂點數(shù)據(jù)的像素照明效果。下面說明明暗調(diào)節(jié)電路32的細節(jié)和功能。明暗調(diào)節(jié)電路32的輸出發(fā)送到色彩調(diào)制電路12及混合電路33。色彩調(diào)制電路12是根據(jù)明暗調(diào)節(jié)電路32的輸出對每一像素進行色彩調(diào)制用的電路?；旌想娐?3是把由幀緩沖器5讀入的、預(yù)先描繪的多邊形像素的色彩信息和新處理的多邊形像素的色彩信息混合，作為一個畫面的數(shù)據(jù)寫入幀緩沖器5內(nèi)。該幀緩沖器11的信息在CRT的顯示裝置7上顯示。圖15是應(yīng)用本發(fā)明的圖像處理裝置第2結(jié)構(gòu)例的方框圖。在圖15的光源緩沖器17內(nèi)存儲了在1像景可以處理的光源數(shù)，即以光源寄存器329數(shù)作為一組的多個光源信息。在這種情況下在每個像素上附加1個Light-ID，并且明暗調(diào)節(jié)電路基于這個Light-ID可以從光源緩沖器17讀出光源信息，在該實施例中取4個光源為1組并讀出光源信息。此外，圖16是應(yīng)用本發(fā)明的圖像處理裝置的第3結(jié)構(gòu)例方框圖。在該結(jié)構(gòu)例中，使用的一切光源信息存儲在光源存儲器8內(nèi)，并且對每一像素有影響的光源組的信息儲存在光源緩沖器17內(nèi)。每一像素附加一Light-ID。明暗調(diào)節(jié)電路32能夠基于Light-ID從光源緩沖器17中識別對像素有影響的光源組，并且能夠從光源存儲器18中讀出光源信息。圖17描繪了圖16所示的圖像處理裝置第三結(jié)構(gòu)例的光源緩沖器17的具體構(gòu)成形式的一個實例。在這種情況下各像素的Light-ID作為6比特地址給出，相當于光源寄存器數(shù)的光源數(shù)的信息，為對各像素有影響的光源的、例如以四個光源構(gòu)成一組的信息，儲存在光源緩沖器17內(nèi)的那個地址里。此外，Light-ID根據(jù)場景程序，作為某多邊形受哪4個光源影響的信息由CPU1提供。通常指定的是在上述多邊形相近位置的光源或強度高的光源。因此如圖17所示，在Light-ID(000001)已附屬于某多邊形的情況下，該多邊形及包含在該多邊形內(nèi)的各像素將受到光源c、d、e、f的影響，需進行明暗調(diào)節(jié)處理。因此如果應(yīng)用6比特地址，則可以獲得64個光源組的組合，即使硬件能夠處理的光源的數(shù)量為4個，仍然能夠增加圖表觀光源數(shù)。下面說明在上述結(jié)構(gòu)的圖像處理裝置的明暗調(diào)節(jié)電路32內(nèi)實施的光源特性形成方法以及明暗調(diào)節(jié)電路32的實施例。圖18是應(yīng)用本發(fā)明的明暗調(diào)節(jié)電路32的一個實施例的方框圖。明暗調(diào)節(jié)電路32是計算包含在各多邊形內(nèi)的像素受光源怎樣影響的電路，在本實施例中由向量運算器331、光源運算器330、光源寄存器329和累加器328這四個單元構(gòu)成。在本實施例中為了能夠一次處理四個光源的影響，分別按四組設(shè)置儲存光源信息用的光源寄存器329和計算各像素的明暗調(diào)節(jié)用的光源運算器330。正如以前在圖14到圖17內(nèi)說明的那樣，四個光源的數(shù)據(jù)分別存儲在光源寄存器329A、B、C、D內(nèi)。因此，光源對各像素的影響能分別由與各光源對應(yīng)的光源運算器330A、B、C、D計算出，并可以通過累加器328把四個光源對各像素的影響加在一起。此外，存儲在光源寄存器329內(nèi)的光源數(shù)據(jù)在光源運算器330中生成點特性或處理光衰減時使用。下面說明包含在明暗調(diào)節(jié)電路32內(nèi)的各電路的運行。向量運算器331由坐標逆變換器320和反射向量電路327構(gòu)成。坐標逆變換器320是把輸入的二維坐標像素數(shù)據(jù)變換為三維坐標像素數(shù)據(jù)的電路。