DE69620580T2

DE69620580T2 - Vorrichtung und verfahren zur bildverarbeitung

Info

Publication number: DE69620580T2
Application number: DE69620580T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Maruyama; Nobuyuki Minami; Akihiro Takashima
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2016-11-15
Also published as: JP3867295B2; DE69620580D1; KR100412166B1; US6021229A; EP0804022A4; EP0804022A1; CN1103529C; EP0804022B1; CN1169808A; KR987001181A; WO1997018668A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bildverarbeitungsgerät und ein Bildverarbeitungsverfahren und ist für den Fall anwendbar, wo ein Bild, welches auf eine zweidimensionalen Ebene projiziert wird, auf einer Fläche eines Festkörpers angezeigt wird, der in einem dreidimensionalen Raum gebildet ist.
Es wurde bereits ein Spezialeffektgerät (DVE: Digital Video Effects) vorgeschlagen, welches das Bild, welches durch Videosignal-Spezialeffekte bereitgestellt wird, ergibt, beispielsweise durch Beschneiden des Bilds (Crop), durch Schrägstellen (Skew) und durch Variation in der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung (XY-Dimensionierung), um das Bild zu transformieren. Es wurde weiter vorgeschlagen, daß das Gerät verwendet werden kann, um einen "Platten-Effekt" zu erhalten, um ein Bild auf einer Fläche (Seite) eines rechteckigen Parallelflächners, der in einem dreidimensionalen Raum gebildet ist, anzuzeigen.
Insbesondere wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist, bei der "Platten"-Effektverarbeitung ein Bewegtbild, welches auf einer zweidimensionalen Ebene angezeigt wird, als Objektbild (Objekt) bezeichnet, und das Spezialeffektgerät wird dazu verwendet, ein Bild zu gestalten, so daß das Objektbild so aussieht, als ob es auf einer Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) eines rechteckigen Parallelflächners angeklebt sei, der in einem dreidimensionalen Raum gebildet ist.
Beim "Platten-Effekt" werden sowohl die Fläche, auf welcher das Objektbild angezeigt wird (Seite A), zwei Seitenflächen (Bildseiten) (Seite B und Seite C) gleichzeitig gemäß einer Neigung des rechteckigen Parallelflächners in einem dreidimensionalen Raum angezeigt. Fig. 2 zeigt ein Verfahren, um ein dreidimensionales sechsseitiges Anzeigebild zu gestalten, wobei ein Spezialeffektgerät (DVE) verwendet wird.
In Fig. 2 wird daher erster Videobandrekorder (VTR) 6 verwendet, um ein Objektbild zu reproduzieren, welches an ein Spezialeffektgerät 5 (DVE) ausgegeben wird. Das Spezialeffektgerät 5 führt die Abbildungsverarbeitung durch, bei dem das reproduzierte Objektbild so aussieht, als ob es auf der Objektbild-Anzeigefläche (Seite A) des dreidimensionalen sechsseitigen Anzeigebilds geklebt sei, welches zu einem zweiten Videobandrekorder (VTR) 7 ausgegeben wird. Der zweite Videobandrekorder 7 zeichnet die Objektbild-Anzeigefläche (Seite A), welche das Objektbild ist, auf.
Eine Bedienungsperson reproduziert durch einen dritten Videobandrekorder 8 ein Videoband, auf dem die Objektbild-Anzeigefläche (Seite A) aufgezeichnet ist, und gibt dieses zu einer Zusammensetzungsschaltung 9 aus. Dabei reproduziert außerdem die Bedienungsperson auf einer zweidimensionalen Ebene durch den ersten Videobandrekorder 6 ein Bild, welches auf der Bildseite (seitliche Fläche) (Seite B) des dreidimensionalen sechsseitigen Anzeigebilds angezeigt werden soll. Das Bild, welches durch den ersten Videobandrekorder 6 reproduziert wird, wird an das Spezialeffektgerät 5 ausgegeben, in welchem die Spezialeffektverarbeitung dafür durchgeführt wird.
Somit wird das Bild auf einer zweidimensionalen Ebene, welches durch den ersten Videobandrekorder 6 reproduziert wird, in die Form transformiert, wo es scheint, auf der Bildseite (Seite B) des dreidimensionalen sechsseitigen Anzeigebilds angezeigt zu werden. Das Bild der Bildseite (Seite B) wird mit der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) in der Zusammensetzungsschaltung 9 zusammengesetzt. Dabei verwendet die Bedienungsperson eine spezielle Betätigungstaste, um die Anzeigeposition einzustellen, so daß die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) und die Bildseite (Seite B) an einem Rand einander eng benachbart sind. Das zusammengesetzte Bild der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) und der Bildseite (Seite B), welches in der Zusammensetzungsschaltung 9 erhalten wird, wird im zweiten Videobandrekorder 7 aufgezeichnet.
Die Bedienungsperson reproduziert im dritten Videobandrekorder 8 das Videoband, in welchem das zusammengesetzte Bild der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) und der Bildseite (Seite B) aufgezeichnet ist, und gibt dieses an die Zusammensetzungsschaltung 9 aus. Dabei reproduziert die Bedienungsperson außerdem das Bild, welches auf der Bildseite (Seite B) des dreidimensionalen sechsseitigen Anzeigebilds auf einer zweidimensionalen Ebene durch den ersten Videobandrekorder 6 anzuzeigen ist. Das durch den ersten Videobandrekorder 6 reproduzierte Bild wird an das Spezialeffektgerät 5 ausgegeben, wo die Spezialeffektverarbeitung dafür durchgeführt wird.
Damit wird das Bild auf einer zweidimensionalen Ebene, welches durch den ersten Videobandrekorder 6 reproduziert wird, in die Form transformiert, wo es scheint, auf der Bildseite (Seite C) des dreidimensionalen sechsseitigen Anzeigebilds angezeigt zu werden. Das Bild der Bildseite (Seite C) besteht aus dem zusammengesetzten Bild der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) und der Bildseite (Seite B) in der Zusammensetzungsschaltung 9. Dabei verwendet die Bedienungsperson eine spezielle Betätigungstaste, um die Anzeigeposition einzustellen, so daß sowohl die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) und die Bildseite (SeiteB) als auch die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) und die Bildseite (Seite C) jeweils eng an einem Rand zueinander sind.
Das dreidimensionale sechsseitige Anzeigebild, welches in der Zusammensetzungsschaltung 9 erhalten wird, wird im zweiten Videobandrekorder 7 aufgezeichnet.
Bei der Bildung des dreidimensionalen sechsseitigen Anzeigebilds unter Verwendung des obigen Verfahrens werden die seitlichen Bildseiten (Seite B und Seite C) separat von der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) gebildet, um ein Objektbild anzuzeigen, und zusammengesetzt. Wenn folglich die Neigung des dreidimensionalen sechsseitigen Anzeigebilds in einem dreidimensionalen Raum geändert wird, folgen, sogar wenn die Spezialeffekte, beispielsweise das Beschneiden des Bilds, das Schrägstellen des Bilds und die Variation in der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung bezüglich der Objektbild-Anzeigefläche (Seite A) geändert werden, die Bildseiten (Seite B und Seite C) nicht. Daher ist es außerdem notwendig, die Spezialeffekte in bezug auf die Bildseiten (Seite B und Seite C) gemäß der Änderung der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) im dreidimensionalen Raum zu ändern.
In diesem Fall muß eine Bedienungsperson die Arbeit durchführen, die Bildseiten (Seite B und Seite C) manuell für jedes Vollbild (60 Vollbilder pro Sekunde) gemäß der Änderung der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) zusammenzusetzen. Es bestand daher das Problem, daß die Arbeit der Bedienungsperson kompliziert wurde.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die obige Schwierigkeit zu lösen, um ein Bildverarbeitungsverfahren bereitzustellen, welches die Bedienungseffektivität verbessern kann, wenn die Transformationen jeder Ebene der dreidimensionalen, dreiseitigen Anzeigebildebene simultan ausgeführt werden, um jede Ebene mit der anderen zu verbinden, um die erforderlichen Spezialeffekte zu liefern.
Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung wird ein Bildverarbeitungsgerät zum Abbilden eines Bildes auf einer zweidimensionalen Ebene auf Flächen eines Festkörpers im dreidimensionalen virtuellen Raum bereitgestellt, wobei das Gerät aufweist:
eine erste Bildgestaltungseinrichtung zum Gestalten eines Objektbildes durch Durchführen einer räumlichen Transformation bezüglich eines ersten Quellenvideosignals durch Schreiben des ersten Quellenvideosignals in einen ersten Speicher und Lesen des ersten Quellenvideosignals vom ersten Speicher gemäß ersten Leseadreßdaten, um ein erstes zweidimensionales transformiertes Videosignal zu erzeugen, welches das Objektbild darstellt;
eine zweite Bildgestaltungseinrichtung zum Gestalten eines ersten Seitenbilds durch Durchführen einer räumlichen Transformation bezüglich eines zweiten Quellenvideosignals durch Schreiben des zweiten Quellenvideosignals in einen zweiten Speicher und Lesen des zweiten Quellenvideosignals vom zweiten Speicher gemäß zweiten Leseadreßdaten, um ein zweites zweidimensionales transformiertes Videosignal zu erzeugen, welches das erste Seitenbild gemäß dem Objektbild darstellt;
eine dritte Bildgestaltungseinrichtung zum Gestalten eines zweiten Seitenbilds durch Durchführen einer räumlichen Transformation bezüglich eines dritten Quellenvideosignals durch Schreiben des dritten Quellenvideosignals in einen dritten Speicher und Lesen des dritten Quellenvideosignals vom dritten Speicher gemäß dritten Leseadreßdaten, um ein drittes zweidimensionales transformiertes Videosignal zu erzeugen, welches das zweite Seitenbild gemäß dem Objektbild darstellt;
eine Zusammensetzungseinrichtung zum Kombinieren des ersten, des zweiten und des dritten zweidimensionalen transformierten Videosignals, um ein zweidimensionales zusammengesetztes Videosignal zu, erzeugen; und
eine Steuerung zum Anzeigen des Objektbildes, des ersten Seitenbildes und des zweiten Seitenbildes gemäß der Bewegung des Festkörpers im dreidimensionalen virtuellen Raum, durch Erzeugen der ersten, der zweiten und der dritten Leseadreßdaten, und zum Modifizieren der zweiten und der dritten Leseadreßdaten gemäß der räumlichen Transformation, die in bezug auf das erste Quellenvideosignal durchzuführen ist, so daß das zweidimensionale zusammengesetzte Videobild, welches vom zweidimensionalen zusammengesetzten Videosignal hergeleitet wird, als ein gewünschtes dreidimensionales Objekt erscheint.
Gemäß einem zweiten Merkmal der Erfindung wird ein Bildverarbeitungsverfahren zum Abbilden eines Bilds auf einer zweidimensionalen Ebene auf Flächen eines Festkörpers im dreidimensionalen virtuellen Raum bereitgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bilden eines Objektbilds durch Durchführen einer räumlichen Transformation bezüglich eines ersten Quellenvideosignals durch Schreiben des ersten Quellenvideosignals in einen ersten Speicher und Lesen des ersten Quellenvideosignals aus dem ersten Speicher gemäß den ersten gelesenen Adreßdaten, um ein erstes zweidimensionales transformiertes Videosignal zu erzeugen, welches das Objektbild darstellt;
Bilden eines ersten Seitenbilds durch Durchführen einer räumlichen Transformation bezüglich eines zweiten Quellenvideosignals durch Schreiben des zweiten Quellenvideosignals in einen zweiten Speicher und Lesen des zweiten Quellenvideosignals aus dem zweiten Speicher gemäß den zweiten gelesenen Adreßdaten, um ein zweites zweidimensionales transformiertes Videosignal zu erzeugen, welches das erste Seitenbild darstellt, gemäß dem Objektbild;
Bilden eines zweiten Seitenbilds durch Durchführen einer räumlichen Transformation bezüglich eines dritten Quellenvideosignals durch Schreiben des dritten Quellenvideosignals in einen dritten Speicher und Lesen des dritten Quellenvideosignals aus dem dritten Speicher gemäß dritten gelesenen Adreßdaten, um ein drittes zweidimensionales transformiertes Videosignal zu erzeugen, welches das zweite Seitenbild gemäß dem Objektbild darstellt;
Kombinieren des ersten, des zweiten und des dritten zweidimensionalen transformierten Videosignals, um ein zweidimensionales zusammengesetztes Videosignal zu erzeugen;
Anzeigen des Objektbilds, des ersten Seitenbilds und des zweiten Seitenbilds gemäß der Bewegung des Festkörpers im dreidimensionalen virtuellen Raum durch Erzeugen der ersten, der zweiten und dritten gelesenen Adreßdaten; und
Modifizieren der zweiten und der dritten gelesenen Adreßdaten gemäß der räumlichen Transformation, die bezüglich des ersten Quellenvideosignal durchzuführen ist, so daß das zweidimensionale zusammengesetzte Videobild, welches vom zweidimensionalen zusammengesetzten Videosignal hergeleitet wird, als gewünschtes dreidimensionales Objekt erscheint.
Die Erfindung wird nun beispielhaft mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, und in denen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung ist, welche ein dreidimensionales dreiseitiges Anzeigebild erläutert;
Fig. 2 eine schematische Darstellung ist, welche ein früher vorgeschlagenes Verfahren zum Gestalten eines dreidimensionalen Bildes erläutert;
Fig. 3 eine Blockdarstellung ist, welche den Gesamtaufbau eines Bildverarbeitungsgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 eine schematische Darstellung ist, welche die Definition der Bildschirmfläche erläutert;
Fig. 5 eine schematische Darstellung ist, welche die grundsätzliche dreidimensionale Bewegungstransformation und die perspektivische Transformation erläutert;
Fig. 6 eine schematische Darstellung ist, welche die grundsätzliche dreidimensionale Bewegungstransformation und die perspektivische Transformation erläutert;
Fig. 7A und 7B schematische Darstellungen sind, welche die grundsätzliche dreidimensionale Bewegungstransformation und die perspektivische Transformation erläutern;
Fig. 8 eine schematische Darstellung ist, welche einen Festkörper erläutert (einen rechteckigen Parallelflächner), welcher in der Basisposition im dreidimensionalen Raum ist;
Fig. 9A und 9B schematische Darstellungen sind, welche das Quellenvideosignal eines Objekts erläutern;
Fig. 10A und 10B schematische Darstellungen sind, welche die Transformation des Objektbilds in der z-Achsenrichtung erläutern;
Fig. 11A und 11B schematische Darstellungen sind, welche die Änderung des Objektbilds erläutern;
Fig. 12A und 12B schematische Darstellungen sind, welche das Quellenvideosignal eines ersten Seitenbilds erläutern;
Fig. 13A und 13B schematische Darstellungen sind, welche die Parallelbewegung des Quellenvideosignals des ersten Seitenbilds erläutern;
Fig. 14A und 14B schematische Darstellungen sind, welche die Transformation des Quellenvideosignals des ersten Seitenbilds erläutern;
Fig. 15A eine schematische Darstellung ist, welche den Beschneidungsprioritätsmodus erläutert;
Fig. 15B eine schematische Darstellung ist, welche den Verkleinerungs- /Vergrößerungs-Grad-Prioritätsmodus erläutert;
Fig. 16A und 16B schematische Darstellungen sind, welche die Drehtransformation um die x-Achse des Quellenvideosignals des ersten Seitenbilds erläutern;
Fig. 17A und 17B schematische Darstellungen sind, welche den Fall erläutern, wo das Quellenvideosignal des ersten Seitenbilds um einem Winkel θB für die x-Achse geneigt ist;
Fig. 18A und 18B schematische Darstellungen sind, welche die Bewegung zum Überlappen des Quellenvideosignals eines ersten Seitenbilds auf der ersten Bildseite des Festkörpers erläutern;
Fig. 19A und 19B schematische Darstellungen sind, um das Quellenvideosignal eines zweiten Seitenbilds zu erläutern;
Fig. 20A und 20B schematische Darstellungen sind, um die Parallelbewegung des Quellenvideosignals des zweiten Seitenbilds zu erläutern;
Fig. 21A und 21B schematische Darstellungen sind, um die Transformation des Quellenvideosignals des zweiten Seitenbilds zu erläutern;
Fig. 22A eine schematische Darstellung ist, um den Beschneidungsprioritätsmodus zu erläutern;
Fig. 22B eine schematische Darstellung ist, um den Verkleinerungs- /Vergrößerungs-Grad-Prioritätsmodus zu erläutern;
Fig. 23A und 23B schematische Darstellungen sind, um die Drehtransformation um die x-Achse des Quellenvideosignals des zweiten Seitenbilds zu erläutern;
Fig. 24A und 24B schematische Darstellungen sind, um den Fall zu erläutern, wo das Quellenvideosignal des zweiten Seitenbilds um einen Winkel θc für die x-Achse geneigt ist;
Fig. 25A und 25B schematische Darstellungen sind, um die Bewegung zum Überlappen des Quellenvideosignals eines zweiten Seitenbilds auf der zweiten Bildseite des Festkörpers zu erläutern;
Fig. 26 ein Flußdiagramm ist, um Abbildungsprozedur des ersten Quellenvideosignals zu zeigen;
Fig. 27 eine schematische Darstellung ist, die den Fall erläutert, wo das erste Quellenvideosignal auf der Objektbildanzeigebildseite des Festkörpers abgebildet ist;
Fig. 28 eine schematische Darstellung ist, um die Zeit zu erläutern, wenn das erste Quellenvideosignal auf der Ebene abgebildet wird, die der Objektbildanzeigebildseite des Festkörpers gegenüberliegt;
Fig. 29 ein Flußdiagramm ist, welche die Abbildungsprozedur des zweiten Quellenvideosignals zeigt;
Fig. 30 eine schematische Darstellung ist, um den Fall zu erläutern, wo das zweite Quellenvideosignal auf der ersten Bildseite des Festkörpers abgebildet wird;
Fig. 31 eine schematische Darstellung ist, um den Fall zu erläutern, wo das zweite Quellenvideosignal auf der Ebene abgebildet wird, die der ersten Bildseite des Festkörpers gegenüberliegt;
Fig. 32 ein Flußdiagramm ist, welches die Abbildungsprozedur des dritten Quellenvideosignals zeigt;
Fig. 33A und 33B schematische Darstellungen sind, die die Umkehrverarbeitung des Bildes erläutern, welches auf der Festkörperfläche in der horizontalen Richtung abgebildet wird;
Fig. 34A und 34B schematische Darstellungen sind, welche die Umkehrverarbeitung des Bilds erläutern, welches auf der Festkörperbildseite in der vertikalen Richtung abgebildet ist; und
Fig. 35 eine schematische Darstellung ist, welche die Umkehrverarbeitung des Bildes erläutern, welches auf der Festkörperbildseite abgebildet wird.

(1) Gesamtaufbau

Fig. 3 zeigt allgemein ein Bildverarbeitungsgerät 10, bei dem ein Spezialeffektgerät verwendet wird. Eine Bedienungsperson betätigt ein Steuerfeld 56, um ein Befehlssignal über eine Schnittstellenschaltung (I/F) 57 und einen Bus BUS an eine CPU 58 zu liefern. Die CPU 58 verwendet einen ROM (Nur-Lese-Speicher) 59 und einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 61, um entsprechend ein Bildgestaltungsteil 20 der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) des dreidimensionalen sechsseitigen Anzeigeabbilds, das Bildgestaltungsteil 30 der ersten Bildseite (Seite B) und das Bildgestaltungsteil 40 der zweiten Bildseite (Seite C) durch den Befehl von der Bedienungsperson zu steuern.
Das Bildgestaltungsteil 20 der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) liefert das Quellenvideosignal V1A des Objektbilds vor der Transformation zu einer Beschneidungsschaltung 21. Die Beschneidungsschaltung 21 beschneidet ein Quellenvideosignal VA an der Beschneidungsposition (CAL, CAR, CAT, CAB) der X-Y-Koordinaten, welche über den Bus BUS von der CPU 58 geliefert wird, und speichert diese in einem Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; in der Form, wo es nicht transformiert ist.
Eine Leseadreß-Erzeugungsschaltung 25 erzeugt eine Leseadresse (XMA, YMA) vom Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; auf der Basis der Daten der Adresse (XS, YS) auf einem Monitorbildschirm 55, welche von einer Bildschirmadreß-Erzeugungsschaltung 51 ausgegeben wird, und der Daten der Parameter bA11 bis bA33 der Bildtransformationsmatrix, die durch die CPU 58 angegeben wird.
Der Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; liest das gespeicherte Videosignal durch die Leseadresse (XMA, YMA), welche von der Leseadreß-Erzeugungsschaltung 25 ausgegeben wird. Als Ergebnis wird das beschnittene Quellenvideosignal VA1 im Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; bildtransformiert, so daß das beschnittene Teil des Quellenvideosignals V1A auf der Objektbild- Anzeigebildseite (Seite A) des dreidimensionalen sechsseitigen Bilds abgebildet wird, welches auf dem Monitorbildschirm 55 unter Festkörpern (rechteckigen Parallelflächnern) im virtuellen dreidimensionalen Raum aktuell angezeigt wird. Das somit erhaltene transformierte Videosignal V3A wird zu einem Mischer 53 ausgegeben.
Außerdem wird im Bildgestaltungsteil 20 der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) ähnlich wie im Fall des Quellenvideosignals V1A ein Hauptsignal K1A durch die Beschneidungsschaltung 23 beschnitten, welches danach in einem Vollbildspeicher FM&sub2;&sub4;, sowie es ist, gespeichert wird. Der Vollbildspeicher FM&sub2;&sub4; liest das Videosignal durch die Leseadresse (XMp, YMA), die von der Leseadreß-Erzeugungsschaltung 25 ausgegeben wird, um damit das transformierte Hauptsignal K3A zu erhalten, welches ähnlich wie in dem Fall des transformierten Videosignals V3A, welches oben beschrieben wurde, erhalten und zum Mischer 53 zusammen mit dem transformierten Videosignal V3A ausgegeben wird.
In Verbindung damit ist das Hauptsignal so, daß die Abbildungsebene, welche durch das oben beschriebene Quellenvideosignal V1A, das oben beschrieben wurde, durch die Datensequenz "0" oder "1" aufgebaut wird. Wenn das Quellenvideosignal V1A beschnitten oder bildtransformiert wird, werden lediglich Daten in dem Bereich, wo die Verarbeitung angewandt wird, geändert.
Im Gegensatz dazu liefert das Bildgestaltungsteil 30 der ersten Bildseite (Seite B) das Quellenvideosignal V1B vor der Transformation des Bilds, welches auf der ersten Bildseite (Seite B) des dreidimensionalen sechsseitigen Anzeigeabbilds angezeigt wird, zu einer Beschneidungsschaltung 31. Die Beschneidungsschaltung 31 beschneidet das Quellenvideosignal V1B an der Beschneidungsposition (CBL, CBR, CBT, CBB) der X-Y-Koordinaten, welche von der CPU 58 über den Bus BUS geliefert wird, und speichert diese in einem Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; in der Form, wo dieses nicht transformiert ist.
Eine Leseadreß-Erzeugungsschaltung 35 erzeugt eine Leseadresse (XMB, YMB) vom Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; auf der Basis der Adresse (XS, YS) auf dem Monitorbildschirm 55, die von der Bildschirmadreß-Erzeugungsschaltung 51 ausgegeben wurde, und der Daten der Parameter bB11 bis bB33 der Bildtransformationsmatrix, die durch die CPU 58 angegeben werden.
Der Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; liest das gespeicherte Videosignal durch die Leseadresse (XMB, YMB), welche von der Leseadreß-Erzeugungsschaltung 35 ausgegeben wird. Als Ergebnis wird das beschnittene Quellenvideosignal V1B im Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; bildtransformiert, so daß das beschnittene Teil des Quellenvideosignals VB auf der ersten Bildseite (Seite B) des dreidimensionalen sechsseitigen Anzeigebilds angezeigt wird, welches auf dem Monitorbildschirm unter Festkörpern (rechteckigen Parallelflächnern) im virtuellen dreidimensionalen Raum aktuell angezeigt wird. Das erhaltene transformierte Videosignal V3B wird zu einem Mischer 52 ausgegeben.
Im Bildgestaltungsteil 30 der ersten Bildseite (Seite B) wird ähnlich wie in dem Fall des Quellenvideosignals V1B ein Hauptsignal K1B durch die Beschneidungsschaltung 33 beschnitten und anschließend in einem Vollbildspeicher FM&sub3;&sub4; unverändert gespeichert. Der Vollbildspeicher FM&sub3;&sub4; liest das Videosignal durch die Leseadresse (XMB, YMB), welche von der Leseadreß-Erzeugungsschaltung 35 ausgegeben wird, um somit das transformierte Hauptsignal K3B zu erhalten, welches ähnlich wie in dem Fall des transformierten Videosignals V3B wie oben beschrieben transformiert ist, und zum Mischer 52 zusammen mit dem transformierten Videosignal V3B ausgegeben wird.
Im Gegensatz dazu liefert das Bildgestaltungsteil 40 der zweiten Bildseite (Seite C) das Quellenvideosignal V1C vor der Transformation des Bilds, welches auf der zweiten Bildseite (Seite C) des dreidimensionalen sechsseitigen Anzeigebilds angezeigt wird, zu einer Beschneidungsschaltung 41. Die Beschneidungsschaltung 41 beschneidet das Quellenvideosignal 1C an der Beschneidungsposition (CCL, CCR, CCT, CCB) der X-Y-Koordinaten, welche über den Bus BUS von der CPU 58 geliefert wird, und speichert diese in einem Vollbildspeicher 42 mit dem Format, welches nicht transformiert wurde.
Eine Leseadreß-Erzeugungsschaltung 45 erzeugt hier eine Leseadresse (XMC, YMC) im Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; auf der Basis der Daten der Adresse (XS, YS) auf dem Monitorbildschirm 55, die von der Bildschirmadreß-Erzeugungsschaltung 51 ausgegeben wird, und der Daten der Parameter bC11 bis bC33 der Bildtransformationsmatrix, die durch die CPU 58 angegeben werden.
Der Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; liest das gespeicherte Videosignal durch die Leseadresse (XMC, YMC), welche von der Leseadreß-Erzeugungsschaltung 45 ausgegeben wird. Als Folge davon wird das beschnittene Quellenvideosignal V1C im Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; bildtransformiert, so daß der beschnittene Bereich des Quellenvideosignals V1C auf der zweiten Bildseite (Seite C) des dreidimensionalen, sechsseitigen Anzeigebilds, welches aktuell auf dem Monitorbildschirm angezeigt wird, unter Festkörpern (rechteckige Parallelflächner) im virtuellen dreidimensionalen Raum abgebildet wird. Das somit erhaltene transformierte Videosignal V3C wird zum Mischer 52 ausgegeben.
Im Bildgestaltungsteil 40 der zweiten Bildseite (Seite C) wird ähnlich wie im Fall des Quellenvideosignals V1C das Hauptsignal K1C durch eine Beschneidungsschaltung 43 beschnitten und danach in einem Vollbildspeicher FM&sub4;&sub4; unverändert gespeichert. Der Vollbildspeicher FM&sub4;&sub4; liest das Videosignal durch die Leseadresse (XMC, YMC), welche von der Leseadreß-Erzeugungsschaltung 45 ausgegeben wird, um somit das transformierte Hauptsignal K3C zu erhalten, welches ähnlich dem Fall des transformierten Videosignals V3C, welches oben beschrieben wurde, transformiert und zum Mischer 53 zusammen mit dem transformierten Videosignal V3C ausgegeben wird.
Der Mischer 52 setzt das transformierte Videosignal V3B, welches vom Bildgestaltungsteil 30 der ersten Bildseite (Seite B) ausgegeben wird, und das transformierte Videosignal V3C, welches vom Bildgestaltungsteil 40 der zweiten Bildseite (Seite C) ausgegeben wird, zusammen, und setzt im gleichen Zeitpunkt das transformierte Hauptsignal K3B, welches vom Bildgestaltungsteil 30 der ersten Bildseite (Seite B) ausgegeben wird, und das transformierte Hauptsignal K3C, welches vom Bildgestaltungsteil 40 der zweiten Bildseite ausgegeben wird (Seite C), zusammen. Dadurch werden das zusammengesetzte Videosignal VBC und das zusammengesetzte Hauptsignal Vac erhalten, die so zusammengesetzt sind, daß die erste Bildseite (Seite B) und die zweite Bildseite (Seite C) eng benachbart zueinander sind. Das zusammengesetzte Videosignal VBC und das zusammengesetzte Hauptsignal KBC werden zum Mischer 53 ausgegeben.
Der Mischer 53 setzt das transformierte Videosignal V3A, welches vom Bildgestaltungsteil 20 der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) ausgegeben wird, und das zusammengesetzte Videosignal VBC, welches vom Mischer 52 ausgegeben wird, zusammen, und setzt im gleichen Zeitpunkt das transformierte Hauptsignal K3A, welches vom Bildgestaltungsteil 20 der Objektbild-Anzeigebildseite ausgegeben wird, und das zusammengesetzte Hauptsignal KBC, welches vom Mischer 52 ausgegeben wird, zusammen. Dadurch können das zusammengesetzte Videosignal VABC und das zusammengesetzte Hauptsignal KABC erhalten werden. Das zusammengesetzte Videosignal Vac und das zusammengesetzte Hauptsignal KABC zeigen das dreidimensionale sechsseitige Anzeigebild, wo die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A), die erste Bildseite (Seite B) und die zweite Bildseite (Seite C) eng benachbart zueinander sind.
Das zusammengesetzte Videosignal VABC und das zusammengesetzte Hauptsignal KABC, die vom Mischer 53 ausgegeben werden, werden an einen Ausgangssignalprozessor 54 ausgegeben. Der Ausgangssignalprozessor 54 fügt einen kubischen Effekt, der durch Schattieren eines Bilds (Absenkungsschattierungseffekt) oder den Effekt, ein Bewegtbild anzuhängen (Anhängungseffekt) hinzu, und gibt das erhaltene Ausgangsvideosignal VOUT an den Monitorbildschirm 55 aus, um das Bild anzuzeigen.

