DE60008520T2

DE60008520T2 - Darstellung von durchsichtigen schichten

Info

Publication number: DE60008520T2
Application number: DE60008520T
Authority: DE
Inventors: T. Ralph BRUNNER; Peter Graffagnino
Original assignee: Apple Computer Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 2000-05-05
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2020-05-06
Also published as: EP1177527A1; DE60008520D1; EP1177527B1; US20020093516A1; US7106275B2; US20070040851A1; US6369830B1; JP2007304576A; WO2000068887A1; JP2002544544A; US7330192B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen computer-implementierte Anzeigesysteme und insbesondere ein System und ein Verfahren zum Wiedergeben von transluzenten, überlappenden Schichten mit komplexen Formen in einem Anzeigesystem.
2. Beschreibung des technischen Hinter
Viele bestehende Anzeigesysteme sind in der Lage, zwei oder mehr Anzeigeelemente zusammenzustellen, um ein endgültiges Bild zu erzeugen. Bei solchen Systemen umfassen die Anzeigeelemente oft überlappende Schichten, beispielsweise in einem Fenstersystem für eine graphische Benutzerschnittstelle, in der Bildschirmelemente, beispielsweise Fenster, bewegt und aufeinander plaziert werden können.
Beim Darstellen und Anzeigen eines Bildes mit mehr als zwei überlappenden Schichten ergeben sich bestimmte Probleme, insbesondere bei der Ermittlung, wie derjenige Teil des Bildes wiederzugeben ist, in dem sich die Schichten überlappen. Wenn die überlappenden Schichten opak sind, muß das Graphiksystem nur ermitteln, welche Schicht „obenauf" liegt, und in dem endgültigen Bild nur den relevanten Teil dieser Schicht anzeigen; Teile der darunterliegenden Schichten, die verdeckt sind, können ignoriert werden. Wenn die überlappenden Schichten jedoch transluzent sind, kann eine komplexere Verarbeitung notwendig sein, da eine Wechselwirkung zwischen den Bildelementen (Pixeln) jeder überlappenden Schicht auftreten kann. Dementsprechend können einige Berechnungen notwendig sein, um die Bildelemente zu überlagern, um ein endgültiges Bild abzuleiten.
Aus dem Stand der Technik sind Techniken zum Zusammenstellen bekannt, welche diese Berechnungen durchführen. Beispielsweise sei auf „Compositing Digital Images", Proceedings of SIGGRAPH '84, 1984, von T. Porter et al., Seiten 253–259 verwiesen. Jedoch betreffen solche Techniken das gleichzeitige Zusammenstellen von lediglich zwei Schichten auf einmal. Wenn mehr als zwei Schichten zusammengestellt werden sollen, muß eine Anzahl verschiedener Operationen durchgeführt werden, um das endgültige Bild zu erzeugen. Dies wird im allgemeinen durchgeführt, indem Bildelemente in einem Bottom-Up-Ansatz zusammengestellt werden, wobei jede neue Schicht sukzessiv mit dem Ergebnis der Zusammenstellungsoperationen, welche auf die darunterliegenden Schichten angewandt wurden, kombiniert wird.
Diese Vorgehensweise der schrittweisen Zusammenstellung hat verschiedene Nachteile. Wenn das Bild in dem Bildpuffer zusammengestellt wird, kann Bildschirmflackern entstehen, da das System den Bildpuffer einige Male nacheinander beschreibt. Alternativ kann das Bild in einem von dem Bildschirm getrennt Puffer zusammengestellt werden, wodurch das Bildschirmflackern vermieden wird; jedoch benötigt eine solche Technik zusätzlichen Speicher, der dem Puffer zugewiesen wird. Ferner benötigt eine solche Technik zusätzliche auf den Speicher zugreifende Lese- und Schreibvorgänge, wenn das endgültige Bild in den Bildschirmpuffer übertragen wird.
Zudem ergibt sich durch die schrittweise Erzeugung des endgültigen Bildes eine geringe Leistungsfähigkeit wegen der großen Anzahl arithmetischer Operationen, die durchgeführt werden müssen. Das Schreiben von Daten in einen Bildpuffer ist insbesondere auf vielen Computern langsam; daher erleiden konventionelle Systeme, die einige Schichten nacheinander in den Bildpuffer schreiben, eine besonders starke Verschlechterung der Leistungsfähigkeit.
Schließlich führt eine solche Technik oft zu einer überflüssigen Erzeugung einiger Teile der Bildelemente, die später durch andere Bildelemente abgedeckt sind.
Das Patent US 5,428,724 offenbart ein System, das einem objektbasierten, gerasterten Bild Transparenz hinzufügt. Das Bild wird Linie für Linie durchlaufen. Jede Bildpunktposition auf jeder Rasterlinie wird mit Bildpunkt-Schnittkantendaten von Objekten verglichen, um zu ermitteln, ob eine Kante existiert. Wenn eine Kante gefunden wird, werden für jedes Objekt Füllebenendaten gewählt, die von dem Bildpunkt repräsentiert werden können, und diese werden mit der Transparenzeingabe verglichen, um zu ermitteln, ob Transparenz erforderlich ist. Daraufhin wird eine geeignete Verarbeitung durchgeführt, um die oberste Schicht entweder allein oder in Kombination mit unteren Schichten anzugeben.
Üblicherweise werden beliebig geformte Fenster und Schichten vorgesehen, indem ein Fenster in rechteckige Gebiete eingeteilt wird und/oder indem einige Teile eines Rechtecks ausgeblendet werden, um eine rechteckige Schicht beliebig geformt erscheinen zu lassen. Bei solchen Techniken ergeben sich oft zusätzliche Verarbeitungszeiten für Fenstergebiete, die möglicherweise keine Auswirkung auf das endgültige Bild haben.
Es wird ein System und ein Verfahren zur Darstellung von transluzenten Schichten benötigt, das die obengenannten Nachteile vermeidet und das Zusammenstellen von mehreren Schichten erlaubt, ohne Bildschirmflackern zu erzeugen und ohne zusätzlichen Puffer neben dem Bildschirmpuffer zu benötigen. Ferner wird ein Wiedergabesystem und -verfahren benötigt, das die Leistungsfähigkeit von Systemen nach dem Stand der Technik verbessert, wenn erzeugte Bilder mehrere überlappende transluzente Schichten aufweisen. Weiterhin wird ein Wiedergabesystem und -verfahren benötigt, das die unnötige Erzeugung von Bildelementteilen vermeidet, die in dem endgültigen Bild von anderen Bildelementen abgedeckt werden.
ABRISS DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung werden ein Wiedergabesystem und ein Wiedergabeverfahren vorgesehen, welche das effiziente Zusammenstellen von transluzenten und komplex geformten überlappenden Schichten erleichtert. Für jede Schicht ist ein Alpha-Kanal vorgesehen, wodurch Transparenzmerkmale bildpunktweise innerhalb der Schicht spezifiziert werden können. Die Darstellung wird von vorne nach hinten durchgeführt, so daß durch die Erfindung unnötige Berechnungen hinsichtlich derjenigen Schichtanteile vermieden werden können, welche nicht zu dem endgültigen Bild beitragen. Ferner wird das Zusammenstellen in einer Ausführung effizienter durchgeführt, indem zuerst das Bildgebiet in Rechtecke unterteilt wird, wobei die Gruppe überlappender Schichten (und deren Reihenfolge) für alle Punkte innerhalb eines vorgegebenen Rechtecks konstant ist. Die Operationen des Zusammenstellens können separat für jedes Rechteck durchgeführt werden, um komplexe und zeitaufwendige Grenzüberprüfungs-Operationen (bounds-checking operations) innerhalb der innersten Schleife der Verabeitungsoperation zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung stellt zwei oder mehr überlappende Schichten, die jeweils einen Alpha-Kanal haben, als eine Ziel-Bitmap dar. Die Ziel-Bitmap kann beispielsweise der Bildpuffer eines Videosystems sein. Für jeden Bildpunkt (Pixel) in der Ziel-Bitmap verarbeitet die vorliegende Erfindung die Schichten mit einem entsprechenden Bildpunkt von vorne nach hinten, wobei Farb- und Alpha-Werte akkumuliert werden. Sobald der akkumulierte Alpha-Kanal volle Opazität erreicht, stoppt die vorliegende Erfindung das Bearbeiten des Bildpunkts, wobei jeder Bildpunkt, der hinter dem Stoppunkt liegt, komplett abgedeckt werden würde (da volle Opazität erreicht wurde) und nicht verarbeitet werden muß.
