发明名称 在即时电脑影像产生器中之多层大气衰落
摘要 在一电脑影像产生(CIG)系统中,提供多层大气散射对显示萤幕中每一多角形之一能见表面上每一点P之能见度F之影响,由决定观看点及被观点间之有效平均倒数半衰落距离,知道不同之散射层开始之高度,及计及其间之任何过渡坡度而达成。该被观点P之总降低之能见度为该点之平均倒数半衰落距离及被观点P及观看点VP间之总距离之函数。
申请公布号 TW225595 申请公布日期 1994.06.21
申请号 TW081105742 申请日期 1992.07.21
申请人 通用电机股份有限公司 发明人 威廉.凯利;格瑞葛里.查理斯.布区纳
分类号 G02F7/00;G06F15/62 主分类号 G02F7/00
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1﹒用以决定在一电脑影像产生(GIG)系统中 自显示景物中之每一多角形之一能见表面 上之每一被观点P之一观看点VP通过多个 n之不同大气层之散射对能见度Fp之衰 落影响之一种方法,包括步骤: (a)反应自视看点VP至被观点P之一视线 之一观看萤幕位置(Ip,Jp)而决定一 倒数距离; (b)决定被观点P之高度Altp; (c) 反应被观点高度及观看点VP之高度 Altvp及一高度AltLi,决定一有效累积层 半衰落倒数距离(1/Dfeff cumm),对于1 ≦i≦n,第i散射层各开始于此处;及 (d)反应选定之倒数距离,被观点高度, 观看点高度,及有效累积层半衰落倒数距 离资料,决定自观看点VP通过所有中间散 射层之点P之总消减能见度Fp。 2﹒如申请专利范围第1项所述之方法,其中 ,步骤(a)包括步骤:由Altp资料, Altvp资料,及(1/Dfeff cumm)资料求出有 效半衰落倒数距离(1/Dfeff);求出视 倒数距离资料及(1/Dfeff)资料而定之 (R/Df)资料;及由结果(R/Df)资 料求出消减之能见度函数Fp。 3﹒如申请专利范围第2项所述之方法,其中 ,步骤(d)另包括步骤:求出观看及被观 点之高度之绝对差;及求出视(1/ Dfeff cumm)资料及绝对高度差资料而定之( 1/Dfeff)资料。 4﹒如申请专利范围第1项所述之方法,其中 ,步骤(d)包括步骤:以一预选定函数f1 =(C4+C5Ip+C6Jp)产生该倒数 距离资料,其中,C4,C5,及C6为预 定之常数。 5﹒如申请专利范围第4项所述之方法,其中 ,步骤(b)包括步骤:产生另一预选定函 数f2=(C1+C2Ip+C3Jp)之资料 ,其中,C1,C2,及C3为另外之预定 常数;并以f1及f2之商求出Altp资料。 6﹒如申请专利范围第1项所述之方法,其中 ,步骤(c)包括步骤:对点P及观看点VP 之高度间之每一层L,求出该层L距点P 之高度差及至少一半衰落距离特性层;并 由所求出之层资料决定(1/Dfeff cumm)资 料。 7﹒如申请专利范围第6项所述之方法,其中 ,该差求出步骤包括步骤:比较现观看点 高度及每一所属层之较低高度;反应该比 较而提供资料,指示包含该观看点之最高 层。 8﹒如申请专利范围第7项所述之方法,其中 ,该差求出步骤另包括步骤:由选择该最 高包含层之较低高度之高度资料来提供 Alt L资料。 9﹒如申请专利范围第8项所述之方法,其中 ,步骤(C)另包括步骤:对可由编码资料 定址之每一层,储存至少一中间层量资料。 10﹒如申请专利范围第6项所述之方法,其 中,该层资料使用步骤包括步骤:求出一 函数(1/Dfeff cumm p)=1/Dfcumm)+ (Altp─Altl)*(1/Df1)+S*(Altp ─Altl)2*(1/2) (1/Dfm)之 値,其中,如观看点不在过渡密度层中, s=0,及加观看点在一过渡密度层中, S=1。 