(57)【要約】  画素のストリーム（ＦＥＩ）によって形成されたオブジェクトのモデルを三次元合成画像のデジタルファイルの形態でコード化する方法であって、画素｛ＥＩｅ｝ｅ＝Ｉｅ＝ｅｘの部分集合である基本画像が、ストリーム（ＦＥＩ）において識別され（Ａ）、各基本画像が、基本画像を表す指標値（ｎ）によりコード化され（Ｂ）、３Ｄ合成画像の数値（Ｚｋ，ｇ，ｉ）が、計算され（Ｃ）、これらの値が、デジタルファイルの形態で記憶される方法。３Ｄ表示への応用には、グラフィックス・アプリケーションのユーザとの対話が含まれる。
2010500634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザインターフェイスが含まれるアプリケーションモジュールによって、合成画像の形態で、オブジェクトのデジタルモックアップを画面に表示するためのシステムであって、前記アプリケーションモジュールは、前記画面に表示し得る三次元画像を計算するための手段に、画素のストリームによって形成された前記オブジェクトのモデルを、前記デジタルモックアップから配信するシステムにおいて、前記システムには、三次元画像を計算するための前記手段の入力部に設置され、少なくとも前記画素ストリームをフィルタ処理するための手段が含まれ、また、前記手段には、
各々表示用画像の少なくとも一部を構成する基本画像を、前記画素ストリームにおいて、識別する手段と、
前記画素のコンテンツを表す指標値により各連続画素をコード化するための手段であって、前記指標値は、三次元画像を計算するための前記手段に配信され、これによって、三次元画像を計算するための前記手段により各基本画像のコンテンツを再構成することによって、表示画面による表示の滑らかさを増大することを可能にする前記手段と、
が含まれることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記指標値は、各連続基本画像へのハッシュ関数の適用によって得られた数値であることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシステムであって、前記指標値は、このオブジェクトの２つの連続的ビューに含まれる２つの連続的等価基本画像間の空間・時間不一致を表す数値であることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１乃至３の内の１つに記載のシステムであって、三次元画像を計算するための前記手段には、前記フィルタ手段と前記画面との間に並列に接続された複数の３Ｄグラフィックス・カードが含まれ、各グラフィックス・カードには、特定のアクセスアドレスが含まれ、各指標値は、グラフィックス・カードの内の１つの特定のアクセスアドレス値に関連付けられた表示用オブジェクト画像の全て又は一部を構成する基本画像のグループの各連続基本画像のコンテンツを表し、それらのコンテンツに関して特有な基本画像のグループをグラフィックス・カードの各々に配分し、これによって、マスキングによる表示のコンテンツ毎の空間的セグメント化及び表示の滑らかさの加速を行い得ることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１乃至４の内の１つに記載のシステムであって、前記画素のコンテンツを表す指標値により各基本画像をコード化するための前記手段には、同じ記憶アドレス及び同じ指標値の複数の連続基本画像の相関のための手段が含まれ、前記指標値は、三次元画像を計算するための前記手段に送信される基本画像の前記グループの前記基本画像をそれぞれ表すことを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のシステムであって、前記フィルタ手段には、更に、同じアドレスに相関される際に認識された任意の基本画像又は基本画像のグループ用の前記相関手段の抑制のための手段であって、前記アドレスにリンクされた指標値を三次元画像の計算のための前記手段に送信することを可能にし、また、表示を加速することを可能にする前記手段が含まれることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項１乃至６の内の１つに記載のシステムであって、更に、ユーザインターフェイスとしての役割を果たす周辺装置からオブジェクト画像の視点に変更が行われた場合、展開方法を学習して、計算結果を予想し、また、前記アプリケーションモジュールの演算時間の低減を可能にするための手段であって、前記演算時間は、前記オブジェクトの連続画像を計算する前記アプリケーションモジュールの実際の容量から実質的に独立である前記手段が含まれることを特徴とするシステム。
【請求項８】
オブジェクトのデジタルモックアップの三次元合成画像のデジタルファイルの形態でのコード化方法であって、前記デジタルモックアップから始まるアプリケーションモジュールによって配信された画素のストリームによって形成された前記オブジェクトのモデルから始まる前記方法において、
前記画素ストリームにおいて、各々少なくとも一部の表示用三次元合成画像を構成する基本画像を識別する段階と、
前記画素のコンテンツを表す指標値により各連続基本画像をコード化する段階と、
各基本画像のコンテンツを表す前記指標値から始まる前記三次元合成画像の数値を計算し、また、デジタルファイルの形態で前記合成画像の前記数値を記憶する段階と、
を少なくとも含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、更に、前記三次元合成画像の数値を計算するための資源のアドレス値を基本画像のグループの前記指標値に関連付ける段階であって、前記数値の各計算資源に特定の基本画像のグループをそれらのコンテンツに基づき配分し、これによって、三次元合成画像の空間的セグメント化を可能にする前記段階が含まれることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項８又は９の内の１つに記載の方法であって、索引値から始まる各基本画像の表示に用いるための優先順位係数を計算する段階が含まれることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、更に、
