[发明专利]图像处理设备和图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理设备和图像处理方法。

背景技术

随着近年来计算机处理能力的提高，用于向用户提供真实 体验的虚拟现实技术的研究得以发展(参考非专利文献1)。通过 利用计算机图形表现虚拟空间并将其显示在HMD(Head Mounted Display，头戴显示器)或壁挂式显示器(wall-type display)上，来实现该技术。

在该领域中，用于向用户提供高质量体验所必需的要素是 图像生成的速度。通常假定在跟随用户的视点移动的同时生成 虚拟空间图像所需的处理速度为10～15帧/秒。为了满足该要 求，已开发了一种用于在保持较以前更高的表现能力的同时高 速生成图像的技术。

近年来，成熟的计算机并行化和虚拟空间处理技术已使得 先前不可能的实时光线跟踪(ray tracing)方法能够实现(参考非 专利文献2)。特别地，将非专利文献2中所公开的光线跟踪方法 称为实时光线跟踪，并且已得以广泛研究。该技术允许反射和 折射的表现、高速阴影生成以及全局光照的表现，这些对传统 光栅化(rasterization)方法来说都是困难的。因此，可以生成高 质量图像。

随着图像生成处理的表现能力的提高，获得高质量图像所 需的计算负荷不断增大。要处理的数据量也在增大以满足在虚 拟空间中实时显示物体的要求。因为这些原因，即使当实现实 时光线跟踪时，计算负荷减轻技术也是必不可少的，以在维持 高表现能力的同时以高帧频输出。

专利文献1公开了一种用于通过使用时间序列相关性的光 线跟踪来提高动画生成的效率的方法。动画通过更新逐渐变化 的画面(帧)来表现运动。逐渐变化的画面包含应该处于视线内 的物体的位置关系等的时间序列相关性(连贯性)。

通常，在使用光线跟踪的图像生成处理中，光线跟踪中的 搜索所需的时间最长。在专利文献1中，使用时间序列图像之间 的连贯性，对于在前一帧和当前帧之间没有发生变化的部分， 再使用前一帧的结果，从而缩短光线跟踪方法中的搜索时间。

[非专利文献1]VR世界の構築手法、監修者館すすむ、編者 廣瀬通孝、発行所株式会社 培風館、2000年

[非专利文献2]Ingo Wald，Carsten Benthin，Markus Wagner， and Philipp Slusallek，＂Interactive Rendering with Coherent Ray-Tracing＂in Computer Graphics Forum/Proceedings of the EUROGRAPHICS2001，pp.153-164，20(3)，Manchester，United Kingdom，September3-7，2001

[专利文献1]日本专利号2532055

上述方法通过光线跟踪提高了图像生成处理的时间序列 效率和速度。然而，根本没有考虑一次生成不同视点的多个图 像的处理。例如，为了使戴着HMD的用户体验虚拟空间，必需 同时生成左右眼的两个图像，并且将它们作为立体图像呈现给 他/她。在立体图像生成中，基于不同的视点位置和方位生成右 眼图像和左眼图像，因此光线的反射方向不同。因为这个原因， 不能使用时间序列相关性。为了生成要呈现给该用户的立体图 像，必须针对左右眼均执行图像生成处理。

发明内容

考虑到上述问题做出了本发明，并且本发明的目的是提供 一种用于高效生成多个虚拟空间图像的技术。

根据本发明的第一方面，一种图像处理设备，用于从多个 视点绘制共同的物体，所述图像处理设备包括：

第一单元，其绘制第一图像；以及

第二单元，其绘制第二图像，

其中，所述第一单元和所述第二单元均通过参考由另一所 述单元的绘制处理所获得的信息，来绘制未绘制的区域。

根据本发明的第二方面，一种由图像处理设备执行的图像 处理方法，所述图像处理设备用于从多个视点绘制共同的物体， 所述图像处理方法包括：

第一步骤，用于绘制第一图像；以及

第二步骤，用于绘制第二图像，

其中，在所述第一步骤和所述第二步骤中，均通过参考由 另一所述步骤中的绘制处理所获得的信息，来绘制未绘制的区 域。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特 征将显而易见。