(57)【要約】【課題】３次元仮想空間内に２次元グラフィックスを配置して描画処理する際に、視認性を低下させることなく処理負荷の低減を実現できるようにする。【解決手段】グラフィックス処理命令から、２次元グラフィックス描画処理命令取得部２０２で２次元グラフィックス描画処理命令を取得し、２次元グラフィックス配置情報取得部２０３で２次元グラフィックス配置情報を取得し、投影条件取得部２０４で投影条件に関する情報を取得する。そして、視認効果算出部２０５では、取得された２次元グラフィックス配置情報及び投影条件に関する情報に基づいて、２次元グラフィックスを配置する３次元仮想空間内の視点の位置に基づく視認効果を算出し、２次元グラフィックス描画処理実行部２０６では、算出された視認効果に応じて２次元グラフィックス描画処理命令を実行して、ラスタ画像を生成する処理を行う。【選択図】図２
2010286906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたグラフィックス処理命令の処理を行うグラフィックス処理装置であって、
前記グラフィックス処理命令から、２次元グラフィックス描画処理命令を取得する２次元グラフィックス描画処理命令取得手段と、
前記グラフィックス処理命令から、２次元グラフィックスの配置に係る２次元グラフィックス配置情報を取得する２次元グラフィックス配置情報取得手段と、
前記グラフィックス処理命令から、投影条件に関する情報を取得する投影条件取得手段と、
前記２次元グラフィックス配置情報および前記投影条件に関する情報に基づいて、前記２次元グラフィックスを配置する３次元仮想空間内の視点の位置に基づく視認効果を算出する視認効果算出手段と、
前記視認効果に応じて前記２次元グラフィックス描画処理命令を実行して、ラスタ画像を生成する処理を行う２次元グラフィックス描画処理実行手段と
を有することを特徴とするグラフィックス処理装置。
【請求項２】
前記視認効果に応じて、前記２次元グラフィックス配置情報に係る配置領域を分割し、条件つき２次元グラフィックス配置情報を生成する２次元グラフィックス配置情報処理手段を更に有し、
前記２次元グラフィックス描画処理実行手段は、前記条件つき２次元グラフィックス配置情報に基づいて前記２次元グラフィックス描画処理命令を実行することを特徴とする請求項１に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項３】
前記視認効果算出手段は、前記視認効果として、可視か不可視かを判定するための算出を行うものであり、
前記２次元グラフィックス描画処理実行手段は、前記可視である場合に、前記２次元グラフィックス描画処理命令を実行することを特徴とする請求項１に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項４】
前記視認効果算出手段は、前記可視である場合に、視認性が良好か困難かを判定するための算出を更に行うものであり、
前記２次元グラフィックス描画処理実行手段は、前記視認性が良好か困難かに応じて前記２次元グラフィックス描画処理命令を実行することを特徴とする請求項３に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項５】
前記２次元グラフィックス配置情報処理手段は、前記視認効果に応じて、可視の条件つき２次元グラフィックス配置情報を生成し、
前記２次元グラフィックス描画処理実行手段は、前記可視の条件つき２次元グラフィックス配置情報に基づいて前記２次元グラフィックス描画処理命令を実行することを特徴とする請求項２に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項６】
前記２次元グラフィックス配置情報処理手段は、前記視認効果に応じて、視認性が良好か困難かを示す視認性の条件つき２次元グラフィックス配置情報を生成し、
前記２次元グラフィックス描画処理実行手段は、前記視認性の条件つき２次元グラフィックス配置情報に基づいて前記２次元グラフィックス描画処理命令を実行することを特徴とする請求項２に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項７】
前記２次元グラフィックス描画処理実行手段は、前記視認性が良好である場合に、画質優先モードで前記２次元グラフィックス描画処理命令を実行し、前記視認性が困難である場合に、速度優先モードで前記２次元グラフィックス描画処理命令を実行することを特徴とする請求項４または６に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項８】
前記２次元グラフィックス描画処理実行手段は、前記２次元グラフィックス描画処理命令がベクターグラフィックスに係るものである場合、前記速度優先モードではアンチエイリアス処理を行わず、前記画質優先モードではアンチエイリアス処理を行うことを特徴とする請求項７に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項９】
前記２次元グラフィックス描画処理実行手段は、前記２次元グラフィックス描画処理命令がラスタグラフィックスに係るものである場合、リサンプリングの計算を、前記速度優先モードではニアレストネイバー法を使用し、前記画質優先モードではバイリニア法を使用することを特徴とする請求項７に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項１０】
前記視認効果算出手段は、入力された３次元照明効果情報に基づく前記２次元グラフィックスの明度によって、前記視認効果を算出することを特徴とする請求項１に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項１１】
前記２次元グラフィックス配置情報は、前記３次元仮想空間内における曲面または平面として与えられることを特徴とする請求項１に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項１２】
前記２次元グラフィックス配置情報は、前記３次元仮想空間内における曲面または平面の方程式で与えられることを特徴とする請求項１に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項１３】
前記投影条件は、投影面の条件と前記視点の条件によって定義され、透視投影法を用いて投影する条件を定めるものであることを特徴とする請求項１に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項１４】
前記投影条件は、投影面の条件によって定義され、平行投影法を用いて投影する条件を定めるものであることを特徴とする請求項１に記載のグラフィックス処理装置。
【請求項１５】
入力されたグラフィックス処理命令の処理を行うグラフィックス処理装置によるグラフィックス処理方法であって、
前記グラフィックス処理命令から、２次元グラフィックス描画処理命令を取得する２次元グラフィックス描画処理命令取得ステップと、
前記グラフィックス処理命令から、２次元グラフィックスの配置に係る２次元グラフィックス配置情報を取得する２次元グラフィックス配置情報取得ステップと、
前記グラフィックス処理命令から、投影条件に関する情報を取得する投影条件取得ステップと、
前記２次元グラフィックス配置情報および前記投影条件に関する情報に基づいて、前記２次元グラフィックスを配置する３次元仮想空間内の視点の位置に基づく視認効果を算出する視認効果算出ステップと、
前記視認効果に応じて前記２次元グラフィックス描画処理命令を実行して、ラスタ画像を生成する処理を行う２次元グラフィックス描画処理実行ステップと
を有することを特徴とするグラフィックス処理方法。
【請求項１６】
入力されたグラフィックス処理命令の処理を行うグラフィックス処理装置によるグラフィックス処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記グラフィックス処理命令から、２次元グラフィックス描画処理命令を取得する２次元グラフィックス描画処理命令取得ステップと、
前記グラフィックス処理命令から、２次元グラフィックスの配置に係る２次元グラフィックス配置情報を取得する２次元グラフィックス配置情報取得ステップと、
前記グラフィックス処理命令から、投影条件に関する情報を取得する投影条件取得ステップと、
前記２次元グラフィックス配置情報および前記投影条件に関する情報に基づいて、前記２次元グラフィックスを配置する３次元仮想空間内の視点の位置に基づく視認効果を算出する視認効果算出ステップと、
前記視認効果に応じて前記２次元グラフィックス描画処理命令を実行して、ラスタ画像を生成する処理を行う２次元グラフィックス描画処理実行ステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力されたグラフィックス処理命令の処理を行うグラフィックス処理装置及びグラフィックス処理方法、並びに、当該グラフィックス処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、２次元グラフィックスを３次元仮想空間内に配置して描画処理する方法として、テクスチャマッピングという手法を用いることが一般的であった。このテクスチャマッピングは、３次元仮想空間内の３次元オブジェクトの面にラスタ画像を貼り付けているかのようにレンダリング処理を行うもので、主に３次元オブジェクトの質感を表現するために用いられている。