アプリケーションモジュールによって各基本画像の表示を将来実行するための予測値を計算する段階と、
前記アプリケーションモジュールによって実装されたＲＡＭ及び実行レジスタに関係するアプリケーションモジュールの実行データを適応させる段階と、
が含まれることを特徴とする方法。
【請求項１２】
ユーザインターフェイスが含まれるアプリケーションモジュールによって、コンピュータ又はデジタルモックアップの画面表示システムにより実行されるメモリ媒体に記憶された一組の命令が含まれるコンピュータプログラムにおいて、本アプリケーションモジュールは、このデジタルモックアップから、画素のストリームによって形成されたこのオブジェクトのモデルを、画面に表示し得る三次元画像の計算用のモジュールに配信する前記コンピュータプログラムであって、
実行されると、前記命令が、各基本画像のコンテンツを表す索引値から始まる三次元合成画像の数値の識別、コード化、及び計算、並びに請求項８又は９に記載された方法のデジタルファイルの形態でこの合成画像のこれら数値を記憶するステップを実施することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプログラムであって、後者は、モジュール形態で設置され、前記プログラムには、画素のストリームに、表示用の画像の一部を各々構成する基本画像の少なくとも１つのソフトウェア識別モジュールが含まれ、また、各画素のコンテンツを表す指標値により各基本画像をコード化し、前記ソフトウェアモジュールは、クライアント／サーバ構成のクライアント要素に設置されることを特徴とするプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のプログラムであって、更に、各基本画像のコンテンツを表す索引値から始まる三次元合成画像の数値の計算用のソフトウェアモジュールであって、クライアント／サーバ構成のサーバ要素に設置される前記ソフトウェアモジュールが含まれることを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
請求項１３に記載のプログラムであって、更に、ユーザインターフェイスからの画像の視点に変更が生じた時、展開方法を学習するためのソフトウェアモジュールであって、このソフトウェアモジュールは、クライアント／サーバ構成のクライアント要素に設置され、計算結果を予想し、グラフィックス・アプリケーションの計算時間を低減し得る前記ソフトウェアモジュールが含まれることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
合成画像の形態でデジタルモックアップと称するデジタル幾何学データを画面表示する分野は、技術、科学又は研究分野等の該当する分野における応用の結果、絶えず発展を続けている。
【０００２】
上記分野の中では、特に、特定の物を製造するプロセスを実施する機械工業分野に関係する用途、とりわけ、顕微外科又は他の手術を含む危険なもしくはデリケートな領域における遠隔操作用途のためのコンピュータ援用設計を挙げることができる。
【０００３】
これら全ての応用分野では、オブジェクト又はオブジェクトの一部の再生には、極めて高いレベルの精度及び正確さが必要であり、これは、合成画像処理において実現し得る。
【０００４】
説明目的のために図１ａに示すように、デジタルモックアップを合成画像の形態で表示するための画面システムには、ワークステーション上において、例えば、クライアント側グラフィックス・アプリケーションが含まれ、これによって、デジタル信号が、グラフィックス・カード・ドライバに供給され、グラフィックス・カードとのインターフェイスを提供し、表示装置を制御し得る。
【０００５】
更に、図１ｂに示すように、グラフィックス・アプリケーションは、画素のストリームをグラフィックス・カード・ドライバ及びグラフィックス・カードに供給する。画素ストリームには、アドレス指定可能な画素が含まれるが、画素は、現在の標準規格により、各々ほぼ三角形の幾何学的形状によって形成されている。上述した三角形状は、本質的なものではないが、後者は、三次元合成画像処理（３Ｄ画像処理）にとって実用的な重要性があることが分かっている。
【０００６】
上述した従来技術の表示システムは、満足なものであり、３Ｄ合成画像処理における全ての種類のオブジェクトの正確で適応可能な表現を可能にする。
【０００７】
しかしながら、それらの適応可能な特性にもかかわらず、それらの用途は、あるオブジェクトに限定され、その結果、特に、合成オブジェクトの任意の表現の動的な処理又は３Ｄ画像処理に必要な情報及びこの情報をサポートするデジタルデータの量の増加が極めてゆっくりと変化する展開を有するオブジェクトに限定される。
【０００８】
いずれにせよ、市場の市販ワークステーションでは一般的に利用可能でない、そのような処理を実行するのに必要な極めて高い演算能力は別として、再編成された合成画像の３Ｄ表示に必要な通常のグラフィックス・カードでは、過度に大きな量の表示データのリフレッシュレートを生成できないため、合成動画像の滑らかさの完全に満足な実現の実行を要求できない。
【０００９】
特に、３Ｄ合成画像処理の分野では、表示レベルでの難しさは、特に３Ｄの動的合成中、表示解像度の不適切さ、画素の固定数Ｎｐ、及び、アドレス指定可能な画素の数Ｎｂでの量のために、極めて大きい。
【００１０】
画像の表示画素の数Ｎｐは、固定され、従って、制限されているため、表示画像の画素の数と画素の数の比Ｎｐ／Ｎｂを最適化し得る既存の技術的方法はない。現在、動的な３Ｄ画像合成では、画像は、１秒間当りの画素数Ｎｂによる速さによって特徴付けられ、また、３Ｄ表示は、画像表示周波数Ｆｉによって定義される。
【００１１】
特に、画像表示周波数が、毎秒Ｆｉ＜５画像であって低過ぎる場合、画像を確立するのに要する時間が長過ぎ、また、良好な画像を得ることは、不可能であり、これによって、待ち時間の問題が生じ得るため、システムを効果的に用いることができない。
【００１２】
