一种影像物件的隐藏面移除的预先拣选方法及系统。该预先拣选方法包括：执行一前处理操作，以取得一多边形的多个象限；将一人眼坐标自一人眼空间转换至该多边形所在的一模型空间中；根据该人眼坐标所在的其中一象限，比对该人眼坐标的一法向量与该多边形的每一工作面的法向量，以判断该多边形的每一工作面相对于该人眼坐标为正面或反面。本发明专利技术在执行绘制操作时可省去坐标转换与光源照射的过程以及减少实时计算步骤。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关于一种隐藏面移除技术(Hidden SurfaceRemoval，HSR)，且特别有关 于一种影像物件的隐藏面移除的预先拣选方法与系统。
技术介绍
隐藏面移除(HSR)属于图形绘制管线(Graphics RenderingPipeline)中颇为重 要的一环，其基本理念为“在绘制一个3D物体的时候，通常后面的部分会被前面的部分盖 掉而看不到，所以只画出看的到的部分，看不到的部分就不画，如此可提高绘制速度”。也就 是说，如果一个多边形(Polygon)在经过绘制管线处理并被绘制在目标物件上后，属于这 个多边形的像素最终不会被人眼观察到，故可以将绘制该多边形的整个过程都视为是多余 而且可以被移除的。拣选方法(Culling)为其中一种HSR演算法，其概念为将一多边形经过坐标转 换(Transform)后，其坐标会落在人眼空间(eye space)。如果该多边形的其中一工作面 (Face)的法线(Normal)与人眼的法线的夹角超过90度，则该工作面即视为正面(Front Face)，反之，若该夹角小于90度，则该工作面即视为背面(Back Face)，如图1所示。因 此，可以依照装置驱动程序接口(Device Driver Interface，DDI)提供的设定(Back/ FrontFace Culling)，来决定是否要将该多边形送入硬件(Hardware，HW)的绘制管线。也就是说，依照人眼位置/方向(Eye Position/Direction)，可以推测一个多边 形是位于人眼看的到的方向，或是看不到的方向。传统拣选方法的缺点包括下列二点。(1)运作于人眼空间(Eye Space)。也就是说，在执行拣选(Culling)的计算前， 必须经过坐标转换(Transform)与光源照射(Lighting)的过程，如果一个多边形可以事先 知道其是可以被移除的，那么该拣选计算可以被视为是多余的。(2)需要实时(Real-time)计算人眼的法线与多边形的每一工作面的法线的夹 角。一般来说，该夹角的计算表示为((xl-xO)X(y2-yO)) > ((χ2-χ0) X (yl_y0))，其需 要存取六个浮点数、两个乘法指令、四个减法指令以及一个比较指令，计算相当的繁复且费 时。
技术实现思路
本专利技术提供一种影像物件的隐藏面移除的预先拣选方法与系统，其为一改良式的 拣选(Culling)方法。本专利技术提供了一种影像物件的隐藏面移除的预先拣选方法。当欲执行一描绘操作 时，将一人眼坐标自一人眼空间转换至一多边形所在的一模型空间中。比对该人眼坐标在 该模型空间的一法向量与该多边形的每一工作面的法向量，以判断该多边形的每一工作面 相对于该人眼坐标为正面或反面。本专利技术提供了一种影像物件的隐藏面移除的预先拣选系统，包括一转换单元、一计算单元、一判断单元与一描绘单元。当欲执行一描绘操作时，该转换单元将一人眼坐标自 一人眼空间转换至一多边形所在的一模型空间中。该计算单元计算该人眼坐标在该模型空 间中的一法向量。该判断单元比对该人眼坐标的该法向量与对应该多边形的每一工作面的 法向量，以判断该多边形的每一工作面相对于该人眼坐标为正面或反面。当判断出该多边 形的一工作面为反面时，该描绘单元不绘出该工作面在该模型空间中。本专利技术所述的拣选方法及系统在执行绘制操作时可省去坐标转换与光源照射的 过程以及减少实时计算步骤。附图说明图1是显示多边形的正面与反面表示法的示意图。图2是显示本专利技术实施例的影像物件的隐藏面移除的预先拣选方法的步骤流程 图。 图3是显示本专利技术实施例的象限分割的示意图。图4A是显示本专利技术实施例的象限分类的示意图。图4B是显示本专利技术另一实施例的象限分类的示意图。图5是显示本专利技术另一实施例的象限分割的示意图。图6是显示本专利技术另一实施例的象限分割的示意图。