(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトのイメージを形成するピクセル値を制御することによりオブジェクトのイメージを生成するコンピュータイメージ生成システム内で、各ピクセルの値がテクスチャを該オブジェクトに適用するためのテクスチャデータを含む保存データから得られ、前記テクスチャデータが該テクスチャデータの複数レベルの詳細（ＬＯＤ）バージョンからなる一連のテクスチャマップに保存されており、該テクスチャを前記オブジェクトに適用するためのＬＯＤ間遷移方法であって、
前記オブジェクトのイメージを表す各ピクセルのテクスチャＬＯＤ値を計算する工程と、
各ピクセルのディザリングオフセット値及びＬＯＤバイアス値を提供する工程と、
各ピクセルごとに、該ピクセルの前記ディザリングオフセット値、前記ＬＯＤバイアス値、及び計算された前記ＬＯＤ値を結合して各前記ピクセルのディザリングピクセルＬＯＤ値を得る工程と、
各ピクセルの前記ディザリングピクセルＬＯＤ値を出力して連携したテクスチャＬＯＤマップを選択する工程と、を含んでなることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記ディザリングオフセット値を提供する工程が、該ピクセルの位置に基づいて前記ディザリングオフセット値の全範囲からディザリングオフセット値を選択することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記選択工程が、選択をピクセルの全範囲におけるピクセルの位置に基づいておこなうことを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記提供されたディザリングオフセット値を変調する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記変調工程が、前記提供されたディザリングオフセット値を減衰することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記減衰工程が、制御状態変数に基づく前記ディザリングオフセット値を表すビットをシフトすることを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記減衰工程が、全減衰〜ゼロ減衰の個別の工程で提供される、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記適用工程が、前記ディザリングオフセット値を計算された前記ピクセルＬＯＤ値に加えることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
整数と、切り捨てと四捨五入のうちの一つによる端数とを含んでなる前記ディザリングピクセルＬＯＤ値から整数値を計算することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
オブジェクトのイメージを形成するピクセル値を制御することにより該オブジェクトの該イメージを生成するコンピュータイメージ生成システム内で、各ピクセルの値がテクスチャを該オブジェクトに適用するためのテクスチャデータを含む保存データから得られ、該テクスチャデータが該テクスチャデータの複数レベルの詳細（ＬＯＤ）バージョンからなる一連のテクスチャマップに保存されており、該テクスチャを該オブジェクトに適用するためのＬＯＤ間遷移方法を用い、テクスチャを該オブジェクトに適用するとき該ＬＯＤ間遷移時のアーチファクトを減少させる各ピクセルに使用する該ＬＯＤを決定する装置において、
テクスチャリングすべき前記オブジェクトの前記イメージを表す各ピクセルのディザリングオフセット値を発生するディザパターンファンクション発生器と、
ＬＯＤバイアス値を提供するための入力と、
各前記ピクセルについて、ピクセルＬＯＤ計算値、前記ディザパターンファンクション発生器から受信されるディザリングオフセット値、及び前記ＬＯＤバイアス値を受信し、前記ピクセルＬＯＤ計算値、前記ディザリングオフセット値、及び前記ＬＯＤバイアス値を結合して各ピクセルのディザリングピクセルＬＯＤ値を生成する結合器と、を含んでなる装置。
【請求項１１】
