[发明专利]用于呈现多个至少部分重叠的具有和没有环圈的对象的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在具有像素矩阵的显示设备上呈现多个至少部分重叠的对象的方法，其中为对象的每个像素分配距离值作为与观察者的虚拟距离的量度，并且每个对象的像素可以被分配给一对象范围。 

背景技术

由电子数据处理设备生成的图像通常在具有像素矩阵的显示设备上被显示，像素矩阵的各个像素可以有针对性地进行显示。这样的显示器或监视器越来越多地也用在车辆或飞机上，并且用于显示对于车辆或飞机的运行和控制重要的或有特殊意义的信息。

在所使用的显示设备上应尽可能明了并且能快速明确地识别地呈现相应显示的信息。同时应避免在信息呈现期间无意的修改，因为其可能会不利地影响观察者的注意力。但是，使用规定显示设备分辨率的各个像素经常会导致呈现期间明显的人造痕迹。因此，倾斜延伸的线可能具有明显的阶梯形棱角，并且在所显示的像素宽度的水平运动期间可见地改变例如水平设置的线，这对于图像质量是不利的。 

为了在车辆中、并且尤其是在飞机中能够生成并显示由于与安全相关的规定而必须对应于高质量要求的图形表现，开发了与其相适应并且在这方面优化的编程语言和硬件部件，它们的特征在于光学显示的信息的简单的、但同时又看起来可靠且尽可能自然的再现。用于显示信息的软件可以以很小的开销而被修改并且继续进一步发展，而对新的硬件部件的开发尤其是对于民用航空和军用航空是花费特别高的。 

已经发现：由于个人计算机中以及电子娱乐产品中图形硬件部件 的快速向前推动的进一步发展，存在在工作能力方面与几年前为此目的专门开发的硬件部件至少相当、并且经常甚至还更优、并且甚至能够有利地大批量获得的硬件部件可用。但是，这样的硬件部件并不是设置或适配为能够处理在考虑到高的图形显示质量的情况下开发的专业软件。 

为了能够避免开发针对信息的高质量显示被优化并且因此与为此目的开发的软件兼容的能力更强的专门的硬件部件，开发并优化用于呈现图形信息的方法，这些方法对所必需的硬件部件没有提出特殊的要求，并且例如也可以与商用的图形卡、图形处理器或图形显示装置结合使用。 

在实践中已经证明不仅要呈现平面的对象，也要呈现通过具有纹理的多边形的线或延伸线。于是，通过适当地选择、规定和使用纹理可以以简单的方式确保为了改善显示质量而强制必需的反混叠(Anti-Aliasing)。 

为了在开发和实现新的方法和程序时可以尽可能与具体情形所使用的硬件部件无关，有利的是使用标准化的图形编程语言，例如OpenGL。OpenGL使得能够实现对可以可选地具有能预定的纹理或可以可选地以能预定的纹理呈现的多边形的快速显示。借助于编程语言OpenGL计算和显示对象的入门例如在Addison Wesley的“OpenGL Reference Manual”，1997，ISBN 0-201-63276-4中有介绍，并且在这里不必重复，其中这个出版物的内容完全地被引用在此。

对于OpenGL，与当前呈现的像素矩阵并行地预处理要新呈现的像素矩阵，其中要呈现的对象逐个像素地被处理并且根据预定的方法流程来判断对象的一像素是必须被呈现还是例如被已经处理的对象遮盖，以便然后相应地适配要新呈现的像素矩阵中的像素信息。一旦要新呈现的像素矩阵预处理完成并且所有要呈现的对象完成了，则要新呈现的像素矩阵可以被显示，以便然后可以重新预处理下一个新的像素矩阵。 

已经发现尤其是对于在民用航空和军用航空中的信息呈现有利 的并且在实践中得到证明的是为要显示的对象的一部分配备环圈并且将要显示的对象的这一部分进行显示。如果通过包围要显示对象核心区域的环圈以及例如通过使紧邻的环境发亮或将其调节为更暗而增强了与要显示的对象的对比度，则这个核心区域明显地被直接相邻地显示的对象定界，并且与对象没有环圈的情况相比可以更快速更可靠地被感知。因此，重要信息(例如车辆、并且尤其是飞机的坐标、方位或相对位置和取向)经常通过被环圈包围并且由背景中呈现的信息定界的线或平面的对象来显示。