Die vorliegende Erfindung vermeidet somit das Lesen von Bildpunktdaten, die Bildpunkten entsprechen, die nicht zu dem endgültigen Bild beitragen. Diese Effizienz bei der Bildverarbeitung führt zu einer verbesserten Leistungsfähigkeit des Graphiksystems. Ferner werden Flackereffekte verringert, da jeder Bildpunkt in der Ziel-Bitmap mindestens einmal geschrieben wird, wenn die Ziel-Bitmap der Bildpuffer ist. Die vorliegende Erfindung ermöglicht zudem die einfache Implementierung von visuellen Effekten, beispielsweise Einblenden oder Ausblenden von Fenstern, sowie Schatten, Glüheffekte und ähnliches.
Eine weitere Verbesserung der Leistungsfähigkeit wird in einer Ausführung erreicht, indem diejenige oberste Schicht markiert wird, welche sich seit der letzten Aktualisierung verändert hat. Wenn die von vorne nach hinten ausgeführte Zusammenstellungsoperation beendet ist, bevor die markierte Schicht erreicht wird, ist es nicht notwendig, das Ergebnis in die Ausgangs-Bitmap (der Bildpuffer) zu schreiben, da die Ausgangs-Bitmap bereits von der letzten Aktualisierung die gleichen Daten enthält. Die vorliegende Erfindung kann daher unnötige Schreiboperationen in solchen Situationen vermeiden und dadurch die Leistungsfähigkeit des Systems verbessern, insbesondere, wenn die Ausgabe in den Bildpuffer geschrieben wird.
In einer Ausführung wird eine weitere Optimierung erreicht, indem die Ziel-Bitmap anfangs in eine Anzahl von Kacheln (Tiles) unterteilt wird, wobei jede Kachel den gleichen Stapel darzustellender Schichten enthält. Indem eine solche Unterteilung durchgeführt wird, kann die vorliegende Erfindung Feststellungen hinsichtlich des Beitrags der Schichten an dem endgültigen Bild kachelweise anstatt bildpunktweise treffen. Dadurch wird der Grenzüberprüfungsprozeß vereinfacht, und die Anzahl der Berechnungen wird minimiert, die in der innersten Schleife des Prozesses durchgeführt werden müssen, wodurch die Gesamt-Leistungsfähigkeit verbessert wird.
Die vorliegende Erfindung kann beispielsweise in einem Fenstersystem implementiert sein, um eine effiziente Darstellung von überlappenden transluzenten Fenstern in einer verbesserten graphischen Benutzerschnittstelle vorzusehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm der Gesamtarchitektur einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Ausgabe der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 ist ein Diagramm, das die erfindungsgemäße Top-Down-Verarbeitung eines Bildpunkts darstellt.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Kachelunterteilung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Kachelunterteilung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt.
7 ist ein Flußdiagramm, welches das Zusammenführen von Farbwerten und Alphawerten gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt.
8 ist ein Flußdiagramm, das die Kachelunterteilung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt.
9 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Zusammenfügen von Kacheln gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Mit Bezug auf 1 ist ein Blockdiagramm der Gesamtarchitektur einer Ausführung der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dieser Ausführung ist ein System 100 auf einem üblichen Personalcomputer implementiert, der eine zentrale Verarbeitungseinheit und/oder einen Graphikprozessor 101, sowie eine Anzeige 105, beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre (CRT) oder eine (LCD)-Flüssigkristallanzeige-Einheit aufweist. Die Schritte der vorliegenden Erfindung können als Software in einem Betriebssystem oder in einer Anwendungssoftware zur Ausführung durch den Prozessor 101 in dem Computer gespeichert werden, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Beispielsweise kann das System 100 auf einem Macintosh^®- Computer von der Apple Corporation implementiert werden, auf dem das MacOS-Betriebssystem läuft, und die Software kann einen Teil eines Window-Servermoduls innerhalb des Betriebssystem sein.
Quellbilder, die zur Darstellung auf der Anzeige 105 zusammengestellt werden, werden durch Schichtdaten 103 repräsentiert. Beispielsweise kann die Schicht 103 Bitmap-Darstellungen von Fenstern, Elemente graphischer Benutzerschnittstellen (GUI), Photographien, Zeichnungen, Animationen und ähnliches sein. In einer Ausführung kann jede Schicht 103 jede beliebige Form und Größe haben und transluzente, transparente und opake Bereiche in jeder gewünschten Kombination enthalten. In einer Ausführung enthält jede Schicht 103 eine Vielzahl von Datenstrukturen 106–108 zum bedarfsweisen Speichern von Farb(RGB)-Werten, Alphawerten und Überblendungswerten. Zur Verarbeitung durch das System 100 kann jede Anzahl von Schichten 103 vorgesehen werden.
Der Graphikprozessor 101 kann als konventionelle zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) des Computers implementiert werden oder ein Prozessor sein, der für graphische Operationen vorgesehen ist. In einer Ausführung ist ein Akkumulator 102 eine Register- oder Speicherstelle zur temporären Speicherung von berechneten Werten. Wie im weiteren beschrieben ist, kann mehr als ein Akkumulator 102 vorgesehen sein; und in einer Ausführung kann die vorliegende Erfindung verschiedene Bildpunkte parallel verarbeiten, indem mehrere Akkumulatoren 102 verwendet werden.
Ein Bildpuffer 104 ist ein Bereich eines Speichers, beispielsweise ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), der zum Speichern von Anzeigedaten reserviert ist, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. In einer Ausführung ist der Bildpuffer 104 mit der Anzeige 105 verbunden, so daß die Anzeige 105 die Inhalte des Bildpuffers 104 ausgibt, nachdem der Prozessor 101 Ergebnisse in den Bildpuffer 104 geschrieben hat. In anderen Ausführungen kann der Prozessor 101 Bilder statt in dem Bildpuffer 104 in andere Speicherbereiche (nicht gezeigt) oder auf eine Festplatte (nicht gezeigt) oder in eine andere Speichervorrichtung schreiben.
Mit Bezug auf 2 ist ein Beispiel der Ausgabe der vorliegenden Erfindung dargestellt. Drei Schichten 103 sind zur Eingabe in das System 100 vorgesehen, um zusammengestellt zu werden. Ein Ausgangsbild 204, das auf der Anzeige 105 dargestellt werden kann, enthält alle drei Schichten 103, die einander überlappen. Wie anhand der Figur zu erkennen ist, können die Schichten 103 jede beliebige Form haben und opake, transparente und/oder transluzente Bereiche in jeder Kombination enthalten. In einer Ausführung sind alle Schichten als rechtekkige Bereiche vorgesehen, so daß beliebig geformte Bilder als rechteckige Schichten dargestellt werden können, die sowohl transparente als auch nicht transparente Bereiche aufweisen. Das Zusammenstellen von transparenten Schichten oder Bereichen ist eine triviale Operation, da das darunterliegende Bild durch die Anwesenheit eines überlappenden transparenten Bereichs nicht beeinflußt wird.
