JP2001118083A - 図形データ処理装置 - Google Patents
図形データ処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 あまり容量の大きくない複数のＺバッファや
フレームバッファを用いて、処理能力の高いＺバッファ
法での図形データ処理装置を提供する。 【解決手段】 スクリーンを分割して分割スクリーンご
とに処理を行うようにデータ処理部３２を並列化する。
各分割スクリーンに対応したデータ処理部３２ごとにク
リッピングを行って、Ｚバッファ法により、スクリーン
上のピクセルに対応したＺ値とＺバッファに記憶されて
いるＺ値との比較を行う。
フレームバッファを用いて、処理能力の高いＺバッファ
法での図形データ処理装置を提供する。 【解決手段】 スクリーンを分割して分割スクリーンご
とに処理を行うようにデータ処理部３２を並列化する。
各分割スクリーンに対応したデータ処理部３２ごとにク
リッピングを行って、Ｚバッファ法により、スクリーン
上のピクセルに対応したＺ値とＺバッファに記憶されて
いるＺ値との比較を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｚバッファ法によ
り陰面消去を行って３次元図形を２次元表示するために
図形データを処理する図形データ処理装置に関する。
り陰面消去を行って３次元図形を２次元表示するために
図形データを処理する図形データ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータグラフィックス（ＣＧ）の
一般的な図形データ処理装置は、物体を３次元空間に配
置した複数のポリゴンと呼ばれる多角形によって表現
し、３次元空間における視点位置、光源位置を決め、視
点から見た画像を生成する。
一般的な図形データ処理装置は、物体を３次元空間に配
置した複数のポリゴンと呼ばれる多角形によって表現
し、３次元空間における視点位置、光源位置を決め、視
点から見た画像を生成する。
【０００３】図２は、従来の図形データ処理装置の一実
施例を示す構成図である。従来の図形データ処理装置
は、モデリング・視野変換部１０、Ｚ面クリッピング部
１２、頂点輝度計算部１４、透視変換部１６、ＸＹ面ク
リッピング部１８、ビューポート変換部２０、頂点輝度
・Ｚ値内挿部２２、Ｚ値比較部２４、Ｚバッファ２６、
フレームバッファ２８、出力部３０により構成されてい
る。
施例を示す構成図である。従来の図形データ処理装置
は、モデリング・視野変換部１０、Ｚ面クリッピング部
１２、頂点輝度計算部１４、透視変換部１６、ＸＹ面ク
リッピング部１８、ビューポート変換部２０、頂点輝度
・Ｚ値内挿部２２、Ｚ値比較部２４、Ｚバッファ２６、
フレームバッファ２８、出力部３０により構成されてい
る。
【０００４】まず、物体を表現した多角形の頂点座標や
物体の色、視点座標、視線の向き、光源座標、光線の向
き、光源の種類（平行光源、点光源）、光源の色などの
生成したい画像の基本的なデータとなるシーンデータを
モデリング・視野変換部１０に入力する。モデリング・
視野変換部１０において、多角形、光源、視点の位置を
定義した３次元座標を、視点を原点としＺ軸が視線の向
きと平行な３次元座標に変換する。変換後の３次元座標
系を視点座標系と呼ぶ。
物体の色、視点座標、視線の向き、光源座標、光線の向
き、光源の種類（平行光源、点光源）、光源の色などの
生成したい画像の基本的なデータとなるシーンデータを
モデリング・視野変換部１０に入力する。モデリング・
視野変換部１０において、多角形、光源、視点の位置を
定義した３次元座標を、視点を原点としＺ軸が視線の向
きと平行な３次元座標に変換する。変換後の３次元座標
系を視点座標系と呼ぶ。
【０００５】Ｚ面クリッピング部１２において、視点座
標系のＺ軸に垂直なスクリーンを定義する。視点から見
てスクリーンを含む平面の手前に多角形全体が出ている
場合、その多角形を破棄し、多角形の一部が出ている場
合、出ている部分のみを破棄する。頂点輝度計算部１４
において、光源座標、光線の向き、光源の種類、光源の
色、多角形の頂点座標、多角形の法線ベクトル、多角形
が表現している物体の色などのシーンデータから、多角
形の頂点における輝度を計算する。
標系のＺ軸に垂直なスクリーンを定義する。視点から見
てスクリーンを含む平面の手前に多角形全体が出ている
場合、その多角形を破棄し、多角形の一部が出ている場
合、出ている部分のみを破棄する。頂点輝度計算部１４