更に、表示は、その際、ぶれてしまい、これは、もちろん、３Ｄ合成画像処理におけるオブジェクトの全体的なビューにとって好ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、合成画像の形態でオブジェクトのデジタルモックアップを画面に表示するための独自の方法及びシステムを実現することによって、従来技術の合成画像処理表示システム及び方法の欠点を克服することであり、これによって、各画像に対して、表示画面の各表示領域に表示される情報の量に対する応答の不適切さが実質的に克服される。
【００１４】
特に、本発明の他の目的は、３Ｄ合成画像の形態でオブジェクトのデジタルモックアップを画面に表示するための方法及びシステムであって、動的な情報の量又は速さが、特定のコード化によって実質的に制限され、更に、３Ｄ合成表示の滑らかさを大幅に向上することができる方法及びシステムの実現である。
【００１５】
更に、最後に、本発明の目的は、３Ｄ合成画像の形態でオブジェクトのデジタルモックアップを画面に表示するための方法及びシステムであって、任意の外部イベントの３Ｄ合成表現及び表示に対する効果を予想するプロセスが導入され、例えば、この外部イベントに対するアプリケーションの応答を予想することによって、３Ｄ合成画像表示の滑らかさを維持し得る方法及びシステムの実現である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
オブジェクトのデジタルモックアップの三次元合成画像のデジタルファイルの形態でのコード化方法であって、デジタルモックアップから始まるアプリケーションモジュールによって配信された画素ストリームによって形成されたこのオブジェクトのモデルから始まる本発明の主題である方法は、画素ストリームにおいて、表示用三次元合成画像の少なくとも一部を各々構成する基本画像を識別する段階と、この画素のコンテンツを表す指標値により各連続基本画像をコード化する段階と、各基本画像のコンテンツを表す索引値から三次元合成画像の数値を計算する段階と、この合成画像の数値又は一組の数値データをファイルの形態で記憶する段階と、からなるステップを少なくとも含むという点において注目に値する。
【００１７】
この基本画像のコンテンツを表す指標値により各連続基本画像をコード化すると、表示に必要な動的な情報の量又はフローを大幅に抑制でき、その結果、３Ｄ合成表示の滑らかさを改善することが可能になる。
【００１８】
本発明の主題であるコード化方法は、更に、三次元合成画像の数値を計算するための資源のアドレス値に画素のグループの索引値を関連付ける段階を含むという点において注目に値する。
【００１９】
これによって、それらのコンテンツに基づき、特定の基本画像のグループをこれらの数値の各計算資源に配分することができ、また、従って、三次元合成画像のコンテンツによる空間的セグメント化を保証することができる。
【００２０】
そのような手順により、待ち時間の問題を効果的に克服することによって、従来技術の３Ｄ合成画像上の画像ぶれの影響を大幅に低減できる。
【００２１】
本発明の主題であるユーザインターフェイスが含まれるアプリケーションモジュールによって、オブジェクトのデジタルモックアップを合成画像の形態で画面に表示するためのシステムは、アプリケーションモジュール上で動作し、デジタルモックアップから開始して、画素のストリームによって形成されたこのオブジェクトのモデルを、この画面に表示し得る三次元画像の計算用資源に配信する。
【００２２】
それには、三次元画像を計算するための資源の入力部に設置され、画素のストリームをフィルタ処理するための資源が少なくとも含まれ、これらのフィルタ処理資源には、画素のストリームにおいて、表示用画像の少なくとも一部を各々構成する基本画像を識別するためのモジュールと、この基本画像のコンテンツを表す指標値により各連続基本画像をコード化するためのモジュールと、が含まれ、これらの指標値が、三次元画像の計算用の資源に配信されるという点において注目に値する。これにより、三次元画像の計算用の資源によって各基本画像のコンテンツを再構成することによって、表示画面による表示の滑らかさを増大することができる。
【００２３】
特に、本発明の主題であるシステムは、索引値が、各連続基本画像へのハッシュ関数の適用によって得られた数値であるという点において注目に値する。
【００２４】
更に、この指標値は、このオブジェクトの２つの連続的ビューに含まれる２つの連続的等価基本画像間の空間・時間不一致を表す数値である。
【００２５】
本発明の主題である本システムの他の注目に値する態様によれば、三次元画像の計算用の資源は、フィルタ処理資源と画面との間に並列に接続された複数の３Ｄグラフィックス・カードを含む。各グラフィックス・カードは、特定のアクセスアドレスを有し、また、表示用のオブジェクト画像の全て又は一部を構成する基本画像のグループの各連続基本画像のコンテンツを表す各指標値は、グラフィックス・カードの内の１つの特定のアクセスアドレス値に関連付けられる。
【００２６】
これによって、基本画像の特定のグループを、それらのコンテンツにより、各グラフィックス・カードに配分でき、従って、マスキングによって表示のコンテンツ毎に空間的セグメント化と、表示の滑らかさの加速と、を保証することができる。
【００２７】
他の注目に値する態様によれば、各基本画像のコンテンツを表す指標値により各基本画像をコード化するモジュールには、同じ記憶アドレス及び同じ指標値との複数の連続基本画像の相関用の資源が含まれ、基本画像のグループからのこの基本画像をそれぞれ表すこの指標値は、三次元画像の計算用の資源に送られる。
【００２８】
他の注目に値する態様によれば、フィルタ処理資源には、更に、任意の基本画像又は同じアドレスに関係づけられる際認識される基本画像のグループ用の相関資源を抑制するモジュールが含まれる。これによって、このアドレスにリンクされた指標値を三次元画像の計算用の資源に送信し、また、表示を加速することができる。
【００２９】
最後に、本発明の主題である表示システムには、更に、ユーザインターフェイスとしての役割を果たす周辺装置からオブジェクト画像の視点の変更が行われた時、展開方法を学習するための資源が含まれる点において注目に値する。これによって、計算結果を予想し、また、アプリケーションモジュールの演算時間を低減することができる。
【００３０】