In einer Ausführung enthält jede Schicht 103 eine Vielzahl von Bildpunkten, wobei jeder Bildpunkt einen Farbwert aufweist. Der Farbwert jedes Bildpunkts stellt eine Farbe gemäß einem konventionellen Farbkodierungsschema dar (wie beispielsweise Rot-Grün-Blau oder RGB-Farbkodierschema). In einer Ausführung hat jeder Bildpunkt auch einen Alphawert, der einen relativen Grad an Transparenz (oder Opazität) für diesen Bildpunkt darstellt. Eine solche Technik vereinfacht die bildpunktweise vollständige Steuerung der Transparenz jeder Schicht, wobei transluzente Effekte sowie Bilder mit beliebigen Formen ermöglicht werden.
Wie in dem Beispiel von 2 dargestellt, kann die vorliegende Erfindung eine Ausgabe erzeugen, die mehrere transluzente und komplex geformte Fenster kombiniert. Daher kann die Erfindung dazu verwendet werden, ein Bildschirm-Fenstersystem zu ermöglichen, das eine in graphischer Hinsicht vielseitige Benutzerschnittstelle enthält, die transluzente überlappende Elemente oder Fenster vorsieht, so daß der Benutzer die darunterliegende Elemente sehen kann.
Mit Bezug auf 3 ist ein Beispiel einer Top-Down-Verarbeitung eines Bildpunkts gemäß der Erfindung dargestellt. In einer Ausführung verarbeitet die vorliegende Erfindung jeden Bildpunkt des Bildes einzeln. In einer anderen Ausführung können mehrere Bildpunkt parallel verarbeitet werden, indem eine Anzahl von Akkumulatoren verwendet wird, wie im weiteren beschrieben ist.
Für jeden Bildpunkt 301 des Bildes können eine oder mehrere Schichten 103 zu dem Farbwert des Bildpunkts 301 beitragen. Im allgemeinen sind die Schichten 103, welche zu dem Farbwert beitragen können, diejenigen Schichten 103, welche Bilddaten enthalten, die den physischen Koordinaten entsprechen, welche dem zu verarbeitenden Bildpunkt zugeordnet sind. Bevor ein Bildpunkt 301 verarbeitet wird, wird der Akkumulator 102 zurückgesetzt.
Daraufhin akkumuliert die vorliegende Erfindung die Farb- und Alphawerte des beitragenden Bildpunkts 301 für jeden beitragenden Bildpunkt 301 in einer der Schichten 103, um einen endgültigen Wert für den Bildpunkt des Bildes abzuleiten.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, hat jede Schicht 103 eine relative „vertikale" Position. Die vertikale Position einer Schicht 103 ist eine konzeptionelle Darstellung der Reihenfolge, in welcher die Schichten aufeinander gestapelt sind. Daher würde eine Schicht B „über" einer Schicht A liegen, wenn das endgültige Bild die Schicht B als ein Fenster darstellt, das einen Teil der Schicht A verdeckt.
In einer Ausführung liest die Erfindung Bildpunktdaten von den Schichten 103 von oben nach unten, wobei die oberste Schicht 103 als erstes akkumuliert wird. Da die Daten jedes Bildpunkts gelesen werden, werden diese mit dem aktuellen Wert des Akkumulators 102 zusammengeführt, wobei ein Zusammenstellungsverfahren verwendet wird, wie es im weiteren detailliert beschrieben ist. In einer Ausführung akkumuliert die Erfindung Alphawerte und Farbwerte. Wenn der akkumulierte Alphawert volle Opazität angibt, bevor alle Schichten 103 verarbeitet wurden, kann das Verarbeiten für den aktuellen Bildpunkt beendet werden, da jede Schicht 103 unterhalb der aktuellen Schicht vollständig von der Schicht 103 überdeckt wäre, die bereits verarbeitet wurde. Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung das Lesen und Verarbeiten von Bildpunktdaten vermeiden, die nicht zu dem endgültigen Bild beitragen.
Sobald die Erfindung alle Schichten 103 gelesen hat, die zu dem Bildpunkt 301 beitragen können, oder sobald die volle Opazität erreicht wurde, wird der in dem Akkumulator 102 vorliegende Wert ausgegeben. In einer Ausführung wird der Wert direkt in den Bildpuffer 104 geschrieben. Da das Akkumulieren von Farbwerten in dem Akkumulator 102 stattfindet, ist nur ein einziger Schreibvorgang in den Bildpuffer 104 notwendig, so daß übermäßiges Flakkern der Bildschirmanzeige (als Resultat der Vielzahl von Schreibvorgängen in den Bildpuffer 104) vermieden wird. Da ferner das Akkumulieren in dem Akkumulator 102 stattfindet, wird zur temporären Speicherung eines Bildes neben dem Bildschirmpuffer kein Puffer benötigt, da die Ausgabe des Akkumulators 102 direkt in den Bildpuffer 104 geschrieben werden kann.
Mit Bezug auf 6 ist ein Flußdiagramm der Arbeitsweise der Erfindung anhand einer Ausführung beschrieben. Die in 6 dargestellten Schritte können für jeden Bildpunkt in dem endgültigen Bild durchgeführt werden, für den mehrere Schichten entsprechende Bildpunkte aufweisen. Der Prozessor 101 initialisiert 602 den Akkumulator 102 mit anfänglichen Farb- und Alphawerten. In einer Ausführung ist der Akkumulator 102 als Register in dem Prozessor 101 implementiert. In einer anderen Ausführung sind zwei oder mehr Akkumulatoren 102 vorgesehen, so daß die Schritte von 6 für eine Anzahl von Bildpunkten nebeneinander durchgeführt werden können.
Der Prozessor 101 wählt 603 eine Schicht 103 aus den Schichten, die einen Bildpunkt aufweisen, welcher der Position des darzustellenden Bildpunkts entspricht. In einer Ausführung wird die oberste Schicht 103 ausgewählt, um eine von oben nach unten durchgeführte Verarbeitung zu implementieren, wobei in anderen Ausführungen jede Schicht 103 ausgewählt werden kann.
Der Prozessor 101 identifiziert einen Bildpunkt in der Schicht 103 mit einer Position, die dem darzustellenden Bildpunkt des Bildes entspricht und führt 604 die Farbwerte des identifizierten Bildpunkts mit dem aktuellen Wert des Akkumulators 102 zusammen. In einer Ausführung führt der Prozessor 101 auch die Alphawerte des identifizierten Bildpunkts mit dem in dem Akkumulator 102 gespeicherten Alphawert zusammen.
Der Prozessor 101 ermittelt 605 daraufhin, ob irgendeine der verbleibenden Schichten zu dem Farbwert des darzustellenden Bildpunkts des Bildes beitragen kann. In einer Ausführung, in der eine Top-Down-Verarbeitung verwendet wird, wird diese Ermittlung durchgeführt, indem geprüft wird, ob der akkumulierte Alphawert angibt, daß volle Opazität erreicht wurde. Falls volle Opazität erreicht wurde, können keine darunterliegenden Bildpunkte zu dem endgültigen Farbwert des Bildpunktes beitragen. Wenn keine verbleibenden Schichten beitragen können, wird der in dem Akkumulator 102 akkumulierte Farbwert ausgegeben 606. In einer Ausführung wird der Wert an den Bildpuffer 104 zur Darstellung auf der Anzeige 105 ausgegeben, obwohl die Ausgabe statt dessen auch an andere Speicherbereiche oder Speichervorrichtungen durchgeführt werden kann.