において、光源座標、光線の向き、光源の種類、光源の
色、多角形の頂点座標、多角形の法線ベクトル、多角形
が表現している物体の色などのシーンデータから、多角
形の頂点における輝度を計算する。
【０００６】図３は座標変換の説明図である。透視変換
部１６において、視点座標系を透視座標系に変換する。
透視座標系は視点から見てスクリーンを透視した空間
を、スクリーンの横をＸ＝−１からＸ＝１の範囲、スク
リーンの縦をＹ＝−１からＹ＝１の範囲、Ｚ軸とスクリ
ーンの交点を原点、Ｚ軸方向に無限大の位置をＺ＝１と
定める座標系である。斜線部がスクリーンに投影され表
示される空間である。ＸＹ面クリッピング部１８におい
て、透視座標系のＸＹ座標であるＸ＝−１からＸ＝１の
範囲、Ｙ＝−１からＹ＝１の範囲の外側に多角形全体が
出ている場合、その多角形を破棄し、多角形の一部が出
ている場合、出ている部分のみを破棄する。
部１６において、視点座標系を透視座標系に変換する。
透視座標系は視点から見てスクリーンを透視した空間
を、スクリーンの横をＸ＝−１からＸ＝１の範囲、スク
リーンの縦をＹ＝−１からＹ＝１の範囲、Ｚ軸とスクリ
ーンの交点を原点、Ｚ軸方向に無限大の位置をＺ＝１と
定める座標系である。斜線部がスクリーンに投影され表
示される空間である。ＸＹ面クリッピング部１８におい
て、透視座標系のＸＹ座標であるＸ＝−１からＸ＝１の
範囲、Ｙ＝−１からＹ＝１の範囲の外側に多角形全体が
出ている場合、その多角形を破棄し、多角形の一部が出
ている場合、出ている部分のみを破棄する。
【０００７】ビューポート変換部２０において、透視座
標系からスクリーン座標系への変換を行う。スクリーン
座標系はスクリーンのピクセル数を考慮して、ＸＹ座標
をスクリーンのピクセル数に合わせ、Ｚ軸方向をＺ＝０
からＺ＝２32−１の範囲の整数値となるように定める座
標系である。透視座標系においてＸ＝−１からＸ＝１の
範囲、Ｙ＝−１からＹ＝１の範囲で表されたスクリーン
を、Ｘ＝０からＸ＝｛横のピクセル数−１｝の範囲、Ｙ
＝｛縦のピクセル数−１｝からＹ＝０の範囲に変換す
る。また、透視座標系においてＺ＝０からＺ＝１の範囲
で表された奥行きを、Ｚ＝０からＺ＝２32−１の範囲の
整数値となるように変換する。２32は一般にＺバッファ
のビット数が４バイト＝３２ビットであることによるも
のである。
標系からスクリーン座標系への変換を行う。スクリーン
座標系はスクリーンのピクセル数を考慮して、ＸＹ座標
をスクリーンのピクセル数に合わせ、Ｚ軸方向をＺ＝０
からＺ＝２32−１の範囲の整数値となるように定める座
標系である。透視座標系においてＸ＝−１からＸ＝１の
範囲、Ｙ＝−１からＹ＝１の範囲で表されたスクリーン
を、Ｘ＝０からＸ＝｛横のピクセル数−１｝の範囲、Ｙ
＝｛縦のピクセル数−１｝からＹ＝０の範囲に変換す
る。また、透視座標系においてＺ＝０からＺ＝１の範囲
で表された奥行きを、Ｚ＝０からＺ＝２32−１の範囲の
整数値となるように変換する。２32は一般にＺバッファ
のビット数が４バイト＝３２ビットであることによるも
のである。
【０００８】頂点輝度・Ｚ値内挿部２２において、頂点
輝度計算部１４で求めた多角形頂点の輝度及び多角形の
頂点のＺ軸方向の座標値を内挿して、多角形の内部の点
での輝度とＺ軸方向の座標値を算出する。このＺ軸方向
の座標値をＺ値と呼ぶ。Ｚ値比較部２４において、頂点
輝度・Ｚ値内挿部２２で求めたスクリーン上のピクセル
に対応したＺ値とＺバッファ２６に記憶されているＺ値
とを比較する。頂点輝度・Ｚ値内挿部２２で求めたＺ値
の方が小さい場合には、Ｚバッファ２６に内挿で求めた
Ｚ値を記憶させ、フレームバッファ２８に内挿で求めた
輝度を記憶させる。頂点輝度・Ｚ値内挿部２２で求めた
Ｚ値の方が大きい場合は、Ｚバッファ２６、フレームバ
ッファ２８への記憶は行わない。なお、Ｚバッファ２
６、フレームバッファ２８はシーンデータをモデリング
・視野変換部１０に入力する前にあらかじめ初期化され
ている。
輝度計算部１４で求めた多角形頂点の輝度及び多角形の
頂点のＺ軸方向の座標値を内挿して、多角形の内部の点
での輝度とＺ軸方向の座標値を算出する。このＺ軸方向
の座標値をＺ値と呼ぶ。Ｚ値比較部２４において、頂点
輝度・Ｚ値内挿部２２で求めたスクリーン上のピクセル
に対応したＺ値とＺバッファ２６に記憶されているＺ値
とを比較する。頂点輝度・Ｚ値内挿部２２で求めたＺ値
の方が小さい場合には、Ｚバッファ２６に内挿で求めた
Ｚ値を記憶させ、フレームバッファ２８に内挿で求めた
