JP2001209369A - ３次元グラフィック用データの生成方法及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的処理能力の低い３次元グラフィックス
システムが用いた場合でも、実用レベルで３次元グラフ
ィックス表示が可能な３次元グラフィック用データの作
成方法を得る。 【解決手段】 オブジェクトデータ１０及びシーンデー
タ１１を１フレーム単位単位で順次読み込み（Ｓ１）、
ステップＳ１で読み込んだデータに対して幾何学演算処
理及び光源計算処理を含む演算処理を施し（Ｓ２〜Ｓ
６）、さらに、３次元グラフィックスシステムの処理能
力に関連した制約条件を含むハードウェア制約条件に基
づき、３次元ＣＧ用データのデータ量が軽減処理される
ように最適化処理（Ｓ７，Ｓ８）を施して３次元ＣＧ用
データを得る方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は比較的簡単な回路
構成で３次元グラフィックス表示が可能な３次元グラフ
ィック用データの作成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の３次元グラフィックアクセラレー
タでは、画面の描画に先立って、スクリーン投影座標変
換（ジオメトリ演算）により、スクリーン上の各ポリゴ
ンの頂点データ値（X,Y,Z,R,G,B,α,U,V）を求めなけれ
ばならない。これは、インタラクティブ性（例：仮想３
次元空間内で、操作者による視点移動やキャラクタの移
動を自由に行わせる）を実現させるためである。なお、
（X，Y，Z）は３次元座標を示し、αはα値（透過率を
示すデータ）を示し、(R，G，B）はカラーデータを示
し、（U，V）はテクスチャ座標データを有している。な
お、各頂点データに対応して模様を規定するテクスチャ
データがさらに付加されており、テクスチャ座標データ
はテクスチャデータで規定される模様を切り出す（アレ
ンジする）ための情報である。

【０００３】なお、３次元グラフィックス関連の先行技
術として、例えば、特開平８−２１２３７７号公報、特
開平７−２６２３８７号公報及び特開平８−７１２３号
公報等が挙げられ、また、３次元グラフィックスのモデ
リングを教示する先行文献として「応用グラフィックス
アスキー出版局 PP.47-57」等が挙げられる。

【０００４】図２３は従来の携帯ゲーム機や一部のアミ
ューズメント機器における３次元グラフィックスシステ
ムの構成を示すブロック図である。

【０００５】同図に示すように、グラフィックアクセラ
レータ５ＰにＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、音源ＩＣ
４、画像メモリ６、表示装置７及び入力デバイス９が直
接接続され、音源ＩＣ４にスピーカ８が接続される。

【０００６】ＣＰＵ１は入力デバイス９より得られる入
力情報に基づき、ＲＯＭ２に格納されたプログラムを実
行することにより３次元オブジェクトデータをフレーム
単位で生成してグラフィックアクセラレータ５Ｐに順次
送出する。この時、ＲＡＭ３は作業領域としてＣＰＵ１
により用いられる。また、ＣＰＵ１は必要に応じて音源
ＩＣ４に演奏情報を送出し、音源ＩＣ４はこれを音声デ
ータに変換し、スピーカ８に出力する。

【０００７】グラフィックアクセラレータ５Ｐは、ＣＰ
Ｕ１から送付された３次元オブジェクトデータに対して
３次元グラフィックス演算処理を施し、その結果得られ
る画面描画データを画像メモリ６に書き込む。この画像
メモリ６の画面描画データは規定のタイミングで表示装
置７に送られる。

【０００８】グラフィックアクセラレータ５Ｐは、ジオ
メトリ処理部５Ｐ１、光源処理部５Ｐ２及びレンダリン
グ部５Ｐ３から構成される。３次元オブジェクトデータ
は、ジオメトリ処理部５Ｐ１によるジオメトリ演算処理
（幾何学演算処理）、光源処理部５Ｐ２による光源に関
する処理、レンダリング部５Ｐ３によるレンダリング処
理を受け、これによって得られる画面描画データが画像
メモリ６に書き込まれる。

【０００９】図２４は従来の３次元グラフィックス制御
プログラムの作成方法の動作フローを示す説明図であ
る。

【００１０】同図を参照して、ステップＳ１１で、オブ
ジェクトの形状をボディ座標系（body coordinates）で
表したオブジェクトデータ１０と、仮想３次元空間内に
おけるオブジェクトの位置関係をワールド座標系（worl
d coordinates）で表したシーンデータ１１とに基づ
き、人手により、１フレーム内の制御内容を規定したフ
レーム内制御情報２７を作成する。