Wenn der Akkumulator 102 in dem Schritt 605 keine volle Opazität angibt, oder wenn durch eine andere Ermittlung festgestellt wurde, daß weitere Schichten 103 verarbeitet werden müssen, ermittelt 607 das System, ob zusätzliche Schichten existieren, welche Bildpunkte aufwei sen, die dem darzustellenden Bildpunkt des Bildes entsprechen. Falls nicht, wird der in dem Akkumulator 102 akkumulierte Farbwert ausgegeben 606.
Wenn in dem Schritt 607 noch weitere Schichten 103 verbleiben, wählt 608 der Prozessor 101 eine weitere Schicht 103 aus denjenigen Schichten, welche einen Bildpunkt aufweisen, der der Position des darzustellenden Bildpunktes entspricht. In einer Ausführung wird die oberste verbleibende Schicht 103 ausgewählt, um eine Top-Down-Verarbeitung zu implementieren, obwohl in anderen Ausführungen jede verbleibende Schichten 103 ausgewählt werden kann. Der Prozessor 101 kehrt dann zu Schritt 604 zurück.
Die Schritte 604, 605 und 607 werden wiederholt, bis entweder die volle Opazität erreicht wurde oder bis andere Ermittlungen ergaben, daß keine der verbleibenden Schichten 103 zu dem Farbwert des zu verarbeitenden Bildpunktes des Bildes beitragen können oder bis keine weitere Schichten 103 übrig sind.
Die Schritte von 6 können für jeden Bildpunkt in dem Bild wiederholt werden, falls erforderlich. Die Bildpunkte können in jeglicher Reihenfolge verarbeitet werden.
In einer Ausführung verarbeitet der Prozessor 101 in Schritt 603 jede Schicht (beginnend mit der obersten Schicht) sukzessiv in einer Schleife, bis dieser auf eine Schicht stößt, die einen nicht transparenten Bildpunkt für die wiederzugebende darzustellende Bildpunktposition enthält. Wenn festgestellt wird, daß der erste nicht transparente Bildpunkt vollständig opak ist, kann das Ergebnis sofort in den Bildpuffer geschrieben werden, ohne Zusammenführungsschritte durchzuführen. Falls der Bildpunkt nicht vollständig opak ist, folgen mit dem Schritt 604 Operationen zum Überblenden und Zusammenführen.
In einer Ausführung führt der Prozessor 101 gemäß bekannter Zusammenführungstechniken die Farbwerte und die Alphawerte in Schritt 604 zusammen, wobei solche Techniken beispielsweise in „Compositing Digital Images", Proceedings of SIGGRAPH '84, 1984, von T. Porter et al., auf den Seiten 253–59 beschrieben sind. Mit Bezug auf 7 wird nun ein Verfahren zum Zusammenführen von Farbwerten und Alphawerten dargestellt. Die Opazitätswerte und die Farbwerten werden initialisiert 701, indem Werte auf Null gesetzt werden. Eine erste Schicht wird gewählt 702. Wenn die volle Opazität erreicht wurde (gekennzeichnet durch einen Opazitätswert, der einen vorbestimmten Schwellwert erreicht, beispielsweise 1,0), ist der Prozeß beendet 708.
Solange die volle Opazität nicht erreicht wurde und weitere Schichten existieren, werden die Schritte 703 bis 707 wiederholt. In Schritt 704 wird der Überblendwert für den Bildpunkt ermittelt, wobei die folgende Gleichung verwendet wird: γ = δn ∘ αn(x, y) ∘ (1 – α) (Gleichung 1),wobei
δ_n der Gesamtüberblendwert für die Schicht n ist;
α_n(x,y) der Opazitäts(Alpha)-Wert des aktuellen Bildpunkts in der Schicht n ist; und
α der akkumulierte Opazitäts(Alpha)-Wert ist.
In Schritt 705 werden die Farbwerte für den Bildpunkt durch den Überblendwert eingestellt und zu dem Akkumulator addiert, wobei die folgenden Gleichungen verwendet werden: r = γ ∘ rn (x, y) + r (Gleichung 2), g = γ ∘ gn (x, y) + g (Gleichung 3), b = γ ∘ bn (x, y) + b (Gleichung 4),wobei:
r_n(x,y), g_n(x,y), b_n(x,y) Farbwerte des aktuellen Bildpunkts der Schicht n sind; und r, g, b die akkumulierten Farbwerte sind.
In dem Schritt 706 wird der Überblendwert für den Bildpunkt zu dem Opazitätsakkumulator hinzuaddiert, indem: α = γ + α (Gleichung 5)durchgeführt wird.
In Schritt 707 wird die nächste Schicht ausgewählt (n wird inkrementiert).
In der durch 7 dargestellten Ausführung speichert die Erfindung Werte der Eingangsschicht ohne vorherige Multiplikation und akkumulierte Werte in vormultiplizierter Form.
Diese Technik verringert die Anzahl der Operationen, die in der Schleife durchgeführt werden müssen, da die endgültigen Farbwerte bereits in multiplizierter Form vorliegen.
Der Überblendwert δ_n skaliert die Opazität der Schicht als Ganzes. Die Verwendung des Überblendwerts ist nicht wesentlich für die Ausführung der Erfindung; jedoch werden dadurch Effekte wie Ausblenden oder durchsichtiges Verschieben („translucent dragging") von Schichten vermieden. In einigen Anwendungen, beispielsweise PhotoShop von der Adobe Corporation, sind Überblendwerte bekannt.
Die vorangehende Beschreibung schildert lediglich eine mögliche Technik zum Zusammenführen von Farb- und Alphawerten in dem Akkumulator 102. Andere Zusammenstellungstechniken können verwendet werden, die sich dem Fachmann erschließen. In einer Ausführung könnte jede Schicht mit einem anderen Zusammenstellungsverfahren, falls geeignet, verknüpft sein.
Es wurde beobachtet, daß die oben beschriebene Technik es ermöglicht, einen Bildpunkt des Bildes mit maximal N+1 Lese-/Schreiboperationen (N Leseoperationen, 1 Schreiboperation) zu erzeugen, wobei N die Anzahl von Schichten ist, die einen Beitrag zu dem Bildpunkt leisten können. Systeme nach dem Stand der Technik benötigen im allgemeinen 3·(N-1) Lese-/Schreiboperationen (2·(N-1) Leseoperationen, (N-1) Schreiboperationen). Wenn beispielsweise vier Schichten A, B, C und D zur Verfügung stehen, würde die vorliegende Erfindung die folgenden Lese-/Schreibeoperationen durchführen:

– Lese A
– Lese B
– Lese C
– Lese D
– Schreibe Ergebnis.

Wenn daher N = 4 ist, werden maximal N+1 = 5 Operationen durchgeführt. Indem das Ergebnis in dem Akkumulator 102 akkumuliert wird, verringert sich die Gesamtanzahl an Lese-/Schreiboperationen wesentlich. Ferner verringert der bildpunktweise Top-Down-Ansatz der vorliegenden Erfindung die Anzahl der auszuführenden Operationen.