在本實施例中坐標逆變換電路320的輸出被輸入到四個光源運算器330(A、B、C、D)，以便一次計算四個光源的影響。坐標逆變換電路320的其它的輸出，輸入到反射向量電路327。通過坐標逆變換電路320變成三維坐標并且輸入到各光源運算器330(例如A)的各像素數(shù)據(jù)輸入到光向量電路321。光向量電路321基于假想的三維空間中光源位置和像素的三維坐標求出從光源向該像素的光向量。接著求出光源和該像素之間的距離。求出的光向量輸入點特性生成電路322。求出的光源和該像素之間的距離數(shù)據(jù)輸入到衰減處理電路323。在該點特性生成電路322中，如圖11所示，通過具有軸向量70的點光源O求出點效果特性，其中的一個實例如圖12所示。點特性生成電路322求出對各像素輸入的光向量和點光源的軸向量70的內(nèi)積60，即求出余弦值，并且輸出從點光源向像素方向產(chǎn)生的光強度。衰減處理電路323通過點光源O和該像素之間的距離計算光的衰減量。然后根據(jù)來自點特性生成電路322的、由點光源在像素方向產(chǎn)生的光強度，以及來自衰減處理電路323的、從點光源到該像素的距離產(chǎn)生的衰減量，由光強度合成電路324求出對該像素的光強度。即對各像素的光強度是根據(jù)光源本身的強度以及點光源的軸向量70、點光源的軸向量70與該像素的光向量之間所成角度產(chǎn)生的衰減量、以及由點光源到該像素位置的距離產(chǎn)生的衰減量來計算的?；谟晒鈴姸群铣呻娐?24求出的對各像素的光強度，即可以對各像素賦予明暗調(diào)節(jié)效果。作為明暗調(diào)節(jié)效果有漫反射效果、鏡面反射效果。漫反射效果是所謂無規(guī)則反射效果，是由穿透入物體表面、被吸收并被再次輻射的光產(chǎn)生的效果。這種漫反射光向任何方向均等發(fā)射。因此與觀察者的視點無關(guān)。重要的是從光源朝向該像素的方向與該像素圖表面法線方向所成角度，如果該角度比π/2大，則光源進入物體的陰影內(nèi)，不產(chǎn)生漫反射。另一方面，鏡面反射效果是在理想反射面上反射光與入射先對法線的角度相同時產(chǎn)生的一種效果。因此鏡面反射效果只能被處于與反射光的角度完全一致的觀察者觀測到。因此，為了求出反射光的大小，必須要有觀察者的視線反射向量。鏡面反射電路326輸入由光強度合成電路324求出的、相對各像素的光強度，求出并輸出對該像素的入射角以及從反射向量電路327得到的視線向量的反射量。從上述漫射電路325給出的漫射光量，和從鏡面反射電路326給出的鏡面反射光量與其它光源運算器330的B、C、D的輸出一起在累加器328上合成并輸出。具有如上所述構(gòu)成的明暗調(diào)節(jié)電路32內(nèi)應(yīng)用的點特性生成電路322的結(jié)構(gòu)例的方框圖如圖19所示。在該結(jié)構(gòu)例中，正如如下說明那樣，通過用圖表的方法，不再需要通過復(fù)雜的計算，便可以依靠存儲在圖表內(nèi)的數(shù)據(jù)形成任意的點特性。因為點特性生成電路A、B、C、D具有同樣的結(jié)構(gòu)，所以以點特性生成電路A為例進行說明。由點特性生成電路322生成的點特性的一個實例如圖12所示，即在半陰影區(qū)(penumbrascale)62(參照圖12)的范圍內(nèi)連接特性點a～p的特性點光強度特性值形成特性曲線。在圖12中令點光束O在光軸向量方向的光強度為1，以對應(yīng)于特性點a～p各點的向像素方向的向量L和光軸向量D之間所張角度取作橫軸，而且對各點光強度為1的歸一化值作圖表示。在本結(jié)構(gòu)例的點特性生成電路322如圖19所示，包含有存儲上述點特性的特性點a～p的光強度值的圖表80，產(chǎn)生從圖表80讀出各特性點a～p的光強度值的地址的地址發(fā)生器90，以及在特性點之間進行一維插值的插值器100。作為像素信息的像素數(shù)據(jù)(Lx,Ly,Lz)，作為光源信息的點軸方向向量(Dx,Dy,Dz)，截止角(Cutoff)，半陰影區(qū)寬度歸一化系數(shù)(Penumbra-scales)以及選擇特性圖表80的指示索引(table-id)均輸入地址發(fā)生器90。