(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２進木によって表され、隠顕関係を示す優先度をそれぞれ有する複数の部分画像を合成して全体画像を生成する画像合成装置であって、
前記複数の部分画像を並列して受ける部分画像入力手段と、
前記部分画像入力手段で受けた前記複数の部分画像を同期させる同期手段と、
前記同期手段で同期された前記複数の部分画像を単一画像に合成するように並列して処理する画像合成手段と、を備え、
前記画像合成手段は、
前段の階層の出力する隣接する２つの重畳回路の出力を前記優先度に基づいて重畳して重畳画像を出力する２画像重畳回路を並列に且つ階層的に積み重ねた複数の重畳処理階層であって、初段の階層は前記２進木に従って合成される前記複数の部分画像の隣接する２つの部分画像をそれぞれ重畳する複数の２画像重畳回路を有する、複数の重畳処理階層と、
前記複数の重畳処理階層のうちの、１個の前記２画像重畳回路のみを有する最終階層の出力する重畳画像から、合成画像を生成する合成回路と、を備え、
前記複数の重畳処理階層の処理は、クロックに同期して連続して実行されることを特徴とする画像合成装置。
【請求項２】
前記同期手段は、
前記複数の部分画像を記憶し、記憶した順に出力する複数のＦＩＦＯ記憶手段と、
前記複数の部分画像の中の最後のものの先頭が前記複数のＦＩＦＯ記憶手段のいずれかに到達した時に、前記複数のＦＩＦＯ記憶手段に対し記憶されている部分画像を記憶順に出力する指令を発生する制御手段とを備える請求項１に記載の画像合成装置。
【請求項３】
前記複数の部分画像は、１表示フレーム毎に前記優先度を示すデータをそれぞれ有する請求項１に記載の画像合成装置。
【請求項４】
前記２画像重畳回路は、
２つの部分画像の前記優先度を判定する優先度判定手段と、
前記優先度判定手段における判定結果に基づいて２つの入力画像と２つの出力画像の対応関係を切替える切替え手段と、
前記切替え手段から出力される出力画像を混合方程式に基づいて混合し、重畳画像を出力する映像混合手段とを備える請求項１に記載の画像合成装置。
【請求項５】
前記２画像重畳回路は、
次式により第１と第２の２つの部分画像を混合して重畳するものである請求項４に記載の映像生成装置。
ＩC＝ＡA＊ＩB＋ＩA
ＡC＝ＡA＊ＡB
ただし、ＩAは第１の部分画像の輝度、ＡAは第１の部分画像の透過率
ＩBは第２の部分画像の輝度、ＡBは第２の部分画像の透過率
ＩCは重畳画像の輝度、ＡCは重畳画像の透過率
【請求項６】
２進木によって表され、隠顕関係を示す優先度をそれぞれ有する複数の部分画像を合成して全体画像を生成する画像合成方法であって、
前記複数の部分画像を並列して受ける部分画像入力段階と、
前記部分画像入力段階で受けた前記複数の部分画像を同期させる同期段階と、
前記同期段階で同期された前記複数の部分画像を単一画像に合成するように並列して処理する画像合成段階と、を備え、
前記画像合成段階は、
前段の階層の隣接する２つの重畳画像を前記優先度に基づいて重畳する２画像重畳処理を並列に且つ階層的に積み重ねて行う複数の重畳処理段階であって、初段は前記２進木に従って合成される前記複数の部分画像の隣接する２つの部分画像をそれぞれ重畳する複数の２画像重畳処理を有する、複数の重畳処理段階と、
前記複数の重畳処理段階のうちの、１個の前記２画像重畳処理のみを有する最終階層の出力する重畳画像から、合成画像を生成する合成段階と、を備え、
前記複数の重畳処理段階は、クロックに同期して連続して実行されることを特徴とする画像合成方法。
【請求項７】
前記同期段階では、
前記複数の部分画像をそれぞれ記憶するＦＩＦＯ記憶段階と、
前記複数の部分画像の中の最後のものの先頭が到達した時に、前記ＦＩＦＯ記憶段階で記憶されている複数の部分画像を記憶順に出力する指令を発生するＦＩＦＯ出力段階とを備える請求項６に記載の画像合成方法。
【請求項８】
前記複数の部分画像は、１表示フレーム毎に前記優先度を示すデータをそれぞれ有する請求項６に記載の画像合成方法。