【０００３】
近年では、テクスチャマッピング処理を専門に行うハードウェアを実装することによって、高速に３次元グラフィックス処理が行えるようになっている。また、一般的に、３次元オブジェクトのレンダリング処理では、Ｚバッファ法などによって隠面消去処理が行われ、３次元オブジェクトにおいて他のオブジェクトや面によって見えない部分を描画しないようにしている。さらに、従来、静止画テクスチャのみをサポートした描画装置を用いて、静止画と動画を区別なく扱うことができるようにするための方法が提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５３５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、３次元仮想空間内に配置する２次元グラフィックスが、時間経過とともに内容が変化するアニメーションを含んでいる場合について説明する。この場合、従来の手法によれば、例えば２次元グラフィックス描画処理によって生成されるビットマップデータをテクスチャとして３次元オブジェクトの面に貼り付け、レンダリングする処理を繰り返し行う必要がある。
【０００６】
しかしながら、従来の手法の場合、２次元グラフィックス描画処理は、３次元オブジェクトの隠面処理によってレンダリングされない面に対してもテクスチャ画像を生成する必要があった。そのため、複雑な２次元グラフィックスを処理する場合や、複数の２次元グラフィックスを処理する場合、２次元グラフィックス描画処理の負荷が大きくなる。その結果、アニメーションが滑らかに動かず、いわゆるコマ落ちの現象が発生するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、３次元仮想空間内に２次元グラフィックスを配置して描画処理する際に、視認性を低下させることなく処理負荷の低減を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のグラフィックス処理装置は、入力されたグラフィックス処理命令の処理を行うグラフィックス処理装置であって、前記グラフィックス処理命令から、２次元グラフィックス描画処理命令を取得する２次元グラフィックス描画処理命令取得手段と、前記グラフィックス処理命令から、２次元グラフィックスの配置に係る２次元グラフィックス配置情報を取得する２次元グラフィックス配置情報取得手段と、前記グラフィックス処理命令から、投影条件に関する情報を取得する投影条件取得手段と、前記２次元グラフィックス配置情報および前記投影条件に関する情報に基づいて、前記２次元グラフィックスを配置する３次元仮想空間内の視点の位置に基づく視認効果を算出する視認効果算出手段と、前記視認効果に応じて前記２次元グラフィックス描画処理命令を実行して、ラスタ画像を生成する処理を行う２次元グラフィックス描画処理実行手段とを有する。
また、本発明は、上述したグラフィックス処理装置によるグラフィックス処理方法、及び、当該グラフィックス処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、３次元仮想空間内に２次元グラフィックスを配置して描画処理する際に、視認性を低下させることなく処理負荷の低減を実現することができる。特に、２次元グラフィックスが、時間経過とともに変化する場合に、処理負荷の更なる低減を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るグラフィックス処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るグラフィックス処理装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るグラフィックス処理装置によるグラフィックス処理方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態を示し、図２のグラフィックス処理命令受信部で受信するグラフィックス処理命令の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態を示し、図４（ａ）の投影条件に示されている平行投影法の概念を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第１の実施形態を示し、図２の視認効果算出部による視認効果の算出を説明するための模式図である。
【図７】本発明の第１の実施形態を示し、図３のステップＳ３０６における描画処理の詳細な処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図３のステップＳ３０６における描画処理の処理結果の一例を示す模式図である。
【図９】本発明の第２の実施形態を示し、視認効果を説明するための模式図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態を示し、図３のステップＳ３０６における描画処理の詳細な処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】アンチエイリアス処理の概念について説明した模式図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係るグラフィックス処理装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るグラフィックス処理装置によるグラフィックス処理方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施形態を示し、図１２のグラフィックス処理命令受信部で受信するグラフィックス処理命令の一例を示す模式図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態を示し、図１３のステップＳ１３０５及びステップＳ１３０６の処理内容を説明するための模式図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態を示し、図１３のステップＳ１３０７の処理内容を説明するための模式図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態を示し、図１３のステップＳ１３０７における描画処理の詳細な処理の一例を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第３の実施形態を示し、図１３のステップＳ１３０７における描画処理の処理結果の一例を示す模式図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態を示し、図１３のステップＳ１３０８における描画処理の処理結果の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るグラフィックス処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【００１４】
図１のグラフィックス処理装置１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、外部メモリ１０４、入力デバイス１０５、表示部１０６、通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）１０７、及び、バス１０８のハードウェア構成を有して構成されている。
【００１５】
ＣＰＵ１０１は、例えば、ＲＯＭ１０３或いは外部メモリ１０４に記憶されたプログラムやデータを用いて、グラフィックス処理装置１００全体の制御を行う。
【００１６】
ＲＡＭ１０２は、ＳＤＲＡＭ、ＤＲＡＭなどによって構成され、ＲＯＭ１０３或いは外部メモリ１０４からロードされたプログラムやデータを一時的に記憶するエリアを備えるとともに、ＣＰＵ１０１が各種の処理を行うために必要とするワークエリアを備える。
【００１７】
ＲＯＭ１０３は、変更を必要としないプログラムや各種のパラメータ等の情報などを格納している。
【００１８】
外部メモリ１０４は、例えば、オペレーティングシステム（ＯＳ）やＣＰＵが実行するプログラム、更には本実施形態の説明において既知としている情報などを記憶している。
【００１９】
入力デバイス１０５は、例えば、マウスやキーボード等を具備して構成されており、ユーザがグラフィックス処理装置１００に対して各種の指示を行う際に操作され、当該指示をＣＰＵ１０１等に入力する。
【００２０】
表示部１０６は、例えば、モニタ等を具備して構成されており、ＣＰＵ１０１の制御に基づいて、前記プログラムによって描画された表示画面（表示画像）をモニタに出力する。
【００２１】