這些光源信息對每一光源a、b、c、……分別儲存在圖14和圖15所示的光源緩沖器17或圖16所示的光源存儲器18內(nèi)。在本實施例中可以處理4個光源對每一像素的影響，所以對每一像素通過圖14所示的CPU1賦予指定上述4個光源的Light-ID。光源寄存器329有A、B、C、D4個，從光源緩沖器7或光源存儲器8根據(jù)Light-ID讀入四個光源數(shù)據(jù)，并且將光源數(shù)據(jù)提供給點特性生成電路322(A、B、C、D)。在圖19中，由內(nèi)積計算器91求出像素數(shù)據(jù)Lx,Ly,Lz和點軸方向向量Dx,Dy,Dz間的內(nèi)積60(參照圖11)、并且求出由這兩個向量構(gòu)成的余弦值。接著用減法器92把超過截止部(參照圖11)61的部分削除。其次將削除超過截止部61的部分的減法器92的輸出通過乘法器93乘以半陰影區(qū)寬度歸一化整數(shù)Penumbra-scale，例如乘以系數(shù)10，對半陰影部分62(參照圖11)的可用部分歸一化為0.0～1.0。因此，通過限幅運算器94當輸入在1.0以上時限幅為1.0，當輸入在0.0以下時限幅為0.0。限幅運算器94的輸出既用于特性圖表80的存取也用于特性點之間的插值。如果在這兒假設(shè)限幅運算器94的輸出是16比特輸出，則其中4比特用于特性圖表80的存取，1比特用于存儲體轉(zhuǎn)接標記SF，而其余11比特用于特性點插值。在圖19所示的實施例中，特性圖表80由第1、第2存儲體81、82構(gòu)成。因此，在圖12的特性圖中，特性點a～p的數(shù)據(jù)分別交替地存儲在第1存儲體81和第2存儲體82內(nèi)。當存儲體轉(zhuǎn)接標記SF為0時，由第1存儲體81讀出的地址(奇數(shù)地址)OA和由第2存儲體82讀出的地址(偶數(shù)地址)EA是相同的。另一方面，當存儲體轉(zhuǎn)接標記位SF為1時，通過增量電路95由第2存儲體82讀出的地址(偶數(shù)地址)EA相對第1存儲體81讀出的地址(奇數(shù)地址)OA步進1。其中一個具體實例是與以前描繪相同的。當存儲體讀出轉(zhuǎn)接標記SF為0并且地址為0000，則由第1存儲體81讀出的地址EA與由第2位存儲體82讀出的地址OA是相同的，從第1存儲體81讀出的是特性點a的數(shù)據(jù)，從第二存儲體82讀出的是特性點b的數(shù)據(jù)。在這種情況下，向圖19的插值器100中輸入插值參量t以及為邏輯0的存儲體讀出轉(zhuǎn)接標記SF。此外還輸入從特性圖表81和82讀出的特性點a和b的數(shù)據(jù)。因此，插值器100可通過上述式3給出的關(guān)系式，利用一維插值求出特性點a、b之間的值Dta-b。在上述的具體例中，當存儲體讀出轉(zhuǎn)接標記SF變?yōu)檫壿?時，通過增量電路95使第1特性圖表81讀出的地址步進1，成為地址0001。特性點c的數(shù)據(jù)存儲在該地址內(nèi)。在這樣的情況下在插值器100內(nèi)，存儲體讀出轉(zhuǎn)接標記SF處于邏輯1，所以由特性圖表82讀出的特性點b被優(yōu)先給出，并且通過上述方程(4)求出在特性點b和c之間的插值數(shù)據(jù)Dtb-c。因此按照上述方式，可以通過簡單的運算形成點特性。而且，通過任意構(gòu)成存儲在特性圖表80內(nèi)的特性數(shù)據(jù)的方式，可以形成任意的點特性。圖20給出遵循本發(fā)明的，由多個街燈照明街道的像景時的一個實施例。光源a、b、c等處于街的兩側(cè)。在形成街道的多邊形上附加了圖表示受到了哪些光源影響的Light-LD。在該例子中，一個多邊形能夠接受最多4個光源的影響。例如在多邊形P2的Light-ID為(000001)的情況下，根據(jù)圖17所示光源緩沖器的內(nèi)容，該多邊形將受到光源c、d、e和f的影響。因此如果每一多邊形具有指示哪些光源影響它的ID并且進行相應(yīng)光源的處理，則比能夠同時處理的光源數(shù)多的光源數(shù)將在像景中起影響。圖21給出了本發(fā)明的處理流程。作為程序初期處理階段的處理，進行第1和第2步驟的處理。