【請求項９】
前記２画像重畳処理は、
２つの部分画像の優先度を判定する優先度判定処理と、
前記優先度判定処理における判定結果に基づいて２つの入力画像と２つの出力画像の対応関係を切替える切替え処理と、
前記切替え処理で切り換えられた出力画像を混合方程式に基づいて混合し、合成画像を出力する映像混合処理とを備える請求項６に記載の画像合成方法。
【請求項１０】
前記２画像重畳処理は、
次式により第１と第２の２つの部分画像を混合して重畳するものである請求項９に記載の映像生成方法。
ＩC＝ＡA＊ＩB＋ＩA
ＡC＝ＡA＊ＡB
ただし、ＩAは第１の部分画像の輝度、ＡAは第１の部分画像の透過率
ＩBは第２の部分画像の輝度、ＡBは第２の部分画像の透過率
ＩCは合成画像の輝度、ＡCは合成画像の透過率
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像合成装置及び方法に係り、特に、高速で画面を合成可能であると共に合成する画面数の増加に応じて装置の拡張が容易な画像合成装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
計算機による処理結果を直感的に把握するために、処理結果を可視化することが必要となるが、処理の規模が大きくなると一つの計算機で必要な画像を生成することは困難となり、複数の計算機を使用して画像を合成することが一般的である。
【０００３】
図１は従来提案されている画像合成装置の構成図であって、Ｎ個のノード計算機Ｆ1、Ｆ2…ＦNと、Ｎ個のノード計算機Ｆ1、Ｆ2…ＦN相互間の相互通信を可能とするＮ×ＮのクロスバースイッチＳから構成されている。
【０００４】
各ノード計算機ＦnのＰＣＩバスには画像合成を行う専用ボードである画像合成ボードＣ1、Ｃ2…ＣNが接続され、また画像合成ボードＣ1、Ｃ2…ＣNはクロスバースイッチＳを介して相互に接続されている。
【０００５】
上記構成を有する画像合成装置は、一つのノード計算機Ｆnの画像合成ボードＣnは自己が生成した画像とクロスバースイッチＳを介して入力した他のノード計算機Ｆm（ｍ≠ｎ）の画像合成ボードＣmが生成した画像を合成し、この合成画像を所定のノード計算機ＦkにクロスバースイッチＳを介して転送する。そして、この手順を繰り返すことにより最終的な画像を生成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記画像合成装置はＺ値という画像の合成順序を示すパラメータに基づき任意のノード計算機が生成した画像を合成するものであり、ノード計算機の台数増加に柔軟に対応可能であるものの以下の課題を有する。
（１）画素データごとに表示対象の視点からの深さを表すＺ値を付加する必要が有るが、Ｚ値は他の情報（赤色線分Ｒ、緑色成分Ｇ、青色成分Ｂ、及び透明度α）と比較して高精度でなければならないため、Ｚ値を付加すると画像データのビット数はほぼ倍ｔなり、伝送すべき画像データ量が増大する。
（２）画像データ転送時にクロスバースイッチＳ内における衝突を回避するために退避時間が必要となり、画像データの転送に時間を要する。
（３）画像データ転送時間を短縮するためには、スロスバースイッチをノード計算機ごとに専用化する等ハードウエア構成を大きくせざるを得ない。
【０００７】
即ち上記の画像合成装置にあっては、ノード計算機の台数が増加した場合には、
（１）クロスバースイッチの規模がノード計算機台数の二乗に比例して大きくなるので実用的な規模を超えてしまうおそれがある。
（２）ノード計算機の数を実用的な台数に抑制すると、合成すべき画像間の同期をとるための時間が増大し、画像合成に時間を要することとなる。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、高速で画像を合成することができると共に、合成する画像数の増加に応じて装置の拡張が容易な画像合成装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第一の発明に係る画像合成装置及び方法は、Ｎ（２≦Ｎ）の部分画像をＮの部分画像間の隠顕関係に基づいてＮの部分画像を一の画像に重畳する。