通信Ｉ／Ｆ１０７は、グラフィックス処理装置１００と外部装置との間で行われる各種の情報やデータの送受信を司るものである。
【００２２】
バス１０８は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、外部メモリ１０４、入力デバイス１０５、表示部１０６及び通信Ｉ／Ｆ１０７を相互に通信可能に接続する。
【００２３】
次に、グラフィックス処理装置１００の機能構成について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係るグラフィックス処理装置の機能構成の一例を示すブロック図である。ここで、図２において、図１と同様の機能の構成については、同じ符号を付しており、また、図２に示すグラフィックス処理装置を「グラフィックス処理装置１００−１」として説明を行う。
【００２４】
図２のグラフィックス処理装置１００−１は、グラフィックス処理命令受信部２０１、２次元グラフィックス描画処理命令取得部２０２、２次元グラフィックス配置情報取得部２０３、投影条件取得部２０４の機能構成を有して構成されている。さらに、図２のグラフィックス処理装置１００−１は、視認効果算出部２０５、２次元グラフィックス描画処理実行部２０６、３次元グラフィックス描画部２０７、表示部（モニタ）１０６の機能構成を有して構成されている。
【００２５】
図２のグラフィックス処理命令受信部２０１は、例えば、図１に示すＣＰＵ１０１及びＲＯＭ１０３或いは外部メモリ１０４に記憶されたプログラム、並びに、入力デバイス１０５或いは通信Ｉ／Ｆ１０７から構成される。また、図２の２０２〜２０７は、例えば、図１に示すＣＰＵ１０１及びＲＯＭ１０３或いは外部メモリ１０４に記憶されたプログラムから構成される。
【００２６】
このグラフィックス処理装置１００−１は、グラフィックス処理命令を入力とし、グラフィックス処理の結果を表示部１０６に出力するものである。ここで、二次元グラフィックス描画処理命令は、例えば、入力デバイス１０５或いは通信Ｉ／Ｆ１０７を介して入力された情報に基づきプログラムの実行によって呼び出されるものである。
【００２７】
グラフィックス処理命令受信部２０１は、グラフィックス処理装置１００−１に入力された情報に基づきグラフィックス処理命令を受信する処理を行う。
【００２８】
２次元グラフィックス描画処理命令取得部２０２は、グラフィックス処理命令受信部２０１で受信したグラフィックス処理命令から、２次元グラフィックス描画処理命令を取得する処理を行う。２次元グラフィックス配置情報取得部２０３は、グラフィックス処理命令受信部２０１で受信したグラフィックス処理命令から、２次元グラフィックスの配置に係る２次元グラフィックス配置情報を取得する処理を行う。投影条件取得部２０４は、グラフィックス処理命令受信部２０１で受信したグラフィックス処理命令から、投影条件に関する情報を取得する処理を行う。
【００２９】
視認効果算出部２０５は、２次元グラフィックス配置情報取得部２０３で取得した２次元グラフィックス配置情報と、投影条件取得部２０４で取得した投影条件に関する情報に基づいて、視認効果を算出する処理を行う。具体的に、視認効果算出部２０５は、２次元グラフィックスを配置する３次元仮想空間内の視点の位置に基づく視認効果を算出する。
【００３０】
２次元グラフィックス描画処理実行部２０６は、視認効果算出部２０５で算出した視認効果に応じて、２次元グラフィックス描画処理命令取得部２０２で取得した２次元グラフィックス描画処理命令を実行して、ラスタ画像を生成する処理を行う。
【００３１】
３次元グラフィックス描画部２０７は、２次元グラフィックス配置情報に基づいて２次元グラフィックス描画処理実行部２０６で生成したラスタ画像を３次元仮想空間内に配置し、投影条件に従って投影描画処理を行う。
【００３２】
次に、グラフィックス処理装置１００−１によるグラフィックス処理方法の処理手順について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態に係るグラフィックス処理装置によるグラフィックス処理方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００３３】
まず、ステップＳ３０１において、グラフィックス処理命令受信部２０１は、グラフィックス処理装置１００−１に入力された情報に基づきグラフィックス処理命令を受信する処理を行う。
【００３４】
ここで、本実施形態のグラフィックス処理命令について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態を示し、図２のグラフィックス処理命令受信部２０１で受信するグラフィックス処理命令の一例を示す模式図である。
【００３５】
図４（ａ）には、グラフィックス処理命令に含まれる、２次元グラフィックス描画処理命令４１０、２次元グラフィックス配置情報４２０、及び、投影条件４３０が示されている。また、図４（ａ）には、２次元グラフィックス描画処理命令４１０として円を描画するベクトルグラフィックスの描画命令である、第１のグラフィックス処理命令４０１、第２のグラフィックス処理命令４０２、第３のグラフィックス処理命令４０３が示されている。
【００３６】
図４（ｂ）は、図４（ａ）の２次元グラフィックス描画処理命令４１０における円描画処理命令について示したものである。ここで、円描画処理命令は、図４（ｂ）に示すように、幅６、高さ６の白色の背景ビットマップ画像に対して、背景ビットマップ画像の中心に半径３の円を描画する処理である。
【００３７】
また、図４（ａ）の２次元グラフィックス配置情報４２０としては、配置する３次元仮想空間内の平面の法線ベクトル、座標の範囲、平面が通る点を指定している。また、図４（ａ）の投影条件４３０としては、視点の条件や、投影面の条件及びその投影方法が定義されている。ここで、法線ベクトルの向きは、平面の表を示すものとする。
【００３８】
図５は、本発明の第１の実施形態を示し、図４（ａ）の投影条件４３０に示されている平行投影法の概念を説明するための模式図である。具体的に、図５は、図４に示したグラフィックス処理命令の例をもとにして、本実施形態における座標系と視点の位置、投影面の位置、及び、平行投影法の概念が示されている。平行投影法によるＸＹ平面への投影では、視点の位置までの遠近に関係なく、任意の点（ｐ，ｑ，ｒ）は、ＸＹ平面上の点（ｐ，ｑ，０）に投影される。
【００３９】
ここで、再び、図３の説明に戻る。
ステップＳ３０１の処理が終了すると、続いて、ステップＳ３０２において、２次元グラフィックス描画処理命令取得部２０２は、ステップＳ３０１で受信したグラフィックス処理命令から、２次元グラフィックス描画処理命令を取得する処理を行う。
【００４０】
続いて、ステップＳ３０３において、２次元グラフィックス配置情報取得部２０３は、ステップＳ３０１で受信したグラフィックス処理命令から、２次元グラフィックスの配置に係る２次元グラフィックス配置情報を取得する処理を行う。
【００４１】
続いて、ステップＳ３０４において、投影条件取得部２０４は、ステップＳ３０１で受信したグラフィックス処理命令から、投影条件に関する情報を取得する処理を行う。
【００４２】
続いて、ステップＳ３０５において、視認効果算出部２０５は、ステップＳ３０３で取得された２次元グラフィックス配置情報とステップＳ３０４で取得された投影条件に関する情報に基づいて、視認効果として、可視か不可視かを判定するための算出処理を行う。
【００４３】
ここで、視認効果算出部２０５による視認効果の算出について更に詳しく説明する。
可視か不可視かの分類は、視点の位置から平面の表が見えているかどうかによって分類できる。即ち、２次元グラフィックスを配置する３次元仮想空間内の平面の法線ベクトルとＺ軸の正方向の単位ベクトル（０，０，１）との内積を計算し、内積が負であれば可視、０または正であれば不可視と判定する。
【００４４】
図６は、本発明の第１の実施形態を示し、図２の視認効果算出部２０５による視認効果の算出を説明するための模式図である。具体的に、図６（ａ）〜図６（ｃ）は、図４で示したグラフィック処理命令の２次元グラフィックス配置情報４２０と、投影条件４３０における投影面及び視点の位置関係について、Ｙ軸の正方向から見た図である。この際、投影面は、いずれの場合もＸＹ平面となっているので、Ｘ軸の軸上に重なっている。また、２次元グラフィックス配置情報４２０で示されている平面は、いずれもＹ軸に平行な平面であるので、Ｙ軸方向から見た場合には、図６に示すように線分となる。
【００４５】
図６（ａ）は、図４の第１のグラフィックス処理命令４０１に関して図示したものである。第１のグラフィックス処理命令４０１の法線ベクトルの情報は、図４に示すように、（０，０，−１）である。この場合、視認効果算出部２０５は、取得した法線ベクトル（０，０，−１）と、Ｚ軸の正方向の単位ベクトル（０，０，１）との内積を計算する。この場合、計算結果は−１となり負なので、可視と判定される。
【００４６】