(2) Definition der Koordinaten

Die dreidimensionalen Koordinaten, welche bei dieser Ausführungsform verwendet werden, um ein dreidimensionales sechsseitiges Anzeigebild zu erzeugen und um dieses auf dem Monitorbildschirm 55 anzuzeigen, sind durch die orthogonalen Koordinaten der x- Achse, y-Achse und z-Achse definiert. Wie insbesondere in Fig. 4 gezeigt ist, ist unter der Annahme, daß die Bildschirmfläche 55A in der x-y-Ebene existiert, welche durch x-Achse und y-Achse definiert ist, welche orthogonal zur x-Achse ist, die x-Achse als Horizontalrichtung (rechte und linke Richtung) der Bildschirmfläche 55A definiert, und die y-Achse ist als vertikale Richtung (nach oben und nach unten) der Bildschirmfläche 55A definiert.
Die Tiefenrichtung der Bildschirmfläche 55A ist als positive Richtung der z-Achse definiert, welche orthogonal zur xy-Ebene ist, und die Seite der Bildschirmfläche 55A, welche die Seite ist, wo der Blickpunkt PZ zum Betrachten der Bildschirmfläche existiert, ist als negative Richtung der z-Achse definiert.
Außerdem ist definiert, daß die Mitte der Bildschirmfläche 55A mit dem Nullpunkt 0 der dreidimensionalen Koordinaten, die aus der x-Achse, der y-Achse und der z- Achse bestehen, zusammenfällt.
Die virtuellen Koordinatenwerte, welche von der Innenseite (vom Nullpunkt) des Bildschirmbereichs in Richtung auf die rechte und linke äußere Richtung laufen, sind auf die x-Achse gelegt. Die virtuellen Koordinatenwerte zwischen "-4" und "4" sind von der linken Seite zur rechten Seite, wenn die Bildschirmfläche SSA vom Blickpunkt PZ gesehen wird, auf der x-Achse im Bildschirmbereich festgelegt.
Weiter sind die virtuellen Koordinatenwerte, welche von der Innenseite (vom Nullpunkt) des Bildschirmbereichs in Richtung zur oberen und unteren äußeren Richtung laufen, auf der y-Achse gewählt. Die virtuellen Koordinatenwerte zwischen "-3" und "3" sind von der unteren Seite zur oberen Seite, wenn die Bildschirmfläche 55A vom Blickpunkt PZ gesehen wird, auf der y-Achse im Bildschirmbereich festgelegt.
Weiter ist die Blickpunktposition PZ der Bedienungsperson virtuell auf die Position gelegt, wo der Koordinatenwert zu "-16" auf der z-Achse wird.

(3) Basisalgorithmus der dreidimensionalen Transformation

Es wird nun der Basisalgorithmus der dreidimensionalen Bildtransformationsverarbeitung beschrieben, der zum Bilden eines Festkörpers (eines rechteckigen Parallelflächners) an einer beliebigen Position dient, mit einem beliebigen Winkel in einem virtuellen Raum, der durch dreidimensionale Koordinaten x, y, z dargestellt wird, und um lediglich die Ebene anzuzeigen, die tatsächlich vom Blickpunkt der Bedienungsperson gesehen wird, der am Koordinatenwert "-16" der z-Achse des Festkörpers auf der Bildschirmfläche 55A als dreidimensionales sechsseitiges Anzeigebild positioniert ist.
Das Quellenvideosignal, welches das Bild der zweidimensionalen Ebene bildet, ist in einem Vollbildspeicher in dem Zustand gespeichert, wo es nicht transformiert ist. Daher existiert, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, das Quellenvideosignal V&sub1; in der xy-Ebene in einem Raum, der durch die dreidimensionalen Koordinaten xyz dargestellt ist, so daß das Bild des Quellenvideosignals V&sub1; auf der Bildschirmfläche 55A angezeigt wird, die auf der xy-Ebene existiert.
In Verbindung damit zeigt Fig. 5 den Zustand, wo der Raum, der durch die dreidimensionalen Koordinaten xyz dargestellt wird, von der Plus-Seite der y-Achse zur Minus- Seite betrachtet wird, und das Quellenvideosignal V&sub1; auf der Bildschirmfläche 55A überlappt ist, die auf der xy-Ebene existiert. Fig. 6 zeigt den Zustand, wo der Raum, der durch die dreidimensionalen Koordinaten xyz dargestellt ist, vom Blickpunkt PZ auf der z-Achse zur Minus-Seite der z-Achse durch die Bildschirmfläche 55A betrachtet wird, und das Quellenvideosignal V&sub1; auf der Bildschirmfläche 55A auf der xy-Ebene existiert.
Die Bedienungsperson betätigt die Betätigungstaste des Steuerfelds, so daß die dreidimensionale Bildtransformationsverarbeitung bezüglich des Quellenvideosignals V&sub1; im xyz-Koordinatenraum durchgeführt wird. Insbesondere wird die dreidimensionale Transformationsmatrix To, die aus Parametern besteht, welche für jedes Vollbild festgelegt sind, für jedes Pixel des Quellenvideosignals V&sub1; durch die Betätigung der Bedienungsperson durchgeführt, so daß das Quellenvideosignal V&sub1; in der räumlichen Position dreidimensional-transformiert wird, welche durch das dreidimensionale transformierte Videosignal V&sub2; angedeutet ist. Die dreidimensionale Transformation ist in dem Fall von Fig. 5 und 6 ein Beispiel, daß das Quellenvideosignal V&sub1; um ungefähr 45º gedreht wird, wobei die y-Achse die Mitte bildet, und weiter parallel in der Plus-Richtung der z-Achse bewegt wird.
Die dreidimensionale Transformationsmatrix To, welche zur dreidimensionalen Transformation verwendet wird, wird durch die folgende Gleichung dargestellt:
Die Parameter r&sub1;&sub1; bis r&sub3;&sub3;, die für die dreidimensionale Transformationsrnatrix To verwendet werden, umfassen: einen Faktor zum Drehen des Quellenvideosignal V&sub1; um die x- Achse, um die y-Achse und um die z-Achse; einen Faktor, um einen Maßstab des Quellenvideosignals V&sub1; in der x-Achsenrichtung, in der y-Achsenrichtung bzw. der z-Achsenrichtung zu vergrößern/ zu verkleinern; und einen Faktor, um das Quellenvideosignal V&sub1; in der x-Achsenrichtung, der y-Achsenrichtung bzw. der z-Achsenrichtung schräg zu stellen. Die Parameter "1X", "1y" und "1z" umfassen einen Faktor, um das Quellenvideosignal V&sub1; in der x-Achsenrichtung, der y-Achsenrichtung bzw. der z-Achsenrichtung parallel zu bewegen. Der Parameter "s" umfaßt einen Faktor, um das gesamte Quellenvideosignal V&sub1; in der entsprechenden Richtung von drei Dimensionen gleichmäßig zu verstärken/ zu verkleinern.
Da die Transformationsmatrix To u. a. außerdem die Koordinaten der Drehtransformation und die Koordinaten der parallelen Bewegungstransformation und die Vergrößerungs-/Verkleinerungstransformation in den gleichen Koordinaten ausdrückt, wird diese zu vier Reihen und vier Spalten. Diese Matrix wird allgemein als 'homogene Koordinaten' bezeichnet.
Wenn das Quellenvideosignal V&sub1; auf der Bildschirmfläche 55A an der Position des dreidimensionalen transformierten Videosignals V&sub2; durch die dreidimensionale Transformationsmatrix To dreidimensional transformiert wird, wird das dreidimensionale transformierte Videosignal V&sub2; auf die xy-Ebene durch die perspektivische Transformationsmatrix projiziert.
Die perspektivische Transformation ist, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, eine Transformation, um das Bild des dreidimensionalen transformierten Videosignals V&sub2; zu erhalten, welches hindurch auf der xy-Ebene gesehen wird (dies wird als perspektivisches transformiertes Videosignal V&sub3; bezeichnet), wenn das transformierte Videosignal V&sub2; vom virtuellen Blickpunkt PZ auf der z-Achse betrachtet wird. In dem Fall von Fig. 5 wird das perspektivische transformierte Videosignal V&sub3; auf der Bildschirmfläche 55A der xy-Ebene durch die perspektivische Transformationsmatrix P&sub0; erzeugt, in welcher es erscheint, als ob es das Bild des dreidimensionalen transformierten Videosignals V&sub2; an der gegenüberliegenden Seite (der Puls-Seite der z-Achse) der Bildschirmfläche 55A betrachtet vom virtuellen Blickpunkt PZ sei.
Die perspektivische Transformationsmatrix Po wird durch die folgende Gleichung dargestellt:
Der Parameter Pz der perspektivischen Transformationsmatrix P&sub0; ist ein perspektivischer Wert zum Anwenden von Regeln der Perspektive, wenn das dreidimensionale transformierte Videosignal V&sub2; auf der xy-Ebene hindurch betrachtet wird. Das heißt, daß in dem Fall von Fig. 5 das dreidimensionale transformierte Videosignal V&sub2; im dreidimensionalen Raum um die xy-Ebene um 45º geneigt ist. Der Bereich, welcher vom virtuellen Punkt PZ beabstandet ist, wird als klein angesehen, und der Bereich, der dem virtuellen Punkt PZ benachbart ist, wird als groß angesehen, wenn das dreidimensionale transformierte Videosignal V&sub2; vom virtuellen Punkt PZ gesehen wird. Daher wird unter Verwendung des Parameters Pz das perspektivische transformierte Videosignal V&sub3;, welches auf die Position der Bildschirmfläche 55A transformiert wurde, so, daß das dreidimensionale transformierte Videosignal V&sub2; im dreidimensionalen Raum gemäß dem Abstand vom virtuellen Blickpunkt PZ transformiert wird.
Die Position, wo das dreidimensionale transformierte Videosignal V&sub2; auf die Bildschirmfläche 55A durch die perspektivische Transformation transformiert ist, ändert sich gemäß dem Abstand zwischen dem virtuellen Blickpunkt PZ und der Bildschirmfläche 55A und dem Abstand zwischen dem virtuellen Blickpunkt PZ und dem dreidimensionalen transformierten Videosignal V&sub2;. Der perspektivische Wert Pz wird durch die Bedienungsperson gemäß der Position des virtuellen Blickpunkts PZ festgelegt, um so die perspektivische Transformation gemäß der Position des virtuellen Blickpunkts PZ durchzuführen. Da üblicherweise die Position des Blickpunkts PZ der Koordinatenwert der z-Achse ist, d. h., "-16", wird der perspektivische Wert Pz so festgelegt, daß "1/16" der Referenzwert ist.
Auf diese Weise umfaßt die Basisverarbeitung der dreidimensionalen Transformation einen räumlichen Bildverarbeitungsschritt, um das dreidimensionale transformierte Videosignal V&sub2; vom Quellenvideosignal V&sub1; durch die dreidimensionale Transformationsmatrix zu erhalten, und einen perspektivischen Transformationsschritt, um das dreidimensionale transformierte Videosignal V&sub2;, welches durch den räumlichen Bildtransformationsschritt durch die perspektivische Transformationsmatrix P&sub0; erhalten wird, zu transformieren. Daher wird die Transformationsmatrix T zum Halten des perspektivischen transformierten Videosignals V&sub3; vom Quellenvideosignal V&sub1; durch die folgende Gleichung als Multiplikationsgleichung der dreidimensionalen Transformationsmatrix T&sub0; und der perspektivischen Transformationsmatrix P&sub0; dargestellt:
Bei dem Bildverarbeitungsgerät wird unter Verwendung des Spezialeffektgeräts gemäß dieser Erfindung das zweidimensionale Quellenvideosignal V&sub1;, welches von außerhalb geliefert wird, einmal in einen Vollbildspeicher FM geschrieben, und die Leseadresse, die zweidimensional-berechnet wurde, wird zum Vollbildspeicher FM geliefert, so daß die räumliche Bildtransformation (dreidimensional Bildtransformation und perspektivische Bildtransformation), die durch eine Bedienungsperson gewünscht wird, in bezug auf das Videosignal, welches vom Vollbildspeicher FM gelesen wird, durchgeführt werden kann. Daher sind sowohl das Quellenvideosignal V&sub1;, welches im Vollbildspeicher FM gespeichert ist, als auch das perspektivische transformierte Videosignal V&sub3;, welches vom Vollbildspeicher FM gelesen wird, zweidimensionale Daten. Bei der Berechnung der Leseadresse werden Daten in der z- Achsenrichtung im dreidimensionalen Raum in der Praxis nicht verwendet.
Daher werden die Parameter der dritten Spalte und der dritten Reihe zum Berechnen der Daten in der z-Achsenrichtung in der Gleichung (3) nicht benötigt, um die Leseadresse des Vollbildspeichers FM zu berechnen.
Daher kann unter der Annahme, daß die dreidimensionale Transformationsmatrix, welche die Parameter hat, die zum Berechnen der aktuellen zweidimensionalen Leseadresse notwendig sind, "T&sub3;&sub3;" sind, die Matrix T&sub3;&sub3; durch die folgende Gleichung dargestellt werden, wobei die Parameter in der dritten Reihe und in der dritten Spalte von der Gleichung (3) weggelassen sind:
Es wird hier die Beziehung zwischen den Positionsvektor im Vollbildspeicher FM und dem Positionsvektor auf dem Monitorbildschirm 55 nun beschrieben.
In Fig. 7A ist die zweidimensionale Adresse im Vollbildspeicher FM (XM, YM) und der Positionsvektor ist [XM YM]. In Fig. 7B ist die Adresse auf dem Monitorbildschirm 55 (XS, YS) und der Positionsvektor ist [XS YM]. Wenn der zweidimensionale Positionsvektor [XM, YM] im Vollbildspeicher FM durch die Homogenkoordinaten ausgedrückt wird, kann dieser als Vektor [xm, ym, H&sub0;] ausgedrückt werden. Wenn der Positionsvektor [XS YS] auf dem Monitorbildschirm 55 durch die Homogenkoordinaten ausgedrückt wird, kann dieser als Vektor [xs, ys 1] ausgedrückt werden.
Außerdem ist der Parameter "H&sub0;" der Homogenkoordinaten ein Parameter, um den Verstärkungs-/Verkleinerungsgrad des Vektors zu zeigen.
Auf diese Weise wirkt die dreidimensionale Transformationsmatrix T&sub3;&sub3; auf den Positionsvektor [xm ym H&sub0;] im Vollbildspeicher FM, so daß der Positionsvektor [xm, ym, H&sub0;] im Vollbildspeicher FM auf den Positionsvektor [xs ys 1] auf dem Monitorbildschirm 55 transformiert wird. Daher wird die Beziehungsgleichung zwischen dem Positionsvektor [xm ym H&sub0;] im Vollbildspeicher FM und im Positionsvektor [xs ys 1] auf dem Monitorbildschirm 55 durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
[xs ys 1] = [xm ym H&sub0;]·T&sub3;&sub3; (5)
Zusätzlich drückt die Beziehung zwischen dem Parameter "H&sub0;" der Homogenkoordinaten, die beim Positionsvektor [xm ym H&sub0;] im Vollbildspeicher FM verwendet werden, und dem Parameter "1" der Homogenkoordinaten, der beim Positionsvektor [xs ys 1] auf dem Monitorbildschirm 55 verwendet wird, aus, daß der Positionsvektor [xm ym] der homogenen Koordinaten im Vollbildspeicher FM durch die dreidimensionale Transformationsmatrix T&sub3;&sub3; in den Positionsvektor [xs ys] transformiert ist und daß ein Wert "H&sub0;" des Positionsvektors [xm ym] der homogenen Koordinaten im Vollbildspeicher FM in einen Wert "1" des Positionsvektors [xs ys] der homogenen Koordinaten auf dem Monitorbildschirm 55 transformiert ist.
Auf diese Weise ist die Gleichung (5) eine Relationsgleichung, um den Punkt auf dem Monitorbildschirm 55, der dem Punkt im Vollbildspeicher FM entspricht, durch die Matrix T&sub3;&sub3; zu erhalten. Hier wird im Bildverarbeitungsgerät, bei dem das Spezialeffektgerät verwendet wird, das Quellenvideosignal im Vollbildspeicher FM im Zustand vor der Transformation gespeichert, und der Punkt des Vollbildspeichers FM, der dem Punkt auf dem Monitorbildschirm 55 entspricht, der durch die Transformationsmatrix T&sub3;&sub3; gehalten wird, wird durch die Leseadresse angegeben, so daß die räumliche Bildtransformation bezüglich des Quellenvideosignals durchgeführt wird.
Bei diesem Gerät ist es nicht notwendig, die Gleichung (5) zu berechnen, um den Punkt auf dem Monitorbildschirm 55 zu erhalten, der dem Punkt im Vollbildspeicher FM entspricht, sondern um den Punkt im Vollbildspeicher FM zu erhalten, der dem Punkt auf dem Monitorbildschirm 55 entspricht. Daher wird die Gleichung (5) transformiert (umgeformt), um die Beziehungsgleichung zu verwenden, die durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:
[xm ym H&sub0;] = [xs ys 1]·T&sub3;&sub3;&supmin;¹ (6)
so daß, wenn der Positionsvektor [xs ys 1] auf dem Monitorbildschirm 55 angegeben wird, der Positionsvektor [xm ym H&sub0;] im Vollbildspeicher FM durch die Transformationsmatrix T&sub3;&sub3;&supmin;¹ berechnet wird. Die Transformationsmatrix T&sub3;&sub3;&supmin;¹ ist die inverse Matrix der Transformationsmatrix T&sub3;&sub3;.
Um den dreidimensionalen Positionsvektor [XM YM] im Vollbildspeicher FM zu erhalten, wird die Transformationsmatrix T&sub3;&sub3; und die inverse Matrix T&sub3;&sub3;&supmin;¹ wie anschließend beschrieben festgelegt. Insbesondere werden entsprechende Faktoren der Transformationsmatrix T&sub3;&sub3; auf Parameter a&sub1;&sub1; bis a&sub3;&sub3; wie folgt festgelegt:
und im gleichen Zeitpunkt werden Parameter der inversen Matrix T&sub3;&sub3;&supmin;¹ auf Parameter b&sub1;&sub1; bis b&sub3;&sub3; wie folgt festgelegt:
Die Gleichung (8) wird durch die Gleichung (6) substituiert, um die folgende Gleichung zu erhalten:
Dadurch kann die folgende Gleichung erhalten werden:
xm = b&sub1;&sub1;xs + b&sub2;&sub1;ys + b&sub3;&sub1;
ym = b&sub1;&sub2;xs + b&sub2;&sub1;ys + b&sub3;&sub2;
H&sub0; = b&sub1;&sub3;xs + b&sub2;&sub3;ys + b&sub3;&sub3; (10)
Hier wird der Fall, wo der Positionsvektor [xm ym H&sub0;] der homogenen Koordinaten im Vollbildspeicher FM in den zweidimensionalen Positionsvektor [XM YM] im Vollbildspeicher FM transformiert ist, beschrieben.
Da der verwendete Parameter "H&sub0;", wenn der zweidimensionale Positionsvektor [XM YM] in die Homogenkoordinaten transformiert wird, ein Parameter ist, der die Größe des Positionsvektors [xm ym] der homogenen Koordinaten zeigt, können die Parameter "xm" und "ym", welche die Richtung des Positionsvektors der homogenen Koordinaten zeigen, mit dem Parameter "H&sub0;" normiert werden, der den Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrad des Positionsvektors der homogenen Koordinaten zeigt, um den Positionsvektor der homogenen Koordinaten in den zweidimensionalen Positionsvektor zu transformieren. Daher werden die jeweiligen Parameter "XS" und "YS" des zweidimensionalen Positionsvektors auf dem Monitorbildschirm 55 durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt:
XM = xm/H&sub0;
YM = ym/H&sub0; (11)
In dem Fall, wo der Vektor [xs ys 1] der homogenen Koordinaten auf dem Monitorbildschirm 55 in den zweidimensionalen Positionsvektor [XS YS] transformiert wird, können die Parameter "x5" und "y5", welche die Richtung des Positionsvektors der homogenen Koordinaten zeigen, in ähnlicher Weise mit dem Parameter "1" normiert werden, der den Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrad des Positionsvektors von homogenen Koordinaten zeigt. Daher werden die jeweiligen Parameter "XS" und YS" des zweidimensionalen Positionsvektors auf dem Monitorbildschirm 55 durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt:
XS = xs
YS = ys (12)
Damit kann die Adresse (XM, YM) im Vollbildspeicher FM durch die Gleichung (10) als folgende Gleichung erhalten werden:
Danach werden die entsprechenden Parameter von T&sub3;&sub3;&supmin;¹ erhalten.
wobei
W1 = -a&sub2;&sub2;a&sub3;&sub1;a&sub1;&sub3; + a&sub2;&sub1;a&sub3;&sub2;a&sub1;&sub3; + a&sub1;&sub2;a&sub3;&sub1;a&sub2;&sub3; - a&sub1;&sub1;a&sub3;&sub2;a&sub2;&sub3; - a&sub1;a&sub2;&sub1;a&sub3;&sub3; + a&sub1;&sub1;a&sub2;&sub2;a&sub3;&sub3; (24)
Hier werden aus der Beziehung der Gleichung (7) die Werte von a&sub1;&sub1; bis a&sub3;&sub3; wie folgt:
Diese Gleichungen werden durch die Gleichungen (15) bis (24) ersetzt, um die folgenden Gleichungen zu erhalten:
wobei
W&sub1; = -r&sub2;&sub2;lx r&sub1;&sub3;Pz + r&sub2;&sub1;ly r&sub1;&sub3;Pz + r&sub1;&sub2;lx r&sub2;&sub3;Pz - r&sub1;&sub1;ly r&sub2;&sub3;Pz - r&sub1;&sub2;r&sub2;&sub1; (lz Pz + S) + r&sub1;&sub1;r&sub2;&sub2; (lz Pz + S) (37)
Auf diese Weise werden die Werte der Gleichungen (28) bis (37) durch die Gleichungen (13) und (14) ersetzt, so daß die Leseadresse (XM, YM), die zum Vollbildspeicher FM geliefert wird, wie folgt angegeben wird:
wobei (H&sub0;) wie folgt ist:
H&sub0; = (-r&sub2;&sub2;lx + r&sub2;&sub1;ly) Xs + (r&sub1;&sub2;lx - r&sub1;&sub1;ly) Ys + (-r&sub2;&sub1;r&sub2;&sub1; + r11r22) (40)
Daher kann die Leseadresse (XM, YM), welche zum Vollbildspeicher FM geliefert wird, unter Verwendung der entsprechenden Parameter (r&sub1;&sub1; bis r&sub3;&sub3;, lx, ly, lz und s) der dreidimensionalen Transformationsmatrix To ausgedrückt werden, die durch die räumliche Bildtransformationseinrichtung bestimmt werden, die durch eine Bedienungsperson gewünscht wird, wobei der entsprechende Wert Pz verwendet wird, der ein Parameter ist, der vorher-festgelegt wurde.
Daher wird in bezug auf die Gleichungen (6) bis (40) die Bildschirmadresse (XS, YS) für jedes Pixel so geliefert, daß diese der Reihenfolge der Rasterabtastung des Monitorbildschirms 55 entspricht, und die Leseadresse (XM, YM) im Vollbildspeicher FM, welche der gelieferten Bildschirmadresse entspricht, kann nach und nach berechnet werden.

