[发明专利]执行透视变换的方法和装置

说明书

发明背景技术

发明领域

本发明涉及计算机图形处理，尤其是涉及将三维物体在一个虚拟二维屏幕上进行透视变换的方法和装置。

相关技术说明

在传统技术中，将一个三维对象(物体)在一个虚拟二维屏幕上进行透视变换时，用于确定物体的点分别依据视点与这些点之间的距离和视点与该屏幕之间的距离的比值加以计算，以执行透视变换。

然而，由于视点与用于确定该物体的各个点之间的距离彼此相异，对这些距离的非常大量的计算被载入到计算机的CPU(中央处理单元)或另一装置中。换句话说，在一个娱乐系统如一个视频游戏装置中，当对连续变化的一个对象图像执行高速处理时，在CPU或类似装置上的大量负荷将会造成问题。

发明概述

有关计算机图形处理方面，本发明已经考虑到了上述问题，而且其目的是提供用于在一个虚拟二维屏幕上透视变换三维物体的一种新方法和装置。

依据本发明，一个用于透视变换放置在三维空间中的一个物体的装置，其包含这样一个装置，其中当用于指定该物体的多个点的坐标值相对于三维空间中的某个方向定位时，通过使用从这多个点中挑选出来的一个代表点的坐标值，对其它点的透视变换进行近似，高速执行图形计算。

当有多个物体位于一个三维空间中时，以物体为单位执行近似计算。

至于该某个方向，经常使用从视点延伸到该物体的视线方向。例如，这个视线方向是在围绕视点定义的一个XYZ坐标系中的一个Z轴方向。

对于该多个点，经常使用以多边形绘制一个物体时所获得的顶点坐标。

在该多个点坐标值的基础上通过一种替换方法来确定代表点。例如，将Z值的一个平均值、第一个选定点或最后一个选定点的Z值设置为代表点。

还可以通过一个线性近似、一个二次近似、或一个更高阶近似计算出这些坐标值。

在这种情况下，以如下的方式确定用于确定该物体的多个点的坐标值是否相对于三维空间中的某个方向定位。也就是说，假定该物体在Z轴方向Z值的最小值用minZ表示，该物体Z值的最大值用maxZ表示，而且该物体Z值的平均值用meanZ表示。在这种情况下，当表达式：

|minZ-maxZ|÷|minZ|≤K1，

|minZ-maxZ|÷|maxZ|≤K1，或者

|minZ-maxZ|÷|meanZ|≤K1，得到满足时，就确定了该物体的Z值已经定位了。K1值为，例如0.1。

然而，K1值可以改变，这取决于要应用的一个应用程序，要应用的一个场景等等。

此外，以物体为单位，以如下的方式确定用于指定多个物体的多个点的坐标值是否已经相对于三维空间中的某个方向定位。也就是说，假定第i个(i＝1，2，……，M)物体在Z轴方向的Z值的最小值用minZi表示，该第i个物体的Z值的最大值用maxZi表示，而且该第i个物体的Z值的平均值用meanZi表示。在这种情况下，当表达式：

|minZ1-maxZ1|÷|meanZ1-meanZ2|≤K2，

|minZ2-maxZ2|÷|meanZ1-meanZ2|≤K2，

|minZ2-maxZ2|÷|meanZ2-meanZ3|≤K2，

|minZ3-maxZ3|÷|meanZ2-meanZ3|≤K2，

|minZM-1-maxZM-1|÷|meanZM-1-meanZM|≤K2，以及

|minZM-maxZM|÷|meanZM-1-meanZM|≤K2得到满足时，就确定以物体为单位的Z值已经定位了。在这种情况下，以物体为单位执行近似计算。K2值为，例如0.1。

然而，K2值可以改变，这取决于要应用的一个应用程序、要应用的一个场景等等。该方法可以有选择地仅仅应用于满足这些表达式的一个物体。

此外，一个在一个虚拟二维屏幕上透视变换一个放置在三维空间中的物体的装置，其具有这样的装置，其中当以物体为单位、用于指定相同场景上物体的多个点的坐标值相对于某个方向定位时，通过使用选定用于相应物体的一个代表点的坐标值，近似计算用于指定这些物体的其它点的透视变换。

可以通过一种替换方法、一个线性近似、一个二次近似、或一个更高阶近似来选定这些代表点。