輝度を記憶させる。頂点輝度・Ｚ値内挿部２２で求めた
Ｚ値の方が大きい場合は、Ｚバッファ２６、フレームバ
ッファ２８への記憶は行わない。なお、Ｚバッファ２
６、フレームバッファ２８はシーンデータをモデリング
・視野変換部１０に入力する前にあらかじめ初期化され
ている。
【０００９】このようにＺバッファに最新のＺ値を記憶
させて、そのＺ値を用いて陰面消去を行う。すべての多
角形に関して、Ｚ値を算出しＺバッファ２６に記憶され
ているＺ値と比較する処理が終了したら、フレームバッ
ファ２８から出力部３０を通じて、スクリーン上の各ピ
クセルに対応した輝度を表示データとして出力する。
させて、そのＺ値を用いて陰面消去を行う。すべての多
角形に関して、Ｚ値を算出しＺバッファ２６に記憶され
ているＺ値と比較する処理が終了したら、フレームバッ
ファ２８から出力部３０を通じて、スクリーン上の各ピ
クセルに対応した輝度を表示データとして出力する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】Ｚバッファやフレーム
バッファは画像化しようとする画面全体のＺ値や輝度を
記憶しなければならず、多角形単位で並列処理すること
はできない。したがって、Ｚ値比較部において、スクリ
ーン上のピクセルに対応したＺ値とＺバッファに記憶さ
れているＺ値とを比較する処理も、多角形単位で並列化
することができない。このため、Ｚ値を記憶するＺバッ
ファやフレームバッファには大容量のメモリが必要であ
った。
バッファは画像化しようとする画面全体のＺ値や輝度を
記憶しなければならず、多角形単位で並列処理すること
はできない。したがって、Ｚ値比較部において、スクリ
ーン上のピクセルに対応したＺ値とＺバッファに記憶さ
れているＺ値とを比較する処理も、多角形単位で並列化
することができない。このため、Ｚ値を記憶するＺバッ
ファやフレームバッファには大容量のメモリが必要であ
った。
【００１１】本発明は、Ｚバッファ法により陰面消去を
行って画像を表示するために、図形データを処理する処
理能力の高い図形データ処理装置を提供することを目的
としている。
行って画像を表示するために、図形データを処理する処
理能力の高い図形データ処理装置を提供することを目的
としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記従来の
問題を鑑み、スクリーンを分割して分割スクリーンごと
に処理を行うようにデータ処理部を並列化する。各分割
スクリーンに対応したデータ処理部ごとにクリッピング
を行って、Ｚバッファ法によりスクリーン上のピクセル
に対応したＺ値とＺバッファに記憶されているＺ値との
比較を行う。
問題を鑑み、スクリーンを分割して分割スクリーンごと
に処理を行うようにデータ処理部を並列化する。各分割
スクリーンに対応したデータ処理部ごとにクリッピング
を行って、Ｚバッファ法によりスクリーン上のピクセル
に対応したＺ値とＺバッファに記憶されているＺ値との
比較を行う。
【００１３】すなわち本発明によれば、３次元空間に配
置された物体を近似する多角形を、視点を原点とする視
点座標系に設定するモデリング・視野変換部と、前記視
点座標系のＺ軸に垂直な方向にスクリーンを定め、前記
スクリーンより前記視点に近い側に存在する前記多角形
のデータを破棄するＺ面クリッピング部と、前記多角形
の頂点の輝度を算出する頂点輝度計算部と、前記視点座
標系を透視座標系に変換する透視変換部と、前記スクリ
ーンが分割された複数の分割スクリーンのそれぞれに対
応する複数のデータ処理部と、前記複数のデータ処理部
により算出されたデータを選択し出力する出力セレクタ
とを、有するものであって、前記複数のデータ処理部の
各々が、前記分割スクリーンの前記透視座標系における
Ｘ座標及びＹ座標の範囲の外にある多角形データを破棄
するＸＹ面クリッピング部と、前記透視座標系からスク
リーン座標系への変換を行うビューポート変換部と、前
記頂点輝度計算部で求めた前記輝度及び前記スクリーン
座標系上での前記多角形の頂点のＺ軸方向の座標値を内
挿して、前記多角形の内部の点の輝度及び前記多角形の
内部の点のＺ軸方向の座標値を算出する頂点輝度・Ｚ値
内挿部と、あらかじめＺ値が記憶されているＺバッファ
と、前記多角形の内部の点のＺ軸方向の座標値と前記Ｚ
値の大きさとを比較するＺ値比較部と、前記Ｚ値比較部
での比較結果に応じて、前記頂点輝度・Ｚ値内挿部で求
めた前記多角形の内部の点の輝度を記憶するフレームバ
ッファとにより構成され、前記各Ｚ値比較部での比較の