(4) Hexaeder in virtuellem Raum

Bei dieser Ausführungsform existiert, wie in Fig. 8 gezeigt ist, eine rechteckige Parallelflächner-Box im dreidimensionalen virtuellen Raum, auf welchem das dreidimensionale transformierte Quellenvideosignal abgebildet ist, mit der Position, daß der Nullpunkt 0 der dreidimensionalen Koordinaten als Standardposition in der Mitte liegt.
Die rechteckige Parallelflächner-Box besitzt eine Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A), auf welcher das dreidimensional-transformierte Quellenvideosignal V1A abgebildet wird (Fig. 3), eine Ebene (Seite A'), welche der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) gegenüberliegt, eine erste seitliche Bildseite (Seite B), auf welcher das dreidimensional-transformierte Quellenvideosignal V1B abgebildet wird (Fig. 3), eine Ebene (Seite B'), welche der ersten seitlichen Bildseite gegenüberliegt, eine zweite seitliche Bildseite (Seite C), auf welcher das dreidimensional-transformierte Quellenvideosignal V1C abgebildet ist (Fig. 3), und die zweite seitliche Bildseite (Seite C).
Bei der rechteckigen Parallelflächner-Box wird die Dicke zwischen der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) und der gegenüberliegenden Ebene (Seite A'), d. h., die Dicke "h" für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) durch eine Bedienungsperson festgelegt. Die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A), welche in einer Standardposition positioniert ist, wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist an einem Ort positioniert, wo sie sich um einen Abstand h/2 in der Minus-Richtung der z-Achse von der xy-Ebene bewegt. Die gegenüberliegende Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) ist an einem Ort positioniert, wo diese sich um einen Abstand h/2 in der Plus-Richtung der z-Achse von der xy-Ebene bewegt.
In Verbindung damit sind die Quellenvideosignale V1A, V1B und V1C vor der dreidimensionalen Transformation jeweils auf der xy-Ebene, auf welcher die Bildschirmfläche existiert. Unter Verwendung der Transformationsmatrix MA oder MA, was später beschrieben wird, wird das Quellenvideosignal V1A auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box oder der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') durch die Standardposition abgebildet, das Quellenvideosignal V1B wird auf der ersten Bildseite (Seiteß) der rechteckigen Parallelflächner-Box abgebildet, welche in der Standardposition oder der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') angeordnet ist, und das Quellenvideosignal V1C wird auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box abgebildet, welche in der Standardposition oder der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') angeordnet ist.
Auf diese Art und Weise bewegt sich, wenn die Quellenvideosignale V1A, V1B und V1C auf entsprechenden Bildseiten der rechteckigen Parallelflächner-Box abgebildet werden, welche in der Standardposition angeordnet ist, die rechteckige Parallelflächner-Box von der Standardposition zu einer beliebigen Position im dreidimensionalen Raum durch die Betätigung der Bedienungsperson, so daß die Videosignale, welche auf entsprechenden Flächen der rechteckigen Parallelflächner-Box durch die dreidimensionale Transformationsmatrix D&sub0; abgebildet werden, von denen die Parameter gemäß der Bewegung der rechteckigen Parallelflächner-Box geändert sind, sich gemäß der Bewegung bewegen, wobei der Zustand des Anhaftens auf jeder Fläche der rechteckigen Parallelflächner-Box beibehalten wird.

(5) Abbilden auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A)

Im Bildgestaltungsteil 20 von Fig. 3 arbeitet eine Bedienungsperson, den gewünschten Bereich des Quellenvideosignals V1A, welches zur Beschneidungsschaltung 21 geliefert wird, zu schneiden. Das Quellenvideosignal V1A ist noch ein zweidimensionales Bild, welches auf der xy-Ebene in dem Zeitpunkt angeordnet ist, wenn es zur Beschneidungsschaltung 21 geliefert wird. Insbesondere werden in Fig. 9A, wo die dreidimensionalen Koordinaten xyz in der Plus-Richtung der z-Achse von der Position des Blickpunkts PZ der z- Achse betrachtet werden, wenn die Beschneidungsposition des linken Endes des Quellenvideosignals V1A auf der xy-Ebene durch CAL dargestellt wird, die Beschneidungsposition des rechten Endes CAR ist, die Beschneidungsposition des Kopfendes CAT ist und die Beschneidungsposition des Bodenendes CAB ist, die Koordinaten der vier Scheitelpunkte des beschnittenen Quellenvideosignals V1A wie folgt ausgedrückt:
(x&sub1;, y&sub1;) = (CAR, CAT)
(x&sub2;, y&sub2;) = (CAL, CAT)
(x&sub3;, y&sub3;) = (CAL, CAB)
(x&sub4;, y&sub4;) = (CAR, CAB) (41)
In Verbindung damit zeigt Fig. 9B den Zustand, wo die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Plus-Richtung der y-Achse zur Minus-Richtung der y-Achse betrachtet werden. Das beschnittene Quellenvideosignal V1A existiert von einer Koordinate "x&sub2;" der x- Achse über eine Koordinate "x&sub1;" auf der xy-Ebene, und es gibt keine Raumdicke in der z- Achsenrichtung.
Auf diese Art und Weise wird das Quellenvideosignal V1A, welches durch die Beschneidungsschaltung 21 beschnitten wurde, in einem Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; gespeichert, in dem Zustand, wo dieses nicht transformiert ist.
Das Quellenvideosignal V1A, welches im Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; gespeichert ist, wird parallel zur Minus-Richtung der z-Achse um einen Abstand h/2 durch die Bewegungsmatrix LA angezeigt. Die Bewegungsmatrix LA ist eine Matrix, damit die z-Achsenkoordinaten des Quellenvideosignals V1A zu -h/2 werden, und wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher wird, wie in Fig. 1 OB gezeigt ist, in welcher die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Plus-Richtung der y-Achse zur Minus-Richtung der y-Achse betrachtet werden, das Quellenvideosignal V1A, welches auf der xy-Ebene angeordnet ist, parallel um -h/2 zur Minus-Richtung der z-Achse durch die Bewegungsmatrix LA versetzt. Als Ergebnis wird der Zustand erhalten, wo sich das Quellenvideosignal V1A zur Position ("-h/2" in der z-Achse) bewegt, wo die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8), die anzuzeigen ist, existiert. In diesem Zustand werden die x-Koordinaten (x&sub2; bis x&sub1;) des Quellenvideosignals V1A nicht geändert.
In Verbindung damit zeigt Fig. 10A den Zustand, wo das Quellenvideosignal V1A, welches durch die Bewegungsmatrix LA parallel versetzt ist, von der Position des Blickpunkts PZ auf der z-Achse betrachtet wird. In diesem Zustand werden die Koordinaten jedes Scheitelpunkts des Quellenvideosignals V1A nicht geändert.
Die Dimensionsierungstransformation und die Schrägstellungstransformation werden durch die Dimensionierungs-/Schrägstellungstransformationsmatrix Trs bezüglich des Quellenvideosignals V1A durchgeführt, welches somit parallel versetzt wird. Die Dimensionierungstransformation ist eine Transformation, um das Quellenvideosignal V1A zweidimensional zu vergrößern bzw. zu verkleinern, welches in der Minus-Richtung der z-Achse um einen Abstand h/2 auf der zweidimensionalen Ebene parallel versetzt wird, mit einer gewünschten Vergrößerungs-/Verkleinerungsdimensionierung in der Plus- und Minus-Richtung der x-Achse und in der Plus- und Minus-Richtung der y-Achse mit dem Mittelpunkt des Quellenvideosignals V1A. Bei der Dimensionierungstransformation wird, wenn die Vergrößerungs-/Verkleinerungsdimension der x-Achsenrichtung auf "rx" festgelegt wird und die Vergrößerungs-/Verkleinerungsdimension der y-Achse auf "ry" festgelegt wird, die Dimensionierungstransformationsmatrix Trate folgendermaßen ausgedrückt:
Die Schrägstellungstransformation ist eine Transformation, um das Quellenvideosignal V1A, welches parallel in der Minus-Richtung der z-Achse um einen Abstand von h/2 auf der zweidimensionalen Ebene parallel versetzt ist, zweidimensional zu verdrehen, mit einem gewünschten Schrägstellungsgrad entsprechend der Plus- und Minus-Richtung der x- Achse und in der Plus- und Minus-Richtung der y-Achse, wobei die Mitte des Quellenvideosignals V1A die Norm ist. Bei der Schrägstellungstransformation wird, wenn der Schrägstellungsgrad in der x-Achsenrichtung auf "Sx" festgesetzt wird und der Schrägstellungsgrad in der y-Achsenrichtung auf "Sy" festgesetzt wird, die Schrägstellungstransformationsmatrix Tskew durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher wird die Dimensionierungs-/Schrägstellungstransformationsmatrix Trs, welche eine Decodiertransformationsmatrix der Dimensionierungsinformation ist, und die Schrägstellungstransformation durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Trs = Trate·Tskew
Wenn die Koordinaten von vier Punkten auf der zweidimensionalen Ebene, welche durch die Dimensionierungs-/Schrägstellungstransformationsmatrix Trs transformiert wurden, auf (x&sub1;', y&sub1;'), (x&sub2;', y&sub2;'), (x&sub3;', y&sub3;') und (x&sub4;', y&sub4;'), wie in Fig. 11A gezeigt ist, festlegt werden, werden diese durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt:
(x&sub1;', y&sub1;') = (x&sub1;, y&sub1;)Trs = (rxx&sub1; + rysyy&sub1;, rxsxx&sub1; + ryy&sub1;)
(x&sub2;', y&sub2;') = (x&sub2;, y&sub2;)Trs = (rxx&sub2; + rysyy&sub2;, rxsxx&sub2; + ryy&sub2;)
(x&sub3;', y&sub3;') = (x&sub3;, y&sub3;)Trs = (rxx&sub3; + rysyy&sub3;, rxsxx&sub3; + ryy&sub3;)
(x&sub4;', y&sub4;') = (x&sub4;, y&sub4;)Trs = (rxx&sub4; + rysyy&sub4;, rxsxx&sub4; + ryy&sub4;) (46)
Wenn wie oben beschrieben eine Verarbeitung zum Abbilden des ersten Quellenvideosignals V1A auf einer Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) eingerichtet ist, wird die folgende Gleichung von den Gleichungen (42) und (45) erhalten, wobei MA als Matrix verwendet wird, um die Abbildungsverarbeitung darzustellen:
MA = LA·Trs (47)
Dadurch werden vier Punkte (x&sub1;, y&sub1;), (x&sub2;, y&sub2;), (x&sub3;, y&sub3;) und (x&sub4;, y&sub4;) auf der zweidimensionalen Ebene des Quellenvideosignals V1A, wie in Fig. 9 gezeigt ist, auf vier Punkten (x&sub1;', y&sub1;', -h/2), (x&sub2;', y&sub2;', -h/2), (x&sub3;', y&sub3;', -h/2) und (x&sub4;', y&sub4;', -h/2) der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) im dreidimensionalen Raum, wie in Fig. 11A und 11B gezeigt ist, durch die Matrix MA abgebildet.
In Verbindung damit wird die Transformationsverarbeitung, die die gleiche ist wie im obigen Fall zum Abbilden des Quellenvideosignals V1A auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seit DA) auch bezüglich des Hauptsignals K1A, welches zum Bildgestaltungsteil 20 geliefert wird, entsprechend dem ersten Quellenvideosignal V1A durchgeführt.

(6) Abbilden auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A)

Im Bildgestaltungsteil 20, das in Fig. 3 gezeigt ist, wird das Quellenvideosignal V1A, welches zur Beschneidungsschaltung 21 geliefert wird, um einen gewünschten Bereich durch die Betätigung der Bedienungsperson geschnitten. Das Quellenvideosignal V1A ist noch ein zweidimensionales Bild, welches auf der xy-Ebene im Zeitpunkt der Eingabe zur Beschneidungsschaltung 21 angeordnet ist. Das heißt, in Fig. 9A werden, wo die dreidimensionalen Koordinaten xyz in der Plus-Richtung der z-Achse von der Position des Blickpunkts PZ der x-Achse betrachtet werden, wenn die Beschneidungsposition des linken Endes des Quellenvideosignals V1A auf der xy-Ebene durch "CAL" dargestellt wird, die Beschneidungsposition des rechten Endes "CAR" ist, die Beschneidungsposition des Kopfendes "CAT" und die Beschneidungsposition des Bodenendes "CAB" ist, die Koordinaten von vier Scheitelpunkten des beschrittenen Quellenvideosignals V1A zur Gleichung (41), die oben erläutert wurde.
Das in der Beschneidungsschaltung 21 beschnittene Quellenvideosignal V1A wird im Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; (Fig. 3) in dem Zustand gespeichert, wo es nicht transformiert ist.
Das im Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; gespeicherte Quellenvideosignal V1A wird um einen Abstand h/2 in der Plus-Richtung der z-Achse durch die Bewegungsmatrix LA parallel versetzt. Die Bewegungsmatrix LA' ist eine Matrix, damit die z-Achsenkoordinaten des Quellenvideosignals V1A zu +h/2 werden, und wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher ist das Quellenvideosignal V1A, welches auf der xy-Ebene angeordnet ist, parallel um h/2 in der Plus-Richtung der z-Achse durch die Bewegungsmatrix LA' versetzt. Als Ergebnis davon wird der Zustand erhalten, wo sich das Quellenvideosignal V1A zur Position (z-Achsenkoordinatenwert ist +h/2) bewegt, wo die gegenüberliegende Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8), die abzubilden ist, existiert. In diesem Zustand wird die x-Koordinate (x&sub2; bis x&sub1;) des Quellenvideosignals V1A nicht geändert.
Die Dimensionierungstransformation und die Schrägstellungstransformation werden durch die Dimensionierungs-/Schrägstellungstransformationsmatrix Trs bezüglich des Quellenvideosignals V1A durchgeführt, welches somit parallel versetzt wird. Die Dimensionierungstransformation ist eine Transformation, um das Quellenvideosignal V1A, welches in der Plus-Richtung der z-Achse um einen Abstand h/2 auf der zweidimensionalen Ebene parallel versetzt ist, zweidimensional mit einem gewünschten Vergrößerungs- /Verkleinerungsgrad entsprechend in der Plus- und Minus-Richtung der x-Achse und in der Plus- und Minus-Richtung der y-Achse zu vergrößern/zu verkleinern, wobei die Mitte des Quellenvideosignals V1A Standard ist. Die Dimensionierungstransformation Trate wird durch die gleiche Gleichung wie die obige Gleichung (43) ausgedrückt.
Die Schrägstellungstransformation ist eine Transformation, um das Quellenvideosignal V1A, welches in der Plus-Richtung der z-Achse um einen Abstand h/2 auf der zweidimensionalen Ebene parallel versetzt ist, zweidimensional zu verdrehen, mit einem gewünschten Schrägstellungsgrad in bezug auf die Plus- und die Minus-Richtung der x-Achse und auf die Plus- und Minus-Richtung der x-Achse, wobei die Mitte des Quellenvideosignals V1A als Standard dient. Die Schrägstellungstransformationsmatrix Tskew wird durch die gleiche Gleichung wie die obige Gleichung (44) ausgedrückt.
Daher wird die Dimensionierungs-/Schrägstellungstransformationsmatrix Trs, welche eine Decodiertransformationsmatrix der Dimensionierungstransformation ist, und die Schrägstellungstransformation ebenfalls durch die gleiche Gleichung ausgedrückt, wie die obige Gleichung (45).
Zusätzlich werden die Koordinaten von vier Punkten (x&sub1;', y&sub1;'), (x&sub2;', y&sub2;'), x&sub3;', y&sub3;') und (x&sub4;', y&sub4;') auf der zweidimensionalen Ebene, welche durch die Dimensionierungs- /Schrägstellungstransformationsmatrix Trs transformiert werden, durch die gleichen Gleichungen wie die obigen Gleichungen (46) ausgedrückt.
Wie oben beschrieben wird, wenn eine Verarbeitung zum Abbilden des ersten Quellenvideosignals V1A auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Abbildungsbildseite (Seite A) eingerichtet ist, die folgende Gleichung erhalten, wobei MA' als Matrix verwendet wird, um die Abbildungsverarbeitung darzustellen:
MA' = LA'·Trs (49)
Dadurch werden vier Punkte (x&sub1;, y&sub1;), (x&sub2;, y&sub2;), (x&sub3;, y&sub3;) und (x&sub4; y&sub4;) auf der zweidimensionalen Ebene des Quellenvideosignals V1A, welches in Fig. 9 gezeigt ist, auf vier Punkten (x&sub1;', y&sub1;', - h/2), (x&sub2;', y&sub2;', -h/2), (x&sub3;', y&sub3;, -h/2) und (x&sub4;', y&sub4;', -h/2) der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) im dreidimensionalen Raum durch die Matrix MA' abgebildet.
In Verbindung damit wird die Transformationsverarbeitung, die gleich ist wie im obigen Fall zum Abbilden des Quellenvideosignals V1A auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') des Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) auch bezüglich des Hauptsignals K1A, welches zum Bildgestaltungsteil 20 geliefert wird, entsprechend dem ersten Quellenvideosignal V1A durchgeführt.