【００１０】
第二の発明に係る画像合成装置及び方法は、隠顕関係が２進木で表わされる。
【００１１】
第三の発明に係る画像合成装置及び方法は、二の部分画像を該二の部分画像の隠顕関係に基づいて一の画像に重畳する二部分画像重畳を繰り返して入力部分画像を重畳して出力部分画像を生成する。
【００１２】
第四の発明に係る画像合成装置及び方法は、二部分画像重畳は、二の部分画像の隠顕関係を示す優先度を比較し、優先度の比較結果に応じて二つの部分画像の一方を第一部分画像に他方を第二部分画像として出力して第一部分画像と第二部分画像を混合する。
【００１３】
第五の発明に係る画像合成装置及び方法は、次式により二の部分画像を混合する。
【００１４】
Ｉ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）Ｍ
＝Ｉ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）1＊Ｉ（α）1＋Ｉ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）2
Ｉ（α）Ｍ＝Ｉ（α）1＊Ｉ（α）2
ただし、Ｉ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）Ｍは混合画像のＲＧＢ成分
Ｉ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）1 は第一部分画像のＲＧＢ成分
Ｉ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）２は第一部分画像のＲＧＢ成分
Ｉ（α）Ｍは混合画像の透明度
Ｉ（α）1は第一部分画像の透明度
Ｉ（α）2は第二部分画像の透明度
第六の発明に係る画像合成装置及び方法は、多数の部分画像を重畳する前に部分画像間を同期させる。
【００１５】
第七の発明に係る画像合成装置及び方法は、Ｎの部分画像を順次記憶するＮ個のＦＩＦＯ記憶手段に記憶し、Ｎの部分画像の中でその先頭が最後にＮ個のＦＩＦＯ記憶手段のいずれかに到達した時にＮ個のＦＩＦＯ記憶手段に対し記憶されている部分画像を記憶順に出力する指令を発生する。
【００１６】
第八の発明に係る画像合成装置及び方法は、多数の部分画像データが、前部に優先度情報を後部に部分画像情報を含むフレーム構成を有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図２は本発明に係る画像合成装置を適用した合成画像生成システムの構成図であって、合成画像生成システム２は、装置全体を制御するサーバ２０、画像を表示する表示装置（例えばＣＲＴ）２１、解析モデルが構築される三次元空間を複数に分割した部分空間の部分画像信号を生成する複数台（本実施形態においては８台）のノード２３１〜２３８、及び各ノード２３１〜２３８の出力を合成してサーバ２０に出力する画像合成装置２４から構成される。
【００１８】
サーバ２０は、バス２００を中心としてＣＰＵ２０１、ＣＰＵ２０１で実行されるプログラム及びＣＰＵ２０１の処理結果を記憶するメモリ２０２、画像信号を表示装置２１に出力するグラフィックボード（ＧＢ）２０３及び画像合成装置２４とインターフェイスするためのインターフェイスボード（ＩＦＢ）２０４で構成される。
【００１９】
また各ノード２３１〜２３８はすべて同一の構成を有し、バス２３ａを中心として解析対象の一部が構築される部分空間についてシミュレーションを実行するＣＰＵ２３ｂ、ＣＰＵ２３ｂで実行されるシミュレーションプログラム及びＣＰＵ２３ａのシミュレーション結果を記憶するメモリ２３ｂ、部分空間のシミュレーション結果の映像を生成する映像生成エンジンボード（ＶＧＢ）２３ｃ、及び画像合成装置２４とインターフェイスするためのインターフェイスボード（ＩＦＢ）２３ｄから構成されている。
【００２０】