首先將在像景內(nèi)的光源參量寫入到光源緩沖器17(步驟1)。光源參量包括光源位置，色彩，強度和方向等。在景中能夠包含光源緩沖器17允許范圍內(nèi)的光源數(shù)。其次，在每一多邊形上附加上產(chǎn)生影響的光源的ID(Light-ID)(步驟2)。通常各多邊形受最近光源的影響最強，例如在硬件能夠同時處理4個光源的系統(tǒng)的情況下，作為Light-ID可以附加指定離各多邊形最近的4個光源的光源緩沖器內(nèi)的地址。作為影響多邊形的光源，可以根據(jù)多邊形各頂點的法線向量方向以及光源取向的方向?qū)嵤┻x擇。步驟3伴隨著程序的進行，對于每一像景的每一多邊形反復(fù)多次進行坐標變換和透明度變換，其變換次數(shù)等于多邊形數(shù)(步驟3)。通過該步驟3的處理，三維多邊形數(shù)據(jù)變換為在屏上的二維數(shù)據(jù)，而且通過透明度變換，能夠?qū)Π殡S視點位置變化的遠近感的變化進行處理。其次進行各多邊形的填充，對每個像素寫入Light-ID(步驟4)。因此在該步驟4，從像景中的多個光源指定對多邊形有影響的4個光源。在步驟5生成紋理(步驟5)。這種紋理包含多邊形表面圖形和材質(zhì)感，通過映像這些圖形等能夠附著到作為對象的多邊形表面上。其次根據(jù)本發(fā)明的特征，由光源緩沖器17讀出與Light-ID對應(yīng)的光源參量(步驟6)。即當Light-ID處于光源緩沖器17的地址內(nèi)時，根據(jù)該地址讀出儲存在光源存儲器18內(nèi)的光源信息。其后進行明暗調(diào)節(jié)處理(步驟7)。通過該明暗調(diào)節(jié)處理，基于光源及目標多邊形上的數(shù)據(jù)，進行畫面照明，著色及陰影處理。隨后將1個畫面的視頻數(shù)據(jù)寫入幀緩沖器5內(nèi)(步驟8)。反復(fù)多次這種從步驟5到步驟8的處理，其次數(shù)等于形成多邊形的各像素數(shù)目，并且將儲存在緩沖器5內(nèi)的1個畫面的信息在CRT顯示裝置7上顯示。工業(yè)上利用的可能性正如以上參考的實施例那樣，本發(fā)明的點特性形成方法與根據(jù)點特性計算式通過對每個像素的運算求出的方法相比，因為前者應(yīng)用了點軸和光源向量所成角度，參照預(yù)先存儲特性點數(shù)據(jù)的特性圖表，所以可以用更簡單的電路形成自由度高的點特性。點特性可具有高自由度，而且實現(xiàn)的電路也簡單。如果進一步把預(yù)先準備的特性圖表擴展為二維，則可以形成非圓形點，也可以用一個光源形成多個點。正如以上說明的那樣，本發(fā)明因為具有多個光源組，并通過Light-ID進行選擇，所以可以在像景中使用比能夠同時使用的光源數(shù)多的光源數(shù)。權(quán)利要求1．一種對構(gòu)成多邊形的像素賦予點光效果特性的點光特性形成方法，其特征在于將與預(yù)定的點光特性曲線對應(yīng)的多個特性值存儲在圖表內(nèi)，利用由從該圖表讀出的特性值或在從該圖表讀出的相互相鄰的特性值之間插值所求出的插入值形成該點光特性曲線。2．一種對構(gòu)成多邊形的像素賦予點光效果特性的點光特性形成方法，其特征在于將與預(yù)定的點光特性曲線對應(yīng)的多個特性值存儲在圖表內(nèi)，從對應(yīng)于點光的光軸向量和從光源向各像素或從各像素向光源的光向量之間的內(nèi)積的該圖表的地址讀出特性值，利用由從該圖表讀出的特性值或在從該圖表讀出的相互相鄰的特性值之間插值所求出的插入值形成該點的光特性曲線。3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的點光特性形成方法，其特征在于在前述光軸向量和前述光向量之間的內(nèi)積中，將與點光的半陰影區(qū)內(nèi)的像素有關(guān)的光向量之間的內(nèi)積歸一化，并對應(yīng)于歸一化了的內(nèi)積從上述圖表的地址讀出特性值。4．