結果、前記多角形の内部の点のＺ軸方向の座標値が前記
Ｚバッファに記憶されているＺ値より小さい場合、前記
多角形の内部の点の輝度を前記フレームバッファに記憶
し、前記多角形の内部の点のＺ軸方向の座標値を前記Ｚ
値として前記Ｚバッファに記憶するよう構成された図形
データ処理装置が提供される。
置された物体を近似する多角形を、視点を原点とする視
点座標系に設定するモデリング・視野変換部と、前記視
点座標系のＺ軸に垂直な方向にスクリーンを定め、前記
スクリーンより前記視点に近い側に存在する前記多角形
のデータを破棄するＺ面クリッピング部と、前記多角形
の頂点の輝度を算出する頂点輝度計算部と、前記視点座
標系を透視座標系に変換する透視変換部と、前記スクリ
ーンが分割された複数の分割スクリーンのそれぞれに対
応する複数のデータ処理部と、前記複数のデータ処理部
により算出されたデータを選択し出力する出力セレクタ
とを、有するものであって、前記複数のデータ処理部の
各々が、前記分割スクリーンの前記透視座標系における
Ｘ座標及びＹ座標の範囲の外にある多角形データを破棄
するＸＹ面クリッピング部と、前記透視座標系からスク
リーン座標系への変換を行うビューポート変換部と、前
記頂点輝度計算部で求めた前記輝度及び前記スクリーン
座標系上での前記多角形の頂点のＺ軸方向の座標値を内
挿して、前記多角形の内部の点の輝度及び前記多角形の
内部の点のＺ軸方向の座標値を算出する頂点輝度・Ｚ値
内挿部と、あらかじめＺ値が記憶されているＺバッファ
と、前記多角形の内部の点のＺ軸方向の座標値と前記Ｚ
値の大きさとを比較するＺ値比較部と、前記Ｚ値比較部
での比較結果に応じて、前記頂点輝度・Ｚ値内挿部で求
めた前記多角形の内部の点の輝度を記憶するフレームバ
ッファとにより構成され、前記各Ｚ値比較部での比較の
結果、前記多角形の内部の点のＺ軸方向の座標値が前記
Ｚバッファに記憶されているＺ値より小さい場合、前記
多角形の内部の点の輝度を前記フレームバッファに記憶
し、前記多角形の内部の点のＺ軸方向の座標値を前記Ｚ
値として前記Ｚバッファに記憶するよう構成された図形
データ処理装置が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の図形データ処理
装置に係る一実施形態を示す構成図である。本発明の図
形データ処理装置は、モデリング・視野変換部１０、Ｚ
面クリッピング部１２、頂点輝度計算部１４、透視変換
部１６、出力セレクタ３４と複数のデータ処理部３２に
より構成されている。各データ処理部３２は、ＸＹ面ク
リッピング部１８、ビューポート変換部２０、頂点輝度
・Ｚ値内挿部２２、Ｚ値比較部２４、Ｚバッファ２６、
フレームバッファ２８により構成されている。データ処
理部３２は画像の分割数だけ必要となる。すなわち、画
像をｎ分割する場合はデータ処理部もｎ個必要となる。
本実施例では、画像を横に２分割し、２つのデータ処理
部３２Ａ、データ処理部３２Ｂを設ける場合を説明す
る。
装置に係る一実施形態を示す構成図である。本発明の図
形データ処理装置は、モデリング・視野変換部１０、Ｚ
面クリッピング部１２、頂点輝度計算部１４、透視変換
部１６、出力セレクタ３４と複数のデータ処理部３２に
より構成されている。各データ処理部３２は、ＸＹ面ク
リッピング部１８、ビューポート変換部２０、頂点輝度
・Ｚ値内挿部２２、Ｚ値比較部２４、Ｚバッファ２６、
フレームバッファ２８により構成されている。データ処
理部３２は画像の分割数だけ必要となる。すなわち、画
像をｎ分割する場合はデータ処理部もｎ個必要となる。
本実施例では、画像を横に２分割し、２つのデータ処理
部３２Ａ、データ処理部３２Ｂを設ける場合を説明す
る。
【００１５】モデリング・視野変換部１０から透視変換
部１６までの処理過程は従来と同様である。透視変換部
１６から出力されたデータは、データ処理部３２Ａ及び
データ処理部３２ＢのＸＹ面クリッピング部１８に送ら
れる。透視変換部１６から出力されたデータは、後述の
処理により分割スクリーンごとにデータが分けられ、並
列処理される。
部１６までの処理過程は従来と同様である。透視変換部
１６から出力されたデータは、データ処理部３２Ａ及び
データ処理部３２ＢのＸＹ面クリッピング部１８に送ら
れる。透視変換部１６から出力されたデータは、後述の
処理により分割スクリーンごとにデータが分けられ、並
列処理される。
【００１６】図４（ａ）は、横に２分割されたスクリー
ンの模式図である。図４（ｂ）は縦に２分割されたスク