图7是显示本专利技术实施例的五边形的象限分割的示意图。图8是显示本专利技术实施例的影像物件的隐藏面移除的预先拣选系统的架构示意 图。具体实施例方式为了让本专利技术的目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所 附图式图2至图8，做详细的说明。本专利技术说明书提供不同的实施例来说明本专利技术不同实施 方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置为说明之用，并非用以限制本专利技术。且实 施例中图式标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。本专利技术实施例揭露了一种影像物件的隐藏面移除的预先拣选方法与系统。本专利技术实施例的影像物件的隐藏面移除的预先拣选方法为一预先计算的拣选索 弓丨(Pre-Calculated Culling Index，以下简称为PCCI)方法，其在模型空间(Model Space) 即可计算，所以可以减少坐标转换(Transform)与光源照射(Lighting)的计算量，在即时 绘制时不需执行外积计算(cross operation)而可以降低计算的复杂度，以及可利用硬件 与软件(Software，Sff)来实现。图2是显示本专利技术实施例的影像物件的隐藏面移除的预先拣选方法的步骤流程 图。首先，执行一离线(off-line)操作(即，前处理操作)(步骤S21)，其包括下列步马聚ο将位于模型空间中的一多边形依其各工作面的法线的方向定义出多个象限(步 骤S31)。利用一外积运算计算取得该多边形的每一工作面的法向量(步骤S32)，并且对每 一法向量执行正规化运算(Normalize)(步骤S33)。完成正规化运算后，根据上述定义的象限对每一工作面的 法向量进行分类，以取得对应每一工作面的法向量的PCCI值，并且产生 一 PCCI阵列(步骤S34)。该PCCI阵列储存在一存储器中，对应该多边形的每一工作面的 顶点数据储存在一顶点缓冲区(Vertex Buffer,VB)中，对应该多边形的顶点数据的索引值 储存在一索引缓冲区(IndexBuffer，IB)中。有关象限分割与PCCI阵列说明如下。若定义出A、B、C、D四个象限(如图3所示)，则将一多边形的工作面计算所得的 法向量分别归类至A、B、C、D四个象限中而产生对应的PCCI阵列。又，图4A是显示一由上往下看的立方体(Cube)的象限示意图。若将一多边形分 成A、B、C、D四个象限，以象限A为例，只要任何一个工作面的法线在象限A的范围内，该工 作面即被归类于此象限A。以象限B为例，只要任何一个工作面的法线在象限B的范围内， 该工作面即被归类于此象限B。以象限C为例，只要任何一个工作面的法线在象限C的范 围内，该工作面即被归类于此象限C。以象限D为例，只要任何一个工作面的法线在象限D 的范围内，该工作面即被归类于此象限D。因此，拥有法线Atl的工作面被分类于象限A，产 生的PCCI值则表示为A，而拥有法线Btl的工作面被分类于象限B，产生的PCCI值表示为B。 而拥有法线Ctl的工作面被分类于象限C，产生的PCCI值表示为C。而拥有法线Dtl的工作面 被分类于象限D，产生的PCCI值表示为D。请参考图4B中，以象限A与象限B为例，只要任何一个工作面的法线平行于象限A 与象限B的相邻处，该工作面即被归类横跨象限A与象限B。以象限B与象限C为例，只要 任何一个工作面的法线平行于象限B与象限C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种影像物件的隐藏面移除的预先拣选方法，其特征在于，包括下列步骤：当欲执行一描绘操作时，将一人眼坐标自一人眼空间转换至一多边形所在的一模型空间中；以及比对该人眼坐标在该模型空间的一法向量与该多边形的每一工作面的法向量，以判断该多边形的每一工作面相对于该人眼坐标为正面或反面。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宗谕，吴裘宏，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71
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