11﹒用以决定在一电脑影像产生(GIG)系统 中自显示景物中之每一多角形之一能见表 面上之每一被观点P之一观看点VP通过多 个n之不同大气层之放射对能见度Fp之 衰落影响之一种设备,包含: 第一装置,用以反应自观看点VP至被 观点P之一视线之观看萤幕位置(Ip, Jp)而决定一倒数距离; 第二装置,用以决定被观点P之高度 Altp; 第三装置,反应被观点高度及观看点 VP之高度Altvp及一高度Alt Li,以决 定一有效累积层半衰落倒数距离 (1/ Dfeff cumm ),其中1≦i≦n,第i散射层 各在此处开始;及 第四装置,反应选定之倒数距离,被 观点高度,观看点高度,及有效累积半衰 落倒数距离资料,决定自视看点VP通过所 有中间散射层之点P之总消减能见度Fp。 12﹒如申请专利范围第11项所述之设备,其 中,该第四装置包含:第五装置,用以由 Altp资料,Altvp资料,及(1/ Dfeff cumm)资料求出一有效半衰落倒数距离 (1/Dfeff )资料;及一除法器装置,用 以由该倒数距离资料及(1/Dfeff )资料 求出(R/Df)资料;及一指数器装置, 用以由结果(R/Df)资料求出消减之能 见度函数Fp。 13﹒ 如申请专利范围第12项所述之设备,其 中,该第五装置包含:第六装置,用以求 出亲肴及被1Sl;b拐t;之高度之绝对差;及用以 求出该(1/Dfeff )资料之装置,此为第 三装置之(1/Dfeff cumm)输出资料及第六 装置之输出资料之商。 14﹒如申请专利范围第11项所述之设备,其 中,第一装置为一函数产生器,用以由一 预选定函数f1=(C4+C5Ip+C6Jp )产生该倒数距离资料,其中,C4, C5,及C6为预定常数。 15﹒如申请专利范围第14项所述之设备,其 中,第二装置包含:另一函数产生器,用 以产生另一预选定函数f2=(C1+C2 Ip+C3Jp),其中,C1,C2,及C3 为另外之预定常数;及除法器装置,用 以由fl及f2之商求出Altp资料。 16﹒如申请专利范围第11项所述之设备,其 中,该第三装置包含:用以对点P及观看 点vp之高度间之每一层L,求出该层L与 点P之高度差及至少一半衰落距离特性层 之装置;及使用所求出之层资料来决定( 1/Dfeff cumm)资料之装置。 17﹒如申请专利范围第16项所述之设备,其 中,该差求出装置包含一组比较器,各决 定现观看点高度是否大于所属层之较低高 度;及编码器装置,与该组比较器一起工 作,用以提供指示包含观看点之该最高层 之资料。 18﹒如申请专利范围第17项所述之设备,其 中,该差求出装置另含有多工装置,用以 反应来自编码器装置之资料,由选择最高 包含层之较低高度之高度资料而提供Alt L资料。 19﹒如申请专利范围第18项所述之设备,其 中,让加法装置站含有记忆器装置,对能 由编码器装置资料定址之每一层,储存至 少一中间层量资料。 20﹒如申请专利范围第16项所述之设备,其 中,该层资料使用装置依一函数(1/ Df Dfeff cumm p)=1/Dfcumm l)+(Altp─hltl )*(1/Df1)+S*(Altp─Alt1)2* (1/2) (1/Dfm)工作,其中, 如观看点不在一过渡密度层中,S=0, 及如观看点在一过渡密度层中,S=1。图示简单说明 : 图l为一照射源,被观之物体及观看 者及中间大气层之示意图,并显示本发 明所考虑之问题之形态; 图2为一观看者及一物体上之被观者 ,及多个中间大气层之示意图,并可用以 说明及了解本发明之方法;及 图3为用以提供ClG中之多层散射影 响之设备之示意方块图。
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