図６（ｂ）は、図４の第２のグラフィックス処理命令４０２に関して図示したものである。第２のグラフィックス処理命令４０２の法線ベクトルの情報は、図４に示すように、（−１，０，１）である。この場合、視認効果算出部２０５は、取得した法線ベクトル（−１，０，１）と、Ｚ軸の正方向の単位ベクトル（０，０，１）との内積を計算する。この場合、計算結果は１となり正なので、不可視と判定される。
【００４７】
図６（ｃ）は、図４の第３のグラフィックス処理命令４０３に関して図示したものである。第３のグラフィックス処理命令４０３の法線ベクトルの情報は、図４に示すように、（−０．８６６，０，−０．５）である。この場合、視認効果算出部２０５は、取得した法線ベクトル（−０．８６６，０，−０．５）と、Ｚ軸の正方向の単位ベクトル（０，０，１）との内積を計算する。この場合、計算結果は−０．５となり負なので、可視と判定される。
【００４８】
ここで、再び、図３の説明に戻る。
ステップＳ３０５の処理が終了すると、ステップＳ３０６に進む。
ステップＳ３０６に進むと、まず、２次元グラフィックス描画処理実行部２０６は、ステップＳ３０５における可視か不可視かの判定結果に応じて、ステップＳ３０２で取得された２次元グラフィックス描画処理命令を実行して、ラスタ画像を生成する処理を行う。次いで、３次元グラフィックス描画部２０７は、２次元グラフィックス配置情報に基づいて２次元グラフィックス描画処理実行部２０６で生成したラスタ画像を３次元仮想空間内に配置し、投影条件に従って投影した描画処理を行う。
【００４９】
続いて、ステップＳ３０７において、グラフィックス処理装置１００−１（例えばグラフィックス処理命令受信部２０１）は、処理対象のグラフィックス処理命令の処理が終了したか否かを判断する。
【００５０】
ステップＳ３０７の判断の結果、処理対象のグラフィックス処理命令の処理が終了していない（未処理のグラフィックス処理命令が存在する）場合には、ステップＳ３０１に戻って、未処理のグラフィックス処理命令に対する処理を行う。
【００５１】
一方、ステップＳ３０７の判断の結果、処理対象のグラフィックス処理命令の処理が終了した場合には、図３のフローチャートの処理を終了する。
【００５２】
次に、図３のステップＳ３０６の処理の詳細について説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態を示し、図３のステップＳ３０６における描画処理の詳細な処理の一例を示すフローチャートである。
【００５３】
まず、ステップＳ７０１において、２次元グラフィックス描画処理実行部２０６は、ステップＳ３０５の視認効果の算出処理の結果が可視であるか否かを判断する。そして、ステップＳ７０１の判断の結果、可視でない（不可視である）場合には、図７のフローチャートにおける処理を終了する。
【００５４】
一方、ステップＳ７０１で可視と判断された場合には、ステップＳ７０２に進む。
ステップＳ７０２に進むと、２次元グラフィックス描画処理実行部２０６は、ステップＳ３０２で取得した２次元グラフィックス描画処理命令を実行して、ラスタ画像（ビットマップ画像）を生成する処理を行う。
【００５５】
続いて、ステップＳ７０３において、３次元グラフィックス描画部２０７は、ステップＳ７０２で生成したラスタ画像（ビットマップ画像）を３次元仮想空間に配置し、投影描画処理を行う。その後、図７のフローチャートにおける処理を終了する。
【００５６】
図８は、図３のステップＳ３０６における描画処理の処理結果の一例を示す模式図である。
【００５７】
ここで、図４（ａ）の第１のグラフィックス処理命令４０１に関しては、円描画処理を行うことにより、図４（ｂ）に示すようなビットマップ画像が生成される。この場合、生成されたビットマップ画像は、図６（ａ）に示す位置に配置される。そして、これを投影面、即ちＸＹ平面に投影した結果は、図８（ａ）に示すようになる。
【００５８】
また、図４（ａ）の第２のグラフィックス処理命令４０２に関しては、円描画処理がなされず、投影、描画処理も行われないので、図８（ｂ）に示すように出力がされない。
【００５９】
また、図４（ａ）の第３のグラフィックス処理命令４０３に関しては、第１のグラフィックス処理命令４０１と同様に、円描画処理を行うことにより、図４（ｂ）に示すようなビットマップ画像が生成される。この場合、生成されたビットマップ画像は、図６（ｃ）に示す位置に配置される。そして、これを投影面、即ちＸＹ平面に投影した結果は、図８（ｃ）に示すようになる。
【００６０】
以上の処理によって、２次元グラフィックスを３次元仮想空間に配置して、投影し、描画された結果の出力が終了する。なお、本実施形態では、投影条件として、平行投影法のみ説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、透視投影法を用いてもよい。
【００６１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態に係るグラフィックス処理装置のハードウェア構成は、図１に示す第１の実施形態に係るグラフィックス処理装置のハードウェア構成と同様であるため、その詳細な説明は省略する。また、第２の実施形態に係るグラフィックス処理装置の機能構成は、図２に示す第１の実施形態に係るグラフィックス処理装置の機能構成と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
第１の実施形態では、図２の視認効果算出部２０５による視認効果の算出において、可視、不可視の２種類に分類する例を説明した。第２の実施形態では、２次元グラフィックスを配置する面の法線ベクトルと視線ベクトルとのなす角度θを視認効果として算出する方法について説明する。具体的に、第２の実施形態は、図２に示す視認効果算出部２０５、並びに、当該視認効果算出部２０５の処理内容の変更に基づく２次元グラフィックス描画処理実行部２０６の処理の内容が第１の実施形態と異なる。
【００６３】
平行投影法において、視線ベクトルは、視点の位置から投影面に向かう、投影面に対して垂直なベクトルである。一般的に３次元仮想空間内の平面は、視線ベクトルに対して平行に近ければ近いほど見えにくく、垂直に近い面の方が見やすい。
【００６４】
図９は、本発明の第２の実施形態を示し、視認効果を説明するための模式図である。具体的に、図９には、立方体の各面に同じグラフィックスを貼り付けて描画した場合について示している。立方体面９０１は、立方体面９０２や立方体面９０３に比べて、視線ベクトルに対して垂直に近いので、見えやすくなっている。
【００６５】
本発明の第２の実施形態に係るグラフィックス処理装置によるグラフィックス処理方法の処理手順の一例について、上述した図３のフローチャートを用いて説明する。
【００６６】
まず、第２の実施形態では、第１の実施形態におけるステップＳ３０１〜Ｓ３０４の処理を経る。このステップＳ３０１〜Ｓ３０４の処理は、第１の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。また、入力されるグラフィックス処理命令、及び、これに関連する説明に関しても、第１の実施形態において説明に用いた図４〜図６を適用することができる。
【００６７】
ステップＳ３０４の処理が終了すると、ステップＳ３０５に進む。
ステップＳ３０５に進むと、視認効果算出部２０５は、ステップＳ３０３で取得した２次元グラフィックス配置情報とステップＳ３０４で取得した投影条件に関する情報に基づいて、視認効果を算出する処理を行う。ここで、第２の実施形態におけるステップＳ３０５の視認効果の算出方法について説明する。
【００６８】
第２の実施形態では、視認効果算出部２０５は、まず、ステップＳ３０４で取得された投影条件から、視線ベクトルを取得する処理を行う。例えば、図４（ａ）に示す投影条件では、視線ベクトルは、単位ベクトルに正規化して、（０，０，１）と求めることができる。
【００６９】
次に、視認効果算出部２０５は、ステップＳ３０３で取得された２次元グラフィックス配置情報から、平面の法線ベクトルを取得する処理を行う。次に、視認効果算出部２０５は、２次元グラフィックスを配置する３次元仮想空間内の平面の法線ベクトルと視線ベクトル（０，０，１）との内積を計算する。次に、視認効果算出部２０５は、求めた内積を、視線ベクトルの長さと平面の法線ベクトルの長さとの積で割る。ここで、求められた値は、視線ベクトルと平面の法線ベクトルとのなす角の余弦値である。そして、視認効果算出部２０５は、角度を求めるために、更にこの値の逆余弦値を計算する。この計算の結果は、角度０〜１８０°の範囲となる。
【００７０】
ここで、図４（ａ）で示したグラフィックス処理命令４０１〜４０３について、視認効果として、２次元グラフィックスを配置する面の法線ベクトルと視線ベクトルとのなす角度θの算出結果について説明する。
【００７１】
具体的に、第１のグラフィックス処理命令４０１については、視認効果として、２次元グラフィックスを配置する面の法線ベクトルと視線ベクトルとのなす角度θ＝１８０°が算出される。第２のグラフィックス処理命令４０２については、視認効果として、２次元グラフィックスを配置する面の法線ベクトルと視線ベクトルとのなす角度θ＝４５°が算出される。第３のグラフィックス処理命令４０３については、視認効果として、２次元グラフィックスを配置する面の法線ベクトルと視線ベクトルとのなす角度θ＝１２０°が算出される。