アプリケーションモジュールの演算時間は、従って、このオブジェクトの連続画像を計算するための後者の実際の容量から実質的に独立している。
【００３１】
本発明の主題である、オブジェクトのデジタルモックアップのコード化方法及び合成画像の形態で画面上へ表示するためのシステムは、科学、工業又はレジャーの分野において、３Ｄ合成画像の形態でのデジタルモックアップの画面表示を伴う映像又はオンラインゲームの分野において、特に、アプリケーションモジュールのユーザとの対話を伴う３Ｄ表示という状況で、任意のアプリケーションモジュールに用い得る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１ａ】従来技術を示す図。
【図１ｂ】従来技術を示す図。
【図２ａ】説明の目的のために、本発明の主題に基づく、オブジェクトのデジタルモックアップの三次元合成画像のファイル又は一組のデジタルデータの形態でのコード化方法の本質的なステップのフローチャートを示す図。
【図２ｂ】説明の目的のために、図２ａに示す本発明の主題であるコード化方法の好適で詳細な非限定的実施形態を示す図。
【図３ａ】説明の目的のために、本発明の主題に基づき、合成画像の形態で画面上にデジタルモックアップを表示ためのシステムを示す図。
【図３ｂ】説明の目的のために、クライアント／サーバ構成の形態で、本発明の主題であるシステムの第１の好適な実施形態を示す図。
【図３ｃ】説明の目的のために、図３ａに示す本発明の主題であるシステムの第２の好適な実施形態であって、３Ｄ合成画像の計算用の資源が、並列に接続された複数の３Ｄグラフィックス・カードによって構成される実施形態を示す図。
【図４】説明の目的のために、図３ａ、３ｂ又は３ｃに示す本発明の主題であるシステムの動作手順を表す図。
【図５】説明の目的のために、ユーザインターフェイスとしての役割を果たす周辺装置からオブジェクト画像の視点の変更が行われた時、ユーザインターフェイス及び展開方法を学習するためのモジュールが設けられた本発明の主題であるシステムを表す図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
これらのことは、説明を解釈し、また、添付図面を参照して理解が深まるであろう。
【００３４】
次に、デジタルモックアップから始まるアプリケーションモジュールによって配信された画素のストリームによって形成されたオブジェクトのモデルから始まるオブジェクトのデジタルモックアップの三次元合成画像のデジタルファイルの形態でのコード化方法の更に詳細な説明について、図２ａ及び２ｂに関して行う。
図２ａを参照すると、画素ストリームは、次のように記述される。
【数１】
2010500634.tif 000003
【００３５】
本発明の主題である本方法は、実際、任意の数の画像Ｉｉが含まれる任意の画素ストリームに適用できるが、各連続画像には、画素Ｅｌｅが含まれ、各々、算出された３Ｄ表示三次元軸による形状、色、輝度、及び／又は方位の特性を含む適切な幾何学的図柄によって形成されている。各画素Ｅｌｅは、任意の形状を有し得るが、本発明の主題である本方法を適用する状況では、示した形状は、画像合成用の現在の標準規格による三角形である。
【００３６】
もちろん、本発明の主題である本方法は、ＤＵｇと表記した表示装置を考慮して適用されるが、この場合、ｇは、表示装置ＤＵの１つ又は複数のアドレス、特に、後者の物理アドレスを示す。
【００３７】
特に、本発明の主題である本方法を実現するために、後者は、単一の表示から又は他の選択肢として、複数の表示及び対応するＧＣＤ表示ドライバ（ＤＵｇ）のいずれかから実行し得ることが分かる。ＦＥＩ画素のフローに関して、後者は、デジタルデータ、即ち、ビットの連続したものに対応し、これから、もちろん連続画像Ｉｉ及びこれらの連続画像において、上述した画素Ｅｌｅを識別できることが思い起こされる。
【００３８】
図２ａを参照すると、本発明の主題である方法は、画素ストリームＦＥＩにおける基本画像間を識別するためのステップＡであって、少なくとも表示用三次元合成画像の一部を各々構成するステップＡを含む。
【００３９】
本発明の主題である方法の注目に値する特徴によれば、各基本画像は、下位集合の画素Ｅｌｅを含むことが示される。
【００４０】
そして、図２ａのステップＡに示すように、識別動作には、各連続画像Ｉｉにおいて、各々以下のように表記される複数の基本画像を強調表示する段階が含まれる。
【数２】
2010500634.tif 000004
特に、任意の基本画像（画素の下位集合）には、少なくとも１つの他の下位集合の画素及び特に少なくとも１つの画素が含まれ、一方、各画像Ｉｉには、全ての基本画像（対応する画素の下位集合）が含まれることに留意されたい。
【００４１】
従って、各基本画像を形成する画素の数は、固定されず、また、各基本画像の定義は、本説明において後述するように、これら後者のコンテンツにより変更し得る。従って、例えば、基本画像の最後の画素は、任意の値を有し得ることが分かる。
【００４２】
上述した識別動作は、画像Ｉｉ毎に入力画素ストリームに対して実行される。この動作は、時間、空間又は更に照度判断基準で実行して、上述した画素ストリームにおいて、所定のコンテンツに対する有用な表示領域を区別し得る。
【００４３】
そして、ステップＡには、ステップＢが続き、これには、対象画素のコンテンツを表す指標値により、各連続基本画像をコード化する段階が含まれる。
【００４４】
図２ａのステップＢにおいて、この動作は、次の関係によって表される。
【数３】
2010500634.tif 000005
上記関係において、ｎは、基本画像
【数４】
2010500634.tif 000006
のコンテンツを表す索引値を示す。
【００４５】
本発明の主題である方法の注目に値する態様によれば、各基本画像のコンテンツによるコード化判断基準は、上述した有用な表示領域に適用された形状認識の判断基準、及び／又は画素ストリームＦＥＩにおけるビット文字列の時間的連続の判断基準、及び／又は各対象画素の画像Ｉｉにおける三次元位置の判断基準であってよい。各画素Ｅｌｅには、対象画像Ｉｉにおける３Ｄ方位及び位置パラメータが必ず含まれるが、各基本画像（下位集合の画素）は、連続的に配置及び方向付けもできることが分かる。