Beispielsweise ist eine Technik nach dem Stand der Technik als „Painter-Algorithmus" bekannt und in Computer Graphics: Principles and Practice, Foley et al., 1990 auf der Seite 673 beschrieben, und würde die vier Schichten wie folgt zusammenstellen:

– Lese C
– Lese D
– Schreibe Ergebnis von C + D
– Lese B
– Lese Ergebnis von C + D
– Schreibe Ergebnis von B + C + D
– Lese A
– Lese Ergebnis von B + C + D
– Schreibe Ergebnis von A + B + C + D

Wenn daher N = 4 ist, führt das Verfahren nach dem Stand der Technik 3·(N-1) = 9 Lese-/Schreiboperationen durch. Ferner werden alle neun Lese-/Schreiboperationen durchgeführt, auch wenn einige der darunterliegenden Schichten nicht zu dem endgültigen Ergebnis beitragen können; wohingegen die vorliegende Erfindung es ermöglicht, die Anzahl der Operationen zu verringern, wenn einige Schichten keinen Beitrag leisten können.
Zusätzlich zu der Verringerung der Anzahl der Lese-/Schreiboperationen verringert die vorliegende Erfindung ferner die Anzahl der damit verbundenen Berechnungsoperationen, wie aus dem oben genannten Beispiel ersichtlich ist.
In einer Ausführung kann eine weitere Optimierung erreicht werden, wie im folgenden dargestellt ist. Das System 100 kann die oberste Schicht 103 markieren, die verändert wurde, seit zuletzt Daten in den Bildpuffer 104 geschrieben wurden. Falls bei der oben beschriebenen Durchführung des von vorne nach hinten durchgeführten Verarbeitungsverfahrens der Prozessor 101 stoppt, bevor die markierte Schicht 103 erreicht wurde, ist es nicht notwendig, den neuen Bildpunkt des Bildes in den Bildpuffer 104 zu schreiben, da der Bildpuffer 104 bereits den gleichen Wert enthält. Daher können in einem System mit einem relativ langsamen Zugriff auf den Videospeicher wesentliche Verbesserungen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit erreicht werden, indem nicht notwendige Schreibvorgänge in den Bildpuffer 104 vermieden werden.
In einer Ausführung unterteilt die Erfindung den Bildbereich in einem Vorverarbeitungsschritt, bevor das oben in Verbindung mit 6 beschriebene Verfahren begonnen wird. Mit Bezug auf 4 wird im folgenden ein Beispiel der Bildunterteilung gemäß dieser Ausführung dargestellt.
Ein Bild 401 enthält drei Schichten 103a, 103b und 103c, die zusammengestellt werden sollen. Der Bildbereich kann daher in Kacheln 402 bis 423 unterteilt werden. Für jede Kachel kann eine vorgegebene Gruppe von Schichten 103 die Bildpunkte innerhalb der Kachel beeinflussen. Daher werden in den Beispiel von 4:

– die Kacheln 402, 403, 405, 406, 410, 411, 417, 418, 421 und 423 ohne den Zugriff auf irgendeine Schicht dargestellt (nur Hintergrund);
– die Kacheln 404, 407 und 412 mittels der Daten von Schicht 103c dargestellt;
– die Kacheln 408 und 413 mittels der Daten von den Schichten 103b und 103c dargestellt;
– die Kacheln 409 und 419 mittels der Daten von Schicht 103b dargestellt;
– die Kachel 414 mittels der Daten von den Schichten 103a, 103b und 103c dargestellt;
– die Kacheln 415 und 420 mittels der Daten von den Schichten 103a und 103b dargestellt; und
– die Kacheln 416 und 422 mittels der Daten von Schicht 103a dargestellt.

Daher enthält jede Kachel den gleichen Stapel an Schichten, die bei der Wiedergabe des endgültigen Bildes kombiniert werden. Auf diese Weise können die meisten Entscheidungsschritte, die sich darauf beziehen, welche Schichten zu den Werten eines vorgegebenen Bildpunkts beitragen können, außerhalb der innersten Schicht durchgeführt werden, da solche Entscheidungen für alle Bildpunkte innerhalb einer vorgegebenen Kachel konstant sind. Dadurch werden die Grenzüberprüfungs-Prozesse vereinfacht, und die Leistungsfähigkeit wird verbessert, da solche Entscheidungsschritte weniger oft durchgeführt werden.
Mit Bezug auf 5 wird ein Beispiel des Unterteilungsverfahrens einer Ausführung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Eine Kachel 502 stellt eine vorab unterteilte Kachel oder das gesamte Bild dar. Der Kachel 502 wird eine Schicht 501 überlagert, wodurch sich eine Unterteilung der Kachel 502 und neue Kacheln 503 bis 507 ergeben.
Im allgemeinen wird diese Kachelunterteilungs-Operation wie folgt durchgeführt: für jede Schicht 502, die zumindest eine Seite hat, welche durch die Kachel 502 schneidet, wird die Kachel 502 unterteilt, indem die obere und untere Grenze der Schicht 501 zu der linken und rechten Kante der Kachel 502 hin verlängert wird. Die sich ergebenden Kacheln 503 bis 507 werden zur späteren Wiedergabe durch den Prozessor 101 in einer Kachelliste gespeichert, wenn einzelne Bildpunkte verarbeiten werden. Einige der neuen Kachel 502 bis 507 können eine Breite oder eine Höhe von Null haben, beispielsweise wenn die Schicht 501 nicht vollständig innerhalb der Kachel 502 liegt. In diesem Fall werden solche degenerierten Rechtecke nicht in der Kachelliste gespeichert. Die Kachelunterteilung wird im weiteren in Verbindung mit 8 detailliert beschrieben.
Andere Techniken der Kachelunterteilung können durchgeführt werden, welche andere Ergebnisse erzielen. Es wurde entdeckt, daß bei Algorithmen zum Durchlaufen von Bildpunkten, welche entlang horizontaler Scannlinien orientiert sind, eine Unterteilung vorteilhaft ist, die zu einer minimalen Anzahl von vertikalen Schnitten führt, wohingegen die Anzahl der horizontalen Schnitte nicht in diesem Maße wichtig ist.
In einer Ausführung wird die Kachelliste in der y-Reihenfolge sortiert, bevor das eigentliche Zusammenstellen beginnt. Durch die Durchführung dieses Schritts ist es dem System möglich, die Aktualisierung in einer geordneteren Weise auszuführen und ferner sichtbares „Zerreißen" zu verringern, das auftreten kann, wenn eine Anzahl von Aktualisierungen in schneller Reihenfolge erforderlich ist.
In einer Ausführung wird die Kachelliste durchlaufen, und benachbarte Kacheln werden falls möglich zusammengeführt, nachdem die anfängliche Kachelunterteilung durchgeführt ist, um die Anzahl der Kacheln für die Zusammensetzungsphase zu verringern. Daher könnten in dem Beispiel von 4 die Kacheln 402, 403, 405, 406, 410, 411, 417, 418, 421 und 423 zu einer Kachel zusammengeführt werden; die Kacheln 404, 407 und 412 könnten zu einer zweiten Kachel zusammengeführt werden; und so weiter. Das Zusammenführen von Kacheln wird in Verbindung mit der 9 im weiteren detailliert beschrieben.
In einer Ausführung können bestimmte Kacheln als „eingefroren" markiert werden, wodurch angezeigt wird, daß diese nicht weiter unterteilt werden sollten, auch wenn andere Schichten die Kachel schneiden. Das Verfahren dient zum Verhindern von weiteren Aufteilungen, wenn eine Kachel erzeugt wurde, die einen Teil einer vollständig opaken Schicht enthält, da alle Schichten, welche unterhalb der opaken Schicht liegen, nicht sichtbar sein können, so daß die weitere Unterteilung nicht notwendig ist.