【００７２】
ここで、再び、図３の説明に戻る。
ステップＳ３０５の処理が終了すると、ステップＳ３０６に進む。
ステップＳ３０６に進むと、まず、２次元グラフィックス描画処理実行部２０６は、ステップＳ３０５における視認効果の算出結果に応じて、ステップＳ３０２で取得された２次元グラフィックス描画処理命令を実行して、ラスタ画像を生成する処理を行う。具体的に、本例では、２次元グラフィックスを配置する面の法線ベクトルと視線ベクトルとのなす角度θに応じて、ステップＳ３０２で取得された２次元グラフィックス描画処理命令を実行して、ラスタ画像を生成する処理を行う。次いで、３次元グラフィックス描画部２０７は、２次元グラフィックス配置情報に基づいて２次元グラフィックス描画処理実行部２０６で生成したラスタ画像を３次元仮想空間内に配置し、投影条件に従って投影描画処理を行う。
【００７３】
続いて、ステップＳ３０７において、グラフィックス処理装置１００−１（例えばグラフィックス処理命令受信部２０１）は、処理対象のグラフィックス処理命令の処理が終了したか否かを判断する。
【００７４】
ステップＳ３０７の判断の結果、処理対象のグラフィックス処理命令の処理が終了していない（未処理のグラフィックス処理命令が存在する）場合には、ステップＳ３０１に戻って、未処理のグラフィックス処理命令に対する処理を行う。
【００７５】
一方、ステップＳ３０７の判断の結果、処理対象のグラフィックス処理命令の処理が終了した場合には、図３のフローチャートの処理を終了する。
【００７６】
次に、図３のステップＳ３０６の処理の詳細について説明する。
図１０は、本発明の第２の実施形態を示し、図３のステップＳ３０６における描画処理の詳細な処理の一例を示すフローチャートである。
【００７７】
まず、ステップＳ１００１において、２次元グラフィックス描画処理実行部２０６は、ステップＳ３０５の視認効果の算出処理の結果である角度θが、９０°≧θ≧０°を満たすか否かを判断する。そして、ステップＳ１００１の判断の結果、角度θが９０°≧θ≧０°を満たす場合には、２次元グラフィックスを配置する面が不可視であると判定し、図１０のフローチャートにおける処理を終了する。この場合、例えば、図４（ａ）に示す第２のグラフィックス処理命令４０２は、角度θ＝４５°であるため、不可視であると判定される。
【００７８】
一方、ステップＳ１００１で角度θが９０°≧θ≧０°を満さない（即ち、角度θが１８０°≧θ＞９０°である）と判断された場合には、２次元グラフィックスを配置する面が可視であると判定し、ステップＳ１００２に進む。
ステップＳ１００２に進むと、２次元グラフィックス描画処理実行部２０６は、ステップＳ３０５の視認効果の算出処理の結果である角度θが、予め設定されている角度の閾値φよりも大きいか否かを判断する。ここで、閾値φは、例えばＲＯＭ１０３或いは外部メモリ１０４に予め格納されている１８０°≧φ＞９０°を満たす角度の閾値であり、視認性が良好であるか困難であるかを判別するための閾値である。
【００７９】
本例では、閾値φとして角度１３５°を適用し、θ＞１３５°のとき、その面は視認性が良好であり、また、θ≦１３５°のとき、その面は視認が困難であると判定する。この場合、例えば、図４（ａ）の第１のグラフィックス処理命令４０１は、角度θ＝１８０°であるため、視認性が良好と判定され、一方、第３のグラフィックス処理命令４０３は、角度θ＝１２０°であるため、視認困難と判定される。
【００８０】
ステップＳ１００２の判断の結果、角度θが閾値φ（本例では１３５°）よりも大きい場合には、ステップＳ１００３に進む。
ステップＳ１００３に進むと、例えば２次元グラフィックス描画処理実行部２０６は、２次元グラフィックス描画処理モードを画質優先モードに設定する。
【００８１】
一方、ステップＳ１００２の判断の結果、角度θが閾値φよりも大きくない（即ち角度θが閾値φ以下である）場合には、ステップＳ１００４に進む。
ステップＳ１００４に進むと、例えば２次元グラフィックス描画処理実行部２０６は、２次元グラフィックス描画処理モードを速度優先モードに設定する。
【００８２】
ステップＳ１００３又はＳ１００４の処理が終了すると、ステップＳ１００５に進む。
ステップＳ１００５に進むと、２次元グラフィックス描画処理実行部２０６は、設定した２次元グラフィックス描画処理モードに応じてステップＳ３０２で取得した２次元グラフィックス描画処理命令を実行する。そして、２次元グラフィックス描画処理実行部２０６は、ラスタ画像（ビットマップ画像）を生成する処理を行う。
【００８３】
続いて、ステップＳ１００６において、３次元グラフィックス描画部２０７は、ステップＳ１００５で生成したラスタ画像（ビットマップ画像）を３次元仮想空間に配置し、投影描画処理を行う。その後、図１０のフローチャートにおける処理を終了する。
【００８４】
ここで、ステップＳ１００３で設定される画質優先モード、及び、ステップＳ１００４で設定される速度優先モードについて説明する。
２次元グラフィックス描画処理では、画質優先モードを設定した場合には、速度優先モードを設定した場合よりもグラフィックスの画質を高品位に描画する一方で、速度優先モードを設定した場合よりもグラフィックスの処理速度が遅くなる。また、速度優先モードを設定した場合には、逆に、画質優先モードを設定した場合よりもグラフィックスの処理速度が速いが、その画質は画質優先モードを設定した場合よりも劣るものとなる。
【００８５】
ここでは、一例としてアンチエイリアス処理について、図４に示した円描画処理命令を処理する場合について説明する。
【００８６】
通常のグラフィックス処理では、ピクセルよりも細かい単位で描画処理を行うことができないため、輪郭に、いわゆるジャギーが発生する。そのため、描画する図形の輪郭が背景の色と融合するように、境界のピクセルの色を、背景の色との混色の計算を行って決定し、色の勾配を滑らかにする。この処理がアンチエイリアス処理である。
【００８７】
このアンチエイリアス処理について、図４の円描画処理命令を例に説明する。
図１１は、アンチエイリアス処理の概念について説明した模式図である。
具体的に、図１１（ａ）は、白色のビットマップ画像に対して円描画処理命令をアンチエイリアス処理なしで描画処理した際のピクセルの状態の一部を示した図である。この場合、アンチエイリアス処理が行われないため、図形内のピクセルはもちろんのこと、輪郭のピクセルはすべて黒色に変更される。
【００８８】
一方、図１１（ｂ）は、白色のビットマップ画像に対して円描画処理命令をアンチエイリアス処理ありで描画処理した際のピクセルの状態の一部を示した図である。この場合、図形内のピクセルは黒色に変更されているが、図形の輪郭上のピクセルは黒色、濃灰色、薄灰色に変更されている。ここで、濃灰色及び薄灰色のピクセルは、背景の白色と図形の黒色の中間色として計算される色である。図１１（ｂ）で示した例では、４階調のアンチエイリアス処理となっているが、３階調以上の階調数であれば、いずれであってもよい。
【００８９】
アンチエイリアス処理では、図形の色と背景ビットマップ画像の色との中間色を計算しなければならない。そして、アンチエイリアス処理を行う場合には、同じ図形を描画する際にアンチエイリアス処理を行わない場合と比べて、処理速度が遅くなる。一方で、アンチエイリアス処理を行う場合には、アンチエイリアス処理を行わない場合に発生するジャギーが目立たなくなるので、より画質が高くなる。ここで、適用できる２次元グラフィックス描画処理命令として、曲線、線分を組み合わせた任意の図形を描画する図形描画処理命令の他に、アウトラインフォントの描画処理命令がある。
【００９０】
そこで、本例では、速度優先モードとして、アンチエイリアス処理なしで図形を描画するアンチエイリアス無効モードとし、画質優先モードとして、アンチエイリアス処理を施しながら図形を描画するアンチエイリアス有効モードを適用する。
【００９１】
図４（ａ）の第１のグラフィックス処理命令４０１の場合には、ステップＳ１００３においてアンチエイリアス処理有効モードに設定され、ステップＳ１００５においてアンチエイリアス処理有効モードに基づく２次元グラフィックス描画処理が行われる。また、図４（ａ）の第３のグラフィックス処理命令４０３の場合には、ステップＳ１００４においてアンチエイリアス処理無効モードに設定され、ステップＳ１００５においてアンチエイリアス処理無効モードに基づく２次元グラフィックス描画処理が行われる。
【００９２】
そして、その後、ステップＳ１００６において、当該２次元グラフィックスを３次元仮想空間に配置して、投影し、描画された結果が表示部（モニタ）１０６に出力され、処理が終了する。
【００９３】
なお、本実施形態では、２次元グラフィックス描画処理命令がベクターグラフィックスに係るものであり、画質優先モード及び速度優先モードを、アンチエイリアス処理の有効及び無効で切り替える例について説明したが、この態様に限定されるものではない。本実施形態では、他の２次元グラフィックス描画処理を切り替えるものであっても構わない。
【００９４】