リーンの模式図である。図４（ａ）に示すようにスクリ
ーンを横に２分割する場合を説明する。データ処理部３
２Ａ、３２Ｂは、図４（ａ）の分割スクリーンＡ、Ｂに
対応している。データ処理部３２ＡのＸＹ面クリッピン
グ部１８において、透視座標系のＸＹ座標であるＸ＝−
１からＸ＝１の範囲、Ｙ＝−１からＹ＝０の範囲の外側
に多角形全体が出ている場合、その多角形を破棄し、多
角形の一部が出ている場合、出ている部分のみを破棄す
る。
ンの模式図である。図４（ｂ）は縦に２分割されたスク
リーンの模式図である。図４（ａ）に示すようにスクリ
ーンを横に２分割する場合を説明する。データ処理部３
２Ａ、３２Ｂは、図４（ａ）の分割スクリーンＡ、Ｂに
対応している。データ処理部３２ＡのＸＹ面クリッピン
グ部１８において、透視座標系のＸＹ座標であるＸ＝−
１からＸ＝１の範囲、Ｙ＝−１からＹ＝０の範囲の外側
に多角形全体が出ている場合、その多角形を破棄し、多
角形の一部が出ている場合、出ている部分のみを破棄す
る。
【００１７】また、データ処理部３２ＢのＸＹ面クリッ
ピング部１８において、透視座標系のＸＹ座標であるＸ
＝−１からＸ＝１の範囲、Ｙ＝０からＹ＝１の範囲の外
側に多角形全体が出ている場合、その多角形を破棄し、
多角形の一部が出ている場合、出ている部分のみを破棄
する。
ピング部１８において、透視座標系のＸＹ座標であるＸ
＝−１からＸ＝１の範囲、Ｙ＝０からＹ＝１の範囲の外
側に多角形全体が出ている場合、その多角形を破棄し、
多角形の一部が出ている場合、出ている部分のみを破棄
する。
【００１８】データ処理部３２Ａのビューポート変換部
２０は、透視座標系においてＸ＝−１からＸ＝１の範
囲、Ｙ＝−１からＹ＝０の範囲で表されたスクリーン
を、Ｘ＝０からＸ＝｛横のピクセル数−１｝の範囲、Ｙ
＝｛縦のピクセル数／２−１｝からＹ＝０の範囲に、透
視座標系においてＺ＝０からＺ＝１の範囲で表された奥
行きを、Ｚ＝０からＺ＝２32−１の範囲の整数値に変換
する。
２０は、透視座標系においてＸ＝−１からＸ＝１の範
囲、Ｙ＝−１からＹ＝０の範囲で表されたスクリーン
を、Ｘ＝０からＸ＝｛横のピクセル数−１｝の範囲、Ｙ
＝｛縦のピクセル数／２−１｝からＹ＝０の範囲に、透
視座標系においてＺ＝０からＺ＝１の範囲で表された奥
行きを、Ｚ＝０からＺ＝２32−１の範囲の整数値に変換
する。
【００１９】データ処理部３２Ｂのビューポート変換部
２０は、透視座標系においてＸ＝−１からＸ＝１の範
囲、Ｙ＝０からＹ＝１の範囲で表されたスクリーンを、
Ｘ＝０からＸ＝｛横のピクセル数−１｝の範囲、Ｙ＝
｛縦のピクセル数／２−１｝からＹ＝０の範囲に、透視
座標系においてＺ＝０からＺ＝１の範囲で表された奥行
きを、Ｚ＝０から２32−１の範囲の整数値に変換する。
２０は、透視座標系においてＸ＝−１からＸ＝１の範
囲、Ｙ＝０からＹ＝１の範囲で表されたスクリーンを、
Ｘ＝０からＸ＝｛横のピクセル数−１｝の範囲、Ｙ＝
｛縦のピクセル数／２−１｝からＹ＝０の範囲に、透視
座標系においてＺ＝０からＺ＝１の範囲で表された奥行
きを、Ｚ＝０から２32−１の範囲の整数値に変換する。
【００２０】データ処理部中の頂点輝度・Ｚ値内挿部２
２での処理からフレームバッファ２８への書き込みまで
は従来と同様である。このようにして、各分割スクリー
ンに対応して、各データ処理部単位で各分割スクリーン
のピクセルに対して並列処理を行う。すべてのシーンデ
ータの処理が終了したら、出力セレクタ３４を通じて、
２つのフレームバッファ２８から各分割スクリーンの表
示データを出力する。
２での処理からフレームバッファ２８への書き込みまで
は従来と同様である。このようにして、各分割スクリー
ンに対応して、各データ処理部単位で各分割スクリーン
のピクセルに対して並列処理を行う。すべてのシーンデ
ータの処理が終了したら、出力セレクタ３４を通じて、
２つのフレームバッファ２８から各分割スクリーンの表
示データを出力する。
【００２１】次に、図４（ｂ）に示すようにスクリーン
を縦に２分割する場合を説明する。スクリーンを横に２
分割した場合と同様、各データ処理部３２Ａ、３２Ｂは
図４（ｂ）の分割スクリーンＡ、Ｂに対応している。Ｘ
Ｙ面クリッピング部１８で多角形を破棄する範囲、ビュ
ーポート変換部２０で変換する座標系が、スクリーンを
横に２分割した場合と異なっている。
を縦に２分割する場合を説明する。スクリーンを横に２
分割した場合と同様、各データ処理部３２Ａ、３２Ｂは
図４（ｂ）の分割スクリーンＡ、Ｂに対応している。Ｘ