Wenn die Kachelunterteilung mit dem Verfahren kombiniert wird, das oben in Verbindung mit 6 dargestellt ist, werden alle Bildpunkte innerhalb einer bestimmten Kachel verarbeitet, bevor zu der nächsten Kachel übergegangen wird. Auf diese Weise kann auf Kachelebene ermittelt werden, welche Schichten zu den Ausgabewerten beitragen, anstatt auf Bildpunktebene, wodurch die Anzahl der durchzuführenden Operationen verringert ist. Ferner können Spezialfall-Algorithmen für bestimmte Kombinationen von zusammenzusetzenden Schichten entwickelt werden, und diese können auf Kacheln angewendet werden, die diese Kombinationen enthalten.
In einer Ausführung können mehrere Bildpunkte gleichzeitig verarbeitet werden, wie oben beschrieben. Beispielsweise können in einer Ausführung acht Bildpunkte parallel verarbeitet werden, wobei ein Prozessor 101 verwendet wird, der acht Werte gleichzeitig akkumulieren kann, beispielsweise ein Prozessor, der AltiVec- oder MMX-fähig ist. Das parallele Verarbeiten kann auch vorteilhaft sein, wenn die Erfindung in Systemen implementiert wird, die eine große Anzahl von Ausführungseinheiten aufweisen, beispielsweise die IA-64-Architektur der Intel Corporation.
Mit Bezug auf 8 ist ein Flußdiagramm dargestellt, das die Kachelunterteilung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt. Das System beginnt mit einer einzigen Kachel, welche den Bildschirmbereich darstellt, und fügt Schichten von oben nach unten hinzu, indem die Funktion aufgerufen wird:
wodurch die Kachelliste nach Bedarf erweitert wird. Das Flag
wird verwendet, um Kacheln wie oben beschrieben einzufrieren.
Die
-Routine kann wie in dem Flußdiagramm von 8 dargestellt implementiert werden. Die Schritte von 8 werden für jede bestehende Kachel in dem Bild wiederholt, so daß der Prozessor 101 mit dem Wählen 802 der nächsten Kachel beginnt, falls eine solche vorhanden ist. Wenn die Kachel eingefroren 803 ist oder wenn die Kachel komplett außerhalb 804 des in dem Aufruf von
spezifizierten Gebiets liegt, ermittelt 810 der Prozessor 101, ob weitere Kacheln existieren, und geht 802 zu der nächsten Kachel über. Falls keine weiteren Kacheln existieren, ist der Prozeß beendet 811.
Wenn die Kachel komplett innerhalb 805 des spezifizierten Bereichs liegt, wird eine neue Schicht erzeugt 806, die der Kachel entspricht, und als eingefroren ausgewiesen, falls der Bereich opak ist.
Wenn die Kachel weder komplett innerhalb noch komplett außerhalb des spezifizierten Bereichs ist, liegt eine Überlappung vor. Eine Kachelüberlappung wird ermittelt 807, und dementsprechend wird eine neue Kachel erzeugt 808, um den überlappenden Bereich darzustellen. Der neuen Kachel werden Koordinatenwerte zugeordnet 809.
Sobald eine Kachel verarbeitet wurde, ermittelt 810 der Prozessor 101, ob weitere Kacheln existieren, und kehrt zum Schritt 802 zurück, falls dies der Fall ist, um die nächste Kachel auszuwählen.
Wie oben beschrieben wird in einer Ausführung die Kachelliste durchlaufen und benachbarte Kacheln werden, falls möglich, zusammengelegt, nachdem die anfängliche Kachelunterteilung durchgeführt wurde, um die Anzahl der Kacheln für die Zusammenstellungsphase zu verringern. Mit Bezug auf 9 ist ein Flußdiagramm dargestellt, das ein Verfahren zum Zusammenlegen von Kacheln gemäß einer Ausführung darstellt.
Der Prozessor 101 wählt eine zu verarbeitende Kachel 901. Wenn der Prozessor 101 in dem Schritt 902 ermittelt, daß die Kachel zu einer anderen Kachel t benachbart ist, welche die gleiche Gruppe von Schichten aufweist, werden die Kachelkanten so eingestellt 903, daß sie den Bereich der Kachel t umfassen, und die Kachel t wird gelöscht 904. Falls mehr Kacheln zu verarbeiten 905 sind, kehrt der Prozessor 101 zu Schritt 902 zurück.
In einer Ausführung wird die oben beschriebene Erfindung dazu verwendet, ein Fenstersystem zu implementieren, das überlappende transluzente Fenster in einer graphischen Benutzerschnittstelle anzeigen kann. Jedes Fenster wird durch eine oder mehrere Schichten dargestellt, wie in der 2 gezeigt ist. Farb- und Alphawerte, die mit einem Fenster verknüpft sind, werden, wie oben anhand der überlappenden Kacheln beschrieben, zusammengeführt. Wenn eine Anwendung in die Schicht-Bitmap zeichnet, die deren Hintergrundspeicher entspricht, und eine Aktualisierung auf dem Bildschirm anfordert, aktualisiert die Erfindung den Bildschirm, indem der entsprechende Teil des Bildpuffers neu zusammengestellt wird, wobei die oben beschriebenen Zusammensetzungstechniken verwendet werden. Das oben beschriebene Verfahren zur Kachelunterteilung wird (falls es verwendet wird) beim Öffnen, Schließen, Ändern der Größe oder Bewegen eines Fensters ausgelöst.
In einem solchen Fenstersystem können Überblendungswerte wie oben verwendet werden, um Einblenden oder Ausblenden von Fenstern zu implementieren, wenn diese geöffnet oder geschlossen werden. Dies wird ausgeführt, indem der Überblendungswert der Schicht, die dem öffnenden oder schließenden Fenster entspricht, graduell verändert wird.
Ein Fenstersystem, das die oben genannten Techniken verwendet, kann auch ein Schema zur Weiterleitung von Ereignissen (event routing scheme) implementieren, das sich von denen unterscheidet, die mit konventionellen überlappenden Fenstersystemen verknüpft sind, in denen das oberste Fenster an der Cursorstelle normalerweise das Ziel eines durch den Cursor ausgelösten Ereignisses ist. In dem vorliegenden System wird das Ereignis eines Mausklicks, wenn ein Benutzer einen Mausklick durchführt, an ein bestimmtes Fenster gesendet, welches nicht notwendigerweise das oberste Fenster an der Cursorposition ist. In einer Ausführung ist das oberste nicht transparente Fenster an der Cursorposition das Ziel des Mausereignisses. In einer weiteren Ausführung können einige Schichten so eingerichtet sein, daß sie überhaupt keine Ereignisse akzeptieren; beispielsweise sollte eine Schicht, die den Schatten eines Fensters enthält, keine Ereignisse akzeptieren. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß auch alternative Schemata zur Weiterleitung von Ereignissen in Verbindung mit einem Fenstersystem verwendet werden könnten, wie es gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert ist.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die hier offenbarte Erfindung ein neues und vorteilhaftes System und Verfahren zur Wiedergabe von transluzenten und komplex geformten Schichten in einem Anzeigesystem vorsieht. Die vorangegangene Diskussion offenbart und beschreibt lediglich beispielhafte Verfahren und Ausführungen der vorliegenden Erfindung. Für den Fachmann ist verständlich, daß die Erfindung in anderen bestimmten Formen ausgeführt werden kann, ohne den Grundgedanken oder die wesentlichen Merkmale der Erfindung zu verlassen. Dementsprechend soll die Offenbarung der vorliegenden Erfindung beispielhaft sein und den Umfang der Erfindung nicht einschränken, der sich aus den folgenden Ansprüchen ergibt.