前記ディザパターンファンクション発生器が、テーブルルックアップを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ディザパターンファンクション発生器が、前記ピクセルの位置に基づく前記テーブルルックアップからディザリングオフセット値を選択する手段を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記テーブルルックアップにおけるディザリングオフセット値数がピクセルの全範囲におけるピクセル数に等しく、前記選択手段が前記選択を前記ピクセルの全範囲におけるピクセルの位置に基づいておこなう手段を含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記ディザパターンファンクション発生器と前記結合器との間に結合された変調器をさらに含んでなる、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記変調器が、前記ディザリングオフセット値を減衰する手段を含んでなる、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記減衰手段が、制御状態変数に基づいた前記ディザリングオフセット値を表すビットをシフトする手段を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記減衰手段が、全減衰〜ゼロ減衰の個別の工程において減衰をおこなう手段を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記結合器が、加算器である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１９】
整数と、切り捨てと四捨五入のうちの一つによる端数とを含んでなる前記ディザリングピクセルＬＯＤ値から整数値を計算する手段をさらに含んでなる、請求項１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にリアルタイムコンピュータイメージ生成システムに関する。より詳細には、本発明は、テクスチャマップフィルタリング用手段及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータイメージ生成システムでは、テクスチャマッピングを使用して、表示すべきオブジェクト又は特徴についてのリアルなイメージの再生を得ることができる。テクスチャマッピングは、イメージをオブジェクトのサーフェスに適用する手法である。テクスチャマッピングを適用することにより得られる一般的な利点は、リアル性を加えることである。テクスチャマッピングをおこなうのに、数多くの方法が用いられてきた。どの方法を選択するかとは無関係に、テクスチャマップを作成するときには、マトリックスに一定数のセルがある。マトリックスにおけるセル数（例えば、２５６ｘ２５６）は、テクスチャマップの解像度である。解像度は、詳細レベルとして知られている一定の所定見掛け距離でのオブジェクトを表す。この「見掛け距離」は、視界のサイズ、オブジェクトまでのビューワの距離及びオブジェクトの方位の関数である。オブジェクトがビューワから相対的な距離を動くと、テクスチャリングすべきオブジェクト内の個々のピクセルに寄与するテクスチャマップにおけるセルの全てを含ませるのが計算上やっかいとなるので、テクスチャカラー値の決定において問題が生じる。この問題を解決するには、オブジェクトからビューワまでの異なる相対距離で使用される同じテクスチャパターンの一連のテクスチャマップを保存する。この一連のテクスチャマップは、「ズームピラミッド」と称されることがある。ズームピラミッドは、高解像度テクスチャマップから開始し、ピラミッドにおける前のマップの解像度がもっと低いバージョンである連続したマップを含む。ズームピラミッドは、効果的に表示すべきシーンを複数の所定範囲の間隔に分割する。ここで、各範囲の間隔は、異なるそれぞれの詳細レベル（ＬＯＤ）に相当する。オブジェクトからビューワまでの相対距離を異ならせたテクスチャマップを作成することは、複数のテクスチャ詳細レベル（ＬＯＤ）を確定することとして知られている。