(7) Abbilden auf der ersten Bildseite (Seite B)

Im Bildgestaltungsteil 30 von Fig. 3 arbeitet eine Bedienungsperson, um den gewünschten Bereich des Quellenvideosignals V1B, welches zur Beschneidungsschaltung 31 geliefert wird, zu schneiden. Das Quellenvideosignal V1B ist noch ein zweidimensionales Bild, welches auf der xy-Ebene in dem Zeitpunkt angeordnet ist, wenn es zur Beschneidungsschaltung 31 geliefert wird. Insbesondere in Fig. 12A, wo die dreidimensionalen Koordinaten xyz in der Plus-Richtung der z-Achse von der Position des Blickpunkts PZ der z-Achse betrachtet werden, wenn die Beschneidungsposition des linken Endes des Quellenvideosignals V1B auf der xy-Ebene durch CBL dargestellt wird, die Beschneidungsposition des rechten Endes CBR ist, die Beschneidungsposition des Kopfendes CBT ist und die Beschneidungsposition des Bodenendes CBB ist, werden die Koordinaten der vier Scheitelpunkte des beschnittenen Quellenvideosignals V1B wie folgt ausgedrückt:
(CBR, CBT); (CBL, CBT); (CBL, CBB); und (CBR, CBB).
In Verbindung damit zeigt Fig. 12B den Zustand, wo die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Plus-Richtung der y-Achse zur Minus-Richtung der y-Achse betrachtet werden. Das beschnittene Quellenvideosignal V1B existiert von "CBL" über "CBR" auf der xy- Ebene, und es gibt keine kubische Dicke in der z-Achsenrichtung.
Auf diese Art und Weise wird das Quellenvideosignal V1B, welches in der Beschneidungsschaltung 31 beschnitten wurde, in einem Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; (Fig. 3) in dem Zustand, wo es nicht transformiert ist, gespeichert.
Das Quellenvideosignal V1B, welches im Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; gespeichert ist, nachdem es durch die Beschneidungsschaltung 31 beschnitten wurde, wird durch eine Parallelbewegungsmatrix LBO parallel versetzt, so daß die Mitte des beschnittenen Quellenvideosignals V1B am Nullpunkt 0 der xy-Ebene positioniert ist. Von der Koordinatenposition der vier Punkte CBL, CBR, CBT und CBB, die durch Beschneiden gezeigt wird, wird die Parallelbewegungsmatrix LBO durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher wird, wie in Fig. 13A gezeigt ist, wo die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Position des Blickpunkts PZ auf der z-Achse betrachtet werden, das Quellenvideosignal V1B durch die Parallelbewegungsmatrix LBO so bewegt, daß die Mitte des Quellenvideosignals V1B sich mit dem Nullpunkt 0 überlappt.
In Verbindung damit zeigt Fig. 13B den Zustand, wo die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Plus-Richtung der y-Achse zur Minus-Richtung der y-Achse überblickt werden, und es kann herausgefunden werden, daß sich das Quellenvideosignal V1B auf der xy-Ebene durch die Parallelbewegungsmatrix LBO bewegt.
Die Vergrößerung und die Verkleinerung werden durch die Vergrößerungs- /Verkleinerungsmatrix SB bezüglich des Quellenvideosignals V1B durchgeführt, welches somit parallel versetzt wird. Die Vergrößerung oder die Verkleinerung dient zur Vergrößerung oder Verkleinerung des Quellenvideosignals V1B in der x-Achsenrichtung, so daß die Länge der x-Richtung des beschnittenen Quellenvideosignals V1B mit der Länge eines Randes HB zusammenfällt, der mit der ersten Bildseite (Seite B) der Objektbild-Anzeigebildseite in Kontakt kommt, was oben in Fig. 8 beschrieben wurde, und um simultan das Quellenvideosignal V1B in der y-Achsenrichtung zu vergrößern oder zu verkleinern, so daß die Länge in der y- Richtung des Quellenvideosignals V1B mit der Dicke "h" der rechteckigen Parallelflächner- Box übereinstimmt, die oben in Fig. 6 beschrieben wurde.
Bei dieser Vergrößerung/Verkleinerung können, wenn der Vergrößerungs- /Verkleinerungsgrad in der x-Achsenrichtung auf rBx festgelegt wird und der Vergrößerungs- /Verkleinerungsgrad in der y-Achsenrichtung rBY ist, die folgenden Gleichungen erhalten werden:
wobei die Länge in der x-Achsenrichtung des beschnittenen Quellenvideosignals V1B, (CBR- CBL) und die Länge in der y-Achsenrichtung, (CBT-CBB), verwendet wird. Wenn daher der Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrad "rx" in der x-Achsenrichtung und der Vergrößerungs- /Verkleinerungsgrad "ry" in der y-Achsenrichtung der Dimensionierungstransformationsmatrix Trate, die oben in der Gleichung (43) beschrieben wurde, durch Vergrößerungs- /Verkleinerungsgrade "rBx" und "rBy" ersetzt werden, was entsprechend durch die Gleichung (51) ausgedrückt wird, wird die Vergrößerungs-/Verkleinerungstransformationsmatrix SB durch die folgende Gleichung dargestellt:
Daher wird, wie in Fig. 14A gezeigt ist, das beschnittene Quellenvideosignal V1B, welches an einer Position angeordnet ist, wo sich die Mitte mit dem Nullpunkt 0 überlappt, in der x-Achsenrichtung und der y-Achsenrichtung durch die Vergrößerungs- /Verkleinerungstransformationsmatrix SB vergrößert und Verkleinert, wobei der Nullpunkt 0 die Mitte bildet. In diesem Zeitpunkt wird, wie in Fig. 14B gezeigt ist, wo die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Plus-Richtung der y-Achse zur Minus-Richtung überblickt werden, bei der Transformation des Quellenvideosignals V1B durch die Vergrößerungs- /Verkleinerungstransformationsmatrix SB herausgefunden, daß das Quellenvideosignal V1B auf der xy-Ebene zweidimensional transformiert ist.
Zusätzlich werden bei dieser Ausführungsform der Vergrößerungs- /Verkleinerungsgrad rBx und rBY, welche zum Rand HB der Objektbild-Anzeigebildseite (SeiteA) und zur Dicke "h" passen, von den vier Beschneidungswerten CBR, CBL, CBT und CBB erhalten, die durch die Bedienungsperson angegeben werden. Dadurch wird, wie in Fig. 15A gezeigt ist, der Bereich des Quellenvideosignals V1B, der durch die vier Punkte (CBR, CBT); (CBL, CBT); (CBL, CBB); und (CBR, CBB) beschnitten ist, insgesamt vergrößert oder verkleinert (dies wird als "Beschneidungspriorität" bezeichnet).
Im Gegensatz dazu kann die Bedienungsperson unmittelbar das Quellenvideosignal V1B mit dem gewünschten Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrad durch Eingeben des Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrads rBx und rBy und der beiden Beschneidungswerte CBR und CBB beschneiden. In diesem Fall werden, wie in Fig. 15B gezeigt ist, der Vergrößerungsgrad und der Verkleinerungsgrad auf "1" festgelegt, um die beiden Beschneidungswerte CBR und CBT einzugeben, so daß Bild im notwendigen Bereich beschnitten wird, so wie es ist, um das notwendige vergrößerte oder verkleinerte Bild zu erhalten.
Das vergrößerte oder das verkleinerte Quellenvideosignal V1B wird um 90º um die x-Achse durch die Drehtransformationsmatrix RBx gedreht. Die Drehtransformationsmatrix RaX ist eine Matrix, um das Quellenvideosignal V1B auf der xy-Ebene auf die xz-Ebene zu transformieren und wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher wird das vergrößerte/verkleinerte Quellenvideosignal V1B auf der xy-Ebene, das oben in Fig. 14 beschrieben wurde, auf der xz-Ebene durch die Drehtransformationsmatrix RBX dreh-transformiert, wie in Fig. 16B gezeigt ist, wo die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Plus-Richtung der y-Achse zur Minus-Richtung überblickt werden. Als Ergebnis ist die erste Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8), auf welcher ein Bild abgebildet ist, in einem Winkel von 90º für die Objektbild-Abbildungsbildseite (Seite A) positioniert, so daß das Quellenvideosignal (Fig. 16B) auf eine Position des gleichen Winkels (90º) für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) dreh-versetzt ist.
In Verbindung damit zeigt Fig. 16A den Zustand, wo das Quellenvideosignal V1B, welches auf die xz-Ebene durch die Drehtransformationsmatrix RBX transformiert wurde, von einer Position des Blickpunkts PZ auf der z-Achse betrachtet wird. In diesem Zustand besitzt das Quellenvideosignal V1B keine Dicke in der y-Achsenrichtung.
Das auf die xz-Ebene transformierte Quellenvideosignal V1B (Fig. 16) wird um einen vorher-festgelegten Winkel θB um die z-Achse durch die Drehtransformationsmatrix RBz gedreht. Die Drehtransformationsmatrix RBz ist eine Transformationsmatrix, um das Quellenvideosignal V1B (Fig. 16) auf der z-Ebene um einen vorher-festgelegten Winkel θB für die x- Achse zu neigen und wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher wird das Quellenvideosignal V1B auf der xz-Ebene, wie oben in Fig. 16 beschrieben wurde, bei einer Position dreh-transformiert, wo dieses um einen vorher-festgelegten Winkel θB nach der x-Achse geneigt ist, wobei der Nullpunkt 0 die Mitte bildet, wie in Fig. 17A gezeigt ist, da die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Position des Blickpunkts PZ auf der z-Achse betrachtet werden. Als Ergebnis wird das Quellenvideosignal V1A, welches auf die Objektbild-Anzeigbildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) abgebildet werden soll, schräg-transformiert, wie oben in Fig. 7 beschrieben wurde, so daß das Quellenvideosignal (Fig. 17A), welches durch die Drehtransformationsmatrix RBz drehtransformiert wurde, auf eine Position parallel zur ersten Bildseite (Seite B) dreh-versetzt wird, wobei ein Winkel von 90º für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) aufrechterhalten wird.
Der Parameter θB der Drehtransformationsmatrix RBz kann von den Koordinatenwerten von zwei Punkten (x&sub1;', y&sub1;'), (x&sub2;, y&sub2;') oder (x&sub4;', y&sub4;'), (x&sub3;', y&sub3;') des ersten Quellenvideosignals V1A erhalten werden, welches in Fig. 11 schräggestellt wurde, was durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden kann:
θB = tan&supmin;¹(-(y&sub1;' - y&sub2;'), (x&sub1;' - x&sub2;')) (55)
In Verbindung damit zeigt Fig. 17 den Zustand, wo das Quellenvideosignal V1B, welches durch die Drehtransformationsmatrix RBz dreh-versetzt ist, von der Plus-Richtung der y-Achse zur Minus-Richtung der y-Achse betrachtet wird.
Das Quellenvideosignal V1B (Fig. 17A und 17B), welches dreh-transformiert wurde, um sich um einen vorher-festgelegten Winkel θB nach der x-Achse zu neigen, ist längs der xy-Ebene durch die Parallelbewegungsmatrix LB parallel versetzt. Die Parallelbewegungsmatrix LB ist eine Transformationsmatrix, um das Quellenvideosignal V1B, welches in Fig. 17A und 17B gezeigt ist, anzuzeigen, so daß es sich auf der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box überlappt. In diesem Fall wird der Rand HB der ersten Bildseite (Seite B) der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) in Fig. 17A und 17B durch eine Gerade dargestellt, welche zwei Punkte (x&sub1;', y&sub1;') und (x&sub2;', y&sub2;') verbindet. Um das Quellenvideosignal V1B, welches in Fig. 17A und 17B gezeigt ist, auf der ersten Bildseite (Seite B) abzubilden, ist es daher notwendig, daß das Quellenvideosignal V1B versetzt ist, so daß es mit dem Rand Hg durch die Parallelbewegungsmatrix LB übereinstimmt.
Das Quellenvideosignal V1B kann parallel versetzt werden, so daß die Mitte des Quellenvideosignals V1B mit der Mittelposition der beiden Punkte (x&sub1;', y&sub1;') und (x&sub2;', y&sub2;') übereinstimmt. Die Parallelbewegungsmatrix LB wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher wird das Quellenvideosignal V1B, welches oben in Fig. 17A und 17B beschrieben wurde, auf der xy-Ebene durch die Parallelbewegungsmatrix LB parallel versetzt, um so mit dem Rand HB übereinzustimmen, so daß es dadurch auf der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) abgebildet wird, wie in Fig. 18A gezeigt ist, bei der die dreidimensionalen Koordinaten xyz vom Blickpunkt PZ betrachtet werden.
Zusätzlich zeigt Fig. 18B den Zustand, wo das Quellenvideosignal V1B, welches durch die Parallelbewegungsmatrix LB parallel versetzt wurde, von der Plus-Richtung der y- Achse zur Minus-Richtung der y-Achse betrachtet wird.
Wie oben beschrieben kann, wenn eine Abbildungsverarbeitung des zweiten Quellenvideosignals V1B auf der ersten Bildseite (Seite B) eingerichtet ist, mit dem Festlegen einer Matrix, welche die Abbildungsverarbeitung zeigt, auf "MB", die folgende Gleichung erhalten werden:
MB = LBO·SB·RBx·RBz·LB (57)
Daher wird das Quellenvideosignal V1B auf der xy-Ebene, die in Fig. 12A und 12B gezeigt ist, auf der ersten Seitenbildfläche (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) abgebildet.
In Verbindung damit wird die gleiche Transformationsverarbeitung wie im oben beschriebenen Fall zum Abbilden des Quellenvideosignals V1B auf der ersten Bildseite (Seiteß) auch für das Hauptsignal K1B, welches zum Bildgestaltungsteil 30 geliefert wird, entsprechend dem zweiten Quellenvideosignal V1B durchgeführt.

(8) Abbilden auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B)

Im Bildgestaltungsteil 30 nach Fig. 3 arbeitet eine Bedienungsperson, um den gewünschten Bereich des Quellenvideosignals V1B, welches zur Beschneidungsschaltung 31 geliefert wird, zu schneiden. Das Quellenvideosignal V1B ist noch ein zweidimensionales Bild, welches auf der xy-Ebene angeordnet ist, in dem Zeitpunkt, wenn dieses zur Beschneidungsschaltung 31 geliefert wird. Insbesondere werden in Fig. 12A, da die dreidimensionalen Koordinaten xyz in Richtung auf die Plus-Richtung der z-Achse von der Position des Blickpunkts PZ der z-Achse betrachtet werden, wenn die Beschneidungsposition des linken Endes des Quellenvideosignals V1B auf der xy-Ebene durch "CBL" dargestellt wird, die Beschneidungsposition des rechten Endes "CBR" ist, die Beschneidungsposition des Kopfendes "CBT" ist und die Beschneidungsposition des Bodenendes "CBB" ist, die Koordinaten der vier Scheitelpunkte des beschnittenen Quellenvideosignals V1B wie folgt ausgedrückt:
(CBR, CBT); (CBL, CBT); (CBL, CBB); und (CBR, CBB).
Das Quellenvideosignal V1B, welches in der Beschneidungsschaltung 31 beschnitten wurde, wird in einem Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; (Fig. 3) in dem Zustand gespeichert, wo dieses nicht transformiert ist.
Das Quellenvideosignal V1B, welches im Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; gespeichert ist, nachdem es durch die Beschneidungsschaltung 31 beschnitten wurde, wird durch eine Parallelbewegungsmatrix LBO parallel versetzt, so daß die Mitte des beschnittenen Quellenvideosignals V1B am Nullpunkt 0 der xy-Ebene angeordnet ist. Die Parallelbewegungsmatrix LBO hat die gleiche Gleichung wie die Gleichung (50), die oben beschrieben wurde. Daher wird, wie in Fig. 13A beschrieben wurde, das Quellenvideosignal V1B durch die Parallelbewegungsmatrix LBO so bewegt, daß sich die Mitte des Quellenvideosignals V1B mit dem Nullpunkt 0 überlappt.
Die Vergrößerung und die Verkleinerung werden durch die Vergrößerungs- /Verkleinerungsmatrix SB bezüglich des Quellenvideosignals V1B so durchgeführt, daß dieses parallel versetzt wird. Die Vergrößerungs-/Verkleinerungstransformationsmatrix SB ist die gleiche Gleichung wie die Gleichung (52), wie oben beschrieben wurde.
Daher wird ähnlich dem Fall, der in Fig. 14A gezeigt ist, das beschnittene Quellenvideosignal V1B, welches an einer Position angeordnet ist, wo die Mitte sich mit dem Nullpunkt 0 überlappt, in der x-Achsenrichtung und der y-Achsenrichtung durch die Vergrößerungs-/Verkleinerungstransformationsmatrix SB vergrößert und verkleinert, wobei der Nullpunkt 0 die Mitte bildet.
Zusätzlich werden beim Abbilden auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') ähnlich dem in Fig. 15A beschriebenen Fall der Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrad rBx und rBy, die für den Rand HB der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) geeignet sind, und die Dicke "h" von den vier Beschneidungswerten CBR, CBL, CBT und CBB, die durch die Bedienungsperson angegeben werden, erhalten. Dadurch wird der Bereich des Quellenvideosignal V1B, der durch die vier Punkte (CBI, CBT); (CBR, CBT); (CBL, CBB); und (CBR, CBB) beschnitten wurde, als ganzes vergrößert oder verkleinert (was als "Beschneidungspriorität" bezeichnet wird).
Im Gegensatz dazu kann die Bedienungsperson unmittelbar das Quellenvideosignal V1B mit dem gewünschten Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrad durch Eingeben des Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrads rBx und rBy und der beiden Beschneidungswerte CBR und CBB beschneiden. In diesem Fall werden, wie oben in bezug auf Fig. 15B beschrieben wurde, sowohl der Vergrößerungsgrad als auch der Verkleinerungsgrad auf "1" festgelegt, um zwei Beschneidungswerte CBR und CBT zu liefern, so daß das Bild im notwendigen Bereich beschnitten wird, so wie es ist, um das notwendige vergrößerte/verkleinerte Bild zu erhalten.
Das vergrößerte oder verkleinerte Quellenvideosignal V1B wird um 90º um die x- Achse durch die Drehtransformationsmatrix RBx gedreht. Die Drehtransformationsmatrix RBX ist die gleiche Gleichung wie die Gleichung (53). Daher wird das vergrößerte/verkleinerte Quellenvideosignal VEB auf der xy-Ebene auf die xz-Ebene durch die Drehtransformationsmatrix RBx dreh-transformiert, wie in Fig. 16 beschrieben wurde. Als Ergebnis wird die gegenüberliegende Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8), die abzubilden ist, in einem Winkel von 90º für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) positioniert, so daß das Quellenvideosignal (Fig. 16B) auf eine Position des gleichen Winkels (90º) für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) dreh-versetzt wird.
Das Quellenvideosignal V1B (Fig. 16A und 16B), welches somit auf die xy-Ebene transformiert wurde, wird um einen vorher-festgelegten Winkel θB um die z-Achse durch die Drehtransformationsmatrix RBz gedreht. Die Drehtransformationsmatrix RBz ist eine Transformationsmatrix, um das Quellenvideosignal V1B (Fig. 16A und 16B) auf der xz-Ebene um einen vorher-festgelegten Winkel θB für die x-Achse zu neigen, und wird durch die gleiche Gleichung wie durch die Gleichung (54), die oben beschrieben wurde, ausgedrückt. Daher wird das Quellenvideosignal V1B auf der xz-Ebene, die in den Fig. 16A und 16B beschrieben wurde, auf eine Position dreh-transformiert, wo es um einen vorgegebenen Winkel θB von der x-Achse geneigt ist, wobei der Nullpunkt 0 die Mitte bildet, wie in bezug auf die Fig. 17A und 17B beschrieben wurde. Als Ergebnis ist das Quellenvideosignal V1A, welches auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) abzubilden ist, schräg-transformiert, wie oben in Fig. 11 beschrieben wurde, so daß das Quellenvideosignal (17A), welches durch die Drehtransformationsmatrix RBz dreh-transformiert wurde, auf eine Position parallel zur gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seiteß) dreh-versetzt ist, wobei ein Winkel bei 90º für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) beibehalten wird.
Der Parameter θB der Drehtransformationsmatrix RBz kann von den Koordinatenwerten von zwei Punkten (x&sub1;', y&sub1;') und (x&sub2;', y&sub2;') oder (x&sub4;', y&sub4;') und (x&sub3;', y&sub3;') des ersten Quellenvideosignals V1A erhalten werden, welches in Fig. 11A und 11B schräggestellt ist, welcher durch die gleiche Gleichung wie durch die Gleichung (55) dargestellt werden kann.
Das Quellenvideosignal V1B (Fig. 17A und 17B), welches dreh-transformiert wurde, damit es sich um einen vorher-festgelegten Winkel θB nach der x-Achse neigt, ist längs der xy-Ebene durch die Parallelbewegungsmatrix LB' parallel versetzt. Die Parallelbewegungsmatrix LB ist eine Transformationsmatrix, um das Quellenvideosignal V1B, welches in Fig. 17A und 17B gezeigt ist, zu versetzen, so daß es sich auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) überlappt. In diesem Fall wird der Rand HB' der gegenüberliegenden Ebene (Seite B'), welche dem Rand HB' der ersten Bildseite (Seite B) der Objektbild-Abbildungsbildseite (Seite A) in Fig. 17A und 17B gegenüberliegt, durch die Gerade dargestellt, welche die beiden Punkte (x&sub4;', y&sub4;') und (x&sub3;', y&sub3;') verbindet. Daher ist es, um das Quellenvideosignal V1B, welches in Fig. 17A und 17B gezeigt ist, auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) abzubilden, notwendig, daß das Quellenvideosignal V1B versetzt ist, so daß es mit dem Rand HB' durch die Parallelbewegungsmatrix LB' übereinstimmt.
Daher kann das Quellenvideosignal V1B parallel versetzt sein, so daß die Mitte des Quellenvideosignals V1B mit der Mittelposition der beiden Punkte (x&sub4;', y&sub4;) und (x&sub3;', y&sub3;') übereinstimmt. Die Parallelbewegungsmatrix LB' wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher ist das Quellenvideosignal V1B, welches in bezug auf die Fig. 17A und 17B beschrieben wurde, auf der xy-Ebene durch die Parallelbewegungsmatrix LB' parallel versetzt, so daß es mit dem Rand HB' übereinstimmt, wodurch es auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) abgebildet wird.
Wie oben beschrieben kann, wenn eine Abbildungsverarbeitung des zweiten Quellenvideosignals V1B auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) eingerichtet ist, mit dem Einstellen einer Matrix, welche die Abbildungsverarbeitung zeigt, auf "MB"' die folgende Gleichung aus den Gleichungen (50), (52), (53), (54) und (58) erhalten werden:
MB' = LBO·SB·RBx·RBz·LB' (59)
Daher wird das Quellenvideosignal V1B auf der xy-Ebene, die in Fig. 12 gezeigt ist, auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) abgebildet.
In Verbindung damit wird die gleiche Transformationsverarbeitung wie in dem Fall, der oben beschrieben wurde, das Quellenvideosignal V1B auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) abzubilden, auch bezüglich des Hauptsignals K1B, welches zum Bildbildungsteil 30 geliefert wird, entsprechend dem zweiten Quellenvideosignal V1B durchgeführt.

(9) Abbilden auf der zweiten Bildseite (Seite C)