Claims

Computer-implementiertes Verfahren zum Kombinieren von mindestens zwei überlappenden Schichten, um ein Bild wiederzugeben, wobei das Bild mehrere Bildpunkte enthält, jede überlappende Schicht mehrere Schicht-Bildpunkte enthält, jeder Schicht-Bildpunkt einem der Bildpunkte entspricht und das Verfahren die Schritte umfaßt: a') Unterteilen des Bildes in mehrere Kacheln, wobei jede Kachel eine Untergruppe der Bildpunkte enthält und jede Kachel mit zumindest einer Untergruppe der überlappenden Schichten verknüpft ist; a) für zumindest einen Bildpunkt in der definierten Kachel: a.1) Initialisieren eines Akkumulator-Farbwerts; a.2) Wählen einer der überlappenden Schichten, die zu der Untergruppe gehören, welche der Kachel zugeordnet ist, die den Bildpunkt enthält, aus der Gruppe der zumindest zwei Schichten, wobei die ausgewählte Schicht einen Schicht-Bildpunkt hat, der dem Bildpunkt entspricht, und der Schicht-Bildpunkt einen Farbwert hat; a.3) Zusammenstellen des Farbwerts des Schicht-Bildpunkts mit dem Akkumulator-Farbwert; a.4) Speichern des Ergebnisses des Schritts a.3) im Akkumulator; a.5) Ermitteln, ob Schicht-Bildpunkte für irgendwelche verbleibenden Schichten der Gruppe von zumindest zwei Schichten verarbeitet werden sollen; a.6) in Reaktion auf den Schritt a.5) Angeben, daß Schicht-Bildpunkte für verbleibende Schichten verarbeitet werden sollen, Wiederholen der Schritte a.2) bis a.6); und a.7) Ausgeben des Akkumulator-Farbwerts.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder Schicht-Bildpunkt einen Opakwert aufweist und wobei: der Schritt a.1) ferner ein Initialisieren eines Akkumulators-Opakwerts umfaßt; der Schritt a.3) ferner ein Zusammenstellen eines Opakwerts des Schicht-Bildpunkts mit dem Akkumulator-Opakwert umfaßt; und der Schritt a.5) ein Ermitteln, ob der Akkumulator-Opakwert die volle Opazität angibt, umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt a.2) ein Auswählen einer obersten verbleibenden Schicht in der Gruppe von mindestens zwei Schichten umfaßt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt a.7) ein Ausgeben eines Akkumulatorwerts an einen Bildspeicher umfaßt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner den Schritt umfaßt: b) Anzeigen des Bildes.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner den Schritt umfaßt: b) Wiederholen von Schritt a) für jeden Bildpunkt in der definierten Kachel.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt a) das Durchführen der Schritte a.1) bis a.7) für mindestens zwei Bildpunkte gleichzeitig umfaßt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner den Schritt umfaßt: b) Durchführen der folgenden Schritte gleichzeitig mit dem Schritt a) für einen zweiten Bildpunkt in der definierten Kachel: b.1) Initialisieren eines zweiten Akkumulator-Farbwerts; b.2) Auswählen einer Schicht aus der Gruppe von zumindest zwei Schichten, wobei die ausgewählte Schicht einen zweiten Schicht-Bildpunkt hat, der dem zweiten Bildpunkt entspricht, wobei der zweite Schicht-Bildpunkt einen Farbwert aufweist; b.3) Zusammenstellen des Farbwerts des zweiten Schicht-Bildpunkts mit dem zweiten Akkumulator-Farbwert; b.4) Speichern des Ergebnisses von b.3) im zweiten Akkumulator; b.5) Ermitteln, ob Schicht-Bildpunkte für irgendwelche verbleibenden Schichten der Gruppe von zumindest zwei Schichten verarbeitet werden sollen; b.6) in Reaktion auf dem Schritt b.5), Angeben, daß Bildpunkte für verbleibende Schichten verarbeitet werden sollen und Wiederholen der Schritte b.2) bis b.6); b.7) Ausgeben des zweiten Akkumulator-Farbwerts.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Schichten in der Gruppe von mindestens zwei Schichten nicht rechteckig ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Bildpunkt von mindestens einer der Schichten der Gruppe von mindestens zwei Schichten transparent ist und der Schritt a.3) die folgende Schritte umfaßt: a.3.1) Beibehalten des Akkumulator-Farbwerts in Reaktion darauf, daß der Schicht-Bildpunkt transparent ist; und a.3.2) Zusammenstellen des Farbwerts des Schicht-Bildpunkts mit dem Akkumulator-Farbwert in Reaktion darauf, daß der Schicht-Bildpunkt nicht transparent ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner den Schritt umfaßt: b') Wiederholen der Schritte a') und a) für mindestens eine zweite definierte Kachel.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede Schicht ein Fenster umfaßt, und wobei das Bild eine Anzeige für ein Fenstersystem umfaßt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Schritt a.7) umfaßt: a.7') Rückholen eines Markers, der eine oberste veränderte Schicht kennzeichnet; a.8) Ermitteln, ob der Schritt a.2) für die gekennzeichnete oberste veränderte Schicht durchgeführt wurde; und a.9) Ausgeben des Akkumulator-Farbwerts in Reaktion darauf, daß der Schritt a.2) für die gekennzeichnete oberste veränderte Schicht durchgeführt wurde.
System zum Kombinieren von zumindest zwei überlappenden Schichten, um ein Bild wiederzugeben, wobei das Bild mehrere Bildpunkte enthält, jede überlappende Schicht mehrere Schicht-Bildpunkte enthält und jeder Schicht-Bildpunkt einem der Bildpunkte entspricht, wobei das System umfaßt: einen Kachel-Unterteiler zum Unterteilen des Bildes in mehrere Kacheln, wobei jede Kachel eine Untergruppe von Bildpunkten enthält und jede Kachel mindestens einer Untergruppe von überlappenden Schichten zugeordnet ist; einen Akkumulator zum Initialisieren eines Akkumulator-Farbwerts für mindestens einen Bildpunkt in der definierten Kachel; einen Schichtenauswähler, der mit dem Kachel-Unterteiler gekoppelt ist, um sukzessiv jede aus mindestens einer Untergruppe der überlappenden Schichten auszuwählen, die zu der Untergruppe gehört, welche derjenigen zugeordnet ist, die den Bildpunkt in der Gruppe von mindestens zwei Schichten enthält, wobei jede ausgewählte Schicht einen Schicht-Bildpunkt aufweist, der dem Bildpunkt entspricht, wobei der Schicht-Bildpunkt einen Farbwert hat; einen Zusammensteller, der mit dem Schichtenauswähler und dem Akkumulator gekoppelt ist, um für jede sukzessiv ausgewählte Schicht den Farbwert des Schicht-Bildpunktes mit dem Akkumulator-Farbwert zusammenzustellen und das Ergebnis im Akkumulator zu speichern; und eine Ausgabeeinheit, die mit dem Akkumulator gekoppelt ist, um den Akkumulator-Farbwert auszugeben.