図３は本発明に係る画像合成装置の構成図であって、同期部２４０、第一段階映像重畳部２４１、第二段階映像重畳部２４２、第三段階映像重畳部２４３及び画像合成回路２４４から構成される。
【００２１】
図４は画像合成装置とノード計算機間のデータ転送タイミング図であって、画像合成装置２４はノード計算機２３１〜２３８に対しサーバから転送される画像生成に必要なパラメータを予め定められた周期ごとに出力し、ノード計算機２３１〜２３８はそのパラメータを入力し、部分画像を生成する。
【００２２】
ノード計算機２３１〜２３８は部分画像の生成を終了すると部分画像を画像合成装置２４に出力し、画像合成装置２４はノード計算機２３１〜２３８から出力された部分画像を入力し、部分画像を合成してサーバ２０を介して表示装置２１に表示する。
【００２３】
ここで各ノード計算機２３１〜２３８は独立に動作することが一般的であるので、画像合成装置２４に到達する部分画像間の同期は保証されない。
【００２４】
図５はノード計算機の部分画像出力タイミング図であって、＃ｎフレームの部分画像を第１のノード計算機２３１が最先に出力し、第８のノード計算機２３８が最後に出力する場合を示している。
【００２５】
この場合、各ノード計算機２３１〜２３８で＃ｎフレームの先頭から最後尾までを記憶して、最後のノード計算機（上記の例では第８のノード計算機２３８）から出力された＃ｎフレームの最後尾を記憶し終えたタイミングで第一階層画像重畳部２４１に＃ｎフレームの転送を開始すれば、各部分画像の同期化は達成される。
【００２６】
しかし、＃ｎフレーム全体を記憶するとメモリ要領を十分大きくする必要があるだけでなく、記憶に要する時間が長くなることを回避できない。
【００２７】
そこで本発明に係る画像合成装置にあっては、ノード計算機とのインターフェイス部分に同期部２４０を配置し、各ノード計算機から出力される部分画像フレームの先頭が揃ったタイミングで第一階層画像重畳部２４１に部分画像フレームの転送を開始することにより、部分画像の同期を達成すると共に、同期に要する時間の短縮及びメモリの小容量化を達成している。
【００２８】
本発明に係る画像合成装置の同期部２４０は、図３に示すように、一つの制御信号発生回路Ａと四つの同一構成の同期回路Ｂ1〜Ｂ4から構成される。
【００２９】
図６は同期回路の構成図であり、図７は制御信号発生回路の構成図である。
【００３０】
即ち、同期回路Ｂiは二つのチャンネルを具備し、第一チャンネルはＦＩＦＯメモリ６１１とＦＩＦＯメモリ６１１に並列配置されるコマンド・レコーダ６１２で構成され、第二チャンネルはＦＩＦＯメモリ６２１とＦＩＦＯメモリ６２１に並列配置されるコマンド・レコーダ６２２で構成される。
【００３１】
第一チャンネルの動作について説明すると、ＦＩＦＯメモリ６１１は、制御信号発生回路Ａから出力されるリードレディを受信するまで、＃１チャンネルに接続されるノード計算機から出力される部分画像フレーム内のピクセルデータを順次記憶し、リードレディ受信後に記憶順にピクセルデータ（ＩX）を出力する。
【００３２】
コマンド・デコーダ６１２は、＃１チャンネルに接続されるノード計算機から出力される部分画像のフレーム中に含まれるプライオリティセット（チャンネルイネーブル及びセットプライオリティ）並びにフレームデータ中のフレームスタート・コマンド及びステータスセンスを抽出し、スタート・コマンドを制御信号発生回路Ａに、セットプライオリティ中の９ビットのプライオリティ値（ＰX）を第一段階画像合成部に出力する。
【００３３】
第二チャンネルはＦＩＦＯメモリ６２１から出力されるピクセルデータがＩY、コマンド・デコーダ６２２から出力されるプライオリティ値がＰYに代わるだけで動作は同一である。
【００３４】
図８はノード計算機から出力される部分画像のフレーム構成図、図９はタイムスロットのビット割り当て図であって、各フレーム計算機２３１〜２３８は動作開始時にハードウエア初期化フレームを出力して画像合成装置を初期化した後、部分画像フレームを順次出力する。
【００３５】