Im Bildgestaltungsteil 40 von Fig. 3 arbeitet eine Bedienungsperson, um den gewünschten Bereich des Quellenvideosignals V1C, welches zur Beschneidungsschaltung 21 geliefert wird, zu schneiden. Das Quellenvideosignal V1C ist noch ein zweidimensionales Bild, welches auf der xy-Ebene in dem Zeitpunkt angeordnet ist, wenn dieses zur Beschneidungsschaltung 41 geliefert wird. Insbesondere werden in Fig. 19A, da die dreidimensionalen Koordinaten xyz in der Plus-Richtung der z-Achse von der Position des Blickpunkts PZ der z- Achse betrachtet werden, wenn die Beschneidungsposition des linken Endes des Quellenvideosignals V1C auf der xy-Ebene durch CCL dargestellt wird, die Beschneidungsposition des rechten Endes CCR ist, die Beschneidungsposition des Kopfendes CCT ist und die Beschneidungsposition des Bodenendes CCB ist, die Koordinaten der vier Scheitelpunkte des beschnittenen Quellenvideosignals V1C wie folgt ausgedrückt:
(CCR, CCT); (CCL, CCT); (CCL, CCB); und (CCR, CCB).
In Verbindung damit zeigt Fig. 19B den Zustand, wo die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Plus-Richtung der y-Achse zur Minus-Richtung der y-Achse betrachtet werden. Das beschnittene Quellenvideosignal V1C existiert von "CCL" über "CCR" auf der xy- Ebene, und es existiert keine kubische Dicke in der z-Achsenrichtung.
Das in der Beschneidungsschaltung beschnittene Quellenvideosignal V1C wird in einem Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; (Fig. 3) in dem Zustand gespeichert, wo es nicht transformiert ist.
Das Quellenvideosignal V1C, welches im Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; gespeichert ist, nachdem es durch die Beschneidungsschaltung 41 beschnitten wurde, wird durch eine Parallelbewegungsmatrix LCO parallel versetzt, so daß die Mitte des beschnittenen Quellenvideosignals V1C im Nullpunkt 0 der xy-Ebene positioniert ist. Von der Koordinatenposition von vier Punkten CCL, CCR, CCT und CCB, welche durch das Schneiden angegeben werden, wird die Parallelbewegungsmatrix LCO durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher wird, wie in Fig. 20A gezeigt ist, in welcher die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Position des Blickpunkts PZ auf der z-Achse betrachtet werden, das Quellenvideosignal V1C so durch die Parallelbewegungsmatrix LCO bewegt, daß sich die Mitte des Quellenvideosignals V1C mit dem Nullpunkt 0 überlappt.
In Verbindung damit zeigt Fig. 20B den Zustand, wo die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Plus-Richtung der y-Achse zur Minus-Richtung der y-Achse überblickt werden, und man sehen kann, daß das Quellenvideosignal V1C sich auf der xy-Ebene durch die Parallelbewegungsmatrix LCO bewegt.
Die Vergrößerung und die Verkleinerung werden durch die Vergrößerungs- /Verkleinerungsmatrix SC bezüglich des Quellenvideosignals V1C ausgeführt, welche somit parallel versetzt wird. Die Vergrößerung oder die Verkleinerung dient zum Vergrößern oder zum Verkleinern des Quellenvideosignals V1C in der x-Achsenrichtung, so daß die Länge in der x-Richtung des beschnittenen Quellenvideosignals V1C mit der Länge eines Rands HC übereinstimmt, der in Kontakt mit der zweiten Bildseite (Seite C) der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) kommt, was oben in Fig. 7 beschrieben wurde, und um gleichzeitig das Quellenvideosignal V1C in der x-Achsenrichtung zu vergrößern oder zu verkleinern, so daß die Länge in der y-Richtung des Quellenvideosignals V1C mit der Dicke "h" der rechteckigen Parallelflächner-Box, die in Fig. 8 oben beschrieben wurde, übereinstimmt.
Bei dieser Vergrößerung/Verkleinerung können, wenn der Vergrößerungs- /Verkleinerungsgrad in der x-Achsenrichtung auf rCx festgelegt wird und der Vergrößerungs- /Verkleinerungsgrad in der y-Achsenrichtung rCy ist, die folgenden Gleichungen erhalten werden:
wobei die Länge in der x-Achsenrichtung des beschnittenen Quellenvideosignals V1C, (CCR- CRL) und die Länge in der y-Achsenrichtung (CCT-CCB) verwendet werden. Wenn daher der Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrad "rx" in der x-Achsenrichtung und der Vergrößerungs- /Verkleinerungsgrad "ry" in der y-Achsenrichtung der Dimensionierungstransformationsmatrix Trate, die oben in der Gleichung (43) beschrieben wurde, durch den Vergrößerungs- /Verkleinerungsgrad "rCx" und den Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrad "rCy" ersetzt werden, die durch die Gleichung (61) entsprechend ausgedrückt werden, wird die Vergrößerungs- /Verkleinerungs-Transformationsmatrix Sc durch die folgende Gleichung dargestellt:
Daher wird, wie in Fig. 21A gezeigt ist, das beschnittene Quellenvideosignal V1C, welches an einer Position angeordnet ist, wo die Mitte sich mit dem Nullpunkt 0 überlappt, in der x- Achsenrichtung und der y-Achsenrichtung durch die Vergrößerungs- /Verkleinerungstransformationsmatrix SBC vergrößert und verkleinert, wobei der Nullpunkt 0 die Mitte bildet. In diesem Zeitpunkt kann man, wie in Fig. 21 B gezeigt ist, da die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Plus-Richtung der y-Achse zur Minus-Richtung überblickt werden, bei der Transformation des Quellenvideosignals V1C durch die Vergrößerungs- /Verkleinerungstransformationsmatrix SC herausfinden, daß das Quellenvideosignal V1C auf der xy-Ebene zweidimensional transformiert ist.
Außerdem werden bei dieser Ausführungsform der Vergrößerungs- /Verkleinerungsgrad rCx und rCy, die für den Rand HC des Objektbild-Anzeigebildseite (SeiteA) geeignet sind, und die Dicke "h" von den vier Beschneidungswerten CCR, CCL, CCT und CCB erhalten, die durch die Bedienungsperson angegeben werden. Dadurch wird, wie in Fig. 22A gezeigt ist, der Bereich des Quellenvideosignals V1C, der durch die vier Punkte (CCL, CCT); (CCR, CCT); (CCL, CCB); und (CCR, CCB) beschnitten wurde, insgesamt vergrößert oder verkleinert (dies wird als "Beschneidungspriorität" bezeichnet).
Im Gegensatz dazu kann die Bedienungsperson unmittelbar das Quellenvideosignal V1C mit dem gewünschten Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrad durch Eingeben des Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrads rCx und rCy und der beiden Beschneidungswerte CCR und CCB beschneiden. In diesem Fall werden, wie in Fig. 22B gezeigt ist, sowohl der Vergrößerungsgrad als auch der Verkleinerungsgrad auf "1" festgelegt, um die beiden Beschneidungswerte CCR und CRT zu liefern, so daß das Bild im notwendigen Bereich geschnitten wird, so wie es ist, um das notwendige vergrößerte/verkleinerte Bild zu erhalten.
Das vergrößerte oder das verkleinerte Quellenvideosignal V1C wird um die x- Achse durch die Drehtransformationsmatrix RCx um 90º gedreht. Die Drehtransformationsmatrix RCx ist eine Matrix, um das Quellenvideosignal V1C auf der xy-Ebene auf die xz-Ebene zu transformieren und wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher wird das vergrößerte/verkleinerte Quellenvideosignal V1C auf der xy-Ebene, die oben in Fig. 21A und 21B beschrieben wurde, auf der xz-Ebene durch die Drehtransformationsmatrix RCx dreh-transformiert, wie in Fig. 23B gezeigt ist, da die dreidimensionalen Koordinaten von xyz von der Plus-Richtung der y-Achse zur Minus-Richtung überblickt werden. Als Ergebnis wird die zweite Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8), die abzubilden ist, in einem Winkel von 90º für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) positioniert, so daß das Quellenvideosignal (Fig. 23B) in einer Position mit dem gleichen Winkel (90º) für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) dreh-versetzt wird.
Zusätzlich zeigt Fig. 23A den Zustand, wo das Quellenvideosignal V1C, welches auf der xz-Ebene durch die Drehtransformationsmatrix RCx transformiert wurde, von einer Position des Blickpunkts PZ auf der z-Achse betrachtet wird. In diesem Zustand hat das Quellenvideosignal V1C keine Dicke in der y-Achsenrichtung.
Dieses auf die xz-Ebene transformierte Quellenvideosignal V1C (Fig. 23A und 23B) wird um einen vorgegebenen Winkel θC um die z-Achse durch die Drehtransformationsmatrix RCz gedreht. Die Drehtransformationsmatrix RCz ist eine Transformationsmatrix, um das Quellenvideosignal V1C (Fig. 23A und 23B) auf der xz-Ebene um einen vorher-festgelegten Winkel θC nach der x-Achse zu neigen und wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher wird das Quellenvideosignal V1C auf der xz-Ebene, welches oben in Fig. 23 beschrieben wurde, an einer Position dreh-transformiert, wo es um einen vorher-festgelegten Winkel θC von der x-Achse mit dem Nullpunkt 0 als Mittelpunkt geneigt ist, wie in Fig. 24A gezeigt ist, da die dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Position des Blickpunkts PZ auf der z-Achse betrachtet werden. Als Ergebnis wird das Quellenvideosignal V1A, welches auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) abzubilden ist, wie oben in Fig. 11 beschrieben, schräg-transformiert, wodurch das Quellenvideosignal (Fig. 24A) welches durch die Drehtransformationsmatrix RCx dreh-transformiert wurde, auf eine Position parallel zur zweiten Bildseite (Seite C) dreh-versetzt wird, wobei ein Winkel bei 90º für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) beibehalten wird.
Der Parameter θC der Drehtransformationsmatrix RCz kann von den Koordinatenwerten von zwei Punkten (x&sub1;', y&sub1;') und (x&sub4;', y&sub4;) oder (x&sub2;', y&sub2;') und (x&sub3;', y&sub3;') des ersten Quellenvideosignals V1C erhalten werden, welches in Fig. 11 schräggestellt ist, was durch die folgende Gleichung gezeigt werden kann:
θc = tan&supmin;¹(-(y&sub1;' - y&sub4;'), (x&sub1;' - x&sub4;')) (65)
In Verbindung damit zeigt Fig. 24B den Zustand, wo das Quellenvideosignal V1C, welches durch die Drehtransformationsmatrix RCz dreh-versetzt wurde, von der Plus-Richtung der y- Achse zur Minus-Richtung der y-Achse betrachtet wird.
Das Quellenvideosignal V1C (Fig. 24A und 24B), welches dreh-transformiert wurde, so daß sich um einen vorher-festgelegten Winkel AC für die x-Achse neigt, wird längs der xy-Ebene durch die Parallelbewegungsmatrix LC parallel versetzt. Die Parallelbewegungsmatrix LC ist eine Transformationsmatrix, um das Quellenvideosignal V1C, welches in Fig. 24A und 24B gezeigt ist, zu versetzen, so daß es auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box überlappt wird. In diesem Fall wird der Rand Hc der zweiten Bildseite (Seite C) der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) in Fig. 24A und 24B durch eine Gerade dargestellt, welche die beiden Punkte (x&sub1;', y&sub1;') und (x&sub4;', y&sub4;') verbindet. Daher ist es notwendig, um das Quellenvideosignal V1C, welches in Fig. 14 gezeigt ist, auf der zweiten Bildseite (Seite C) abzubilden, daß das Quellenvideosignal V1C, damit es mit dem Rand HC übereinstimmt, durch die Parallelbewegungsmatrix LC versetzt wird.
Das Quellenvideosignal V1C kann parallel versetzt sein, so daß die Mitte des Quellenvideosignals V1C mit der Mittelposition der beiden Punkte (x&sub1;', y&sub1;') und (x&sub4;', y&sub4;') übereinstimmt. Die Parallelbewegungsmatrix LC wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher ist, wie in Fig. 25A gezeigt ist, wo dreidimensionalen Koordinaten xyz von der Position des Blickpunkt PZ auf der z-Achse betrachtet werden, das oben in Fig. 24A und 24B beschriebene Quellenvideosignal V1C parallel auf der xy-Ebene durch die Parallelbewegungsmatrix LC parallel versetzt, um so mit dem Rand C übereinzustimmen, wodurch es auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) abgebildet wird.
Außerdem zeigt Fig. 25B den Zustand, wo das Quellenvideosignal V1C, welches durch die Parallelbewegungsmatrix LC parallel versetzt ist, von der Plus-Richtung der y- Achse zur Minus-Richtung der y-Achse betrachtet wird.
Wie oben beschrieben kann, wenn eine Abbildungsverarbeitung des zweiten Quellenvideosignals V1C auf der zweiten Bildseite (Seite C) eingerichtet ist, mit dem Einstellen einer Matrix, die die Abbildungsverarbeitung zeigt, auf "MC" die folgende Gleichung:
MC = LCO·SC·RCx·RCz·LC(67)
aus den Gleichungen (60), (62), (63), (64) und (66) erhalten werden. Daher wird das Quellenvideosignal V1C auf der xy-Ebene, die in Fig. 19 gezeigt ist, auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) abgebildet.
Im Zusammenhang damit wird die gleiche Transformationsverarbeitung wie im oben beschriebenen Fall zum Abbilden des Quellenvideosignals V1C auf der zweiten Bildseite (Seite C) auch für das Hauptsignal K1C, welches zum Bildgestaltungsteil 4 geliefert wird, entsprechend dem zweiten Quellenvideosignal V1C durchgeführt.

(10) Abbilden auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C)

Im Bildgestaltungsteil 40 von Fig. 3 arbeitet eine Bedienungsperson, um den gewünschten Bereich des Quellenvideosignals V1C, welches zur Beschneidungsschaltung 41 geliefert wird, zu schneiden. Das Quellenvideosignal V1C ist noch ein zweidimensionales Bild, welches auf der xy-Ebene in dem Zeitpunkt angeordnet ist, wenn dieses zur Beschneidungsschaltung 41 geliefert wird. Insbesondere werden in Fig. 19A, da die dreidimensionalen Koordinaten xyz in der Plus-Richtung der z-Achse von der Position des Blickpunkts PZ der z- Achse betrachtet werden, wenn die Beschneidungsposition des linken Endes des Quellenvideosignals V1C auf der xy-Ebene durch CRL dargestellt wird, die Beschneidungsposition des rechten Endes CCR ist, die Beschneidungsposition des Kopfendes CCT ist und die Beschneidungsposition des Bodenendes CCB ist, die Koordinaten der vier Scheitelpunkte des beschnittenen Quellenvideosignals V1C wie folgt ausgedrückt: (CCR, CCT); (CCL, CCT); (CCL, CCB); und (CCR, CCB).
Das in der Beschneidungsschaltung 41 beschnittene Quellenvideosignal V1C wird in einem Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; (Fig. 3) in dem Zustand gespeichert, wo es nicht transformiert ist.
Das Quellenvideosignal V1C, welches im Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; gespeichert ist, nachdem es durch die Beschneidungsschaltung 41 beschnitten wurde, wird durch eine Parallelbewegungsmatrix LCO parallel versetzt, so daß die Mitte des beschnittenen Quellenvideosignals V1C am Nullpunkt 0 der xy-Ebene positioniert ist. Die Parallelbewegungsmatrix LCO wird mit der gleichen Gleichung wie die Gleichung (60), wie oben beschrieben wurde, ausgedrückt. Daher wird ähnlich dem oben mit Hilfe von Fig. 20A beschriebenen Fall das Quellenvideosignal V1C durch die Parallelbewegungsmatrix LCO so bewegt, daß die Mitte des Quellenvideosignals V1C sich mit dem Nullpunkt 0 überlappt.
Die Vergrößerung und die Verkleinerung werden durch die Vergrößerungs- /Verkleinerungsmatrix SC in bezug auf das Quellenvideosignal V1C durchgeführt, welches somit parallel versetzt wird. Die Vergrößerungs-/Verkleinerungstransformationsmatrix SC wird durch die gleiche Gleichung wie die Gleichung (62), die oben beschrieben wurde, dargestellt.
Daher wird es in dem Fall, der oben mit Hilfe von Fig. 21A beschrieben wurde, das beschnittene Quellenvideosignal V1C, welches an einer Position angeordnet ist, wo sich die Mitte mit dem Nullpunkt 0 überlappt, in der x-Achsenrichtung und der y-Achsenrichtung durch die Vergrößerungs-/Verkleinerungstransformationsmatrix SBC vergrößert und verkleinert, wobei der Nullpunkt 0 in der Mitte liegt.
Zusätzlich beim Abbilden auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') ähnlich dem Fall von Fig. 22A werden der Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrad rCx und rCy, welcher für den Rand Hc der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) geeignet ist, und die Dicke "h" von den vier Beschneidungswerten CCR, CCL, CCT und CCB erhalten, welche durch die Bedienungsperson angegeben werden. Dadurch wird der Bereich des Quellenvideosignals V1C, welches durch die vier Punkte (CCL, CCT), (CCR, CCT), (CCL, CCB) und (CCR, CCB) beschnitten wurde, insgesamt vergrößert oder verkleinert (dies wird als "Beschneidungspriorität" bezeichnet).
Dagegen kann die Bedienungsperson das Quellenvideosignal V1C mit dem gewünschten Vergrößerungs-/Verkleinerungsgrad durch Eingeben des Vergrößerungs- /Verkleinerungsgrads rCx und rCy und der beiden Beschneidungswerte CCR und CCB unmittelbar beschneiden. In diesem Fall werden wie oben in bezug auf Fig. 22B beschrieben sowohl der Vergrößerungsgrad als auch der Verkleinerungsgrad auf "1" festgelegt, um die beiden Beschneidungswerte CCR und CCT zu liefern, so daß das Bild im notwendigen Bereich geschnitten wird, wie es ist, um das notwendige vergrößerte/verkleinerte Bild zu erhalten.
Das vergrößerte oder verkleinerte Quellenvideosignal V1C wird um 90º um die x- Achse durch die Drehtransformationsmatrix RCx gedreht. Die Drehtransformationsmatrix RCx wird durch die gleiche Gleichung wie die Gleichung (63) ausgedrückt. Daher wird das vergrößerte/verkleinerte Quellenvideosignal V1C auf der xy-Ebene, welche in Fig. 21 beschrieben wurde, auf der xz-Ebene durch die Drehtransformationsmatrix RCx dreh-transformiert, wie in Fig. 23A und 23B beschrieben wurde. Als Ergebnis wird die gegenüberliegende Ebene (Seite C') der zweiten Seitenfläche (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8), die abzubilden ist, in einem Winkel von 90º für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) positioniert, so daß das Quellenvideosignal (Fig. 23B), welche durch die Drehtransformationsmatrix RCx dreh-transformiert wurde, auf eine Position des gleichen Winkels (90º) für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) dreh-transformiert wird.
Das auf die xz-Ebene transformierte Quellenvideosignal V1C (Fig. 23A und 23B) wird um einen vorher-festgelegten Winkel θC um die z-Achse durch die Drehtransformationsmatrix RCz gedreht. Die Drehtransformationsmatrix RCz ist eine Transformationsmatrix, um das Quellenvideosignal V1C (Fig. 23A und 23B) auf der xz-Ebene um einen vorher-festgelegten Winkel θC nach der x-Achse zu neigen und wird durch die gleiche Gleichung wie die Gleichung (64) ausgedrückt. Daher wird das Quellenvideosignal V1C auf der xz-Ebene, wie oben in Fig. 23A und 23B beschrieben wurde, an einer Position dreh-transformiert, wo diese um einen vorher-festgelegten Winkel θC von der x-Achse geneigt ist, wobei der Nullpunkt 0 die Mitte bildet, wie in Fig. 24A und 24B beschrieben wurde. Als Ergebnis wird das Quellenvideosignal V1A, welches auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) abzubilden ist, schräg-transformiert, wie oben in Fig. 11 beschrieben wurde, wodurch das Quellenvideosignal (Fig. 14A), welches durch die Drehtransformationsmatrix RCz dreh-transformiert wurde, auf eine Position parallel zur gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) dreh-versetzt wird, wobei ein Winkel bei 90º für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) beibehalten wird.
Der Parameter θC der Drehtransformationsmatrix RCx kann von den Koordinatenwerten von zwei Punkten (x&sub1;', y&sub1;') und (x&sub4;', y&sub4;') oder (x&sub2;', y&sub2;') und (x&sub3;', y&sub3;') des ersten Quellenvideosignals erhalten werden, welches in Fig. 17A und 17B schräggestellt ist, was durch die gleiche Gleichung wie die Gleichung (65) dargestellt werden kann.
Das Quellenvideosignal V1C (Fig. 24A und 24B), welches dreh-transformiert wurde, damit es sich um einen vorher-festgelegten Winkel θC für die x-Achse neigt, ist längs der xy-Ebene durch die Parallelbewegungsmatrix LC' parallel versetzt. Die Parallelbewegungsmatrix LC' ist eine Transformationsmatrix, um das Quellenvideosignal V1C, welches in Fig. 24A und 24B gezeigt ist, zu versetzen, damit es sich auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C) der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box überlappt. In diesem Fall ist der Rand HC' der gegenüberliegenden Ebene (Seite C'), die dem Rand HC der zweiten Bildseite (Seite C) der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) in Fig. 14A und 24B gegenüberliegt, durch eine Grade dargestellt, welche durch zwei Punkte (x&sub2;', y&sub2;') und (x&sub3;', y&sub3;') verbunden ist. Um daher das in Fig. 24 gezeigte Quellenvideosignal V1C auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) abzubilden, ist es notwendig, daß das Quellenvideosignal V1A, so daß es mit dem Rand HC' übereinstimmt, durch die Parallelbewegungsmatrix LC' versetzt wird.
Das Quellenvideosignal V1C kann so parallel versetzt werden, daß die Mitte des Quellenvideosignals V1C mit der Mittelposition der beiden Punkte (x&sub2;', y&sub2;') und (x&sub3;', y&sub3;') übereinstimmt. Die Parallelbewegungsmatrix LC' wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Daher wird das Quellenvideosignal V1C, welches oben in Fig. 14 beschrieben wurde, auf der xy-Ebene durch die Parallelbewegungsmatrix LC' parallel versetzt, damit es mit dem Rand HC' übereinstimmt, wodurch es auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) abgebildet wird.
Wie oben beschrieben kann, wenn die Abbildungsverarbeitung des zweiten Quellenvideosignals V1C auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) eingerichtet ist, mit dem Einstellen der Matrix, welche die Abbildungsverarbeitung zeigt, auf MC' die folgende Gleichung:
MC' = LCO·SC·RCx·RCz·LC' (69)
aus den Gleichungen (60), (62), (63), (64) und (66) erhalten werden. Daher wird das Quellenvideosignal V1C auf der xy-Ebene, welche in Fig. 19 gezeigt ist, auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) abgebildet.
In Verbindung damit wird die gleiche Transformationsverarbeitung wie in dem oben beschriebenen Fall zum Abbilden des Quellenvideosignals V1C auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) auch für das Hauptsignal K1C, welches zum Bildformungsteil 40 geliefert wird, entsprechend dem zweiten Quellenvideosignal V1C durchgeführt.