【００４６】
次に、ステップＢには、ステップＣが続き、これには、各基本画像のコンテンツを表す索引値ｎから表示用三次元合成画像の数値を計算する段階と、デジタルファイルの形態で合成画像の対応する数値を記憶する段階と、が含まれる。
【００４７】
図２ａのステップＣにおいて、上述の数４の基本画像のための表示計算動作を示すが、これは、指標ｎによりコード化され、画像Ｉｉ
【数５】
2010500634.tif 000007
に属する。
各対象基本画像に配分された索引ｎのコード化コンテンツを考慮して、画像の表示領域、領域Ｚｋ，ｉは、上述したコンテンツ及びもちろん１つの画像から後続の画像への後者の展開が考慮され、このように関連付けられることが分かる。
【００４８】
実際、画像Ｚｋ，ｉにおける各表示領域は、このように、特に、ｉ＋１と索引付けされた後続画像に属する対応する基本画像の指標ｉの現画像に属する対象基本画像の類似性の判断基準に基づき、各対応する基本画像に配分される。
【００４９】
対象基本画像の類似性判断基準は、次の関係によって表される。
【数６】
2010500634.tif 000008
上述した類似性判断基準は、対象基本画像を構成する各画素を表すビット文字列の識別から確立された適応可能な判断基準、又は後続の画像に属する基本画像から現画像に属する基本画像を表す１つ又は複数のビット文字列の視覚距離の判断基準のいずれかである。
【００５０】
本発明の主題である方法の他の特に注目に値する態様によれば、後者は、上述したステップＣにおいて、三次元合成画像の数値を計算するための資源用のアドレス値に基本画像のグループの索引値を関連付ける段階からなる。
【００５１】
図２ａのステップＣにおいて、この動作は、表示領域Ｚｋ，ｉへの指標ｇの配分によって示され、これにより、これは、Ｚｋ，ｇ，ｉになり、ここで、ｇは、三次元合成画像の数値の計算用の資源のアドレス、及び特に、表示装置ＤＵｇ又はグラフィックス・カード・ドライバＧＣＤ（ＤＵｇ）のアドレスを示す。
【００５２】
この動作方法は、特に、数値を計算するための資源の各々に特定の基本画像のグループをそれらのコンテンツにより配分でき、従って、再編成された三次元合成画像のコンテンツ毎に空間的セグメント化を保証できる程までに有益であると思われる。
【００５３】
本発明の主題であるコード化方法の一実施形態について、図２ｂに関連して説明する。
【００５４】
上述した図では、純粋に非限定的な例として、画素Ｅｌｅｘ−１、Ｅｌｅｘ及びＥＩｅｘ−２によって形成された基本画像の識別を行うことが知られている入力フィルタＦ１を用いることによって、表示される画像の少なくとも一部を各々構成する基本画像の画素ストリームにおける識別ステップを示す。この識別は、ハッチングによって表される閉領域に上述した３つの画素を含むことによって符号により示す。
【００５５】
コード化は、基本画像のコンテンツ
【数７】
2010500634.tif 000009
を表す索引値ｎ毎に、上述した基本画像用の同じ入力フィルタＦ１によって実施される。
【００５６】
本発明の主題である方法の特に有益な実施形態によれば、索引値は、上述した基本画像にハッシュ関数を適用することによって取得し得る。この動作について、
【数８】
2010500634.tif 000010
の動作により、入力フィルタＦ１レベルで示す
この関係において、Ｈは、対象基本画像を構成する画素に全体的に適用されたハッシュ関数を示す。
【００５７】
最後に、各基本画像のコンテンツを表す指標ｎの値から始まる三次元合成画像用の数値の計算動作は、例えば、参照符号Ｆ２の出力フィルタによって実現されるが、このフィルタにより、相関性が、上述した基本画像
【数９】
2010500634.tif 000011
に対して、即ち、数値計算用の各資源に、特定の基本画像のグループをそれらのコンテンツにより配分し、また、こうして三次元合成画像のコンテンツ毎に空間的セグメント化を行うことによって、表示領域Ｚｋ，ｇ，ｉである対象指標画像ｉ用の索引値ｎが関連付けられる基本画像に対して確立される。
【００５８】
もちろん、１つ又は複数のグラフィックス・カードは、合成画像の計算用の資源のアドレスｇ、即ち、本説明において後述するように、グラフィックス・カード・ドライバＧＣＤ（Ｄｇ）のアドレスに対応し得る。
【００５９】
本発明の主題である方法は、図２ｂとの関連で述べたように、更に、上述した指標値ｎから始まるＰＣと表記される表示に用いるための優先順位係数を各基本画像Ｅｌｅについて計算する段階から構成し得る点において注目に値する。実際、どのアプリケーションモジュールも、各基本画像を形成する画素の集合及び下位集合の定義の選択並びに最終的に、表示グラフィックス・カードに対する連続基本画像の提示に関する様々な標準規格に適合することが可能である。
【００６０】
上述した優先順位係数ＰＣの実現によって、上述の表示を実行するためのグラフィックス・カード表示資源に対する基本画像のアクセス時間を最適化及び低減することが可能になる。
これによって、更に、その集合体の全体的な表示時間を低減することができる。
【００６１】
上述した優先順位係数ＰＣは、計算された指標値ｎ及び各対象画素の画素数Ｎｐｘの関数であり、以下の関係による。
ＰＣ＝ｆ（ｎ，Ｎｐｘ）
【００６２】
最後に、本発明の主題である方法の非限定的な好適な実施形態では、後者は、更に、利点として、表示視点から各基本画像のアプリケーションモジュールにより将来実行するための予測値を計算する段階を含み得る。この予測値Ｐｒは、優先順位係数ＰＣ、Ｐｒ（ＰＣ）の関数であり、また、各対象画素の表示実行サイクル数として計算し得る。
【００６３】
そして、本発明の主題である方法は、後者の注目に値する態様により、アプリケーションモジュールの実行データを適応させる段階であって、Ａがアドレスを示し、Ｓｚが下記ＲＡＭ領域の範囲を示すものとすると、ＲＡＭｍｅｍ（Ａ，Ｓｚ）のように表記されるメモリ領域のアドレス及び範囲等のアプリケーションモジュールによって用いられるＲＡＭ空間用のパラメータを適応させ得る機能の実行によって適応させる段階を含み得る。また、本方法は、Ｅｘｅｃが、対応するレジスタによるアプリケーションモジュール命令の実行の状況を示すものとすると、Ｒｅｑ（Ｅｘｅｃ）のように表記されるアプリケーションモジュールの実行プロセッサのレベルにおけるアプリケーションモジュールの実行レジスタを適応させる段階も含み得る。