ＬＯＤ作成するには、最高解像度のテクスチャであるであろうベースＬＯＤを確定することによりＬＯＤを作成する。換言すれば、所定領域での最大数及び最小サイズのセルを確定することである。最高解像度テクスチャマップは、観察者に最も近く、オブジェクトがビューワに近いときにテクスチャをオブジェクトに適用するのに使用される。より低い解像度のバージョンを配置して、同じ領域についての相当するより少数で、より大きなサイズのセルでそれぞれの減少量の詳細を含ませる。より低い解像度のバージョンは、前のマップからのセルデータをフィルタリングすることにより作成し、オブジェクトがビューワからさらに動くときにテクスチャを適用するのに使用する。テクスチャマッピングプロセスでは、オブジェクトがビューワに対して現れる距離又は見掛け距離に基づいて、ズームピラミッドにおいてどのテクスチャマップを使用するかについて、決定しなければならない。ＬＯＤ計算により、この決定がなされる。ＬＯＤの計算は、テクスチャセルとピクセルサイズの比較に基づいておこなわれ、最も近いセルとピクセルサイズとが一致する２つの連続テクスチャマップを選択する。これらの２つのマップの解像度は、テクスチャリングされるオブジェクトをブラケットするような解像度である。これらの２つのテクスチャＬＯＤマップの各々からのデータは、メモリーから出す。各マップからのデータは、双一次内挿等の２Ｄ重み付き関数を用いてフィルタリングする。これらの２つのテクスチャＬＯＤマップからのフィルタリングしたデータを、次に、２つの選択したテクスチャＬＯＤ間のオブジェクトのロケーションに依存した線形内挿によりブレンドされる。ＬＯＤブレンディングにより、オブジェクトが２つの選択されたテクスチャＬＯＤについて設定された距離間のシーンにおいて動いているときにテクスチャＬＯＤ間の遷移が円滑となる。２つの連続マップと線形内挿におけるこのフィルタリング方法は、一般的に「三線内挿」と称せられ、米国特許第４，７２７，３６５号に記載されている。この方法を用いてデータを出すには、８回のピクセルアクセスと、一つのスクリーンピクセル当たり７〜１３マルチプライに伴う一定の関連コストがある。
【０００３】
計算をセーブするのにたびたび使用されるもっと簡単な方法で必要なことは、ズームテクスチャピラミッドのより近いＬＯＤマップであるＬＯＤ  Ｎにおけるテクセルをフィルタリングすることだけである。より近いマップからの双一次フィルタリングテクスチャ値は、４回のピクセルアクセスと、３線内挿として１ピクセル当たり半分未満のマルチプライを必要としているだけである。ポリゴンまでの見掛け距離が増加するにつれて、ピクセル値を得るのに使用されるＬＯＤマップは、あるあらかじめ確定したしきい値距離でＬＯＤ  ＮからＬＯＤ  Ｎ＋１にジャンプする。この点で、フィルタリングが、ＬＯＤ  Ｎ＋１で専ら生じる。この簡略化された手法により、３線内挿で必要とされるような２つのＬＯＤレベル間のブレンディング工程を排除できる。しかしながら、この方法は、３線内挿よりも計算的にもっと効率的であるが、見掛け距離の変化に伴い、ほとんどのテクスチャマップとって望ましくない可視アーチファクトを生じる。その結果、関連した望ましくない可視アーチファクトを生じないテクスチャマップフィルタリングの簡略化された計算的に安価な方法が必要とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、計算的に効率的であり、且つそれによりテクスチャメモリーバンド幅要件を減少するとともに、同時に、従来法よりも可視アーチファクトを顕著に減少する、ＬＯＤ選択方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、３線内挿に使用される２つのフィルタリングしたＬＯＤ間のより高価で正確な線形ブレンディングを必要とすることなく、ポリゴンを介するテクスチャの詳細レベル（ＬＯＤ）遷移の可視効果を最小限とする方法が提供される。本発明の方法は、１）グラフィックス要素（例えば、ポリゴン）によりカバーされる各ピクセルについてのテクスチャＬＯＤ値を計算する工程と、２）ディザリングオフセット値を各ＬＯＤ計算値に適用してディザードピクセルＬＯＤ値を得る工程と、３）ディザードピクセルＬＯＤ値により同定されるＬＯＤテクスチャマップからテクスチャデータを得る工程と、