一種對構(gòu)成多邊形的像素賦予點光效果特性的點光特性形成方法，其特征在于將與預(yù)定的點光特性曲線對應(yīng)的多個特性值存儲在圖表內(nèi)，定義點光的光軸向量以及與該點光的光軸向量垂直的至少兩個軸，由該點光的光軸向量和與其垂直的至少兩個軸分別定義至少兩個平面，并將從光源向各像素或從各像素向光源的光向量向該至少兩個平面進行正投影，對應(yīng)于上述至少兩個平面和上述正投影之間所成角度，從該圖表讀出特性值，通過該讀出的特性值或者從該圖表讀出的、在相互相鄰的特性值之間的插入值，形成該點光特性曲線。5．一種具有在被顯示的多邊形上賦予點光照明效果的點光特性形成部的圖像處理裝置，其特征在于該點光特性形成部包含存儲與預(yù)定點光特性曲線對應(yīng)的多個特性值的圖表；產(chǎn)生用于從該圖表讀出特性值的地址的地址生成電路；以及計算從該圖表對應(yīng)于該地址讀出的相互相鄰的特性值之間的插入值的插值器，利用由該圖表讀出的特性值或由通過該插值器求出的插入值形成該點光特性曲線。6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其特征在于上述地址生成電路具有計算點光的光軸和從光源向像素或從像素向光源的光向量之間的內(nèi)積的電路，與計算該內(nèi)積的電路求出的內(nèi)積相對應(yīng)，輸出從上述圖表讀出的特性值的地址。7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，其特征在于上述地址生成電路還包括從上述計算內(nèi)積的電路求出的內(nèi)積值中提取與點光半陰影區(qū)內(nèi)的像素有關(guān)的內(nèi)積值的提取電路；和使該提取電路的輸出歸一化的歸一化電路。8．根據(jù)權(quán)利要求5至7任一項所述的圖像處理裝置，其特征為在于存儲與前述預(yù)定的點光特性曲線對應(yīng)的多個特性值的圖表由兩個存儲體構(gòu)成，分別存儲該多個特性值中奇數(shù)的特性值和偶數(shù)的特性值，前述插值器求出從該兩個存儲體的圖表中分別讀出的相互相鄰的特性值的插入值。9．一種對構(gòu)成多邊形的像素形成點光效果特性的點光特性形成方法，其特征在于把與預(yù)定的點光特性曲線對應(yīng)的多個特性值存儲在由從點光源向各像素或從各像素向點光源的光向量中提取的獨立的兩個分量作為參量的二維圖表內(nèi)，根據(jù)前述二個參量，從前述二維圖表讀出特性值，由該讀出的特性值或者由從該圖表讀出的相互相鄰的特性值之間的插入值形成點光特性曲線。10．一種對由多個多邊形形成的、用圖像形式顯示的目標賦予光源照明效果的圖像處理裝置，其特征在于包括保存多個光源信息的存儲器；根據(jù)預(yù)定數(shù)量的光源信息對一個多邊形進行明暗調(diào)節(jié)的裝置；從該存儲器讀出對應(yīng)于多邊形的該預(yù)定數(shù)量的光源信息提供給進行該明暗調(diào)節(jié)的裝置的裝置。11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理裝置，其特征在于前述預(yù)定數(shù)量的光源與前述多邊形和前述光源之間的距離相對應(yīng)。12．根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理裝置，其特征在于前述預(yù)定數(shù)量的光源的信息通過包含在構(gòu)成多邊形的多個像素中的每個像素數(shù)據(jù)內(nèi)的識別符號來指定。13．根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理裝置，其特征在于上述預(yù)定數(shù)量的光源相對不同的多邊形至少部分重復(fù)。14．在一種對由多個多邊形圖像形成的顯示目標賦予光源照明效果的圖像處理裝置，其特征在于包括保存多個光源的多個信息組的存儲器；根據(jù)該多個光源的信息組對一個多邊形進行明暗調(diào)節(jié)的裝置；從該存儲器讀出與多邊形對應(yīng)的該多個光源的信息組、并提供給進行該明暗調(diào)節(jié)的裝置的裝置。15．