ここで、グラフィックス処理命令に含まれる２次元グラフィックス描画処理命令が、拡大、縮小、回転、剪断変形などの２次元アフィン変換処理を施してラスタ画像を描画するラスタグラフィックスに係るものであった場合について説明する。
【００９５】
ラスタ画像を生成する際に、２次元アフィン変換処理を施し、リサンプリングの計算をする手法として、ニアレストネイバー法とバイリニア法がよく使用される。ここで、ニアレストネイバー法は、２次元アフィン変換写像の写像先のピクセルから写像元の座標を計算し、最も近いピクセルの値を使用する方法である。また、バイリニア法は、２次元アフィン変換写像の写像先であるピクセルの色を決定する際に、ピクセルから写像元の座標を計算し、求まった座標に近隣の４ピクセルの値を補間する方法である。
【００９６】
そして、ニアレストネイバー法は、バイリニア法に比べて、色を決定する計算が単純であるため、処理が高速であるが、ほとんどの場合において画質の面で劣る。よって、本実施形態のグラフィックス処理装置では、画質優先モードとしてバイリニア法を使用した処理を行い、速度優先モードとしてニアレストネイバー法を使用した処理を行うようにしてもよい。
【００９７】
また、２次元グラフィックス描画処理命令に色のグラデーションの指定がある場合、グラデーションの中間色の計算を、画質優先モードでは詳細に、速度優先モードでは粗雑に行なうよう構成してもよい。具体的には、画質優先モードでは、Ｔｒｕｅ  Ｃｏｌｏｒで処理を行い、速度優先モードでは、Ｈｉｇｈ  Ｃｏｌｏｒで処理を行うように構成してもよい。
【００９８】
また、本実施形態では、視認効果として、２次元グラフィックスを配置する平面の法線ベクトルと視線ベクトルとのなす角を算出する構成の例を示したが、他の視認効果の算出方法を用いてもよい。例えば、処理対象とする２次元グラフィックスの、投影面における占める面積を計算し、ステップＳ１００３では、当該面積が予め設定された面積の閾値を超えている場合に、画質優先モードを設定する。そして、この場合、ステップＳ１００５では、当該画質優先モードに基づく描画処理が行われる。また、ステップＳ１００４では、投影面における占める面積が予め設定された面積の閾値以下である場合に、速度優先モードを設定する。そして、この場合、ステップＳ１００５では、当該速度優先モードに基づく描画処理が行われる。
【００９９】
また、視認効果の算出方法として、更に、視認効果算出部２０５に３次元照明効果情報を入力し、視認効果算出部２０５において、当該３次元照明効果情報に基づく２次元グラフィックスの明度によって視認効果を算出するようにしてもよい。より具体的には、当該３次元照明効果情報に基づく２次元グラフィックスを配置する平面等の明度によって視認効果を算出するようにしてもよい。この場合、ステップＳ１００２において、当該明度が、予め設定されている明度の閾値を超えているか否かによって、画質優先モードで描画処理するか速度優先モードで描画処理するかを判断する。具体的に、算出した明度が閾値を超えている場合には画質優先モードで描画処理を行い、それ以外の場合には速度優先モードで描画処理を行う。
【０１００】
また、本実施形態では、画質優先モードと速度優先モードの設定に際して、予め設定された閾値を使用する例を示したが、例えば、本実施形態に係るグラフィックス処理装置の処理負荷から閾値を制御するように構成してもよい。
【０１０１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態に係るグラフィックス処理装置のハードウェア構成は、図１に示す第１の実施形態に係るグラフィックス処理装置のハードウェア構成と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【０１０２】
図１２は、本発明の第３の実施形態に係るグラフィックス処理装置の機能構成の一例を示すブロック図である。ここで、図１２において、図２と同様の機能の構成については、同じ符号を付しており、また、図１２に示すグラフィックス処理装置を「グラフィックス処理装置１００−３」として説明を行う。
【０１０３】
図１２のグラフィックス処理装置１００−３は、図２に示す２０１〜２０５、２０７及び１０６の機能構成に加えて、更に２次元グラフィックス配置情報処理部１２０１を有し、また、２次元グラフィックス描画処理実行部１２０２を具備する。ここで、図１２では、図２に示す２次元グラフィックス描画処理実行部２０６の処理と処理内容が異なるため、２次元グラフィックス描画処理実行部１２０２と図示している。
【０１０４】
図１２の２次元グラフィックス配置情報処理部１２０１及び２次元グラフィックス描画処理実行部１２０２は、例えば、図１に示すＣＰＵ１０１及びＲＯＭ１０３或いは外部メモリ１０４に記憶されたプログラムから構成される。
【０１０５】
グラフィックス処理命令受信部２０１は、第１の実施形態と同様に、グラフィックス処理装置１００−１に入力された情報に基づきグラフィックス処理命令を受信する処理を行う。
【０１０６】
２次元グラフィックス描画処理命令取得部２０２は、第１の実施形態と同様に、グラフィックス処理命令受信部２０１で受信したグラフィックス処理命令から、２次元グラフィックス描画処理命令を取得する処理を行う。２次元グラフィックス配置情報取得部２０３は、第１の実施形態と同様に、グラフィックス処理命令受信部２０１で受信したグラフィックス処理命令から、２次元グラフィックスの配置に係る２次元グラフィックス配置情報を取得する処理を行う。投影条件取得部２０４は、第１の実施形態と同様に、グラフィックス処理命令受信部２０１で受信したグラフィックス処理命令から、投影条件に関する情報を取得する処理を行う。
【０１０７】
視認効果算出部２０５は、第１の実施形態と同様に、２次元グラフィックス配置情報取得部２０３で取得した２次元グラフィックス配置情報と、投影条件取得部２０４で取得した投影条件に関する情報に基づいて、視認効果を算出する処理を行う。
【０１０８】
２次元グラフィックス配置情報処理部１２０１は、視認効果算出部２０５で算出した視認効果に応じて、２次元グラフィックス配置情報に条件を追加し、条件つき２次元グラフィックス配置情報を生成する。具体的に、２次元グラフィックス配置情報処理部１２０１は、前記視認効果に応じて、２次元グラフィックス配置情報に係る配置領域を分割して、２次元グラフィックス配置情報に条件を追加し、条件つき２次元グラフィックス配置情報を生成する。
【０１０９】
２次元グラフィックス描画処理実行部１２０２は、条件つき２次元グラフィックス配置情報ごとに、２次元グラフィックス描画処理命令取得部２０２で取得した２次元グラフィックス描画処理命令を実行して、ラスタ画像を生成する処理を行う。
【０１１０】
３次元グラフィックス描画部２０７は、２次元グラフィックス描画処理実行部１２０２で生成したラスタ画像を、２次元グラフィックス配置情報に基づいて３次元仮想空間内に配置し、投影条件に従って描画処理を行う。
【０１１１】
次に、グラフィックス処理装置１００−３によるグラフィックス処理方法の処理手順について説明する。
図１３は、本発明の第３の実施形態に係るグラフィックス処理装置によるグラフィックス処理方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０１１２】
まず、ステップＳ１３０１において、グラフィックス処理命令受信部２０１は、グラフィックス処理装置１００−３に入力された情報に基づきグラフィックス処理命令を受信する処理を行う。
【０１１３】
ここで、本実施形態のグラフィックス処理命令について説明する。
図１４は、本発明の第３の実施形態を示し、図１２のグラフィックス処理命令受信部２０１で受信するグラフィックス処理命令１４００の一例を示す模式図である。
【０１１４】
図１４（ａ）には、グラフィックス処理命令１４００に含まれる、２次元グラフィックス描画処理命令１４１０、２次元グラフィックス配置情報１４２０、及び、投影条件１４３０が示されている。
【０１１５】
図１４（ａ）に示す２次元グラフィックス描画処理命令１４１０は、２次元グラフィックス描画処理命令１４１１〜１４１４の円描画処理命令から構成されている。また、図１４（ａ）に示す２次元グラフィックス配置情報１４２０には、２次元グラフィックス配置曲面、即ち２次元グラフィックスを円柱の側面に貼り付けるようにして配置するための情報が含まれている。また、図１４（ａ）に示す投影条件１４３０には、視点の条件や投影面の条件、及び、投影方法が定義されている。
【０１１６】
図１４（ｂ）には、２次元グラフィックス描画処理命令に基づく円１４０１〜１４０４と２次元グラフィックス描画処理対象ビットマップとＸＹ軸の位置関係が示されている。２次元グラフィックス描画処理対象ビットマップは、はじめ白色であるとし、指定された円柱の側面を展開した大きさの長方形であるものとする。本実施形態の例では、円柱の高さが４、半径が２であるので、高さが４、幅が４πとなる。
【０１１７】
図１４（ｂ）において、円１４０１は、２次元グラフィックス描画処理命令１４１１によって描画されるべき図形の位置を示している。同様に、円１４０２は、２次元グラフィックス描画処理命令１４１２によって描画されるべき図形の位置を示している。また、円１４０３は、２次元グラフィックス描画処理命令１４１３によって描画されるべき図形の位置を示している。また、円１４０４は、２次元グラフィックス描画処理命令１４１４によって描画されるべき図形の位置を示している。