を含んでなることを特徴とする方法が提供される。
【０００６】
具体的な実施態様においては、スクリーンスペースは、複数のスパンを含んでなる。各スパンは、例えば、寸法４ｘ４のピクセルグリッドをさらに含んでなる。本発明の方法では、スパンにおけるポリゴンによりカバーされる各ピクセルについてのＬＯＤ値を計算する。本発明の方法を、次のスパンにおけるこれらのカバーされたピクセルに適用する。スパン処理に関するさらなる詳細な記載が、米国特許第４，８１１，２４５号にある。本方法では、ルックアップテーブル又はそれと同等の保存装置に保存できるディザード値のマトリックスをさらに作成する必要がある。
【０００７】
ＬＯＤの計算値にディザリングオフセットを適用することにより、あるテクスチャピクセル計算値を遠テクスチャＬＯＤマップにプッシュ（ＬＯＤ＝Ｎ＋１）し、他のピクセルテクスチャ値を近ＬＯＤマップにプル（ＬＯＤ＝Ｎ）する可能性がある。本発明の方法によれば、ディザードオフセット値を、加算、乗算等により、ピクセルＬＯＤ計算値に適用する。丸め又は切り捨て後の適用による整数の結果により、フィルタリングについての近又は遠テクスチャマップが同定される。一定のＬＯＤピクセル計算値の百分率は、ディザリングオフセットの加算によっては影響されず、他のものは、いずれかのディザオフセットの適用の前に選択されるものとは異なるマップに示される。もしディザリングオフセット値が負であるならば、選択されたＬＯＤマップを近マップにプルバックするように変化する。もしディザリングオフセットが正数であるならば、ＬＯＤ選択における結果が遠マップまでプッシュされるように変化する。
【０００８】
ここで、一定の用語を定義するのが適当である。ディザリングオフセット値は、通常のピクセルＬＯＤ計算値に適用される値である。ディザリングオフセット範囲は、本方法で使用するために保存されるディザリングオフセット値のマトリックスの最小値及び最大値により設定される。ディザ範囲は、最小値を最大値から差し引くことにより得られる値である。ディザードＬＯＤ範囲は、選択ＬＯＤが本発明のディザリング法より変更されるＬＯＤ計算値範囲である。
【０００９】
ディザリングオフセット範囲は、上記したように、影響されるＬＯＤテクスチャ計算値の範囲であるディザードＬＯＤ範囲を決定する。しかしながら、一定用途では、一定ディザリングオフセット範囲のみで、許容できる結果が得られることがある。本方法の有効性の一つの可能性のある本質的な尺度は、ピクセルアレイ（例えば、スパン）を介したディザード結果を統合する眼に依存する。範囲が広すぎるか狭すぎると、関連する望ましくないビジュアルアーチファクトを示す。もし、例えば、ディザリングオフセット値は、（０〜．７５）又は（０〜１）の範囲であるならば、眼が２つの選択された隣接するテクスチャマップを２つの重ね合ったイメージとして認識することがある点で、望ましくないビジュアルアーチファクトが生じる。小さいディザリングオフセット範囲、例えば、０〜．２について、ディザードＬＯＤ範囲は小さく、眼は、２つの隣接するＬＯＤマップ間のジャンプを見掛け距離変化として認識することがある。．４〜．６のディザ範囲を求めて、ほとんどの用途に最良な結果を得ることができたが、どの範囲が最適かは、用途による。
【００１０】
本発明の別の実施態様においては、ＬＯＤ計算値に適用されるディザリングオフセットの量を、制御状態変数設定により変調する。変調は、ユーザーにより選択され、別個の変調工程を定義することができる。変調により、ディザリングオフセット値を減衰又は増幅できる。例えば、減衰器により、半分、４分の１、８分の１及び減衰なしの工程でディザリングオフセットを減少できる。適用される減衰は、ポリゴン当たり、テクスチャ当たり、又はこれらの両方について修正できる。減衰度の修正により、ディザリングオフセット範囲が対応して影響される。より詳細には、減衰量を増加するにつれて、影響されるピクセルオフセット値のより狭い範囲にトランスレートする対応する最大ディザリングオフセットが減少する。
【００１１】