Ｙ面クリッピング部１８で多角形を破棄する範囲、ビュ
ーポート変換部２０で変換する座標系が、スクリーンを
横に２分割した場合と異なっている。
【００２２】スクリーンを縦に２分割する場合、データ
処理部３２ＡのＸＹ面クリッピング部１８において、透
視座標系のＸＹ座標であるＸ＝−１からＸ＝０の範囲、
Ｙ＝−１からＹ＝１の範囲の外側に多角形全体が出てい
る場合、その多角形を破棄し、多角形の一部が出ている
場合、出ている部分のみを破棄する。
処理部３２ＡのＸＹ面クリッピング部１８において、透
視座標系のＸＹ座標であるＸ＝−１からＸ＝０の範囲、
Ｙ＝−１からＹ＝１の範囲の外側に多角形全体が出てい
る場合、その多角形を破棄し、多角形の一部が出ている
場合、出ている部分のみを破棄する。
【００２３】また、データ処理部３２ＢのＸＹ面クリッ
ピング部１８において、透視座標系のＸＹ座標であるＸ
＝０からＸ＝１の範囲、Ｙ＝−１からＹ＝１の範囲の外
側に多角形全体が出ている場合、その多角形を破棄し、
多角形の一部が出ている場合、出ている部分のみを破棄
する。
ピング部１８において、透視座標系のＸＹ座標であるＸ
＝０からＸ＝１の範囲、Ｙ＝−１からＹ＝１の範囲の外
側に多角形全体が出ている場合、その多角形を破棄し、
多角形の一部が出ている場合、出ている部分のみを破棄
する。
【００２４】データ処理部３２Ａのビューポート変換部
２０において、透視座標系からスクリーン座標系への変
換を行う場合、透視座標系においてＸ＝−１からＸ＝０
の範囲、Ｙ＝−１からＹ＝１の範囲で表されたスクリー
ンを、Ｘ＝０からＸ＝｛横のピクセル数／２−１｝の範
囲、Ｙ＝｛縦のピクセル数／２−１｝からＹ＝０の範囲
に変換する。また、透視座標系においてＺ＝０からＺ＝
１の範囲で表された奥行きを、Ｚ＝０からＺ＝２32−１
の範囲の整数値となるように変換する。
２０において、透視座標系からスクリーン座標系への変
換を行う場合、透視座標系においてＸ＝−１からＸ＝０
の範囲、Ｙ＝−１からＹ＝１の範囲で表されたスクリー
ンを、Ｘ＝０からＸ＝｛横のピクセル数／２−１｝の範
囲、Ｙ＝｛縦のピクセル数／２−１｝からＹ＝０の範囲
に変換する。また、透視座標系においてＺ＝０からＺ＝
１の範囲で表された奥行きを、Ｚ＝０からＺ＝２32−１
の範囲の整数値となるように変換する。
【００２５】また、データ処理部３２Ｂのビューポート
変換部２０において、透視座標系からスクリーン座標系
への変換を行う場合、透視座標系においてＸ＝０からＸ
＝１の範囲、Ｙ＝−１からＹ＝１の範囲で表されたスク
リーンを、Ｘ＝０からＸ＝｛横のピクセル数／２−
１｝、Ｙ＝｛縦のピクセル数−１｝からＹ＝０の範囲に
変換する。また、透視座標系においてＺ＝０からＺ＝１
の範囲で表された奥行きを、Ｚ＝０からＺ＝２32−１の
範囲の整数値となるように変換する。
変換部２０において、透視座標系からスクリーン座標系
への変換を行う場合、透視座標系においてＸ＝０からＸ
＝１の範囲、Ｙ＝−１からＹ＝１の範囲で表されたスク
リーンを、Ｘ＝０からＸ＝｛横のピクセル数／２−
１｝、Ｙ＝｛縦のピクセル数−１｝からＹ＝０の範囲に
変換する。また、透視座標系においてＺ＝０からＺ＝１
の範囲で表された奥行きを、Ｚ＝０からＺ＝２32−１の
範囲の整数値となるように変換する。
【００２６】上記のように横又は縦にスクリーンを２分
割した場合、データ処理部の有するＸＹ面クリッピング
部１８、ビューポート変換部２０、頂点輝度・Ｚ値内挿
部２２、Ｚ値比較部２４、Ｚバッファ２６、フレームバ
ッファ２８の容量が従来の１／２の容量であっても、従
来と同程度の画像処理能力を有する。
割した場合、データ処理部の有するＸＹ面クリッピング
部１８、ビューポート変換部２０、頂点輝度・Ｚ値内挿
部２２、Ｚ値比較部２４、Ｚバッファ２６、フレームバ
ッファ２８の容量が従来の１／２の容量であっても、従
来と同程度の画像処理能力を有する。
【００２７】図５は４分割されたスクリーンの模式図で
ある。上記の実施例では、画像を２分割しているので２
つのデータ処理部３２Ａ、３２Ｂを使用しているが、図
５に示すように画像を４分割することも可能である。こ
の場合も４つのデータ処理部を使用して、各分割スクリ
ーンのデータを並列処理する。このスクリーン分割は縦
分割又は横分割のどちらも可能であり、その分割パター
ンは図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すパター
ンのいずれも可能である。
ある。上記の実施例では、画像を２分割しているので２