【０１１８】
図１４（ｃ）には、２次元グラフィックス配置情報と投影条件の３次元仮想空間における関係が示されている。図１４（ｃ）における点Ｐ（２．０，２．０，１０．０）と点Ｑ（２．０，−２．０，１０．０）は、ともに、Ｘ＝２．０、Ｚ＝１０．０で表現される直線上の点である。また、図１４（ｂ）において、２次元グラフィックス描画処理対象ビットマップに係る長方形の４点をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとし、辺ＡＤの中点をＭ、辺ＢＣの中点をＮとする。２次元グラフィックス描画処理を行った後、ビットマップ画像が生成される。ここで、２次元グラフィックス配置情報に従ってビットマップ画像を配置するためには、図１４（ｂ）の点Ｍが図１４（ｃ）の点Ｐに一致するようにし、図１４（ｂ）の点Ｎが図１４（ｃ）の点Ｑに一致するようにして、円柱の側面と一致するように配置すればよい。
【０１１９】
ここで、再び、図１３の説明に戻る。
ステップＳ１３０１の処理が終了すると、続いて、ステップＳ１３０２において、２次元グラフィックス描画処理命令取得部２０２は、ステップＳ３０１で受信したグラフィックス処理命令から、２次元グラフィックス描画処理命令を取得する処理を行う。
【０１２０】
続いて、ステップＳ１３０３において、２次元グラフィックス配置情報取得部２０３は、ステップＳ３０１で受信したグラフィックス処理命令から、２次元グラフィックスの配置に係る２次元グラフィックス配置情報を取得する処理を行う。
【０１２１】
続いて、ステップＳ１３０４において、投影条件取得部２０４は、ステップＳ３０１で受信したグラフィックス処理命令から、投影条件に関する情報を取得する処理を行う。
【０１２２】
続いて、ステップＳ１３０５において、視認効果算出部２０５は、ステップＳ１３０３で取得した２次元グラフィックス配置情報と、ステップＳ１３０４で取得した投影条件に関する情報に基づいて、視認効果を算出する処理を行う。
【０１２３】
続いて、ステップＳ１３０６において、２次元グラフィックス配置情報処理部１２０１は、視認効果算出部２０５で算出した視認効果に応じて、２次元グラフィックス配置情報に条件を追加し、条件つき２次元グラフィックス配置情報を生成する。
【０１２４】
ここで、ステップＳ１３０５の視認効果の算出処理、及び、ステップＳ１３０６の条件つき２次元グラフィックス配置情報の生成処理について詳細に説明する。
【０１２５】
まず、視認効果算出部２０５は、投影条件から視線ベクトルの単位ベクトルを算出する。ここで、平行投影法において、視線ベクトルは、視点の位置から投影面に向かう、投影面に対して垂直なベクトルである。図１４（ａ）に示す投影条件１４３０の場合には、ここで算出される視線ベクトルは（０，０，１）となる。また、２次元グラフィックス配置情報で指定されている面の各点は、点における面の法線ベクトルと視線ベクトルとのなす角度（θ）によって、不可視や可視、或いは、視認性良好や視認困難が判別される。
【０１２６】
ここで、可視と不可視との判別は、例えば、法線ベクトルと視線ベクトルとのなす角度（θ）が９０°より大きい場合のみ可視と判定し、それ以外は不可視と判定する。また、可視と判定された場合、更に、視認性良好であるか、或いは、視認困難であるかを判定する。この際、視認性良好であるか困難であるかを判定するために、例えばＲＯＭ１０３或いは外部メモリ１０４に予め格納されている、視認性判定基準角度に係る閾値（φ）を利用する。ここで、本例では、閾値（φ）として角度１３５°を適用し、法線ベクトルと視線ベクトルとのなす角度（θ）が角度１３５°よりも大きい場合に視認性良好と判定し、それ以外の場合は視認困難であると判定する。
【０１２７】
図１５は、本発明の第３の実施形態を示し、図１３のステップＳ１３０５及びステップＳ１３０６の処理内容を説明するための模式図である。具体的に、図１５には、２次元グラフィックス配置情報の２次元グラフィックス配置曲面及び視線ベクトルとＸＹＺ座標軸の関係をＹ軸方向から見た様子が示されている。
【０１２８】
図１４（ｃ）に示す円柱は、円柱の軸がＹ軸と平行なので、円柱の側面上の点の法線ベクトルは、Ｘ座標とＺ座標のみで表現される。ここで、円柱の側面上の点（ｘ，ｙ，ｚ）における法線ベクトルは（ｘ，０，ｚ−１０）である。求めた法線ベクトルと視線ベクトルのなす角度を求めることによって、２次元グラフィックス配置曲面は、図１５に示すように、１つの不可視領域１５０４、２つの視認困難領域１５０１及び１５０３、１つの視認性良好領域１５０２の各領域に分けることができる。そして、ステップＳ１３０６の処理では、これらの各領域の条件を２次元グラフィックス配置情報に追加して、条件つき２次元グラフィックス配置情報として生成する。
【０１２９】
ここで、再び、図１３の説明に戻る。
ステップＳ１３０６の処理が終了すると、続いて、ステップＳ１３０７において、２次元グラフィックス描画処理実行部１２０２は、条件つき２次元グラフィックス配置情報ごとに、ステップＳ１３０２で取得した２次元グラフィックス描画処理命令を実行する。そして、２次元グラフィックス描画処理実行部１２０２は、ラスタ画像（ビットマップ画像）を生成する処理を行う。
【０１３０】
ここで、ステップＳ１３０７の２次元グラフィックス描画処理を詳細に説明する。
ステップＳ１３０７では、ステップＳ１３０５及びステップＳ１３０６の処理によって分割された２次元グラフィックス配置曲面の各領域の条件に合わせて、２次元グラフィックス描画処理対象ビットマップを分割する。
【０１３１】
図１６は、本発明の第３の実施形態を示し、図１３のステップＳ１３０７の処理内容を説明するための模式図である。具体的に、図１６には、２次元グラフィックス描画処理を行う対象のビットマップを分割した様子が示されている。
【０１３２】
図１６において、点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｍ、Ｎは、図１４（ｂ）で用いた記号と同じ意味のものである。点Ｍ及び点Ｎが、それぞれ、円柱の側面上の点Ｐ及び点Ｑに一致するように、円柱の側面に沿って配置されるので、図１６において、Ｘ＞０の領域、即ち四角形ＭＮＣＤの領域は、不可視領域１５０４となる。
【０１３３】
図１５において、視認困難領域１５０１及び１５０３は、円柱の軸を中心に４５°の領域を占めているので、図１６において−２π＜Ｘ＜−１．５πの領域と−０．５π＜Ｘ＜０の領域、即ち四角形ＡＢＦＥと四角形ＨＧＮＭの領域は視認困難領域となる。そして、残りの−１．５π≦Ｘ≦０．５πの領域が、視認性良好領域１５０２となる。ここで、図１６には、図１５に対応した、視認困難領域１５０１及び１５０３、視認性良好領域１５０２及び不可視領域１５０４の一例が示されている。
【０１３４】
次に、ステップＳ１３０７では、図１４（ａ）の２次元グラフィックス描画処理命令１４１１〜１４１４がどの領域に含まれるのかを求める処理を行う。
具体的に、２次元グラフィックス描画処理命令１４１１は、中心（−５．０，０．０）、半径１．０の円を描画する処理命令であるため、その描画領域は、視認困難領域１５０１に含まれる。また、２次元グラフィックス描画処理命令１４１２は、中心（−３．５，１．０）、半径１．０の円を描画する処理命令であるため、その描画領域は、視認性良好領域１５０２に含まれる。また、２次元グラフィックス描画処理命令１４１３は、中心（−１．５，−１．０）、半径１．０の円を描画する処理命令であるため、その描画領域は、視認性良好領域１５０２と視認困難領域１５０３に跨る。また、２次元グラフィックス描画処理命令１４１４は、中心（２．５，０．０）、半径１．０の円を描画する処理命令であるため、その描画領域は、不可視領域１５０４に含まれる。
【０１３５】
次に、ステップＳ１３０７では、各２次元グラフィックス描画処理命令を条件つきで実行する処理を行う。
【０１３６】
図１７は、本発明の第３の実施形態を示し、図１３のステップＳ１３０７における描画処理の詳細な処理の一例を示すフローチャートである。ここで、図１７には、１つの２次元グラフィックス描画処理命令を条件つきで実行する処理の流れが示されているが、複数の２次元グラフィックス描画処理命令の処理を行う場合には、当該複数の分だけ、図１７に示す処理が繰り返し行われることになる。
【０１３７】
まず、ステップＳ１７０１において、２次元グラフィックス描画処理実行部１２０２は、２次元グラフィックス描画処理命令による描画領域の全部または一部が（即ち、描画領域の少なくとも一部が）、視認性良好領域に含まれているか否かを判断する。
【０１３８】
ステップＳ１７０１の判断の結果、２次元グラフィックス描画処理命令による描画領域の全部または一部が、視認性良好領域に含まれている場合には、ステップＳ１７０２に進む。
【０１３９】
ステップＳ１７０２に進むと、２次元グラフィックス描画処理実行部１２０２は、２次元グラフィックス描画処理モードを画質優先モードに設定する。
【０１４０】