System nach Anspruch 14, wobei jeder Schicht-Bildpunkt einen Opakwert aufweist, und wobei: der Akkumulator ferner einen Akkumulator-Opazitätswert initialisiert; der Zusammensteller ferner den Opazitätswert des Schicht-Bildpunkts mit dem Akkumulator-Opazitätswert zusammenstellt und das Ergebnis im Akkumulator speichert; und die Untergruppe der überlappenden Schichten, die von dem Schichtenauswähler ausgewählt wurden in Reaktion auf einen Vergleich des Akkumulators-Opazitätswerts mit einem Voll-Opazitätswert ermittelt wird.
System nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Schichtenauswähler sukzessiv Schichten auswählt, indem eine oberste verbleibende Schicht der Gruppe von mindestens zwei Schichten ausgewählt wird.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Ausgabeeinheit den Akkumulatorwert an einen Bildspeicher ausgibt.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 17, das ferner eine Anzeigeeinheit umfaßt, die zum Anzeigen des Bildes mit der Ausgabeeinheit gekoppelt ist.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei jeder Schichtenauswähler, Zusammensteller, Akkumulator und jede Ausgabeeinheit jeden Bildpunkt in der definierten Kachel bearbeitet.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei der Schichtenauswähler, der Zusammensteller, der Akkumulator und die Ausgabeeinheit jeweils mindestens zwei Bildpunkte gleichzeitig bearbeiten.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 20, das ferner einen zweiten Akkumulator umfaßt, der mit dem Zusammensteller gekoppelt ist, wobei: der zweite Akkumulator einen zweiten Akkumulator-Farbwert für einen zweiten Bildpunkt in der definierten Kachel initialisiert; der Schichtenauswähler eine der Schichten aus der Gruppe von mindestens zwei Schichten mit einem zweiten Schicht-Bildpunkt auswählt, welcher dem zweiten Bildpunkt entspricht, gleichzeitig mit dem sukzessiven Auswählen jeder aus zumindest einer Untergruppe der Schichten aus der Gruppe von mindestens zwei Schichten mit einem Schicht-Bildpunkt, der dem ersten Bildpunkt entspricht, wobei der zweite Schicht-Bildpunkt einen Farbwert aufweist; der Zusammensteller gleichzeitig mit dem Zusammenstellen des ersten Farbwerts des Schicht-Bildpunkts mit dem Akkumulator-Farbwert den Farbwert des zweiten Schicht-Bildpunkts mit dem zweiten Akkumulator-Farbwert zusammenstellt und das Ergebnis im zweiten Akkumulator speichert; und die Ausgabeeinheit den zweiten Akkumulator-Farbwert ausgibt.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 21, wobei mindestens eine der Schichten der Gruppe von mindestens zwei Schichten nicht rechteckig ist.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 22, wobei mindestens ein Bildpunkt der mindestens einen Schicht der Gruppe von mindestens zwei Schichten transparent ist und der Zusammensteller in Reaktion darauf, daß der Schicht-Bildpunkt transparent ist, den Akkumulator-Farbwert beibehält; und in Reaktion darauf, daß der Schicht-Bildpunkt nicht transparent ist, den Farbwert des Schicht-Bildpunkts mit dem Akkumulator-Farbwert zusammenstellt.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 23, wobei der Kachel-Unterteiler als eine zweite Kachel ein zweites Überlappungsgebiet zwischen einer zweiten Gruppe von mindestens zwei Schichten definiert, wobei die Kachel eine zweite Untergruppe der Bildpunkte umfaßt; der Akkumulator einen zweiten Akkumulator-Farbwert für mindestens einen Bildpunkt in der zweiten definierten Kachel initialisiert; der Schichtenauswähler jede der mindestens einen Untergruppe der Schichten aus der zweiten Gruppe von mindestens zwei Schichten sukzessiv auswählt, wobei jede ausgewählte Schicht einen Schicht-Bildpunkt, der dem Bildpunkt entspricht, und der Schicht-Bildpunkt einen Farbwert aufweist; der Zusammensteller für jede sukzessiv ausgewählte Schicht den Farbwert des Schicht-Bildpunkts mit dem zweiten Akkumulator-Farbwert zusammenstellt und das Ergebnis im Akkumulator speichert; und die Ausgabeeinheit den zweiten Akkumulator-Farbwert ausgibt.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 24, wobei jede Schicht ein Fenster umfaßt und das Bild eine Anzeige für ein Fenstersystem umfaßt.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 25, das ferner umfaßt: ein Marker-Verarbeitungsmodul, das mit dem Schichtenauswähler gekoppelt ist, um einen Marker zurückzuholen, welcher eine oberste veränderte Schicht kennzeichnet, und um zu ermitteln, ob der Schichtenauswähler die gekennzeichnete oberste veränderte Schicht bearbeitet hat, wobei die Ausgabeeinheit den Akkumulator-Farbwert in Reaktion darauf ausgibt, daß das Marker-Verarbeitungsmodul angibt, daß der Schichtenauswähler die gekennzeichnete oberste veränderte Schicht bearbeitet hat.
Computerprogrammprodukt mit einem bei Computern verwendbaren Medium mit einem darin verkörperten computerlesbaren Code, um mindestens zwei überlappende Schichten zum Wiedergeben eines Bildes zu kombinieren, wobei das Bild mehrere Bildpunkte enthält, jede überlappende Schicht mehrere Schicht-Bildpunkte enthält, jeder Schicht-Bildpunkt einem der Bildpunkte entspricht und das Computerprogrammprodukt umfaßt: Einrichtungen für einen computerlesbaren Programmcode, die konfiguriert sind, um einen Computer dazu zu veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 28 oder 29 durchzuführen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei eine erste Schicht der Gruppe eine zweite Schicht der Gruppe überlappt und wobei jede Schicht Grenzen umfaßt, die durch Ränder definiert sind, und mindestens ein Rand der ersten Schicht in den Grenzen der zweiten Schicht liegt und wobei der Schritt a') umfaßt: Unterteilen der zweiten Schicht entlang einer Linie, die einer Verlängerung mindestens eines Randes der ersten Schicht entspricht, welche innerhalb der Grenzen der zweiten Schicht liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder 28, wobei: der Schritt a.2) ein Auswählen einer der Schichten aus der Gruppe von mindestens zwei Schichten umfaßt, wobei die ausgewählte Schicht einen Schicht-Bildpunkt umfaßt, der dem Bildpunkt entspricht, und der Schicht-Bildpunkt einen Farbwert und einen Alphawert aufweist; und der Schritt a.3) ein Zusammenstellen des Farbwerts des Schicht-Bildpunkts mit dem Akkumulator-Farbwert unter Verwendung des Alphawerts umfaßt.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 26, wobei eine erste der Schichten aus der Gruppe eine zweite Schicht aus der Gruppe überlappt, und wobei jede Schicht Grenzen umfaßt, die durch Ränder definiert sind, und mindestens ein Rand der ersten Schicht innerhalb der Grenzen der zweiten Schicht liegt und der Kachel-Unterteiler die zweite Schicht entlang einer Linie unterteilt, die einer Verlängerung des mindestens einen Randes der ersten Schicht entspricht, die innerhalb der Grenzen der zweiten Schicht liegt.
System nach einem der Ansprüche 14 bis 26 oder 30, wobei: der Schichtenauswähler sukzessiv jede der mindestens einen Untergruppe der Schichten aus der Gruppe der zumindest zwei Schichten auswählt und jede ausgewählte Schicht einen Schicht-Bildpunkt aufweist, der einem Bildpunkt entspricht, wobei der Schicht-Bildpunkt einen Farbwert und einen Alphawert hat; und der Zusammensteller den Farbwert des Schicht-Bildpunkts mit dem Akkumulator-Farbwert unter Verwendung des Alphawerts zusammenstellt.