つのデータ処理部３２Ａ、３２Ｂを使用しているが、図
５に示すように画像を４分割することも可能である。こ
の場合も４つのデータ処理部を使用して、各分割スクリ
ーンのデータを並列処理する。このスクリーン分割は縦
分割又は横分割のどちらも可能であり、その分割パター
ンは図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すパター
ンのいずれも可能である。
【００２８】また、スクリーンをＮ分割して、各分割ス
クリーンのデータをＮ個のデータ処理部で並列処理する
ことも可能である。この場合、データ処理部の有するＸ
Ｙ面クリッピング部１８、ビューポート変換部２０、頂
点輝度・Ｚ値内挿部２２、Ｚ値比較部２４、Ｚバッファ
２６、フレームバッファ２８の容量が従来の１／Ｎの容
量であっても、従来と同程度の画像処理能力を有し、特
にＺバッファ２６、フレームバッファ２８の容量が小さ
い場合に効果を奏する。
クリーンのデータをＮ個のデータ処理部で並列処理する
ことも可能である。この場合、データ処理部の有するＸ
Ｙ面クリッピング部１８、ビューポート変換部２０、頂
点輝度・Ｚ値内挿部２２、Ｚ値比較部２４、Ｚバッファ
２６、フレームバッファ２８の容量が従来の１／Ｎの容
量であっても、従来と同程度の画像処理能力を有し、特
にＺバッファ２６、フレームバッファ２８の容量が小さ
い場合に効果を奏する。
【００２９】
【発明の効果】本発明では、スクリーンを分割して分割
スクリーンごとに処理を行うようにデータ処理部を並列
化し、各分割スクリーンに対応したデータ処理部ごとに
クリッピングを行うので、スクリーン上のピクセルに対
応したＺ値とＺバッファに記憶されているＺ値との比較
を分割スクリーンごとに行うことができる。分割スクリ
ーンごとに並列処理を行うことによって、従来よりも処
理能力の高い図形データ処理装置を実現することができ
る。また、分割スクリーンごとにＺバッファやフレーム
バッファが存在するので、１つのＺバッファ、１つのフ
レームバッファに対して大きな容量を必要としないとい
う効果がある。
スクリーンごとに処理を行うようにデータ処理部を並列
化し、各分割スクリーンに対応したデータ処理部ごとに
クリッピングを行うので、スクリーン上のピクセルに対
応したＺ値とＺバッファに記憶されているＺ値との比較
を分割スクリーンごとに行うことができる。分割スクリ
ーンごとに並列処理を行うことによって、従来よりも処
理能力の高い図形データ処理装置を実現することができ
る。また、分割スクリーンごとにＺバッファやフレーム
バッファが存在するので、１つのＺバッファ、１つのフ
レームバッファに対して大きな容量を必要としないとい
う効果がある。
【図１】本発明の図形データ処理装置に係る一実施形態
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】従来の図形データ処理装置の一実施形態を示す
構成図である。
構成図である。
【図３】座標変換の説明図である。
【図４】横又は縦に２分割されたスクリーンの模式図で
ある。
ある。
【図５】４分割されたスクリーンの模式図である。
１０ モデリング・視野変換部 １２ Ｚ面クリッピング部 １４ 頂点輝度計算部 １６ 透視変換部 １８ ＸＹ面クリッピング部 ２０ ビューポート変換部 ２２ 頂点輝度・Ｚ値内挿部 ２４ Ｚ値比較部 ２６ Ｚバッファ ２８ フレームバッファ ３０ 出力部 ３２ データ処理部 ３４ 出力セレクタ
Claims (1)
- 【請求項１】 ３次元空間に配置された物体を近似する
多角形を、視点を原点とする視点座標系に設定するモデ
リング・視野変換部と、 前記視点座標系のＺ軸に垂直な方向にスクリーンを定
め、前記スクリーンより前記視点に近い側に存在する前
記多角形のデータを破棄するＺ面クリッピング部と、 前記多角形の頂点の輝度を算出する頂点輝度計算部と、 前記視点座標系を透視座標系に変換する透視変換部と、 前記スクリーンが分割された複数の分割スクリーンのそ
れぞれに対応する複数のデータ処理部と、 前記複数のデータ処理部により算出されたデータを選択
し出力する出力セレクタとを、 有するものであって、 前記複数のデータ処理部の各々が、 前記分割スクリーンの前記透視座標系におけるＸ座標及
びＹ座標の範囲の外にある多角形データを破棄するＸＹ
面クリッピング部と、 前記透視座標系からスクリーン座標系への変換を行うビ
ューポート変換部と、 前記頂点輝度計算部で求めた前記輝度及び前記スクリー