計算のセーブは、本方法により、ズームテクスチャピラミッドのより近いＬＯＤテクスチャマップのみにおいて各ピクセルをフィルタリングすることにより実現できる。これにより、３線内挿に必要とされる２つの隣接するＬＯＤにおけるフィルタリングされた結果間のブレンディング工程がなくせる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を特徴付ける新規性の種々の特徴を、添付し且つ開示の一部を形成する独自性について示す。本発明のよりよい理解、その具体的利点及びその使用により得られる具体的目的については、図面及び、本発明の好ましい実施態様に説明及び記載されている記載事項を参照すべきである。
【００１３】
本発明は、ディザリングオフセットをテクスチャＬＯＤ計算値に適用して、ポリゴンを介するテクスチャ詳細レベル（ＬＯＤ）遷移の可視効果を、３線内挿に使用されるような２つのフィルタリングされたＬＯＤ間のもっと高価で且つ正確な線形ブレンディングを必要とせずに、最小限とする方法に関する。ディザリングオフセットは、典型的には、スクリーン（ディスプレイ）スペースにおけるピクセルの位置に基づいて個々のピクセルについて適用される値によって表される。
【００１４】
図１は、テクスチャをポリゴンのサーフェスに適用するピクセルのＬＯＤ値を計算する方法を図示したものである。本方法は、サーフェス１３により表されるオブジェクトまでのビューワ１０の見掛け距離を求める工程を含んでなる。ピクセルのサイズを、テクスチャマップのズームピラミッドにおけるテクスチャセル又はテクセルのサイズとを比較することにより、矢印１６により表される見掛け距離を、表面１３がディスプレイスクリーン上をおおう各ピクセルについて計算する。図１は、ズームピラミッドに射影された後に現れるピクセル１５を示す。射影されたピクセル１５は、中心１１を有する。２つのＬＯＤテクスチャマップ１２及び１４は、それぞれＬＯＤ  Ｎ及びＬＯＤ  Ｎ＋１を表す。ＬＯＤ１４は、その解像度に基づく１サイズのテクセル１８を有し、ＬＯＤ１２は、ＬＯＤ１４よりも低い解像度を有するものに基づくより大きなサイズのテクセル１９を有する。ピクセル１５については、ピクセルサイズ／テクセルサイズの比較により、サイズが最も近くに対応する２つのマップの間にあるピクセルを求める。比較の結果は、整数と端数とからなる数、例えば、３．２である。この数は、オブジェクト１３のビューワ１０までの見掛け距離１６を表す。その後、３線内挿について、射影１７ａ及び１７ｂを包囲する各それぞれのマップ内の４つのテクセルに相当するテクスチャ値の内挿を実施して、各マップにおいて単一のテクスチャ値を生じる。各マップ内の内挿は、双一次内挿を含むいずれの２Ｄ内挿法でもよい。２つの計算値を、次に、２つの結果の間の１Ｄ内挿に対する入力として利用する。この方法は、コンピュータ生成システムにおいてポリゴンをテクスチャリングする最もリアルな方法であることを示している。この方法は、極めて正確ではあるが、ＰＣＳ用３Ｄ表現コンピュータチップを設計するという今日の所望要件を満たすには計算上高価である。
【００１５】
図２は、本発明を構成する一般的な方法の工程を示すフローチャートである。この方法は、オブジェクトによりカバーされるピクセルのテクスチャマッピングをイネーブリングすることにより、ステップ２０から開始する。ステップ２２では、テクスチャＬＯＤ値を、意図するピクセルについて計算し、整数成分であるｉｎｔＬＯＤと端数成分であるｆｒａｃＬＯＤとからなるものとして表すことができる（すなわち、ＬＯＤ＝ｉｎｔＬＯＤ．ｆｒａｃＬＯＤ）。整数成分は、使用される最も近い（ビューワから）ＬＯＤマップであるＬＯＤ＝Ｎを表し、一方、端数成分は、近テクスチャマップと遠テクスチャマップとの間のピクセルＬＯＤ値の相対距離を表す。端数ＬＯＤ成分であるｆｒａｃＬＯＤが半分（１／２）未満であるときにはいつでも、ディザリングオフセットの加算からの可能性のある寄与の前に、近テクスチャＬＯＤマップであるＬＯＤ＝Ｎを選択して、テクスチャ値を得る。端数ＬＯＤが半分を超える時には、遠テクスチャＬＯＤマップであるＬＯＤ＝Ｎ＋１を選択してテクスチャ値を取り出す。
【００１６】