ハードウエア初期化フレームは、ＦＩＦＯリセットスロットと四つのダミースロットを有し、同期回路中のＦＩＦＯメモリをリセットする。
【００３６】
画像フレームはプライオリティセットとフレームデータで構成されるが、プライオリティセットはチャンネルイネーブルスロットとセットプライオリティスロットを有する。
【００３７】
チャンネルイネーブルスロットはそのチャンネルが使用されていることを示し、セットプライオリティスロットはそのノード計算機が発生する部分画像の優先度（プライオリティ）を格納している。
【００３８】
フレームデータはフレームスタートスロット、ステータスセンススロット、予め定められた数のピクセルデータスロット、及びフレームエンドスロットを有する。
【００３９】
フレームスタートスロットはフレームデータの始まりを、フレームエンドスロットはフレームデータの終わりを示す。
【００４０】
ピクセルデータスロットは部分画像の各ピクセルの赤色、緑色、及び青色成分並びに透明度（α値）を記憶している。
【００４１】
なお各スロットは３６ビットで構成され、スロットの種類に応じて図９に示すように割り当てられている。
【００４２】
例えば、セットプライオリティスロットは０〜１５ビットのうち下位９ビットを利用して優先度が設定され、２４〜３１ビットを利用して“４”が、３２〜３５ビットを利用して“２”が設定されてこのスロットがセットプライオリティスロットであることを示している。
【００４３】
またピクセルデータスロットは、３２〜３５ビットを利用して“１”が設定されてこのスロットがピクセルデータスロットであることを示している。さらに、２４〜３１ビットを利用して赤色成分が、１６〜２３ビットを利用して緑色成分が、８〜１５ビットを利用して青色成分が、０〜７ビットを利用して透明度が格納される。
【００４４】
図７の制御信号回路Ａは、８入力のアンドゲート７で構成され、アンドゲート７の入力には同期回路のコマンド・デコーダで抽出されたフレームスタートスロットが供給される。
【００４５】
そして、＃ｎフレームの八個のフレームスタートスロットが検出されるとアンドゲート７の出力であるＦＩＦＯリード信号がオンとなり、同期回路のＦＩＦＯメモリからフレームデータが記憶順に読み出され、第一段階画像重畳部に供給される。
【００４６】
即ち、各ノード計算機２３１〜２３８から出力される八個の＃ｎフレームの先頭がすべて同期部に到達するまでピクセルデータはＦＩＦＯメモリに記憶され、最後の先頭が同期部に到達すると制御信号発生回路ＡはＦＩＦＯリード信号をオンとし、八個のフレームデータを一斉に第一段階画像合成部２４１に転送することによりフレームデータ間の同期が達成される。
【００４７】
そして、画像合成装置２４は一つのクロックにより制御されるので、第一段階画像生成部２４１以降の処理での同期は保証される。
【００４８】
第一段階映像重畳部２４１は四つの画像重畳回路Ｃ1〜Ｃ4、第二段階映像重畳部２４２は二つの画像重畳回路Ｃ5及びＣ6、第三段階映像重畳部２４３は一つの画像重畳回路Ｃ7で構成されるが、各画像重畳回路Ｃi(１≦ｉ≦７)は同一構成を有する。
【００４９】
第一段階映像重畳部２４１中の第一の画像重畳回路Ｃ1は同期後の第１のノード計算機２４１で生成された部分画像と第２のノード計算機２４２で生成された部分画像を合成する。同様に第二の画像重畳回路Ｃ2は同期後の第３のノード計算機２４３で生成された部分画像と第４のノード計算機２４４で生成された部分画像が、第三の画像重畳回路Ｃ3は同期後の第５のノード計算機２４５で生成された部分画像と第６のノード計算機２４６で生成された部分画像が、第四の画像重畳回路Ｃ4は同期後の第７のノード計算機２４７で生成された部分画像と第８のノード計算機２４８で生成された部分画像が合成される。
【００５０】
第二段階画像重畳部中の第五の画像重畳回路Ｃ5は第一の画像重畳回路Ｃ1及び第二の画像重畳回路Ｃ2で重畳された部分画像を重畳し、第六の画像重畳回路Ｃ6は第三の画像重畳回路Ｃ3及び第四の画像重畳回路Ｃ4で重畳された部分画像を重畳する。
【００５１】