ン座標系上での前記多角形の頂点のＺ軸方向の座標値を
内挿して、前記多角形の内部の点の輝度及び前記多角形
の内部の点のＺ軸方向の座標値を算出する頂点輝度・Ｚ
値内挿部と、 あらかじめＺ値が記憶されているＺバッファと、 前記多角形の内部の点のＺ軸方向の座標値と前記Ｚ値の
大きさとを比較するＺ値比較部と、 前記Ｚ値比較部での比較結果に応じて、前記頂点輝度・
Ｚ値内挿部で求めた前記多角形の内部の点の輝度を記憶
するフレームバッファとにより構成され、 前記各Ｚ値比較部での比較の結果、前記多角形の内部の
点のＺ軸方向の座標値が前記Ｚバッファに記憶されてい
るＺ値より小さい場合、前記多角形の内部の点の輝度を
前記フレームバッファに記憶し、前記多角形の内部の点
のＺ軸方向の座標値を前記Ｚ値として前記Ｚバッファに
記憶するよう構成された図形データ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30132599A JP3587105B2 (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 図形データ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30132599A JP3587105B2 (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 図形データ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001118083A true JP2001118083A (ja) | 2001-04-27 |
| JP3587105B2 JP3587105B2 (ja) | 2004-11-10 |
Family
ID=17895514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30132599A Expired - Fee Related JP3587105B2 (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 図形データ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3587105B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7053907B2 (en) | 2002-08-09 | 2006-05-30 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Image data generating apparatus |
| JP2010092507A (ja) * | 2002-09-06 | 2010-04-22 | Sony Computer Entertainment Inc | 画像処理方法、画像処理装置、および画像処理システム |
| KR100966956B1 (ko) * | 2002-09-06 | 2010-06-30 | 소니 컴퓨터 엔터테인먼트 인코포레이티드 | 이미지 프로세싱 방법 및 장치 |
-
1999
- 1999-10-22 JP JP30132599A patent/JP3587105B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7053907B2 (en) | 2002-08-09 | 2006-05-30 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Image data generating apparatus |
| JP2010092507A (ja) * | 2002-09-06 | 2010-04-22 | Sony Computer Entertainment Inc | 画像処理方法、画像処理装置、および画像処理システム |
| KR100966956B1 (ko) * | 2002-09-06 | 2010-06-30 | 소니 컴퓨터 엔터테인먼트 인코포레이티드 | 이미지 프로세싱 방법 및 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3587105B2 (ja) | 2004-11-10 |
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