ステップ２４で、ディザリングオフセットを計算する。好ましい実施態様では、まず、意図するピクセルのディスプレイ（Ｉ、Ｊ）座標を求め、（Ｉ、Ｊ）アドレスをインデックスとして使用して、コンピュータで計算して、ディザオフセット値を得るまでのテーブルルックアップとする。別法として、結合論理を使用して、ピクセルのロケーションに基づくディザリングオフセット値を計算できる。ディザリングオフセット計算は、もしポリゴンがスパン処理を用いて表現されているならば、ピクセルスパンにおけるピクセルのロケーションに基づくことができる。ステップ２６では、ディザリングオフセット計算値を、ステップ２４からのＬＯＤ計算値に適用し、その結果として、ディザードピクセルＬＯＤ値が得られる。また、ディザードピクセルＬＯＤ値は、整数値と端数値の形態である。次に、ステップ２８において、．５以上で高ＬＯＤ数が選択され、．５未満で低ＬＯＤ値が選択される丸めにより、ＬＯＤの選択をおこなう。また、ＬＯＤを整数値のみに基づいて選択する場合には、切り捨てを使用することができる。ディザリングオフセットを適用することにより、あるピクセルのテクスチャＬＯＤ計算値を、さもなければ遠マップから選択されたであろう近整数テクスチャマップ値であるＬＯＤ＝Ｎに「プル（ｐｕｌｌｉｎｇ）」する効果がある。同様に、オフセットにより、他のＬＯＤ計算値を、さもなければ近マップを選択したであろう遠テクスチャＬＯＤマップであるＬＯＤ＝Ｎ＋１にプッシュしてもよい。丸めを使用するときには、ステップ２６の結果の端数部が近テクスチャマップと遠テクスチャマップとの間の距離の２分の１未満である場合に近テクスチャマップへのプルが生じる。ステップ２６の結果の端数部が２つのテクスチャマップ間の距離の２分の１に等しいかそれを超える場合には、遠マップへのプッシュが生じる。
【００１７】
図３に、例として、選択ディザ範囲が．４である場合、ピクセルＬＯＤ計算値を近テクスチャマップであるＬＯＤ＝Ｎか、遠テクスチャマップでるＬＯＤ＝Ｎ＋１に割り当てられる確率を示す。ディザ範囲が．４を有する数多くのディザリングオフセット範囲がある。一つのこのような範囲が（−．２〜＋．２）であり、別の範囲が（０〜．４）である。図３のグラフは、ディザリングオフセット範囲が（−．２〜＋．２）であり、丸めを使用する確率を示す。切り捨てを使用する場合には、もしバイアス．５をディザリングオフセットに加えるならば、グラフをまだ適用する。バイアス値の適用を、図７を参照して説明する。さらに、バイアスを加えるならば、ディザリングオフセット範囲（０〜．４）についてグラフを適用する。丸めの場合、バイアスは（−．２）でなければならず、切り捨ての場合、バイアスは（＋．３）でなければならない。
【００１８】
この例において（オフセット範囲−．２〜＋．２）、ディザリングオフセットをピクセルＬＯＤ計算値に加える。ディザオフセットの加算の前にＬＯＤ計算値がＮ＋．３未満の全てのピクセルが自動的に確率１００％で近テクスチャマップであるＬＯＤ  Ｎに割り当てられる。ディザリングオフセットは、ディザ範囲．４が所与のものとすれば、これらの計算値には影響がない。ＬＯＤ計算値がＮ＋．７以上である全てのピクセルは、遠テクスチャマップであるＬＯＤ  Ｎ＋１に自動的に割り当てられるであろう。ここでも、ディザリングオフセットは、これらのピクセルＬＯＤ計算値には影響を及ぼさない。ＬＯＤ計算値が（Ｎ＋．３〜Ｎ＋．７未満）の範囲にあるピクセルのみが、ディザリングオフセットの加算ゆえに、異なるＬＯＤマップに割り当てられる何らかの確率がある。例えば、ＬＯＤ計算値がＮ＋．５のピクセルは、ＬＯＤ  Ｎ又はＬＯＤ  Ｎ＋１に割り当てられる確率が５０％である。ディザ範囲を広げると、マップＮ又はＮ＋１の選択の候補としてのピクセルＬＯＤ計算値のより大きな百分率に影響することがわかる。Ｎ＋．３〜＋．７未満の狭い範囲におけるＬＯＤ計算値のみがプッシュ又はプル候補である図示されている例において、全ての他の値が、ディザリングオフセットの寄与とは無関係に直ちに特定のマップに割り当てられる。
【００１９】
図４は、ディザ範囲１についてピクセルＬＯＤ計算値が「プッシュ」又は「プル」される確率を示す。ここでも、ディザ範囲は、数多くのオフセット範囲、例えば（−．５〜＋．５）又は（０〜１）、により得ることができる。グラフは、丸めを使用する場合のディザリング値（−．５〜＋．５）の範囲、又は切り捨てを使用する場合にはこの同様の範囲に＋．５のバイアスを加算したものについての確率を示す。（０〜１）の範囲の場合、切り捨てを使用するならば図４のグラフを適用し、丸めを使用するならばバイアス（−．５）を加算しなければならない。この例において、全てのピクセルＬＯＤ計算値についてのＬＯＤテクスチャ計算値が、近テクスチャマップへのプル候補又は遠テクスチャマップへのプッシュ候補であろう。図３において範囲で示したような自動割り当ての等価領域はない。したがって、図３及び図４に示した例から、ディザリングオフセットの範囲を調整することにより、ＬＯＤテクスチャ計算値の領域を制御できることが明らかである。