さらに、第三段階画像重畳部中の第七の画像重畳回路Ｃ7は第五の画像重畳回路Ｃ5及び第六の画像重畳回路Ｃ6で重畳された部分画像を重畳する。
【００５２】
まず、本発明に係る画像合成装置で適用される部分画像の合成方法について説明する。
【００５３】
図１０は画像空間を８つの部分空間Ｖ1〜Ｖ8に分割した場合の部分空間への分割方法説明図であって、各部分空間Ｖiの部分画像がノード計算機２３１〜２３８で生成される。なお、部分空間への分割数は特に限定されないが、上記の画像重畳回路を有効に使用するために複数個、特に２の３ｎ乗（ｎは正の整数）個に分割することが有利である。
【００５４】
図１１は部分空間の２進木（Binary Space Partitioningツリー）表現図であって、各部分空間Ｖiを視点から見た場合の前後関係を示している。
【００５５】
即ち部分空間Ｖ1に対応する画像Ｉ1が視点に最も近いので優先度“１”が付与され、以下画像Ｉ3、Ｉ2、Ｉ4、Ｉ6、Ｉ8、Ｉ5、Ｉ7の順に優先度が付与される。なお、優先度は、
ａmＸe＋ｂmＹe＋ｃmＺe＋ｄm
の正負を部分空間に区切る平面について判別することにより決定することができる。ここで、（Ｘe，Ｙe，Ｚe）は視点の座標であり、（ａm，ｂm，ｃm，ｄm）は部分空間を区切る平面に応じて定まる係数である。
【００５６】
図１２は部分画像Ｉ1〜Ｉ8の合成方法の説明図であって、優先度の高い部分画像ほど前にあることを考慮しつつ二枚の部分画像を合成繰り返えすことにより八枚の部分画像Ｉ1〜Ｉ8を合成することができる。
【００５７】
即ち、本願発明に係る画像合成装置は、部分画像ごとにＺ値に代えて優先度を付与し、優先度を考慮して二枚の部分画像を合成する画像重畳回路を階層化することにより、合成の高速度化及び高拡張性を達成している。
【００５８】
図１３は一つの画像合成回路Ｃiの構成図であって、比較器１３１及びレジスタ１３２、並びに交換器１３３、混合器１３４及びディレイ１３５から構成される。
【００５９】
比較器１３１は前段の同期回路又は画像合成回路から伝送されてくる二つのプオリティ値ＰX及びＰYの大小を比較し、その結果に応じて交換器１３３を制御すると共に、小さいプライオリティ値（高優先度）ＰZとしてレジスタ１３２を介して出力する。
【００６０】
交換器１３３は前段の同期回路又は画像合成回路から伝送されてくる二つのピクセルデータＩX及びＩYを比較器１３１の比較結果に応じて交換する。
【００６１】
例えば部分画像ＩYに対応するセットプライオリティＰYが部分画像ＩXに対応するセットプライオリティＰXよりも小さい、即ち部分画像ＩYの優先度の方が高ければクロス経路が選択されて、
ＩY→ＩA
ＩX→ＩB
に設定される。
【００６２】
逆に、部分画像ＩYに対応するセットプライオリティＰYが部分画像ＩXに対応するセットプライオリティＰXよりも大きい、即ち部分画像ＩXの優先度の方が高ければストレート経路が選択されて、
ＩX→ＩA
ＩY→ＩB
に設定される。
【００６３】
混合器１３４は、次に示す混合方程式に従って二つのピクセルデータＩAとＩBの合成ピクセルデータＩZを生成する。
【００６４】
Ｉ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）Z
＝Ｉ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）A＋Ｉ（α）A＊Ｉ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）B
Ｉ（α）Z＝Ｉ（α）A＊Ｉ（α）B
ここで、Ｉ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）Zは合成ピクセルデータＩZの赤色、緑色及び青色成分データであり、Ｉ（α）Zは合成ピクセルデータＩZの透明度である。
【００６５】
最後にＩ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）Zを３１〜８ビットに、Ｉ（α）Zを７〜０ビットに格納して合成ピクセルデータＩZを生成し、出力する。