一種對由多個多邊形形成的、用圖像形式顯示的目標賦予光源照明效果的圖像處理裝置，其特征在于包括保存多個光源的信息的第一存儲器；保存多個光源的組的多個信息的第二存儲器；根據(jù)對應(yīng)于該多個光源的組的光源信息對一個多邊形進行明暗調(diào)節(jié)處理的裝置；從該第二存儲器讀出與多邊形對應(yīng)的該多個光源的組的信息、并根據(jù)該多個光源的組的信息從前述第一存儲器讀出與該多個光源的組對應(yīng)的光源的信息、提供給進行明暗調(diào)節(jié)處理的裝置的裝置。16．根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的圖像處理裝置，其特征在于前述多個光源的組與前述多邊形和前述光源的距離相對應(yīng)。17．根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的圖像處理裝置，其特征在于前述多個光源的組通過包含在構(gòu)成多邊形的多個像素中的每一個的像素數(shù)據(jù)內(nèi)的識別符號指定。18．根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的圖像處理裝置，其特征在于前述多個光源的組的光源相對不同的多邊形至少部分重疊。19．一種對多個多邊形形成的、用圖像形式顯示目標賦予光源照明效果的圖像處理方法，其特征在于包括以下步驟把像景中使用的多個光源信息寫入存儲器的第1步驟；在每個多邊形上附加產(chǎn)生影響的光源的識別符號的第2步驟；對上述多邊形的數(shù)據(jù)進行坐標變換的第3步驟；將識別符號寫入構(gòu)成上述多邊形的像素的第4步驟；根據(jù)上述像素的數(shù)據(jù)產(chǎn)生紋理的第5步驟；從該存儲器讀出對應(yīng)于該識別記號的該每個像素受光源影響的光源信息的第6步驟；根據(jù)從該存儲器讀出的光源信息在該像素上進行明暗調(diào)節(jié)處理的第7步驟；把該像素的數(shù)據(jù)寫入幀緩沖器的第8步驟。20．根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像處理方法，其特征在于對于由多個多邊形構(gòu)成的目標，重復(fù)上述第3及第4步驟，且重復(fù)次數(shù)等于上述多邊形的數(shù)量。21．根據(jù)權(quán)利要求20所述的圖像處理方法，其特征在于對于由多個像素構(gòu)成的多邊形，重復(fù)上述第5到第8步驟，且重復(fù)次數(shù)等于上述像素數(shù)量。22．根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像處理方法，其特征在于前述識別符號指定對每個多邊形有影響的多個光源的組。23．根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像處理方法，其特征在于對上述每個多邊形產(chǎn)生影響的光源與前述多邊形和前述光源的距離相對應(yīng)。全文摘要一個圖表用于形成對由圖像處理裝置顯示的多邊形圖像賦予照明效果的點光特性,在一像景中可以使用的光源數(shù)增加到多于能夠同時使用的光源數(shù)。為了實現(xiàn)這一點,在對構(gòu)成多邊形的像素賦予點光效果特性的形成方法中,把與預(yù)定的點光特性曲線對應(yīng)的多個特性值存儲于圖表內(nèi),通過從該圖表讀出的特性值和插入相鄰特性值之間的插入值形成該點光特性曲線。計算點光軸向量和指向像素的光向量之間的內(nèi)積,以該求出的內(nèi)積值作為地址并且從前述圖表的相應(yīng)的地址讀出特性值。而且還配備有保存光源數(shù)據(jù)的一緩沖器,其光源數(shù)目超過由圖像處理裝置能夠同時處理的光源數(shù)目;附加光源識別符號的裝置,其數(shù)目等于影響每一多邊形的光源數(shù)目;根據(jù)光源識別符號從緩沖器讀出光源信息的裝置;以及根據(jù)光源信息進行明暗調(diào)節(jié)處理的裝置。文檔編號G06T15/80GK1231041SQ9880093公開日1999年10月6日申請日期1998年3月31日優(yōu)先權(quán)日1997年5月7日發(fā)明者森岡誠介,安井啟祐申請人:世嘉企業(yè)股份有限公司