【００２０】
図５は、遠近法で示した角形ポリゴンについてのディザ範囲．４のＬＯＤ間の遷移を示す。当業者に周知のように、見掛け距離は、ビューワからポリゴンまでの距離、及び観察者からポリゴンまでのビューレイに関するポリゴンの方位の関数である。ポリゴンの付形遷移領域におけるピクセルは、隣接整数ＬＯＤのディザブレンドである。ポリゴンの白色領域におけるピクセルの全てを、最も近い整数ＬＯＤに割り当てられる。
【００２１】
図６は、３つの代表的なディザリング範囲についてのピクセル計算値に対するディザリングオフセットの寄与を表すグラフである：１）完全ディザリングの場合（対角線）−ディザ範囲１（−．５〜＋．５）、２）ディザリングなし［実線階段ステップ］−ディザ範囲０（０−０）、及び中間の場合３）部分ディザリング［点線］−ディザ範囲．２５（−．１２５〜＋．１２５）。最初の場合である完全ディザリングは、各ＬＯＤ計算値が近又は遠テクスチャマップへのプル又はプッシュされる候補である真の３線内挿モードを生じるものに等しい。上記したように、これにより、望ましくないアーチファクトを生じる場合がある。第二の場合である実線階段線は、ディザリングなしの場合の影響を示している。この場合、ピクセル計算値は、あるあらかじめ定めたしきい値、典型的にはオブジェクトをブラケットする２つのＬＯＤマップ間の距離の半分で、一つのＬＯＤマップから次のＬＯＤマップに急激に遷移又はジャンプする。点線により表される第三の場合は、ディザ範囲．２５を表す。この場合、ディザオフセットの加算は、ピクセルＬＯＤ計算値の３／４に影響を及ぼさない。より詳細には、本方法は、ディザリングオフセットの加算の前の端数成分が．７５を超えるかそれに等しいピクセルオフセット計算値を生じないであろう。
【００２２】
図７は、図形要素によりカバーされる各ピクセルについての詳細レベル（ＬＯＤ）テクスチャマップを選択するディザリングユニット装置７０の一般的な成分を示すブロック図である。この装置は、入力として、テクスチャであるピクセルのスクリーンスペースにおける座標を必要とする。例えば、テクスチャリングされるべきピクセルのＩ及びＪスクリーン座標の２つの最も有意性の小さいビット７１を使用して、ピクセルのロケーションを表すことができる。これらの２つの値をインデックスとして、二次元ディザパターン生成器７２に入力する。生成器７２は、ディザリングオフセットのパターン又はアレイを含むテーブルルックアップの形態をとることができる。別法として、生成器７２は、異なるテクスチャ又はポリゴンのオフセットを生成する組み合わせ論理を含んでなることができる。パターン生成器は、スクリーンスペースにおける特定のピクセルのアドレスビットに基づく単一ディザオフセット値を戻す役割を果たす。
【００２３】
例えば、一実施態様においては、テーブルルックアップを、一度に一スパンのポリゴンを処理するシステムに使用する。テーブルルックアップ７２をオーガナイズして、４ｘ４アレイ等のスパンコンフィギュレーションをミラーリングすることにより、スパンの物理的寸法を反映する。テーブル７２により取り出したディザリングオフセットを、テーブル７２に対するインデックスとしての現在のスパンにおけるピクセルの位置を利用することにより求める。
【００２４】