【００６６】
３６ビットのピクセルデータのうち上位４ビットはピクセルデータであることを示す“１”に設定されているので、交換器１３３及び混合器１３４で処理されるのは下位３２ビットであり、上位４ビットはディレイ１３５を介して直接混合器１３４の出力に導かれ、混合器１３４の出力と合成され再び３６ビットのピクセルデータとなる。なお、ディレイの遅延時間は交換器１３３及び混合器１３４の処理時間相当に設定される。
【００６７】
以上説明したように、七つの画像重畳回路を三層に積層することにより、八つの部分画像は一つの画像に重畳される。
【００６８】
しかし、第一〜第三階層画像重畳部の画像重畳回路ではピクセルデータとプライオリティ値は別個に処理されるので、第三階層画像重畳部２４３の画像重畳回路Ｃ7からもピクセルデータとプライオリティ値は別個に出力される。
【００６９】
そこで、本発明に係る画像合成装置の構成を標準化するために、最終段の画像合成回路２４４（図３）において、画像重畳回路Ｃ7から出力されるピクセルデータの先頭端にフレームスタート及びフレームセンスを、末尾にフレームエンドを付加して図８に示すフレームデータの形式を再現するとともに、フレームデータの前に画像重畳回路Ｃ7から出力されるプライオリティ値に応じたプライオリティセットを付加する。
【００７０】
このように構成することにより、本発明に係る画像合成装置（上記実施形態にあっては八つの部分画像を一つの画像に合成する装置）の入出力フレームのフォーマットは同一となり、画像合成装置を積層して合成する画像数を増加することが可能となる。
【００７１】
図１４は８入力１出力の画像合成装置を積層することにより構成された多数部分画像合成装置の構成図であって、入力される部分画像の数をＮとすると、積層階層Ｓは次式により表される。
【００７２】
Ｓ＝Ceil (log2Ｎ)
以上は部分画像を電気的に合成する画像合成装置について説明したが、複数台の表示装置を隣り合わせて配置し、同期部の各出力を直接表示装置で表示することにより視覚的に部分画像を合成し、複数台の表示装置全体を一つの表示装置として動作させることも可能となる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明に係る画像合成装置及び方法によれば、部分画像の隠顕関係に基づき部分画像が合成されるので、合成すべき部分画像の枚数が増加しても容易に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来提案されている像合成装置の構成図である。
【図２】本発明に係る画像合成装置を適用した合成画像生成システムの構成図である。
【図３】本発明に係る画像合成装置の構成図である。
【図４】ノード計算機と画像合成装置間のデータ転送タイミング図である。
【図５】ノード計算機の部分画像出力タイミング図である。
【図６】同期回路の構成図である。
【図７】制御信号発生回路の構成図である。
【図８】部分画像データのフレーム構成図である。
【図９】タイムスロットのビット割り当て図である。
【図１０】部分空間への分割方法説明図である。
【図１１】２進木表現図である。
【図１２】混合過程の説明図である。
【図１３】画像合成回路の構成図である。
【図１４】多数部分画像合成装置の構成図である。
【符号の説明】
２…合成画像生成システム
２０…サーバ
２１…表示装置
２３１〜２３８…サーバ
２４…画像合成装置
２４０…同期部
２４１〜２４３…映像重畳部
２４４…画像合成回路
【図１】
0004079680.tif 000002
【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】
0004079680.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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