(11) Transformationsverarbeitung des ersten Videosignals V1A

Das Bildgestaltungsteil 20 des Bildverarbeitungsgeräts 10 transformiert das Quellenvideosignal V1A auf einem Bildschirm, als ob das Bild des Quellenvideosignals V1A auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box abgebildet wäre, welche zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen virtuellen Raum bewegt wurde, wobei die obige Transformationsmatrix T (Gleichung (3)) und die obige Matrix MA (Gleichung (47)) zum Abbilden des Videosignals auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) auf den dreidimensionalen Koordinaten verwendet wird.
Die Prozedur ist in Fig. 26 gezeigt. Das Bildverarbeitungsgerät 10 verwendet eine CPU 58 und einen Arbeitsspeicher (ROM 59, RAM 61), um zunächst im Schritt SP1 die Matrix MA zu erhalten, um das erste Quellenvideosignal V1A auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) unter Verwendung der Bewegungsmatrix LA (Gleichung (42)) und der Dimensionierungs-/Schrägstellungs-Transformationsmatrix Trs (Gleichung (45)) abzubilden, wie in bezug auf die Gleichung (47) beschrieben wurde. Wie in Fig. 27 gezeigt ist, wird das Quellenvideosignal V1A auf der xy-Ebene durch die Matrix MA auf der Objektbild-Anzeigebildseite (SeiteA) der rechteckigen Parallelflächner-Box in einer Standardposition (der Position, wo die Mitte sich mit dem Nullpunkt 0 überlappt) der dreidimensionalen Koordinaten xyz abgebildet (V1A-2).
Wenn die Matrix MA im Schritt SP1 von Fig. 26 erhalten wird, läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP2, um die dreidimensionale Transformationsmatrix To(Gleichung (1)) zu erhalten, was ein Basisschritt der räumlichen Bildtransformation ist, um das Quellenvideosignal V1A auf der zweidimensionalen Ebene zu einer gewünschten Position von dreidimensionalen Koordinaten zu transformieren, und läuft dann weiter zum Schritt SP3, um die perspektivische Transformationsmatrix Po (Gleichung (2)) zu erhalten, was ein Basisschritt der perspektivischen Transformation zum Sehen auf den Bildschirm über das Quellenvideosignal V2A ist, welches auf den dreidimensionalen Raum durch die dreidimensionale Transformation der Matrix To bewegt wird, die im Schritt SP2 erhalten wurde.
Daher wird das Videosignal V1A-2, welches auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box, welche in Fig. 27 gezeigt ist, durch die Matrix MA abgebildet wird, durch die dreidimensionale Transformationsmatrix To auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box angezeigt, welche auf eine gewünschte Position im dreidimensionalen Raum (V2A) bewegt wurde. Weiter wird das dreidimensionale transformierte Videosignal V2A auf den Bildschirm der xy-Ebene perspektivisch transformiert (perspektivisch-transformiertes Videosignal V3A).
Wenn die Transformationsmatrix MA zum Abbilden des Quellenvideosignals V1A auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) und die Basisbild-Transformationsmatrizen To und Po zum Transformieren des Quellenvideosignals V1A an einer gewünschten Position des dreidimensionalen Raums und zum Betrachten über das Quellenvideosignal V1A auf dem Bildschirm erhalten werden, läuft auf diese Weise das Bildverarbeitungsgerät 10 zum Schritt SP4 weiter, um das Quellenvideosignal V1A auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) abzubilden, wonach die Transformationsmatrix TA, um diese auf der Bildschirmebene perspektivisch zu transformieren, wie folgt erhalten wird:
TA = MA·To·Po (70)
Hier sind, wie in der Gleichung (4) beschrieben, im Bildverarbeitungsgerät 10 das Quellenvideosignal V1A, welches im Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; gespeichert ist, und das perspektivische transformierte Videosignal V3A, welches aus dem Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; gelesen wird, jeweils zweidimensionale Daten, und die Daten in der z-Achsenrichtung im dreidimensionalen Raum werden im wesentlichen nicht beim Betrieb der Leseadresse verwendet. Daher ist bei der Transformationsmatrix der Gleichung (70) ein Parameter in der dritten Spalte und in der dritten Reihe für den Betrieb der Daten in der z-Achsenrichtung zum Betrieb der Leseadresse für den Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; nicht notwendig.
Daher wird die Matrix TA33, bei der die Parameter in der dritten Spalte und der dritten Reihe von der Transformationsmatrix TA der Gleichung (70) ausgeschlossen wurden, als Transformationsmatrix festgelegt, welche notwendige Parameter beim aktuellen Betrieb der zweidimensionalen Leseadresse aufweist.
Wenn die Transformationsmatrix TA33 der dritten Zeile und der dritten Spalte erhalten wird, läuft auf diese Art und Weise das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP5, um die Matrixgleichung DA33 von der Transformationsmatrix TA33 zu erhalten und läuft weiter zum nachfolgenden Schritt SP6. Der Schritt SP6 ist ein Schritt, um zu beurteilen, ob der Wert der Matrixgleichung DA33 der Transformationsmatrix T&sub3;&sub3; positiv ist oder nicht.
Hier wird die Beziehung zwischen dem Bereich S&sub1; des Quellenvideosignals V1A und dem Bereich S3 auf dem Bildschirm nach der Transformation durch die Transformationsmatrix TA33 durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
S&sub3; = S&sub1; det(T&sub3;&sub3;) (71)
Wenn der Wert der Matrixgleichung DA33 der Transformationsmatrix TA33 positiv ist, ist aus der Gleichung (71) die Transformation des Quellenvideosignals V1A durch die Transformationsmatrix TA33 gültig. Insbesondere zeigt sie einen Zustand, wo die Videosignalbewegung, welche durch die Transformationsmatrix TA33 transformiert wurde, sich nach außen auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert, welche zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen Raum bewegt wurde, d. h., einen Zustand, wo die Fläche FRONT des dreidimensionalen transformierten Videosignals V2A, die auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner- Box' abgebildet ist, sich zur Außenseite der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert. In diesem Zeitpunkt erhält das Bildverarbeitungsgerät 10 ein bejahendes Ergebnis im Schritt SP6 und läuft weiter zum Schritt SP7, um die Parameter bA11 bis bA23 aus den obigen Gleichungen (28) bis (36) zu erhalten, um die Leseadressen XMA, YMA zum Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; auf der Basis der Transformationsmatrix TA33 zu erhalten, welche die Transformation auf die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) darstellen.
Auf der Basis der nun erhaltenen Parameter bA11 bis bA33 werden die Leseadressen XMA, YMA aus den obigen Gleichungen (13) und (14) erhalten, und das Quellenvideosignal V1A im Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; wird durch die Leseadressen XMA, YMA gelesen, so daß in Fig. 27 das Quellenvideosignal V1A auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box' abgebildet wird, die zum dreidimensionalen Raum bewegt wurde, und gleichzeitig kann diese auf der Bildschirmfläche der xy-Ebene perspektivisch transformiert werden. Daher wird das perspektivische transformierte Videosignal V3A aus dem Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; gelesen.
Wenn im Gegensatz dazu ein negatives Ergebnis im Schritt SP6, der oben beschrieben wurde, erhalten wird, bedeutet dies, daß der Wert der Matrixgleichung DA33 der Transformationsmatrix TA33 negativ ist, und es kann aus der Gleichung (71) herausgefunden werden, daß dieser Zustand nicht gültig ist. Insbesondere zeigt dies den Zustand, daß das Videosignal, welches durch die Transformationsmatrix TA33 bewegungstransformiert wurde, sich zur Innenseite auf der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert, welche zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen Raum bewegt wurde. Das heißt, in Fig. 27 zeigt dies den Zustand, wo die Fläche FRONT des dreidimensionalen transformierten Videosignals V2A, welches auf dem Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box' abgebildet ist, sich zur Richtung (innerhalb der Richtung der rechteckigen Parallelflächner-Box') gegenüber dem Zustand der Orientierung außerhalb der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert.
Insbesondere kann man herausfinden, daß dies nicht ein Zustand ist, wo die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box' im dreidimensionalen Raum, wie in Fig. 27 gezeigt ist, an einem Blickpunkt PZ von der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) positioniert ist, sondern ein Zustand ist, wo die gegenüberliegende Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A), wie in Fig. 28 gezeigt ist, am Blickpunkt PZ positioniert ist. Das heißt, daß, wie in Fig. 27 gezeigt ist, sich die rechteckige Parallelflächner-Box' im dreidimensionalen Raum um 45º nach der xy-Ebene dreht. Im Gegensatz dazu dreht sich in Fig. 28 die rechteckige Parallelflächner-Box' im dreidimensionalen Raum um 225º nach der xy-Ebene.
Zusätzlich wird in diesem Zustand die Fläche FRONT des dreidimensionalen transformierten Videosignals V2A', welches das Quellenvideosignal V1A ist, welches dreidimensional transformiert ist, auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') abgebildet, so daß es sich nach innen zur rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert, d. h., zur positiven Richtung der z-Achse.
Auf diese Weise läuft, wenn ein negatives Ergebnis im Schritt SP6 in Fig. 26 erhalten wird, das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP8, um die Matrix MA' zu erlangen, um das erste Quellenvideosignal V1A auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) abzubilden, wobei die Bewegungsmatrix LA' (Gleichung (48)) und die Dimensionierungs-/Schrägstellungs-Transformationsmatrix Trs (Gleichung (45)) verwendet wird, wie oben in bezug auf die Gleichung (49) beschrieben wurde. Wie in Fig. 26 gezeigt ist, wird das Quellenvideosignal V1A auf der xy-Ebene auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box in den dreidimensionalen Koordinaten xyz durch die Matrix MA' abgebildet (V1A-2').
Wenn die Matrix MA' im Schritt SP8 in Fig. 26 erlangt wird, erhält das Bildverarbeitungsgerät 10 die dreidimensionale Transformationsmatrix To (Gleichung (1)) und die perspektivische Transformationsmatrix Po (Gleichung (2)) im Schritt SP9 und SP10 ähnlich den obigen Schritten SP2 und SP3.
Daher wird das Videosignal V1A-2', welches auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box in Fig. 28 angezeigt wird, durch die dreidimensionale Transformationsmatrix To auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box' angezeigt, die zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen Raum bewegt wurde. Weiter wird das Videosignal V2A', welches dreidimensional bewegungstransformiert wurde, auf den Bildschirm der xy-Ebene perspektivisch transformiert (perspektivisch-transformiertes Videosignal V3A').
Wenn auf diese Weise die Transformationsmatrix MA' zum Abbilden des Quellenvideosignals V1A auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A), die Basisbild-Transformationsmatrix To zum Transformieren zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen Raum und die Basisbild-Transformationsmatrix Po zum perspektivischen Transformieren auf die Bildschirmfläche erhalten werden, läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP11, um das Quellenvideosignal V1A auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) im dreidimensionalen Raum abzubilden, wonach die Transformationsmatrix TA' zum perspektivischen Transformieren dieser auf der Bildschirmfläche durch die folgende Gleichung erhalten wird:
TA' = MA'·To·Po (7.2)
Hier sind, wie in bezug auf die Gleichung (4) beschrieben wurde, im Bildverarbeitungsgerät 10 das Quellenvideosignal V1A, welches im Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; gespeichert ist, und das perspektivische transformierte Videosignal V3A, welches aus dem Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; gelesen wird, jeweils Zweidimensional-Daten. Beim Betrieb der Leseadresse werden die Daten in der z-Achsenrichtung im dreidimensionalen Raum in der Praxis nicht verwendet. Daher wird in der Transformationsmatrix der Gleichung (72) der Parameter in der dritten Zeile und in der dritten Spalte zum Bearbeiten der Daten in der z-Achsenrichtung für den Betrieb der Leseadresse für den Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; nicht benötigt.
Daher ist die Matrix TA33', in welcher der Parameter in der dritten Zeile und in der dritten Spalte aus der Transformationsmatrix TA' der Gleichung (72) entfernt wurde, die Transformationsmatrix, welche die Parameter aufweist, die notwendig sind, die zweidimensionale Leseadresse aktuell zu betreiben.
Wenn die Transformationsmatrix TA33' von drei Zeilen und drei Spalten erhalten wird, läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP12, um die Matrixgleichung DA33' der Transformationsmatrix TA33' zu erhalten und läuft weiter zum folgenden Schritt SP13. Der Schritt SP13 ist ein Schritt, um zu beurteilen, ob der Wert der Matrixgleichung DA33' negativ ist oder nicht. Wenn ein zustimmendes Ergebnis im Schritt SP13 erhalten wird, drückt dies den Zustand aus, daß die Bewegung des Videosignals, welches durch die Transformationsmatrix TA33' versetzt wurde, sich zur Innenseite der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert, welches zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen Raum bewegt wurde, d. h., den Zustand, wo die Fläche FRONT des dreidimensional-transformierten Videosignals V2A', welches auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box' in Fig. 28 abgebildet ist, sich zur Innenseite der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert. In diesem Zeitpunkt läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP14, um die Parameter bA11 bis ba33 zu erhalten, um die Leseadressen XMA, YMA zum Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; zu erhalten, auf der Basis der Transformationsmatrix TA33, welche die Transformation in bezug auf die gegenüberliegende Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) zeigt, aus den Gleichungen (28) bis (36), die oben beschrieben wurden.
Auf der Basis der somit erhaltenen Parameter bA11 bis bA33 werden die Leseadressen XMp, YMA aus den obigen Gleichungen (13) und (14) erhalten, um das Quellenvideosignal V1A im Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; durch die Leseadressen XMA, YMA zu lesen. Dadurch kann das Quellenvideosignal V1A auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box' abgebildet werden, welche in den dreidimensionalen Raum in Fig. 28 bewegt wurde, und kann auf der Bildschirmfläche der xy- Ebene perspektivisch transformiert werden. Daher wird das perspektivisch-transformierte Videosignal V3A' aus dem Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; gelesen.
Wenn dagegen im Schritt SP13 in Fig. 26 ein negatives Ergebnis erhalten wird, zeigt dies, daß beispielsweise in Fig. 27 und 28 die rechteckige Parallelflächner-Box' im dreidimensionalen Raum mit einem Winkel 90º um die xy-Ebene gedreht ist und sowohl die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) als auch die gegenüberliegende Ebene (Seite A') nicht vom Blickpunkt PZ betrachtet werden. In diesem Zeitpunkt liefert das Bildverarbeitungsgerät 10 keine Parameter bA11 bis bA33 von einer CPU 58, die in einer Adreßerzeugungsschaltung gelesen werden, und steuert das perspektivische transformierte Videosignal VA3, damit es nicht aus dem Vollbildspeicher FM&sub2;&sub2; gelesen wird.
Auf diese Weise wird gemäß der Prozedur von Fig. 26 das Quellenvideosignal V1A, welches zum Bildformungsteil 20 geliefert wird, auf der Objektbild-Abbildungsbildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box' im dreidimensionalen virtuellen Raum oder auf dessen gegenüberliegender Ebene (Seite A') abgebildet und auf der Bildschirmfläche der zweidimensionalen Ebene perspektivisch transformiert, wenn das abgebildete Bild im dreidimensionalen Raum existiert.

(12) Transformationsverarbeitung des zweiten Quellenvideosignals V1B

Das Bildgestaltungsteil 30 des Bildverarbeitungsgeräts 10 transformiert das Quellenvideosignal V1B auf einem Bildschirm, als ob das Bild eines Quellenvideosignals V1B auf einer ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box, welche zu einer gewünschten Position in einem dreidimensionalen virtuellen Raum bewegt ist, abgebildet wäre, wobei die obige Transformationsmatrix T (Gleichung (3)) und die obige Matrix (MB, Gleichung (57)) verwendet wird, um das Quellenvideosignal auf der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) in den dreidimensionalen Koordinaten abzubilden.
Die Prozedur ist in Fig. 29 gezeigt. Das Bildverarbeitungsgerät 10 verwendet eine CPU 58 und einen Arbeitsspeicher (ROM 59, RAM 61), um zunächst in einem Schritt SP21 die Matrix MB zum Abbilden des ersten Quellenvideosignal V1B auf einer ersten Bildseite (Seite B) zu erhalten, wobei die Parallelbewegungsmatrix LBO (Gleichung (50)), die Vergrößerungs-/Verkleinerungstransformationsmatrix 5B (Gleichung (52)), die Drehtransformationsmatrix RBX (Gleichung (53)), die Transformationsmatrix RBz, welche um einen vorher-festgelegten Winkel θB sich neigt, und die Parallelbewegungsmatrix LB (Gleichung (56)), wie in bezug auf die Gleichung (57) beschrieben wurde, verwendet wird. Wie in Fig. 30 gezeigt ist, wird das Quellenvideosignal V1B auf der xy-Ebene durch die Matrix MB auf der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box in einer Standardposition (der Position, wo der Mittelpunkt sich mit dem Nullpunkt 0 überlappt) der dreidimensionalen Koordinaten xyz abgebildet wird.
Wenn die Matrix MA im Schritt SP21 von Fig. 29 erhalten wird, läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP22, um die dreidimensionale Transformationsmatrix To (Gleichung (1)) zu erhalten, was ein Basisschritt der räumlichen Bildtransformation ist, um das Quellenvideosignal V1B auf der zweidimensionalen Ebene auf eine gewünschte Position von dreidimensionalen Koordinaten zu transformieren, und läuft dann weiter zum Schritt SP23, um die perspektivische Transformationsmatrix Po (Gleichung (2)), die ein Basisschritt der perspektivischen Transformation ist, um auf einem Bildschirm durch das Quellenvideosignal V2B, welches auf dem dreidimensionalen Raum durch die dreidimensionale Transformationsmatrix To bewegt wurde, die im Schritt SP22 erhalten wurde, zu sehen.
Daher wird das Videosignal V1B-2, welches auf der ersten Bildseite (auf Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box, die in Fig. 30 gezeigt ist, durch die Matrix MB abgebildet ist (V2B), durch die dreidimensionale Transformationsmatrix To auf die ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box versetzt, die auf eine gewünschte Position im dreidimensionalen Raum bewegt ist. Weiter ist das dreidimensional-transformierte Videosignal V2B weiter perspektivisch auf dem Bildschirm der xy-Ebene transformiert (perspektivisch-transformiertes Videosignal V3B).
Auf diese Art und Weise läuft, wenn die Transformationsmatrix MB zum Abbilden des Quellenvideosignals V1B auf der ersten Bildseite (Seite B) und die Bildtransformationsmatrizen To und Po zum Transformieren des Quellenvideosignals V1B auf eine gewünschte Position des dreidimensionalen Raums und zum Sehen durch das Quellenvideosignal V1B auf der Bildschirmebene erhalten werden, das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP24, um das Quellenvideosignal V1B auf der ersten Bildseite (Seite B) im dreidimensionalen Raum abzubilden, wonach die Transformationsmatrix TB zur perspektivischen Transformation dieses Signals auf der Bildschirmebene wie folgt erhalten wird:
TB = MB·To·Po (73)
Hier sind, wie in der Gleichung (4) beschrieben, im Bildverarbeitungsgerät 10 das Quellenvideosignal V1B, welches im Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; gespeichert ist, und das perspektivische transformierte Videosignal V3B, welches aus dem Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; gelesen wird, jeweils zweidimensionale Daten, und die Daten in der z-Achsenrichtung im dreidimensionalen Raum werden im wesentlichen nicht beim Betrieb der Leseadresse verwendet. Daher sind in der Transformationsmatrix der Gleichung (73) ein Parameter in der dritten Zeile und der dritten Reihe zum Wirksamwerdenlassen der Daten in der z-Achsenrichtung zum Wirksamwerdenlassen der Leseadresse für den Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; nicht notwendig.
Daher ist die Matrix TB33, in welcher der Parameter in der dritten Reihe und der dritten Zeile von der Transformationsmatrix TB der Gleichung (73) ausgeschlossen ist, als Transformationsmatrix festgelegt, welche notwendige Parameter beim aktuellen Betrieb der zweidimensionalen Leseadresse hat.
Wenn auf diese Weise die Transformationsmatrix TB33 von drei Zeilen und drei Reihen erhalten wird, läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP25, um die Matrixgleichung DB33 der Transformationsmatrix TB26 zu erhalten, und läuft weiter zum nachfolgenden Schritt SP26. Der Schritt SP26 ist ein Schritt, um zu beurteilen, ob der Wert der Matrixgleichung DB33 der Transformationsmatrix TB33 positiv ist oder nicht. Wenn im Schritt SP26 ein bejahendes Ergebnis ähnlich in dem Fall, wie im Schritt SP26 beschrieben wurde, erhalten wird, zeigt dies den Zustand, daß das Videosignal, welches transformiert wird, um durch die Transformationsmatrix TB33 angezeigt zu werden, sich zur Außenseite auf der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert, die zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen Raum bewegt wurde, d. h., den Zustand, daß die Fläche FRONT des dreidimensionalen transformierten Videosignals V2B, welches auf der ersten Seitenbildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box' in Fig. 28 abgebildet ist, sich zur Außenseite der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert. In diesem Zeitpunkt läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP27, um die Parameter bB11 bis bB33 aus den obigen Gleichungen (28) bis (36) zu erhalten, um die Leseadressen XMB, YMB für den Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; auf der Basis der Transformationsmatrix TB33 zu erhalten, welche die Transformation auf die erste Bildseite (Seite B) zeigt.
Auf der Basis der erhaltenen Parameter bB11 bis bB33 wird die Leseadresse XMB, YMB aus den obigen Gleichungen (13) und (14) erhalten, und das Quellenvideosignal V1B im Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; wird durch die Leseadresse XMB, YMB gelesen, so daß in Fig. 28 das Quellenvideosignal V1B auf der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner- Box' im dreidimensionalen Raum abgebildet wird und gleichzeitig damit dieses auf der Bildschirmfläche der xy-Ebene perspektivisch transformiert werden kann. Daher wird das perspektivisch-transformierte Videosignal V3B aus dem Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; gelesen.
Wenn im Gegensatz dazu ein negatives Ergebnis im Schritt SP26, der oben beschrieben wurde, erhalten wird, zeigt dies ähnlich dem Fall vom Schritt SP6 von Fig. 26 den Zustand, daß das Videosignal, welches zu transformieren ist, welches durch die Transformationsmatrix TB33 anzuzeigen ist, sich zur Innenseite der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert, die zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen Raum bewegt wird. Das heißt, in Fig. 30 zeigt dies den Zustand, daß die Fläche FRONT des dreidimensionalen transformierten Videosignals V2B, welches auf der ersten Bildseite (Seiteß) der rechteckigen Parallelflächner-Box' abgebildet ist, sich gegenüber dem Orientierungszustand außerhalb der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert (Innen-Richtung der rechteckigen Parallelflächner-Box').
Insbesondere kann erkannt werden, daß dies nicht ein Zustand ist, wo das erste Seitenbild (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box' im dreidimensionalen Raum, wie in Fig. 30 gezeigt ist, an einem Blickpunkt PZ von der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) positioniert ist, sondern ein Zustand ist, wo die gegenüberliegende Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B), wie in Fig. 31 gezeigt ist, am Blickpunkt PZ positioniert ist. Das heißt, daß in Fig. 33 die rechteckige Parallelflächner-Box' sich in dreidimensionalen Raum um 225º nach der xy-Ebene dreht. Im Gegensatz dazu dreht sich in Fig. 33 die rechteckige Parallelflächner-Box' dreidimensionalen Raum um 45º nach der xy- Ebene.
Außerdem wird in diesem Zustand die Fläche FRONT des dreidimensionalen transformierten Videosignals V2B', welches das Quellenvideosignal V1B ist, welches dreidimensional transformiert wurde, auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') abgebildet, so daß es sich zur Innenseite der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert, d. h., zur positiven Richtung der z-Achse.
Wenn auf diese Weise ein negatives Ergebnis im Schritt SP26 in Fig. 29 erhalten wird, läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP28, um die Matrix MB' zu erhalten, um das zweite Quellenvideosignal V1B auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) abzubilden, wobei die Parallelbewegungsmatrix LBO (Gleichung (50)), die Vergrößerungs-/Verkleinerungs-Transformationsmatrix SB (Gleichung (52)), die Drehtransformationsmatrix RBx (Gleichung (43)) und die Transformationsmatrix RBz verwendet wird, damit sie sich um einen vorher-festgelegten Winkel θB neigt, und um die Parallelbewegungsmatrix LB' (Gleichung (58)) zu erhalten, wie in bezug auf die Gleichung (59) beschrieben wurde. Wie in Fig. 31 gezeigt ist, wird das Quellenvideosignal V1B auf der xy- Ebene auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box' in den dreidimensionalen Koordinaten xyz durch die Matrix MB' abgebildet (V1B-2').
Wenn die Matrix MB' im Schritt SP28 und in Fig. 29 erhalten wird, erhält das Bildverarbeitungsgerät 10 die dreidimensionale Transformationsmatrix To (Gleichung (1)) und die perspektivische Transformationsmatrix Po (Gleichung (2)) im Schritt SP29 und SP30 ähnlich wie in den obigen Schritten SP22 und SP23.
Daher wird das Videosignal V1B-2', welches auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box in Fig. 31 abgebildet wird (V2B'), durch die dreidimensionale Transformationsmatrix To auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box' abgebildet, die zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen Raum bewegt wurde. Weiter wird das Videosignal V2B', welches dreidimensional transformiert wurde, um angezeigt zu werden, auf dem Bildschirm der xy-Ebene perspektivisch transformiert (perspektivisch-transformiertes Videosignal V3B').
Auf diese Weise läuft, wenn die Transformationsmatrix MB' zum Abbilden des Quellenvideosignals V1B auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B), die Basisbild-Transformationsmatrix To zum Transformieren auf eine gewünschte Position im dreidimensionalen Raum und die Basisbild-Transformationsmatrix Po zur perspektivischen Transformation auf die Bildschirmfläche erhalten werden, das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP31, um das Quellenvideosignal V1B auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) im dreidimensionalen Raum abzubilden, wonach die Transformationsmatrix TB' zum perspektivischen Transformieren dieses auf der Bildschirmebene durch die folgende Gleichung erhalten wird:
TB' = MB'·To·Po (74)
Hier sind, wie oben in bezug auf die Gleichung (4) beschrieben wurde, im Bildverarbeitungsgerät 10 sowohl das Quellenvideosignal V1B, welches im Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; gespeichert ist, als auch das perspektivisch-transformierte Videosignal V3B, welches aus dem Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; gelesen wird, zweidimensionale Daten. Beim Wirksamwerdenlassen der Leseadresse werden die Daten in der z-Achsenrichtung im dreidimensionalen Raum in der Praxis nicht verwendet. Daher werden in der Transformationsmatrix der Gleichung (74) die Parameter in der dritten Zeile und in der dritten Spalte zum Wirksamwerdenlassen der Daten in der z-Achsenrichtung nicht benötigt, um die Leseadresse für den Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; wirksam werden zu lassen.
Daher ist die Matrix TB33', in welcher die Parameter in der dritten Zeile und der dritten Spalte von der Transformationsmatrix TB' der Gleichung (74) entfernt sind, die Transformationsmatrix, welche die Parameter aufweist, die notwendig sind, die zweidimensionale Leseadresse in der Wirklichkeit wirksam werden zu lassen.
Wenn somit die Transformationsmatrix TB33' von drei Zeilen und drei Spalten erhalten wird, läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP32, um die Matrixgleichung DB33' der Transformationsmatrix TB33' zu erhalten und läuft weiter zum folgenden Schritt SP33. Der Schritt SP33 ist ein Schritt, um zu beurteilen, ob der Wert der Matrixgleichung DB33' negativ ist oder nicht. Wenn im Schritt SP33 ein bejahendes Ergebnis erhalten wird, drückt dies den Zustand aus, daß sich das Videosignal, welches transformiert wurde, um durch die Transformationsmatrix TB33' angezeigt zu werden, zur Innenseite auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner- Box' orientiert, welche zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen Raum bewegt wurde, d. h., den Zustand, wo die Fläche FRONT des dreidimensional-transformierten Videosignals V2B', welches auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seiteß) der rechteckigen Parallelflächner-Box' in Fig. 33 abgebildet ist, sich zur Innenseite der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert. Dabei läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP34, um die Parameter bB11 bis bB33 zu erhalten, um die Leseadressen XMS, YMB für den Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; auf der Basis der Transformationsmatrix TB33', welche die Transformation auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) darstellen, aus den Gleichungen (28) bis (36) zu erhalten, wie oben beschrieben wurde.
Auf der Basis der somit erhaltenen Parameter bB11 bis bB33 wird die Leseadresse XMB, YMB aus den obigen Gleichungen (13) und (14) erhalten, um das Quellenvideosignal V1B im Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; durch die Leseadresse XMB, YMS zu lesen. Dadurch kann das Quellenvideosignal V1B auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) der rechteckigen Parallelflächner-Box' abgebildet werden, welche in den dreidimensionalen Raum in Fig. 31 bewegt wurde, und es kann auf der Bildschirmfläche der xy-Ebene perspektivisch transformiert werden. Daher wird das perspektivisch-transformierte Videosignal V3B' aus dem Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; gelesen.
Wenn dagegen ein negatives Ergebnis im Schritt SP33 in Fig. 29 erhalten wird, zeigt dies, daß beispielsweise in Fig. 30 und 31 die in recheckige Parallelflächner-Box' im dreidimensionalen Raum nicht nach der xy-Ebene gedreht wird und sowohl die erste Bildseite (Seite B) als auch die gegenüberliegende Ebene (Seite B') nicht von dem Blickpunkt PZ betrachtet werden. In diesem Zeitpunkt liefert das Bildverarbeitungsgerät 10 die Parameter bB11 bB33 von einer CPU 58 nicht zu einer Leseadreß-Erzeugungsschaltung 35 und steuert das perspektivisch-transformierte Videosignal V3B, damit es nicht aus dem Vollbildspeicher FM&sub3;&sub2; gelesen wird.
Auf diese Art und Weise wird gemäß der Prozedur von Fig. 29 das Quellenvideosignal V1B, welches zum Bildformungsteil 30 geliefert wird, auf der ersten Seitenfläche (Seiteß) der rechteckigen Parallelflächner-Box' im dreidimensionalen virtuellen Raum oder auf dessen gegenüberliegender Ebene (Seite B') abgebildet, und es wird auf der Bildschirmfläche der zweidimensionalen Ebene perspektivisch transformiert, als ob das abgebildete Bild im dreidimensionalen Raum im dreidimensionalen Raum existiert.