【００６４】
優先順位係数ＰＣから始まる計算された対応する適合関数は、以下のように表記される。
ＡＡ（ＲＡＭｍｅｍ（Ａ，Ｓｚ），Ｒｅｑ（Ｅｘｅｃ））
上式において、Ａは、ＲＡＭにおける基本画像のアドレスを示し、Ｓｚは、アドレスｚの表示領域における対象基本画像の表示に用いられるＲＡＭの範囲を示し、Ｅｘｅｃは、アプリケーションモジュール命令の実行の状況を示す。
【００６５】
予測値Ｐｒ（ＰＣ）と適合関数の上述したパラメータとの間の移行は、動的に管理されるルックアップ表によって実行し得る。
【００６６】
次に、本発明の主題によるユーザインターフェイスが含まれるアプリケーションモジュールから始まる三次元合成画像の形態で画面にオブジェクトのデジタルモックアップを表示するためのシステムについて、図３ａ以降の図に関連して、更に詳細に説明する。
【００６７】
図３ａに関連する本発明の主題である装置について、本説明において上述した画素ストリームＦＥＩであるストリームを出力するグラフィックス・アプリケーションを走らせるクライアント装置の枠組みにおいて説明する。
【００６８】
もちろん、それには、更に、クライアント構成の形態で、例えば、標準方式で端末を構成するグラフィックス・カード・ドライバＧＣＤ及びグラフィックス・カード固有のＧＣに加えて、表示装置ＤＵが含まれる。
【００６９】
本発明の主題であるシステムの注目に値する態様によれば、後者には、三次元画像の計算用の資源への入力部に設置され画素ストリームＦＥＩをフィルタ処理するためのモジュールであって、特に、画素ストリームＦＥＩを出力するラフィックス・アプリケーションとグラフィックス・カード・ドライバＧＣＤとの間に設置されたモジュールが含まれる。
【００７０】
本発明の主題である方法の実施例に関連して上述したように、フィルタモジュールには、利点として、表示用画像の少なくとも一部を各々構成する基本画像の画素のストリームＦＥＩにおいて、識別モジュール、即ち、フィルタＦ１が含まれることを示す。各画素は、上記説明で述べたように、下位集合の画素を構成する。
【００７１】
それには、更に、上記説明で述べたように、各連続基本画像をコード化するためのモジュール、即ち、フィルタＦ２が含まれ、これは、対象基本画像のコンテンツを表す指標値ｎによりコード化を実行する。
【００７２】
指標値ｎは、三次元画像の計算のために、モジュールに、特に、グラフィックス・カード・ドライバＧＣＤに出力される。
【００７３】
特に、現在の画像Ｉｉ及び後続の画像Ｉｉ＋１の場合、索引値ｎが送信されるため、本発明の主題である表示システム手順によって、連続基本画像及び特に、後者を構成する画素を検索し得ることが分かる。画素及び対応する基本画像は、本発明の主題であるコード化方法に基づきデジタルファイルに記憶されること、及びもちろん、索引値ｎを用いると、値ｎにリンクされたアドレスへの簡単なアドレス指定によって、画素又はこれを構成する基本画像を検索し得ることが容易に分かる。
【００７４】
この手順によって、表示画面による表示の滑らかさ、フィルタモジュール、特に、フィルタＦ２とこのために存在するＦ１，ｎと表記されるグラフィックス・カード・ドライバＧＣＤとの間のデータフローを大幅に増すことができる。
【００７５】
表示画面、特に、グラフィックス・カードＧＣを用いた表示装置ＤＵによる表示の滑らかさによって、三次元画像を計算するための手段による各基本画像のコンテンツの再構成により、後者による表示の滑らかさを増し得ることが分かる。この再構成は、特に、索引値ｎから開始して実行される。
【００７６】
特に、上述した指標値は、上記説明で述べたように、少なくとも各連続基本画像へのハッシュ関数の適用によって得られた数値である。
【００７７】
指標値ｎは、オブジェクトの２つの連続的ビューに含まれる２つの連続的等価基本画像間の空間・時間不一致を表す数値によって構成し得る。
【００７８】
特に、上記説明で述べたように、計算は、各現画像及び後続の連続画像に対して実行し得るが、その際、空間・時間不一致の代表的な値は、この不一致値の大幅な変化が、特に、オブジェクトの２つの連続的ビューに含まれる２つの連続的等価基本画像について生じた場合にのみ考慮されることが分かる。
【００７９】
従って、指標値で示されるこの空間・時間不一致を表す差異に基づき三次元画像をコード化するために必要な情報の量を最小にすることが可能である。
【００８０】
次に、クライアント／サーバ構成の枠組みにおける本発明の主題による表示システムについて、図３ｂに関連して更に詳細に説明する。
【００８１】
上述のクライアント／サーバ構成は、単一局又は複数局の状況のいずれでも実現し得る。
【００８２】
概して、本発明の主題であるシステムは、コード化モジュール、即ち、フィルタＦ２をグラフィックス・カード・ドライバＧＣＤｇに直接専用化されたフィルタから構成し得る図３ａに示すものにほぼ対応するクライアント構成を含むように構成し得る。
【００８３】
これらの条件下において、前記フィルタＦ２によって形成されたコード化モジュールは、対応するクライアント端末のグラフィックス・カード・ドライバに直接専用化し得る。
【００８４】
更に、単一局又は複数局バージョンにおいて、サーバ要素Ｓは、上述したクライアント要素に直接リンクし、コード化モジュールＦ２は、フィルタＦ１によって形成された識別モジュールに直接リンクし得る。これらの条件において、コード化モジュールＦ２によって、処理された画素ストリームｆ１，ｎを、グラフィックス・カード・ドライバＧＣＤｇ、グラフィックス・カード本体ＧＣ及びもちろん表示装置ＤＵ’からなるシステムに出力し得る。
【００８５】
このように構成された集合体Ｓのサーバ要素特徴は、本集合体に複数局用途を提供することが可能である。
【００８６】
次に、クライアント／サーバ構成の形態において、オブジェクトのデジタルモックアップを三次元の合成画像の形態で画面に表示するシステムの好適な実施形態について、図３ｃに関連して述べる。
【００８７】
この状況では、クライアント構成は、本質的に、グラフィックス・アプリケーションそれ自体及び上述したフィルタＦ１によって形成された少なくとも識別モジュールからなる。