一方、ステップＳ１７０１の判断の結果、２次元グラフィックス描画処理命令による描画領域の全部または一部が、視認性良好領域に含まれていない場合には、ステップＳ１７０３に進む。
【０１４１】
ステップＳ１７０３に進むと、２次元グラフィックス描画処理実行部１２０２は、２次元グラフィックス描画処理命令による描画領域の全部または一部が（即ち、描画領域の少なくとも一部が）、視認困難領域に含まれているか否かを判断する。
【０１４２】
ステップＳ１７０３の判断の結果、２次元グラフィックス描画処理命令による描画領域の全部または一部が、視認困難領域に含まれている場合には、ステップＳ１７０４に進む。
【０１４３】
ステップＳ１７０４に進むと、２次元グラフィックス描画処理実行部１２０２は、２次元グラフィックス描画処理モードを速度優先モードに設定する。
【０１４４】
ステップＳ１７０２又はＳ１７０４の処理が終了すると、ステップＳ１７０５に進む。
ステップＳ１７０５に進むと、２次元グラフィックス描画処理実行部１２０２は、設定した２次元グラフィックス描画処理モードに応じてステップＳ１３０２で取得した２次元グラフィックス描画処理命令を実行する。そして、２次元グラフィックス描画処理実行部２０６は、ラスタ画像（ビットマップ画像）を生成する処理を行う。
【０１４５】
一方、ステップＳ１７０３の判断の結果、２次元グラフィックス描画処理命令による描画領域の全部または一部が視認困難領域に含まれていない場合には、描画領域の全部不可視領域に含まれていることになるので、図１７の処理を終了する。即ち、この場合、２次元グラフィックス描画処理は行われない。また、ステップＳ１７０５の処理が終了した場合には、図１７の処理を終了する。
【０１４６】
そして、上述したステップＳ１７０１〜１７０５の処理を、同じ２次元グラフィックス描画処理対象ビットマップに描画する２次元グラフィックス描画処理命令の分だけ、繰り返し行う。
【０１４７】
本実施形態では、例えば、画質優先モードとして第２の実施形態で説明したアンチエイリアス有効モードを適用し、速度優先モードとして第２の実施形態で説明したアンチエイリアス無効モードを適用する。この場合、図１４（ａ）に示す２次元グラフィックス描画処理命令１４１１は、アンチエイリアス無効モードで描画処理される。また、図１４（ａ）に示す２次元グラフィックス描画処理命令１４１２及び２次元グラフィックス描画処理命令１４１３は、アンチエイリアス有効モードで描画処理される。また、図１４（ａ）に示す２次元グラフィックス描画処理命令１４１４は、描画処理されない。その結果、図１８に示したような描画処理の結果になる。
【０１４８】
図１８は、本発明の第３の実施形態を示し、図１３のステップＳ１３０７における描画処理の処理結果の一例を示す模式図である。
図１８において、アンチエイリアスなし円１８０１は、図１４（ａ）に示す２次元グラフィックス描画処理命令１４１１に基づくものである。また、アンチエイリアスあり円１８０２及び１８０３は、それぞれ、図１４（ａ）に示す２次元グラフィックス描画処理命令１４１２及び１４１３に基づくものである。
【０１４９】
ここで、再び、図１３の説明に戻る。
ステップＳ１３０７の処理が終了すると、ステップＳ１３０８に進む。
ステップＳ１３０８に進むと、３次元グラフィックス描画部２０７は、ステップＳ１３０７で生成されたラスタ画像（ビットマップ画像）を３次元仮想空間内に配置し、投影条件に従って投影した描画処理を行う。
【０１５０】
図１９は、本発明の第３の実施形態を示し、図１３のステップＳ１３０８における描画処理の処理結果の一例を示す模式図である。
図１４に示すグラフィックス処理命令を処理すると、例えば、図１９（ａ）に示すような３次元グラフィックスが出力される。なお、本実施形態では、平行投影法についてのみ説明したが、透視投影法を用いてもよい。図１９（ｂ）は、透視投影法を用いた出力例である。
【０１５１】
ここで、再び、図１３の説明に戻る。
ステップＳ１３０８の処理が終了すると、続いて、ステップＳ１３０９において、グラフィックス処理装置１００−３（例えばグラフィックス処理命令受信部２０１）は、処理対象のグラフィックス処理命令の処理が終了したか否かを判断する。
【０１５２】
ステップＳ１３０９の判断の結果、処理対象のグラフィックス処理命令の処理が終了していない（未処理のグラフィックス処理命令が存在する）場合には、ステップＳ１３０１に戻って、未処理のグラフィックス処理命令に対する処理を行う。
【０１５３】
一方、ステップＳ１３０９の判断の結果、処理対象のグラフィックス処理命令の処理が終了した場合には、図１３のフローチャートの処理を終了する。
【０１５４】
以上の第１〜第３の実施形態によれば、３次元仮想空間内に２次元グラフィックスを配置して描画処理する際に、視認性を低下させることなく処理負荷の低減を実現することができる。特に、２次元グラフィックスが、時間経過とともに変化する場合に、処理負荷の更なる低減を実現することが可能である。
【０１５５】
なお、上述した第１〜第３の実施形態では、２次元グラフィックス配置情報は、３次元仮想空間内における曲面または平面として与えられる例を示したが、例えば、３次元仮想空間内における曲面または平面の方程式で与えられる形態であってもよい。
【０１５６】
（本発明の他の実施形態）
前述した本発明の各実施形態に係るグラフィックス処理装置１００を構成する図２及び図１２の各手段は、コンピュータのＣＰＵ（１０１）が記憶媒体（１０３或いは１０４）記憶されているプログラムを実行することによって実現できる。また、グラフィックス処理装置１００によるグラフィックス処理方法を示す図３、図７、図１０、図１３及び図１７の各ステップは、コンピュータのＣＰＵ（１０１）が記憶媒体（１０３或いは１０４）記憶されているプログラムを実行することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
【０１５７】
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、１つの機器からなる装置に適用してもよい。
【０１５８】
なお、本発明は、前述した各実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図３、図７、図１０、図１３及び図１７に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システム或いは装置に直接、或いは遠隔から供給するものを含む。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合も本発明に含まれる。
【０１５９】
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【０１６０】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。
【０１６１】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどがある。また、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などもある。
【０１６２】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、若しくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。
【０１６３】
また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【０１６４】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、ダウンロードした鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【０１６５】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した各実施形態の機能が実現される。その他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した各実施形態の機能が実現され得る。
【０１６６】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した各実施形態の機能が実現される。
【０１６７】
なお、前述した各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０１６８】
１００：グラフィックス処理装置、２０１：グラフィックス処理命令受信部、２０２：２次元グラフィックス描画処理命令取得部、２０３：２次元グラフィックス配置情報取得部、２０４：投影条件取得部２０４、２０５：視認効果算出部、２０６：２次元グラフィックス描画処理実行部、２０７：３次元グラフィックス描画部、１０６：表示部（モニタ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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