自适应浓淡的方法和设备

摘要

本发明的方法和设备使用自适应浓淡方法来实时产生浓淡图象。首先对多边形各顶点计算色彩和强度。然后执行系列测试判定用于对顶点间多边形内插色彩和强度的某阶方程。使用该技术，略有或没有曲率的多边形及无穷远光源（最简单浓淡形式）可使用极快的低阶方程对多边形内插。而对大曲率和（或）位置光源，如必要，则使用需要增加计算时间产生理想浓淡效果的较高阶方程。

主权项

1.一种用于自适应浓淡图象的设备，包括用于产生图形图象的浓淡图象，以在图形显示设备上显示的象素矩阵，所述图形显示器包含象素矩阵、所述图形图象按照光源形成浓淡，所述的产生的浓淡图象的质量由用户确定，所述设备包含CPU、存储器、与显示器相连的帧缓冲器，所述浓淡图象由多个象素数据定义，所述象素数据存储于帧缓冲器中，每个象素数据包含显示器上象素位置和该象素的色彩，按照帧缓冲器中存储的象素数据在显示器上显示所述浓淡图象，所述设备进一步的特征在于：与CPU和帧缓冲器耦合的自适应浓淡装置，该装置包含：接收定义图形图象的图形图象象素数据的输入装置，按照图形图象象素数据位置进行分组的装置，所述的组表示多边形，每个所述多边形由其各顶点位置及每个顶点法矢量所定义，所述法矢量为该顶点在多边形表面的法矢量，用于选择用来确定每个多边形的反射的反射方程阶数的选择装置，其中最高阶的反射方程产生多边形的最高质量的反射，所述选择装置包含：用于按照多边形顶点法向矢量决定多边形表面曲率变化量和顶点间曲率变化的曲率判定装置，用于将顶点之间曲率变化量与指示大曲率变化量的曲率阈值进行比较的曲率比较装置，控制装置，用于在顶点之间曲率变化量大于或等于曲率阈值时，控制选择最高阶反射方程，用于判定每个顶点光矢量和顶点间光矢量变化的光矢量判定装置，所述光矢量是光源相对于顶点的位置的函数，用于将顶点间光矢量变化与指示光矢量间大的变化量的光矢量阈值相比较的光矢量比较装置，控制装置，用于在顶点间光矢量变化量大于或等于光矢量阈值时，控制选择最高阶数的反射方程，用于判定顶点间曲率变化和顶点间光矢量变化中最大变化的最大变化判定装置，如果将该最大变化与多个用于判定所用反射方程阶数的阈值相比较的最大变化比较装置，每个阈值绘出可用预定阶数的反射方程来产生质量图象最大变化的轮廓，以及，如果最大变化小于或等于描述可将预定阶反射方程用于产生质量图象的最大变化的阈值时所述控制装置选择预定阶的反射方程，而当最大变化大于描述可将预定阶的反射方程用于产生质量图象的最大变化的阈值时使用相邻低阶反射方程，用于判定多边形反射的反射判定装置，所述装置接收由选择装置判定的阶数的反射方程并使用该反射方程判定多边形反射并产生表示浓淡多边形图象的修改后的象素数据，与帧缓冲器相连接以将表示浓淡多边形的象素数据输出到帧缓冲器的输出装置，以及与帧缓冲器和显示器相连接，用于读出帧缓冲器中存储的修改的象素数据并以修改的象素数据所规定的色彩激活显示器上对应象素以在显示器上产生浓淡多边形图象，从而该设备按曲率和光源变化选择图形图象每个多边形的反射方程的阶数并使昂贵的费时的较高阶反射方程用得最少，以及当测量指出顶点间测量的变化表明多边形反射大到足以有理由使用较高阶方程时才使用较高阶方程。