(13) Transformationsverarbeitung des dritten Quellenvideosignals V1C

Das Bildgestaltungsteil 40 des Bildverarbeitungsgeräts 10 transformiert das Quellenvideosignal V1C auf einem Bildschirm, als ob das Bild des Quellenvideosignals V1C auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box abgebildet wäre, die zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen virtuellen Raum bewegt wird, wobei die obige Transformationsmatrix T (Gleichung (3)) und die obige Matrix MC (Gleichung (47)) zum Abbilden des Quellenvideosignals auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box (Fig. 8) auf den dreidimensionalen Koordinaten verwendet wird.
Die Prozedur ist in Fig. 32 gezeigt. Das Bildverarbeitungsgerät 10 verwendet eine CPU 58 und einen Arbeitsspeicher (ROM 59, RAM 61), um zunächst im Schritt SP41 die Matrix MC zu erhalten, um das dritte Quellenvideosignal V1C auf der zweiten Bildseite (SeiteC) unter Verwendung der parallelen Bewegungsmatrix LCO (Gleichung (60)), der Vergrößerungs-/Verkleinerungs-Transformationsmatrix SC (Gleichung (62)), der Drehtransformationsmatrix RCx (Gleichung (63)), der Transformationsmatrix RCz welche um einen vorher-festgelegten Winkel θc geneigt ist, und der Parallelbewegungsmatrix LC (Gleichung (66)) abzubilden, wie oben in bezug auf die Gleichung (67) beschrieben wurde. Das Quellenvideosignal V1C auf der xy-Ebene wird durch die Matrix MC auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box in einer Standardposition (der Position, wo sich die Mitte mit dem Nullpunkt 0 überlappt) der dreidimensionalen Koordinaten xyz abgebildet.
Wenn die Matrix MC im Schritt SP41 von Fig. 32 erhalten wird, läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP42, um die dreidimensionale Transformationsmatrix To (Gleichung (1)) zu erhalten, was ein Basisschritt der räumlichen Bildtransformation ist, um das Quellenvideosignal V1C auf der zweidimensionalen Ebene auf eine gewünschte Position der dreidimensionalen Koordinaten zu transformieren, und läuft dann weiter zum Schritt SP43, um die perspektivische Transformationsmatrix Po (Gleichung (2)) zu erhalten, was ein Basisschritt der perspektivischen Transformation ist, um auf dem Bildschirm durch das Quellenvideosignal V2C zu blicken, welches in den dreidimensionalen Raum durch die dreidimensionale Transformationsmatrix To bewegt wurde, die im Schritt SP42 erhalten wurde.
Daher wird das Videosignal V1C-2, welches auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box durch die Matrix MC abgebildet wurde, durch die dreidimensionale Transformationsmatrix To auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box' angezeigt (V2C), welche auf eine gewünschte Position im dreidimensionalen Raum bewegt wurde. Außerdem wird das dreidimensional-transformierte Videosignal V2C auf der Bildschirmebene der xy-Ebene perspektivisch transformiert (perspektivisch-transformiertes Videosignal V3C).
Wenn auf diese Weise die Transformationsmatrix MC zum Abbilden des Quellenvideosignals V1C auf der zweiten Bildseite (Seite C) und die Basisbild-Transformationsmatrizen To und Po zum Transformieren des Quellenvideosignals V1C auf eine gewünschte Position des dreidimensionalen Raums und zum Betrachten durch das Quellenvideosignal V1C auf dem Bildschirm erhalten werden, läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP44, um das Quellenvideosignal V1C auf der zweiten Bildseite (Seite C) abzubilden, wonach die Transformationsmatrix TC zum perspektivischen Transformieren dieses auf dem Bildschirm wie folgt erhalten wird:
Tc = MC·To·Po (75)
Hier sind, wie in der Gleichung (4) beschrieben, im Bildverarbeitungsgerät 10 das Quellenvideosignal V1C, welches im Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; gespeichert ist, und das perspektivischtransformierte Videosignal V3C, welches aus dem Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; gelesen wurde, jeweils zweidimensionale Daten, und die Daten in der z-Achsenrichtung im dreidimensionalen Raum werden im wesentlichen beim Wirksamwerden der Leseadresse nicht verwendet. Daher sind in der Transformationsmatrix der Gleichung (75) die Parameter in der dritten Zeile und der dritten Spalte zum Wirksamwerdenlassen der Daten in der z-Achsenrichtung zum Wirksamwerdenlassen der Leseadresse aus dem Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; nicht notwendig.
Daher wird die Matrix TC33, in welcher der Parameter in der dritten Zeile und der dritten Spalte von der Transformationsmatrix TC der Gleichung (75) ausgeschlossen wurde, als Transformationsmatrix festgelegt, die die notwendigen Parameter beim aktuellen Betrieb der zweidimensionalen Leseadresse aufweist.
Wenn die Transformationsmatrix CC33 der dritten Zeile und der dritten Spalte erhalten wird, läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP45, um die Matrixgleichung DC33 der Transformationsmatrix TC33 zu erhalten, und läuft weiter zum nachfolgenden Schritt SP46. Der Schritt SP46 ist ein Schritt, um zu beurteilen, ob der Wert der Matrixgleichung DC33 der Transformationsmatrix CC3 positiv ist oder nicht. Wenn im Schritt SP46 ein bejahendes Ergebnis erhalten wird, zeigt dies ähnlich dem Fall, der im Schritt SP6 von Fig. 26 beschrieben wurde, den Zustand, daß sich das Videosignal, welches transformiert wurde, um durch die Transformationsmatrix TC33 angezeigt zu werden, sich zur Außenseite auf er zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert, welche zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen Raum bewegt wurde, d. h., den Zustand, daß die Fläche FRONT des dreidimensionalen transformierten Videosignals V2C, welches auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box' abgebildet ist, sich zur Außenseite der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert. Dabei läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP47, um die Parameter bC11 bis bC33 aus den obigen Gleichungen (28) bis (36), um die Leseadressen XMC, YMC für den Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; zu erhalten, auf der Basis der Transformationsmatrix TC33 zu erhalten, welche die Transformation auf die zweite Bildseite (Seite C) zeigt.
Auf der Basis der Parameter bC11 bis bC33 werden die Leseadressen XMC, YMC aus den obigen Gleichungen (13) und (14) erhalten, und das Quellenvideosignal V1C im Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; wird durch die Leseadressen XMC, YMC gelesen, so daß das Quellenvideosignal V1C auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box' abgebildet wird, die in den dreidimensionalen Raum bewegt wurde, und gleichzeitig kann dieses auf der Bildschirmfläche der xy-Ebene perspektivisch transformiert werden. Daher wird das perspektivische transformierte Videosignal V3C vom Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; gelesen.
Wenn im Gegensatz dazu ein negatives Ergebnis im Schritt SP46 erhalten wird, der oben beschrieben wurde, zeigt dies ähnlich dem Fall vom Schritt SP6 von Fig. 26 den Zustand, daß sich das Videosignal, welches transformiert wurde, um durch die Transformationsmatrix TC33 angezeigt zu werden, zur Innenseite auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box', welche auf eine gewünschte Position im dreidimensionalen Raum bewegt wurde, orientiert. Das heißt, daß dies den Zustand zeigt, daß die Fläche FRONT des dreidimensionalen transformierten Videosignal V2C, welches auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box' abgebildet ist, sich zur Richtung entgegengesetzt zu dem Zustand der Orientierung nach außen vom rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert (Innenseitenrichtung der rechteckigen Parallelflächner-Box').
Insbesondere kann man erkennen, daß dies nicht ein Zustand ist, wo die zweite Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box' im dreidimensionalen Raum in einem Blickpunkt PZ von der gegenüberliegenden Ebene (Seite C) der zweiten Bildseite (SeiteC) angeordnet ist, sondern ein Zustand ist, wo die gegenüberliegende Ebne (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) auf der Seite des Blickpunkts PZ angeordnet ist.
Außerdem wird in diesem Zustand die Fläche FRONT des dreidimensionalen transformierten Videosignals V2C', welches das Quellenvideosignal V1C ist, welches dreidimensional transformiert wurde, auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') abgebildet, so daß es sich zur Innenseite der recheckigen Parallelflächner-Box' orientiert, d. h., zur positiven Richtung der z-Achse.
Wenn auf diese Art und Weise ein negatives Ergebnis im Schritt SP46 in Fig. 32 erhalten wird, läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP48, um die Matrix MC' zu erhalten, um das zweite Quellenvideosignal V1C auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) unter Verwendung der Parallelbewegungsmatrix LCO (Gleichung (60)), der Vergrößerungs-/Verkleinerungs-Transformationsmatrix SC (Gleichung (62)), der Drehtransformationsmatrix RCx (Gleichung (63)) und der Transformationsmatrix RCz zum Neigen um einen vorgegebenen Winkel θC abzubilden, und um die Parallelbewegungsmatrix LC' (Gleichung (68)) zu erhalten, wie in bezug auf die Gleichung (69) beschrieben wurde. Das Quellenvideosignal V1C auf der xy-Ebene wird auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box' in den dreidimensionalen Koordinaten xyz durch die Matrix MC' abgebildet.
Wenn die Matrix MC' im Schritt SP48 in Fig. 32 erhalten wird, erhält das Bildverarbeitungsgerät 10 die dreidimensionale Transformationsmatrix To (Gleichung (1)) und die perspektivische Transformationsmatrix Po (Gleichung (2)) im Schritt SP49 und SP50 ähnlich dem obigen Schritten SP42 und SP43.
Daher wird das Videosignal V1C-2', welches auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box abgebildet wird, durch die dreidimensionale Transformationsmatrix To auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box' angezeigt, welche zu einer gewünschten Position im dreidimensionalen Raum bewegt wurde,. Das Videosignal V2C', welches dreidimensional transformiert wurde, um angezeigt zu werden, wird außerdem auf der Bildschirmebene der xy-Ebene perspektivisch transformiert (perspektivisch-transformiertes Videosignal V3C').
Wenn auf diese Art und Weise die Transformationsmatrix MC' zum Abbilden des Quellenvideosignals V1C auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C), die Basisbild-Transformationsmatrix C&sub0; zum Transformieren auf eine gewünschte Position im dreidimensionalen Raum und die Basisbild-Transformationsmatrix Po zur perspektivischen Transformation auf der Bildschirmfläche erhalten werden, läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP51, um das Quellenvideosignal V1C auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) im dreidimensionalen Raum abzubilden, wonach die Transformationsmatrix TC' zum perspektivischen Transformieren dieses Signals auf der Bildschirmfläche durch die folgende Gleichung erhalten wird:
TC' = MC'·To·Po (76)
Hier sind, wie in bezug auf die Gleichung (4) beschrieben wurde, bei dem Bildverarbeitungsgerät 10 sowohl das Quellenvideosignal V1C, welches im Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; gespeichert wurde, als auch das perspektivische transformierte Videosignal V3C, welches aus dem Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; gelesen wurde, zweidimensionale Daten. Beim Wirksamwerdenlassen der Leseadresse werden die Daten in der z-Achsenrichtung in dreidimensionalen Raum in der Praxis nicht verwendet. Daher werden in der Transformationsmatrix der Gleichungen (76) die Parameter in der dritten Zeile und in der dritten Reihe zum Wirksamwerdenlassen der Daten in der z-Achsenrichtung nicht benötigt, um die Leseadresse für den Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; wirksam werden zu lassen.
Daher wird die Matrix TC33', in welcher die Parameter in der dritten Zeile und der dritten Reihe von der Transformationsmatrix TB' der Gleichung (76) entfernt sind, zur Transformationsmatrix, welche die Parameter hat, die notwendig sind, die zweidimensionale Leseadresse tatsächlich wirksam werden zu lassen.
Wenn somit die Transformationsmatrix TC33' von drei Zeilen und drei Spalten erhalten wird, läuft das Verarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP52, um die Matrixgleichung DC33' der Transformationsmatrix TC33' zu erhalten, und läuft weiter zum folgenden Schritt SP53. Der Schritt SP53 ist ein Schritt, um zu beurteilen, ob der Wert der Matrixgleichung DC33' negativ ist oder nicht. Wenn im Schritt SP53 ein bejahendes Ergebnis erhalten wird, drückt dies den Zustand aus, daß das Videosignal, welches transformiert wurde, um durch die Transformationsmatrix TC33' angezeigt zu werden, sich zur Innenseite der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert, welche auf eine gewünschte Position im dreidimensionalen Raum bewegt wurde, d. h., den Zustand, wo die Fläche FRONT des dreidimensionalen transformierten Videosignals V2C', welches auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) der recheckigen Parallelflächner-Box' abgebildet ist, sich zur Innenseite der rechteckigen Parallelflächner-Box' orientiert. In diesem Zeitpunkt läuft das Bildverarbeitungsgerät 10 weiter zum Schritt SP54, um den Parameter bC11 bis bC33 zu erhalten, um die Leseadressen XMC, YMC für den Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; auf der Basis der Transformationsmatrix TC33' zu erhalten, die die Transformation für die gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) von den Gleichungen (28) bis (36) wie oben beschrieben zeigen.
Auf der Basis der somit erhaltenen Parameter bC11 bis bC33 werden die Leseadressen XMC, YMC aus den obigen Gleichungen (13) und (14) erhalten, um das Quellenvideosignal V1C im Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; durch die Leseadressen XMC, YMC zu lesen. Dadurch kann das Quellenvideosignal V1C auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box' abgebildet werden, welche in den dreidimensionalen Raum bewegt wurde, und dann auf der Bildschirmfläche der xy-Ebene perspektivisch transformiert werden. Daher wird das perspektivisch-transformierte Videosignal V3C' aus dem Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; gelesen.
Wenn dagegen ein negatives Ergebnis im Schritt SP53 in Fig. 32 erhalten wird, zeigt dies, daß beispielsweise die rechteckige Parallelflächner-Box' im dreidimensionalen Raum nicht um die xy-Ebene gedreht wurde und daß sowohl die zweite Bildseite (Seite C) als auch die gegenüberliegende Ebene (Seite C') nicht vom Blickpunkt PZ betrachtet werden. In diesem Zeitpunkt liefert das Bildverarbeitungsgerät 10 keine Parameter bC11 bis bC33 von einer CPU 58 zu einer Leseadreß-Erzeugungsschaltung 35 und steuert das perspektivisch-transformierte Videosignal V3C so, daß es nicht aus dem Vollbildspeicher FM&sub4;&sub2; gelesen wird.
Auf diese Art und Weise wird gemäß der Prozedur von Fig. 33 das Quellenvideosignal V1C, welches zum Bildformungsteil 30 geliefert wird, auf der zweiten Bildseite (Seite C) der rechteckigen Parallelflächner-Box' im dreidimensionalen virtuellen Raum oder auf dessen gegenüberliegender Ebene (Seite C') abgebildet und perspektivisch auf der Bildschirmfläche der zweidimensionalen Ebene transformiert, als ob das abgebildete Bild im dreidimensionalen Raum im dreidimensionalen Raum existieren würde.

(14) Wirkungen der Ausführungsform

Bei dem obigen Aufbau betätigt zunächst eine Bedienungsperson eine dreidimensionale Zeigereinrichtung oder Tasten, die auf einem Steuerfeld 56 vorgesehen sind, um Parameter einzugeben, die zum Wirksamwerdenlassen der Leseadresse, die beim Bildverarbeitungsgerät nach dieser Erfindung verwendet wird, notwendig sind. Hier sind die Parameter, welche zum Wirksamwerdenlassen der Leseadresse notwendig sind, die entsprechenden Beschneidungspositionen der Videoquellensignale V1A, V1B und V1C, der Dicke für die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) der rechteckigen Parallelflächner-Box, der Dimensionierungstransformationsrate in der x-Achsenrichtung rx, der Transformationsrate in der y-Achsenrichtung ry, der Schrägstellungsrate in der x-Achsenrichtung sx und dem Schrägstellungsgrad in der y-Achsenrichtung sy.
Die CPU 58 des Bildverarbeitungsgeräts 10 empfängt diese Parameter, die vom Steuerfeld 58 geliefert werden, und zeigt diese beim Wirksamwerden der Leseadresse in Realzeit. Insbesondere überwacht die CPU 58 die Änderung von Parametern, welche vom Steuerfeld 56 für jedes Vollbild geliefert werden, und berechnet die Parameter bA11 bis bA33, bB11 bis bB33, bC11 bis bC33, um die Leseadresse auf der Basis der gelieferten Parameter für jedes Vollbild zu berechnen.
Dadurch können die Parameter in Realzeit für jedes Vollbild gemäß der Betätigung der Bedienungsperson geändert werden, und die Leseadresse wird in Realzeit gemäß den geänderten Parametern berechnet.
Anschließend betätigt die Bedienungsperson die dreidimensionale Zeigereinrichtung, usw., welche auf dem Steuerfeld 56 vorgesehen ist, um die dreidimensionale Bildtransformation bezüglich der Quellenvideosignale V1A, V1B und V1C anzuweisen. Wenn die dreidimensionale Bildtransformation durch die Bedienungsperson angewiesen wird, empfängt die CPU 58 die Parameter "r&sub1;&sub1;" bis "r&sub3;&sub3;", "lx", "ly", "lz" und "s" der dreidimensionalen Transformationsmatrix To, die durch die Bedienungsperson vom Steuerfeld 56 angegeben werden, und zeigt diese Parameter bei der Berechnung der Leseadresse in Realzeit. Insbesondere überwacht die CPU 58 die Änderung der Parameter für jedes Vollbild und berechnet die Parameter bA11 bis bA33, bB11 bis bB33 und bC11 bis bC33 zum Berechnen der Leseadresse, welche auf der Basis der gelieferten Parameter für jedes Vollbild berechnet wird. Danach berechnet die CPU 58 die Parameter der dreidimensionalen Transformationsmatrix T&sub3;&sub3;&supmin;¹ auf der Basis der empfangenen Parameter "r&sub1;&sub1; bis r&sub3;&sub3;" "lx" "ly" "lz" und "s" um so die Leseadressen XMA, YMA, XMB, YMB, XMC, YMC zu berechnen.
Auf diese Weise werden bei dem Bildverarbeitungsgerät 10, welches in Fig. 8 gezeigt ist, als Größe der rechteckigen Parallelflächner-Box, welche im virtuellen Raum von dreidimensionalen Koordinaten xyz existiert, die Länge des Rands HB von der ersten Bildseite (Seite B) der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A), die Länge des Rands HB' an der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A), die Länge des Rands HC an der zweiten Bildseite (Seite C) der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) und die Länge des Rands HC' an der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) auf der Basis der Punkte, welche durch xy-Koordinaten, (x&sub1;', y&sub1;'), (x&sub2;', y&sub2;'), (x&sub4;', y&sub4;') und (x&sub3;', y&sub3;') einzeln angegeben.
Daher wird das Quellenvideosignal V1B, welches auf der ersten Bildseite (Seite B) abgebildet wird, welche über den Rand HB die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) kontaktiert, in das Signal, welches eine Größe hat, die mit der Länge des Rands HB übereinstimmt, durch den Parameter rBx der Vergrößerungs-/Verkleinerungsmatrix SB transformiert Das Quellenvideosignal V1B, welches auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) abgebildet wird, welche über den Rand HB' die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) kontaktiert, wird in das Signal, welches eine Größe hat, die mit der Länge des Rands HB' übereinstimmt, durch den Parameter rBx der Vergrößerungs-/Verkleinerungsmatrix SB transformiert Das Quellenvideosignal V1C, welches auf der zweiten Bildseite (Seite C) abgebildet wird, welche über den Rand HC die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) kontaktiert, wird in ein Signal, welches eine Größe aufweist, die mit der Länge des Rands HC übereinstimmt, durch den Parameter rCx der Vergrößerungs-/Verkleinerungsmatrix SC transformiert. Das Quellenvideosignal V1C, welches auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (Seite C) abgebildet wird, welche über den Rand HC' die Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) kontaktiert, wird in ein Videosignal, welches eine Größe hat, die mit der Länge des Rands HC' übereinstimmt, durch den Parameter rCx der Vergrößerungs- /Verkleinerungsmatrix SC transformiert.
Weiter wird als Größe der rechteckigen Parallelflächner-Box die Dicke "h" zwischen dem Objektbild-Anzeigebild (Seite A) und der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') durch eine Bedienungsperson angegeben. Auf der Basis der Dicke "h" wird das Quellenvideosignal V1B, welches auf der ersten Bildseite (Seite B) abgebildet wird, in das Signal, welches eine Größe hat, die mit der Länge der Dicke "h" zusammenfällt, durch den Parameter rBy der Vergrößerungs-Verkleinerungsmatrix SB transformiert. Das Quellenvideosignal V1B, welches auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') der ersten Bildseite (Seite B) abgebildet wird, wird in das Signal, welches eine Größe hat, die mit der Länge der Dicke "h" zusammenfällt, durch den Parameter rBy der Vergrößerungs-Verkleinerungsmatrix SB transformiert. Das Quellenvideosignal V1C, welches auf der zweiten Bildseite (Seite C) abgebildet wird, wird das Signal, welches eine Größe hat, die mit der Länge der Dicke "h" übereinstimmt, durch den Parameter rCy der Vergrößerungs-/Verkleinerungsmatrix SC transformiert. Das Quellenvideosignal V1C, welches auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite C') der zweiten Bildseite (SeiteC) abgebildet wird, wird das Signal, welches eine Größe hat, die mit der Länge der Dicke "h" zusammenfällt, durch den Parameter rCy der Vergrößerungs-Verkleinerungsmatrix SC transformiert.
Auf diese Art und Weise werden die Quellenvideosignale V1B und V1C, welche auf den jeweiligen Ebenen der rechteckigen Parallelflächner-Box im dreidimensionalen Raum (erste Bildseite (Seite) und der gegenüberliegenden Ebene (Seite B') und der zweiten Bildseite (Seite C) und der gegenüberliegenden Ebene (Seite C')) abgebildet werden, in die Signale transformiert, die eine Größe gemäß der Größe der rechteckigen Parallelflächner-Box aufweisen. Durch die Bewegungsmatrix LB und LB' und die Bewegungsmatrix LC und LC' werden die erste Bildseite (Seite B) und die gegenüberliegende Ebene (Seite B') und die zweite Bildseite (Seite C) und die gegenüberliegende Ebene (Seite C') transformiert, so daß sie mit der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) in Kontakt sind.
Wenn die rechteckige Parallelflächner-Box im dreidimensionalen Raum auf eine gewünschte Position durch die Betätigung der Bedienungsperson bewegt wird, werden gemäß der Änderung der jeweiligen Parameter r&sub1;&sub1; bis r&sub3;&sub3;, Lx, Ly, Lz die Parameter b&sub1;&sub1; bis b&sub3;&sub3; zum Erzeugen der Leseadressen XM, YM vom Vollbildspeicher FM geändert. Dadurch werden die jeweiligen Quellenvideosignale V1A, V1B und V1C gemäß der Bewegung der rechteckigen Parallelflächner-Box im dreidimensionalen Raum bewegt, wobei der Zustand gehalten wird, wo diese auf der Fläche, die abzubilden ist, kleben.
Daher wird bei dem obigen Aufbau die rechteckige Parallelflächner-Box im dreidimensionalen Raum lediglich durch das Bedienergerät bewegt, und das entsprechende Videosignal V1A, V1B und V1C, wie es auf den jeweiligen Flächen der rechteckigen Parallelflächner-Box abgebildet werden soll, wird ähnlich gemäß Bewegung bewegt, so daß die jeweiligen Quellenvideosignale V1A, V1B und V1C auf der Bildschirmfläche 55A in Realzeit durch die einfache Betätigung der Bedienungsperson angezeigt werden können, als ob die rechteckige Parallelflächner-Box im dreidimensionalen Raum bewegt würde, wobei der Zustand beibehalten wird, wo die entsprechenden Quellenvideosignale V1A, V1B und V1C auf den jeweiligen Flächen abgebildet werden.