【００８８】
集合体は、コンピュータネットワークＩＮによって、複数のサーバＳ１，Ｓ２乃至Ｓ３、図示しないが、非限定的にＳＮにリンクされる。
【００８９】
各サーバＳ１、Ｓ２、Ｓ３乃至ＳＮには、利点として、図３ｂに示すサーバ構造Ｓ、即ち、サーバＳ１用のフィルタＦ２１、グラフィックス・カード・ドライバＧＣＤ１、及びグラフィックス・カード本体ＧＣ１によって形成されたコード化モジュールが含まれ、この構造は、サーバＳ２、Ｓ３乃至ＳＮに対して、指標１を指標２及び３に変更することによって、繰り返される。
【００９０】
各サーバＳ１、Ｓ２、Ｓ３乃至ＳＮは、それ自体、画像ネットワークＩＡにリンクされ、これによって、画像データ及び特に、上述した各サーバＳ１乃至ＳＮに関係する処理された画素Ｆ１，ｎのストリームの送信が可能になる。
【００９１】
更に、図３ｃにおいてＤＵ１乃至ＤＵ２のように非限定的に表記した１つ又は複数の表示装置も画像ネットワークＩＡに接続される。
【００９２】
図３ｃを参照すると、三次元画像の計算用のモジュールは、複数の３Ｄグラフィックス・カードＧＣ１、ＧＣ２、ＧＣ３乃至ＧＣＮによって構成され、そして、これらは、フィルタモジュールＦ１と表示装置ＤＵ１又はＤＵ２によって構成された画面との間に並列に接続されることが分かる。
【００９３】
本発明の主題であるシステムの注目に値する態様によれば、上述した各グラフィックス・カードには、特定のアクセスアドレスｇ＝１、２、３又はＮが含まれるが、各指標値ｎは、グラフィックス・カードの内の１つの特定のアクセスアドレス値に関連付けられた表示用オブジェクト画像の全体又は一部を構成する基本画像のグループの各連続基本画像のコンテンツを表す。
【００９４】
上記手順は、図２ｂの出力フィルタＦ２及び以下の関係を用いることによって表される。
【数１０】
2010500634.tif 000012
上式において、ｇは、上述した特定のアクセスアドレスを示し、Ｚｋは、表示されるオブジェクト画像の全て又は一部を構成する基本画像のグループに対応する表示領域を示し、もちろん、ｎは、索引値を示し、この対応する画像グループの各連続基本画像のコンテンツを表す。
【００９５】
この手順によって、基本画像の特定のグループを、それらのコンテンツに基づき、各グラフィックス・カードに配分することが可能になり、従って、マスキングにより表示のコンテンツ毎に空間的セグメント化を保証し、これにより、表示の滑らかさの加速を達成することができる。
【００９６】
特に、マスキングの概念は、特定のアクセスアドレスｇの対象グループの画像の表示を網羅し、これには、もちろん、同じ特定のアクセスアドレスｇの全ての異なる画像グループのマスキングを伴うことが分かる。
【００９７】
従って、マスキング動作は、次の象徴的関係によって示すことができる。
【数１１】
2010500634.tif 000013
【００９８】
図３ｃに示すサーバＳ１乃至Ｓ３の内の１つについて、対応する手順を図４に示す。
【００９９】
上述した図４において、コンピュータネットワークＩＮ及び画像ネットワークＩＡの存在により、図４に示すように、入力フィルタＦ１又は出力フィルタＦ２は、決して変わらないことが分かる。
【０１００】
オブジェクトの２つの連続的なビューに含まれる２つの連続的で等価な画素の空間・時間不一致を表す数値である索引ｎの計算の手順について、上述したモジュールには、複数の連続画素を同じ記憶アドレス及びもちろん、同じ指標値に関係づけるためのモジュールＭ１が含まれることが示される。
【０１０１】
特に、単一のコンテンツを有する連続基本画像は、高い相関値を有し、一方では、単一アドレスにおけるそれらの記憶を正当化し、他方では、この基本画像又は画像へのハッシュ関数の適用による単一の指標値の計算を正当化することが分かる。
【０１０２】
もちろん、上述した手順を用いると、後者に、即ち、基本画像又は基本画像のグループに配分された索引値ｎを、上述した画像のコンテンツ及びそれらの記憶アドレスを表す値として選択することが可能になる。
【０１０３】
特に、モジュールＭ１によって、図２ｂに関連して示し述べた方法の実施例の枠組み内において、上述した全ての機能、特に、優先順位係数ＰＣ、予測値Ｐｒ（ＰＣ）及び適合関数ＡＡ（ＲＡＭｍｅｍ（Ａ，Ｓｚ）、Ｒｅｑ（Ｅｘｅｃ））の計算を実現し得る。
【０１０４】
最後に、出力フィルタＦ２には、利点として、任意の基本画像又は同じアドレスに関係づけられた際に認識された基本画像のグループ用の相関モジュールを抑制するためのモジュールＭ２が含まれる。
【０１０５】
上述した理由により、同じ記憶アドレスに対する基本画像又は基本画像のグループの相関関係により、それらの類似コンテンツ及び三次元画像の計算用のモジュールへの対応する指標値ｎの送信に関する結論を引き出すことが可能になり、もちろん、これによって、表示を加速することが可能になることが分かる。
【０１０６】
次に、本発明の主題であるシステムの好適な実施形態について、特に、このシステムが、合成画像の三次元の表現にユーザが変更を行うことを可能にするシステムの専用である場合について、図５に関連して、更に詳細に説明する。
【０１０７】
オブジェクト画像の視点に対してユーザによって行われる変更は、ユーザインターフェイスとしての役割を果たす入力周辺装置から後者によって実施される。このユーザインターフェイスは、遠隔的に制御された外科手術、又は最終的に、合成画像による３Ｄ表示用のグラフィックス・アプリケーション上での任意のユーザ支援操作の場合、ジョイスティック又は多関節ロボットで構成し得る。
【０１０８】
この目的のために、本発明の主題であるシステムには、更に、計算の結果を予想し、また、アプリケーションモジュール又はグラフィックス・アプリケーションの演算時間を低減することを目的として、周辺装置によって形成された上述のユーザインターフェイスからオブジェクト画像の視点に対して変更を行う時、展開方法を学習するためのモジュールＭ３が含まれる。
【０１０９】
図５に示すように、周辺インターフェイスから導入されたユーザストリームは、次のようにマークされる。
ＦＵ＝１，２，３，４，５，６，７
ここで、文字列１乃至７は、後者によって送信されるユーザストリームを例示的に表す。
【０１１０】