テーブルルックアップ７２から、単一ディザオフセット値７３を出力し、ディザ値変調器７４への入力として供給する。変調器７４は、必要に応じて設けられる。変調器７４により、いくつかのディザリングオフセット範囲がルックアップに保存された一組の値のみから得ることができる。ディザ値７３に適用する変調度は、制御状態変数７７としてのディザ値変調器７４への第二の入力により決定される。変調器７４は、保存オフセット値を増加又は減少するようにプログラム化できる。例えば、変調器７４は、減衰器であることができる。この場合、制御状態変数７７を設定して、範囲ゼロにおけるディザリングオフセットを完全減衰に適用するようにできる。ここで、中間値１、２及び３は、それぞれ２分の１減衰、４分の１減衰及び８分の１減衰に相当する。例えば、制御状態変数７７は、８シフトを提供できるが５のみを使用するエンコードされる３ビットであることができる。ディザリングオフセット値７３は、４ビット数である。次に、減衰器により、この数が、減衰量だけ右にシフトされ、リードビットに０を挿入する。減衰は、０シフト（全ウェイト）、１シフト（半分）、２シフト（４分の１）、３シフト（８分の１）又は４シフト（完全シフト、したがってディセーブルされた）であることができる。
【００２５】
次に、変調ディザ値７５を、ピクセルＬＯＤ計算値７８と一緒に加算器７６に入力して、ディザードピクセルＬＯＤ値８２を得る。図７に、任意のバイアス手段を示す。この実施態様では、ＬＯＤバイアス状態変数７９も、加算器７６に入力する。バイアス状態値を入力することにより、最終加算結果の切り捨てをコンピュータ計算の面でより高価な丸め操作（それがない場合、同様の結果を得るのに実施しなければならない）の代わりにできる。また、バイアス状態値を使用して、一つのＬＯＤから別のＬＯＤに遷移する場所を変更してもよい。
【００２６】
加算器７６は、整数と端数成分を有するディザードピクセルＬＯＤ値８２を出力する。次に、ディザードピクセルＬＯＤ値を、手段８０に入力して、切り捨て又は丸めの数学的オペレーションを実施して、整数のみを得る。ディザードピクセルＬＯＤ値の整数部８１を出力して、ＬＯＤマップを選択する。
【００２７】
図８は、二次元テクスチャディザパターンテーブルの内部コンフィギュレーションを示したものである。ルックアップテーブル９０の寸法をスパン（４ｘ４）の寸法に整合させて、スクリーンスペースにおけるピクセルのＩ及びＪアドレスの２つの最も優位性の小さいビットをテーブルに加えることにより、特定のピクセルのルックアップテーブルからディザオフセット値を選択する。具体的実施態様において、単一のルックアップテーブルを、各処理スパンについて使用する。しかしながら、別の実施態様で、ディスプレイスペースにおける各及び全てのピクセルのディザオフセットを作成できる。テーブルルックアップ９０に保存されたディザードオフセット値９２は、ゼロ〜１５／１６の範囲の４ビット値である。具体的実施態様において、これらの１６の値を選択して、選択されたディザ範囲に均一に分布するが、本方法を、いずれかのユーザーの選択した値の分布（一定の分布は他のものよりも視覚的にアピールする）を反映するように実行できる。
【００２８】
以上、本発明のいくつかの実施態様と変更態様を詳細に説明したが、本発明の開示及び教示は、当業者に数多くの代替構成を示唆していること、及び本発明の範囲は、請求の範囲によってのみ限定されることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による３線内挿フィルタリング法を示す。
【図２】単一ピクセルについての本発明の方法の工程を示す。
【図３】ディザ範囲．４についてのディザリングの結果を示すグラフである。
【図４】ディザ範囲１についてのディザリングの結果を示すグラフである。
【図５】ポリゴンについてのディザリング範囲．４を示す斜視図である。
【図６】ディザードピクセルＬＯＤ値とピクセルＬＯＤ計算値との関係を示すグラフである。
【図７】本発明のハードウエアの実施態様のブロック図である。
【図８】テクスチャディザテーブルマトリックスの一実施態様である。
【符号の説明】
１０  ビューワ
１１  中心
１２、１４  ＬＯＤテクスチャマップ
１３  サーフェス
１５  ピクセル
１６  見掛け距離
１７ａ、１７ｂ  射影
１８、１９  テクセル
７０  ディザリングユニット装置
７１  ビット
７２  二次元ディザパターン生成器
７３  ディザリングオフセット値
７４  ディザ値変調器
７６  加算器
７７  制御状態変数
８１  ディザードピクセルＬＯＤ値の整数部
【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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