(15) Weitere Ausführungsformen

Es sei angemerkt, daß sich die obige Ausführungsform mit dem Fall befaßt hat, wo, wie in Fig. 28 beschrieben wurde, das perspektivische Videosignal V3A', welches auf einer Position der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) abgebildet ist und auf die xy-Ebene projiziert ist (dadurch hindurchgeschaut), sich zur positiven Richtung der z-Achse in Fig. 28 orientiert. Insbesondere orientiert sich die Fläche FRONT der perspektivischen Videoquelle V3A' nicht in der Richtung des Blickpunktes PZ, sondern in der entgegengesetzten Richtung des Blickpunkts PZ. Daher wird das Bild, da das perspektivische Videosignal V3A' von der Rückseite her betrachtet wird, auf dem Bildschirm angezeigt, so daß das umgekehrte Bild zu dem Bild, welches natürlich anzuzeigen ist, angezeigt wird.
Dadurch hat in diesem Fall, wie in Fig. 33 gezeigt ist, das Bildverarbeitungsgerät 10 zwei Umkehrmodi, damit das Quellenvideosignal V&sub1; umgekehrt wird, so daß die rechte Seite und die falsche Seite ersetzt werden, wenn das Quellenvideosignal V&sub1; im Vollbildspeicher FM gespeichert wird. Insbesondere sind die beiden Umkehrmodi ein horizontaler Umkehrmodus und ein vertikaler Umkehrmodus, wie anschließend beschrieben wird. Der horizontale Umkehrmodus ist, wie in Fig. 33A gezeigt ist, ein Verfahren zum Schreiben des Quellenvideosignals in den Vollbildspeicher FM, so daß die Bilder der linken Seite und der rechten Seite für die y-Achse in der horizontalen Richtung umgekehrt werden. Um dieses Verfahren zu realisieren wird in einem Normalmodus zum Schreiben des gelieferten Quellenvideosignals V&sub1;, welches nicht in den Vollbildspeicher FM unverändert umgekehrt wird, wenn die Schreibadresse zum Liefern in den Vollbildspeicher FM (XW, YW) ist, der Code des x-Koordinatenwerts der Schreibadresse lediglich ersetzt, um das Bild in der horizontalen Richtung (es wird um 180º mit der y-Achse als Mitte gedreht) umzukehren. Daher wird im horizontalen Umkehrmodus die Schreibadresse (-XW, YW) zum Vollbildspeicher FM geliefert, um die rechte Seite und die falsche Seite des Bilds, wie in Fig. 33B gezeigt ist, umzukehren. In Fig. 33B orientiert sich das umgekehrte Videosignal V&sub1; auf die Richtung der Rückseite des Papiers und kann als ein Normalzeichen gelesen werden, wenn man von der Rückseite des Papiers darauf sieht.
Im Gegensatz dazu ist der vertikale Umkehrmodus, wie in Fig. 34A gezeigt ist, ein Modus, um das Quellenvideosignal V&sub1; in den Vollbildspeicher FM zu schreiben, so daß die gesamten Bilder mit der x-Achse als Mittelpunkt beim Drehen um 180º gedreht werden (d. h., die rechten und linken Bilder werden in der Horizontalrichtung für die x-Achse umgekehrt). Das heißt, der Code des y-Koordinatenwerts der Schreibadresse wird lediglich ersetzt, um das Bild in der vertikalen Richtung umzukehren (es wird um 180º mit der x-Achse als Mitte gedreht). Daher wird im vertikalen Umkehrmodus die Schreibadresse (xw; -yW) zum Vollbildspeicher FM geliefert, um die richtige Seite und die falsche Seite des Bilds, wie in Fig. 34B gezeigt ist, umzukehren. In Fig. 34B orientiert sich das umgekehrte Videosignal auf die Richtung der Rückseite des Papiers und kann als Normalzeichen gelesen werden, wenn man von der Rückseite des Papiers darauf blickt.
Das Quellenvideosignal V1A, welches umgekehrt wurde, wie in Fig. 33B und 34B gezeigt ist, und welches in den Vollbildspeicher FM geschrieben ist, orientiert sich zur positiven Richtung der z-Achse, wie in Fig. 35 gezeigt ist. Das heißt, das perspektivische Videosignal V3A', welches auf der gegenüberliegenden Ebene (Seite A') der Objektbild-Anzeigebildseite (Seite A) abgebildet wird und welches durch die xy-Ebene betrachtet wird, orientiert sich zum Blickpunkt PZ, wie in Fig. 35 gezeigt ist. Daher wird das Bild, da das perspektivische Videosignal V3A' von der Vorderseite betrachtet wird, auf dem Bildschirm angezeigt.
Die oben beschriebene Ausführungsform hat sich mit dem Fall befaßt, wo die rechteckige Parallelflächner-Box, die sechs Seiten aufweist, als Festkörper verwendet wird, um das Bild im dreidimensionalen Raum zu bewegen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern es kann der Festkörper, der andere Vielflächner aufweist, ebenfalls verwendet werden.

Industrielle Verwertbarkeit

Bei dem Bildverarbeitungsgerät für den Rundfunk kann die vorliegende Erfindung für den Fall verwendet werden, daß ein Spezialeffektbild gestaltet wird.

Claims

1. Bildverarbeitungsgerät zum Abbilden eines Bildes auf einer zweidimensionalen Ebene auf Flächen eines Festkörpers im dreidimensionalen virtuellen Raum, wobei das Gerät aufweist:

eine erste Bildgestaltungseinrichtung (20) zum Gestalten eines Objektbildes durch Durchführen einer räumlichen Transformation bezüglich eines ersten Quellenvideosignals durch Schreiben des ersten Quellenvideosignals in einen ersten Speicher (FM22, FM24) und Lesen des ersten Quellenvideosignals vom ersten Speicher gemäß ersten Leseadreßdaten, um ein erstes zweidimensionales transformiertes Videosignal zu erzeugen, welches das Objektbild darstellt;

eine zweite Bildgestaltungseinrichtung (30) zum Gestalten eines ersten Seitenbilds durch Durchführen einer räumlichen Transformation bezüglich eines zweiten Quellenvideosignals durch Schreiben des zweiten Quellenvideosignals in einen zweiten Speicher (FM32, FM34) und Lesen des zweiten Quellenvideosignals vom zweiten Speicher gemäß zweiten Leseadreßdaten, um ein zweites zweidimensionales transformiertes Videosignal zu erzeugen, welches das erste Seitenbild gemäß dem Objektbild darstellt;

eine dritte Bildgestaltungseinrichtung (40) zum Gestalten eines zweiten Seitenbilds durch Durchführen einer räumlichen Transformation bezüglich eines dritten Quellenvideosignals durch Schreiben des dritten Quellenvideosignals in einen dritten Speicher (FM42, FM44) und Lesen des dritten Quellenvideosignals vom dritten Speicher gemäß dritten Leseadreßdaten, um ein drittes zweidimensionales transformiertes Videosignal zu erzeugen, welches das zweite Seitenbild gemäß dem Objektbild darstellt;

eine Zusammensetzungseinrichtung (52, 53) zum Kombinieren des ersten, des zweiten und des dritten zweidimensionalen transformierten Videosignals, um ein zweidimensionales zusammengesetztes Videosignal zu erzeugen; und

eine Steuerung (58) zum Anzeigen des Objektbildes, des ersten Seitenbildes und des zweiten Seitenbildes gemäß der Bewegung des Festkörpers im dreidimensionalen virtuellen Raum, durch Erzeugen der ersten, der zweiten und der dritten Leseadreßdaten, und zum Modifizieren der zweiten und der dritten Leseadreßdaten gemäß der räumlichen Transformation, die in bezug auf das erste Quellenvideosignal durchzuführen ist, so daß das zweidimensionale zusammengesetzte Videobild, welches vom zweidimensionalen zusammengesetzten Videosignal hergeleitet wird, als ein gewünschtes dreidimensionales Objekt erscheint.

2. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, wobei:

- eine Transformationsmatrix MA zum Abbilden des Objektbildes auf einer vorherfestgelegten Fläche des Festkörpers durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:

MA = LA·Trs

wobei sind

LA: eine Matrix zum Anzeigen des Objektbildes auf einer vorher-festgelegten Fläche des Festkörpers;

Trs: eine Matrix zum Transformieren des Objektbildes gemäß der Form der vorher-festgelegten Fläche des Festkörpers

- eine Transformationsmatrix MB zum Abbilden des ersten Seitenbildes auf einer vorher-festgelegten Fläche des Festkörpers durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:

MB = LBO·SB·RBx·RBz·LB

wobei sind

LBO: eine Matrix zum Anzeigen des ersten Seitenbildes auf einer Standardposition

SB: eine Matrix zum Anzeigen des ersten Seitenbilds gemäß der Form der Abbildungsfläche des Objektbildes

RBx: eine Matrix zum Drehen des ersten Seitenbildes um einen vorher-festgelegten Winkel für das Objektbild

RBz: eine Matrix zum Drehen des ersten Seitenbilds um einen Winkel gemäß der Form der Fläche, von welcher das Objektbild abgebildet wird

LB: eine Matrix zum Anzeigen des ersten Seitenbilds auf einer vorher-festgelegten Position, welche die Fläche kontaktiert, auf welcher das Objektbild des Festkörpers abgebildet wird;

- eine Transformationsmatrix MC zum Abbilden des ersten Seitenbilds auf einer vorher-festgelegten Fläche des Festkörpers durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:

MC = LCO·SC·RCx·RCz·LC

wobei sind

LCO: eine Matrix zum Anzeigen eines zweiten Seitenbilds auf einer Standardposition

SC: eine Matrix zum Anzeigen des zweiten Seitenbilds gemäß der Form der Abbildungsfläche des Objektbilds

RCx: eine Matrix zum Drehen des zweiten Seitenbilds um einen vorher-festgelegten Winkel für das Objektbild

RCz: eine Matrix zum Drehen des zweiten Seitenbilds um einen Winkel gemäß der Form der Fläche, von welcher das Objektbild abgebildet wird

LC: eine Matrix zum Anzeigen eines zweiten Seitenbilds auf einer vorher-festgelegte Position, welche die Fläche kontaktiert, auf welcher das Objektbild des Festkörpers abgebildet ist;

- eine Transformationsmatrix To zum Anzeigen des Objektbilds, des ersten Seitenbilds und des zweiten Seitenbilds gemäß der Bewegung des Festkörpers durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:

wobei sind

r&sub1;&sub1; bis r&sub3;&sub3;: Parameter zum Transformieren entsprechender Bilder für die x-, y- und z-Achse der dreidimensionalen Koordinaten xyz

lx: ein Parameter zum parallelen Anzeigen des Bilds für die x-Achse

ly: ein Parameter zum parallelen Anzeigen des Bilds für die y-Achse

lz: ein Parameter zum parallelen Anzeigen des Bilds für die z-Achse

s: ein Parameter zum Erhöhen oder Reduzieren des Bilds in der x-, y- und z-Achsenrichtung;

- eine Matrix Po zum perspektivischen Transformieren des Objektbilds, des ersten Seitenbilds und des zweiten Seitenbilds auf einer vorher-festgelegten Bildschirmfläche, die auf dem Festkörper abgebildet sind, durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:

wobei ist

Pz: ein perspektivischer Wert im Zeitpunkt der perspektivischen Transformation des Festkörpers im dreidimensionalen Raum auf dem Bildschirm.

3. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 2, wobei die Transformationsmatrix To eine Matrix ist, welche drei Zeilen und drei Reihen aufweist, die Parameter von dritter Zeile und dritter Reihe ausschließt, welche z-Achsenparameter sind.

4. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, wobei:

das auf einer vorher-festgelegten Fläche des Festkörpers abzubildende Objektbild auf den Bildschirm durch die Transformationsmatrix TA perspektivisch transformiert ist, welche durch die Gleichung ausgedrückt wird:

TA = MA·To·Po

wobei die Transformationsmatrizen MA, To und Po verwendet werden;

das auf einer vorher-festgelegten Fläche des Festkörpers abzubildende erste Seitenbild auf den Bildschirm durch die Transformationsmatrix TB perspektivisch transformiert ist, welche durch die Gleichung ausgedrückt wird:

TB = MB·To·Po

wobei die Transformationsmatrizen MB, To und Po verwendet werden; und

das auf einer vorher-festgelegten Fläche des Festkörpers abzubildende zweite Seitenbild auf den Bildschirm durch die Transformationsmatrix TC perspektivisch transformiert ist, welche durch die Gleichung ausgedrückt wird:

TC = Mc·To·Po

wobei die Transformationsmatrizen MC, To, und Po verwendet werden.

5. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Steuerung

die hintere und vordere Fläche des Objektbilds, des ersten Seitenbilds und des zweiten Seitenbilds, welche auf entsprechenden Flächen des Festkörpers abgebildet sind, bestimmt;

auf einer Fläche entsprechend dem Festkörper das Bild, welches die vordere Fläche als Ergebnis der Bestimmung aus dem Objektbild, aus dem ersten Seitenbild und aus dem zweiten Seitenbild aufweist, abbildet;

auf der zugekehrten Ebene einer Fläche entsprechend dem Festkörper das Bild, welches die hintere Fläche als Ergebnis der Bestimmung des Objektbilds, des ersten Seitenbilds und des zweiten Seitenbilds aufweist, abbildet; und

steuert, daß das erste Seitenbild und das zweite Seitenbild nicht angezeigt werden, wenn das Bestimmungsergebnis weder die hintere noch die vordere Fläche ist.

6. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 5, wobei:

- eine Transformationsmatrix MA' zum Abbilden des Objektbildes auf einer zugekehrten Ebene des Festkörpers durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:

MA' = LA'·Trs

wobei sind

LA': eine Matrix zum Anzeigen des Objektbildes auf einer zugekehrten Ebene des Festkörpers

Trs: eine Matrix zum Transformieren des Objektbilds gemäß der Form der zugekehrten Ebene des Festkörpers;

- eine Transformationsmatrix MB' zum Abbilden des ersten Seitenbilds auf einer zugekehrten Ebene des Festkörpers durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:

MB' = LBO·SB·RBx·RBz·LB'

wobei sind

LBO: eine Matrix zum Anzeigen des ersten Seitenbilds auf einer Standardposition

SB: eine Matrix zum Anzeigen des ersten Seitenbilds gemäß der Form der Abbildungsfläche des Objektbilds

RBx: eine Matrix zum Drehen des ersten Seitenbilds um einen vorher-festgelegten Winkel für das Objektbild

RBz: eine Matrix zum Drehen des ersten Seitenbilds um einen Winkel gemäß der Form der Fläche, von welcher das Objektbild abgebildet ist

LB': eine Matrix zum Anzeigen des ersten Seitenbilds auf einer vorher-festgelegten Position, welche die Fläche kontaktiert, auf welcher das Objektbild des Festkörpers abgebildet ist;

- eine Transformationsmatrix M'C zum Abbilden des ersten Seitenbilds auf einer zugekehrten Fläche des Festkörpers durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:

MC' = LCO·SC·RCx·RCz·LC'

wobei sind

LCO: eine Matrix zum Bewegen des zweiten Seitenbilds auf eine Standardposition

RCz: eine Matrix zum Drehen des zweiten Seitenbilds um einen Winkel gemäß der Form der Fläche, von welcher das Objektbild abgebildet ist

LC': eine Matrix zum Anzeigen des zweiten Seitenbilds auf einer zugekehrten Ebene, welche die Fläche kontaktiert, auf welcher das Objektbild des Festkörpers abgebildet ist;

wobei sind

r&sub1;&sub1; bis r&sub3;&sub3;: Parameter zum Transformieren entsprechender Bilder für die x-, y- und z-Achse der dreidimensionalen Koordinaten von xyz

lx: ein Parameter zum parallelen Anzeigen des Bilds für die x-Achse

ly: ein Parameter zum parallelen Anzeigen des Bilds für die y-Achse

lz: ein Parameter zum parallelen Anzeigen des Bilds für die z-Achse

s: ein Parameter zum Erhöhen oder Vermindern des Bilds in der x-, y- und z-Achsenrichtung

- eine Matrix Po zur perspektivischen Transformierung des Objektbilds, des ersten Seitenbilds und des zweiten Seitenbilds, die auf dem Festkörper abgebildet werden, auf einer vorher-festgelegten Bildschirmfläche, durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:

wobei ist

7. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 4, wobei die Bestimmung der hinteren Fläche oder vorderen Fläche auf der Basis der Werte von entsprechenden Matrixgleichungen der oben beschriebenen Transformationsmatrizen TA, TB und TC zum Perspektiv-Transformieren auf dem Bildschirm des Objektbilds, des ersten Seitenbilds und des zweiten Seitenbilds durchgeführt wird, die auf entsprechenden jeweiligen vorher-festgelegten Flächen des Festkörpers dreidimensional transformiert sind.

8. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, welches aufweist:

einen Reduktionsraten-Prioritätsmodus zum Schneiden des Objektbilds, des ersten Seitenbilds und/oder des zweiten Seitenbilds auf eine Größe jeweils entsprechend den Abbildungsflächen, wenn jeweils das Objektbild, das erste Seitenbild und/oder das zweite Seitenbild auf den entsprechenden Flächen des Festkörpers abgebildet sind; und

einen Beschneid-Prioritätsmodus zum Reduzieren oder Vergrößern des Bereichs der vorher ausgeschnittenen Fläche des Objektbilds, des ersten Seitenbilds und/oder des zweiten Seitenbilds auf eine Größe entsprechend den Abbildungsflächen, wenn das Objektbild, das erste Seitenbild und/oder das zweite Seitenbild auf den entsprechenden Flächen des Festkörpers entsprechend abgebildet sind.

9. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 5, wobei die Steuerung die Vorderseite und die Rückseite des Bilds wechselt, von welchem das Bestimmungsergebnis die Rückseite ist, wenn das Bild auf der zugekehrten Ebene entsprechend dem Festkörper abgebildet ist.

10. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Objektbild, welches in den ersten Speicher geschrieben wird, das erste Seitenbild, welches in den zweiten Speicher geschrieben wird, und das zweite Seitenbild, welches in den dritten Speichergeschrieben wird, auf der Basis der inversen Matrix der Transformationsmatrix TO gelesen werden.

11. Bildverarbeitungsverfahren zum Abbilden eines Bilds auf einer zweidimensionalen Ebene auf Flächen eines Festkörpers im dreidimensionalen virtuellen Raum, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Bilden eines Objektbilds durch Durchführen einer räumlichen Transformation bezüglich eines ersten Quellenvideosignals durch Schreiben des ersten Quellenvideosignals in einen ersten Speicher (FM22, FM24) und Lesen des ersten Quellenvideosignals aus dem ersten Speicher gemäß den ersten gelesenen Adreßdaten, um ein erstes zweidimensionales transformiertes Videosignal zu erzeugen, welches das Objektbild darstellt;

Bilden eines ersten Seitenbilds durch Durchführen einer räumlichen Transformation bezüglich eines zweiten Quellenvideosignals durch Schreiben des zweiten Quellenvideosignals in einen zweiten Speicher (FM32, FM34) und Lesen des zweiten Quellenvideosignals aus dem zweiten Speicher gemäß den zweiten gelesenen Adreßdaten, um ein zweites zweidimensionales transformiertes Videosignal zu erzeugen, welches das erste Seitenbild darstellt, gemäß dem Objektbild;

Bilden eines zweiten Seitenbilds durch Durchführen einer räumlichen Transformation bezüglich eines dritten Quellenvideosignals durch Schreiben des dritten Quellenvideosignals in einen dritten Speicher (FM42, FM44) und Lesen des dritten Quellenvideosignals aus dem dritten Speicher gemäß dritten gelesenen Adreßdaten, um ein drittes zweidimensionales transformiertes Videosignal zu erzeugen, welches das zweite Seitenbild gemäß dem Objektbild darstellt;

Kombinieren des ersten, des zweiten und des dritten zweidimensionalen transformierten Videosignals, um ein zweidimensionales zusammengesetztes Videosignal zu erzeugen;

Anzeigen des Objektbilds, des ersten Seitenbilds und des zweiten Seitenbilds gemäß der Bewegung des Festkörpers im dreidimensionalen virtuellen Raum durch Erzeugen der ersten, der zweiten und dritten gelesenen Adreßdaten; und

Modifizieren der zweiten und der dritten gelesenen Adreßdaten gemäß der räumlichen Transformation, die bezüglich des ersten Quellenvideosignal durchzuführen ist, so daß das zweidimensionale zusammengesetzte Videobild, welches vom zweidimensionalen zusammengesetzten Videosignal hergeleitet wird, als gewünschtes dreidimensionales Objekt erscheint.

12. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 11, wobei:

MA = LA·Trs

wobei sind

MB = LBO·SB'·RBx'·RBz'·LB

wobei sind

MC = LCO·SC·RCx·RCz·LC

wobei sind

lx: ein Parameter zum parallelen Anzeigen des Bilds für die x-Achse

ly: ein Parameter zum parallelen Anzeigen des Bilds für die y-Achse

lz: ein Parameter zum parallelen Anzeigen des Bilds für die z-Achse

wobei ist

13. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 12, wobei: die Transformationsmatrix To eine Matrix ist, welche drei Zeilen und drei Reihen aufweist, die Parameter von dritter Zeile und dritter Reihe ausschließt, welche z-Achsenparameter sind.

14. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei

das auf einer vorher-festgelegten Fläche des Festkörpers abzubildende Objektbild auf den Bildschirm durch die Transformationsmatrix TA perspektivisch transformiert wird, welche durch die Gleichung ausgedrückt wird:

TA = MA·To·Po

wobei die Transformationsmatrizen MA, To und Po verwendet werden;

TB = MB·To·Po

wobei die Transformationsmatrizen MB, To und Po verwendet werden; und

TC = MC·To·Po

wobei die Transformationsmatrizen MC, To, und Po verwendet werden.

15. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 11, welches folgende Schritte aufweist:

Bestimmen der hinteren und vorderen Seite des Objektbilds, des ersten Seitenbilds und des zweiten Seitenbilds, die auf entsprechenden Flächen des Festkörpers abgebildet werden;

Abbilden auf einer Fläche entsprechend dem Festkörper des Bilds, welches die Vorderseite aufweist, als ein Ergebnis der Bestimmung aus dem Objektbild, dem ersten Seitenbild und dem zweiten Seitenbild;

Abbilden auf der zugekehrten Ebene einer Seite entsprechend dem Festkörper des Bilds, welches die hintere Seite aufweist, als Ergebnis der Bestimmung aus dem Objektbild, dem ersten Seitenbild und dem zweiten Seitenbild; und

Steuern des ersten Seitenbilds und des zweiten Seitenbilds, die nicht anzuzeigen sind, wenn das Bestimmungsergebnis weder die vordere Seite noch die hintere Seite ist.

16. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 15, wobei:

MA' = LA'·Trs

wobei sind

MB' = LBO·SB·RBx·RBz·LB'

wobei sind

LBO: eine Matrix zum Anzeigen des ersten Seitenbilds auf einer Standardposition

- eine Transformationsmatrix MC zum Abbilden des ersten Seitenbilds auf einer zugekehrten Fläche des Festkörpers durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:

MC' = LCO·SC·RCx·RCz·LC'

wobei sind

LCO: eine Matrix zum Bewegen des zweiten Seitenbilds auf eine Standardposition

wobei sind

lx: ein Parameter zum parallelen Anzeigen des Bilds für die x-Achse

ly: ein Parameter zum parallelen Anzeigen des Bilds für die y-Achse

lz: ein Parameter zum parallelen Anzeigen des Bilds für die z-Achse

s: ein Parameter zum Erhöhen oder Vermindern des Bilds in der x-, y- und z- Richtung

wobei Pz ein perspektivischer Wert im Zeitpunkt der perspektivischen Transformation des Festkörpers im dreidimensionalen Raum auf dem Bildschirm ist.

17. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 14, wobei:

die Bestimmung der hinteren Fläche oder vorderen Fläche auf der Basis der Werte von entsprechenden Matrixgleichungen der oben beschriebenen Transformationsmatrizen TA, TB und TC zum Perspektiv-Transformieren auf dem Bildschirm des Objektbilds, des ersten Seitenbilds und des zweiten Seitenbilds durchgeführt wird, die auf entsprechenden jeweiligen vorher-festgelegten Flächen des Festkörpers dreidimensional transformiert sind.

18. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 11, welches aufweist:

19. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 15, wobei die vordere Seite und die hintere Seite des Bilds, von der das Bestimmungsergebnis die hintere Seite ist, gewechselt wird, wenn das Bild auf der zugekehrten Ebene entsprechend dem Festkörper abgebildet wird.

20. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei:

das Objektbild, welches in den ersten Speicher geschrieben wird, das erste Seitenbild, welches in den zweiten Speicher geschrieben wird und das zweite Seitenbild, welches in den dritten Speichergeschrieben wird, auf der Basis der inversen Matrix der Transformationsmatrix To gelesen werden.