そして、展開方法の学習を実行するための処理手順には、送信されたユーザストリームより低いサンプリング周波数において、ユーザインターフェイスからのユーザストリームＦＵをサンプリングする段階が含まれる。このサンプリングプロセスによって、アプリケーションモジュール又はグラフィックス・アプリケーションは、サンプリングされたユーザストリームＦＵＥを生成することが可能になるが、これは、便宜上、一部を切り詰めたシーケンス１，３，６によって表す。そして、このサンプリングされたストリームＦＵＥは、入力フィルタＦ１に送信される。
【０１１１】
更に、入力フィルタは、ユーザインターフェイスによって直接送信されたユーザストリームＦＵを受信する。そして、入力フィルタＦ１は、ユーザストリームＦＵとサンプリングされたユーザストリームＦＵＥとの間の比較に進む。上述したストリーム間の比較は、モジュールＭ３による画素の特定によって実行される。この比較は、次のように表現される。即ち、
ユーザによって送信されたストリームＦＵに属する画素Ｅｌｅ’は、サンプリングされたストリームＦＵＥに属する画素Ｅｌｅに対応する。
【０１１２】
そして、学習方法の構築は、画像又は画素間の差異の判断基準に基づき行われ、また、ユーザストリームＦＵに関係づけられる。そして、フィルタＦ１に含まれる学習方法の比較及び構築用のモジュールは、画像ＩＦＵ、即ち、ユーザストリームの
ＩＦＵ＝１，２，３，４，５，６，７
の再構築を可能にし、もちろん、これによって、ユーザストリームから画像ＩＦＵを受信する出力フィルタＦ２のレベルにおいて、グラフィックス・アプリケーションからユーザストリームＦＵに行なわれたであろう応答を予想することが可能になる。
【０１１３】
更に、本発明は、ユーザインターフェイスが含まれるアプリケーションモジュールによって、コンピュータ又はデジタルモックアップの画面表示システムにより実行するためのメモリ媒体に記憶された一組の命令が含まれるコンピュータプログラムに関する。本アプリケーションモジュールは、このデジタルモックアップから、画素ストリームによって形成されたこのオブジェクトのモデルを、画面に表示し得る三次元画像の計算用のモジュールに出力する。本アプリケーションモジュールは、それが実行されると、前記命令が、各基本画像のコンテンツを表す索引値から始まる三次元合成画像の数値の識別、コード化、及び計算のステップ並びに図２ａ及び２ｂとの関連で述べた方法のデジタルファイルの形態においてこの合成画像のこれら数値の記憶を実施するという点において注目に値する。
【０１１４】
このプログラムがモジュールである場合、それには、画素のストリームにおいて表示用画像の一部を各々構成し、また、各基本画像のコンテンツを表す指標値により各基本画像をコード化するそれら基本画像の識別用の少なくとも１つのソフトウェアモジュールＭ１が含まれる。ソフトウェアモジュールＭ１は、図４及び５に示し説明したクライアント／サーバ構成のクライアント要素の入力フィルタＦ１に設置される。
【０１１５】
同様に、それには、各基本画像のコンテンツを表す索引値から始まる三次元合成画像用の数値を計算するためのソフトウェアモジュールＭ２が含まれる。図４及び５に示すように、ソフトウェアモジュールＭ２は、クライアント／サーバ構成のサーバ要素の出力フィルタＦ２に設置される。
【０１１６】
最後に、このコンピュータプログラムには、ユーザインターフェイスから画像の視点に変更が生じた時、展開方法を学習するためのソフトウェアモジュールＭ３が含まれ、このソフトウェアモジュールＭ３は、クライアント／サーバ構成のクライアント要素に設置され、図５に示すように、計算結果を予想し、また、グラフィックス・アプリケーションの計算の時間を低減することを可能にする。
【０１１７】
本発明の主題である合成画像の方法及び表示システムを実現し、比較試験の対象とし、その結果を以下に示す。
【０１１８】
上述した試験は、アプリケーションモジュールＣＡＴＩＡ（登録商標）の実施例から構成され、これによって、三角形からなる各々１千万画素を含む基本画像の定義、並びに、３ＧＨｚＩＮＴＥＬ（登録商標）Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ＩＶプロセッサ及びＮＶＩＤＩＡ（登録商標）Ｆｘ３０００グラフィックス・カードを備えたワークステーションからの本アプリケーションモジュールの実行が、本発明に基づく如何なるコード化も無い状態での基準試験として可能になる。１秒当りの画像数で表した表示速度の比較試験を、以下によるコード化に対する基準試験に関連して行う。
【表１】
2010500634.tif 000014
【０１１９】
更に、指標ｎについての試験台上での別個の試験＋優先順位係数ＰＣ及び適合関数ＡＡ（ＲＡＭｍｅｍ（Ａ，Ｓｚ）、Ｒｅｑ（Ｅｘｅｃ））の計算により、画像数／秒での４００％の表示速度の利得が分かった。
【０１２０】
同様に、画像の視点用の展開方法を学習するためのモジュールの実施例により、２００％の表示速度の利得を実証できた。上記速度利得は、次第に増大することが分かる。
【符号の説明】
【０１２１】
Ａ・・・識別
Ｂ・・・コーディング
Ｃ・・・表示計算
【図１ａ】
2010500634.tif 000015
【図１ｂ】
2010500634.tif 000016
【図２ａ】
2010500634.tif 000017
【図２ｂ】
2010500634.tif 000018
【図３ａ】
2010500634.tif 000019
【図３ｂ】
2010500634.tif 000020
【図３ｃ】
2010500634.tif 000021
【図４】
2010500634.tif 000022
【図５】
2010500634.tif 000023
【国際調査報告】
2010500634.tif 000024
2010500634.tif 000025
2010500634.tif 000026
2010500634.tif 000027
2010500634.tif 000028
2010500634.tif 000029
2010500634.tif 000030
2010500634.tif 000031
2010500634.tif 000032
2010500634.tif 000033