【００１１】そして、ステップＳ１２で、人手により、
フレーム内制御情報２７に基づき、音、入力デバイス９
等から得られるイベント等に対する３次元グラフィック
ス制御プログラム２８を作成する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２３
に示すシステムをハードウェア構成に制限が加わる携帯
ゲーム機等で実現する場合、ジオメトリ演算前の膨大な
３次元グラフィックス情報をＲＯＭ２に格納すること、
並びに比較的回路規模が大きいジオメトリ処理部５Ｐ１
をグラフィックアクセラレータ５Ｐに内蔵することは困
難である。

【００１３】以下に、ＲＯＭ２に格納すべき３次元グラ
フィックス情報の主なものを列挙する。 空間内に存在するオブジェクトの動きを定義するロー
カル座標値 ローカル座標内における各種ポリゴン情報（頂点座標
値／ブレンド色情報／テクスチャ情報） オブジェクトの相対位置関係を定義するワールド座標
値 視点とワールド座標系の位置関係 光源とワールド座標系の位置関係

【００１４】ハードウェア構成に制限が加わる機器で
は、画面サイズの問題や遊戯性の制限事項から、インタ
ラクティブ性が限定される、もしくは、廃されるという
背景がある。また、処理能力が比較的低い３次元グラフ
ィックスシステムに適した３次元コンピュータグラフィ
ックス用データの作成方法が存在しないことから、処理
能力が比較的低い３次元グラフィックスシステムによっ
て実用レベルの３次元グラフィックス表示を実現するこ
とは困難であるという問題点があった。

【００１５】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、比較的処理能力の低い３次元グラフィッ
クスシステムが用いた場合でも、実用レベルで３次元グ
ラフィックス表示が可能な３次元グラフィック用データ
の作成方法を得ることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
記載の３次元グラフィック用データの生成方法は、所定
の３次元グラフィックスシステムが用いる３次元グラフ
ィック用データの生成方法であって、(a)３次元オブジ
ェクトを定義するオブジェクトデータを含む３次元オリ
ジナルデータを所定単位で順次読み込むステップと、
(b)前記３次元オリジナルデータに対し、幾何学演算処
理及び光源計算処理を含む演算処理を施して演算処理済
み３次元データを得るステップと、(c)前記演算処理済
み３次元データに基づき前記３次元グラフィック用デー
タを得るステップとを備え、前記ステップ(c)は、前記
所定の３次元グラフィックスシステムの処理能力に関連
した制約条件を含むハードウェア制約条件に基づき、前
記３次元グラフィック用データのデータ量が前記演算処
理済み３次元データのデータ量より軽減されるように最
適化処理を施している。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１記載の３次元
グラフィック用データの生成方法であって、前記ステッ
プ(c)は、前記演算処理済み３次元データに基づき、前
記３次元オブジェクトを構成するポリゴンの各辺のう
ち、描写を行う上で基準となる辺であるメジャーエッジ
を既存の判定方法で判定し、該メジャーエッジを規定す
る情報を前記３次元グラフィック用データに含ませるス
テップを含んでいる。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１あるいは請求
項２記載の３次元グラフィック用データの生成方法であ
って、前記３次元グラフィック用データはカラーデータ
を有し、前記所定の３次元グラフィックスシステムはカ
ラーインデックス情報に基づくカラー表示機能を有し、
前記カラーインデックス情報は前記カラーデータより情
報量が少なく、(d)前記３次元グラフィック用データに
おける前記カラーデータを前記インデックスカラーデー
タに置き換えるステップをさらに備える。

【００１９】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３のうちいずれか１項に記載の３次元グラフィック用デ
ータの生成方法であって、前記ステップ(c)の最適化処
理は、前記オブジェクトを構成する複数のポリゴン間で
重複する頂点データが省略されるように前記３次元グラ
フィック用データを生成する処理を含んでいる。

【００２０】請求項５記載の発明は、請求項１ないし請
求項４のうちいずれか１項に記載の３次元グラフィック
用データの生成方法であって、前記所定単位は１フレー
ム単位を含み、前記ハードウェア制約条件は、前記所定
の３次元グラフィックスシステムの前記３次元グラフィ
ック用データの記憶容量に関する条件及び前記所定の３
次元グラフィックスシステムの１フレーム間における転
送可能データ量に関する条件のうち少なくとも一つを含
んでいる。

【００２１】請求項６記載の発明は、請求項１ないし請
求項４のうちいずれか１項に記載の３次元グラフィック
用データの生成方法であって、前記３次元グラフィック
スシステムは再利用指示情報を受けると既出フレームと
同じ内容で３次元グラフィックス表示を行い、前記演算
処理は演算処理条件に基づく演算処理を含み、前記所定
単位は複数フレーム単位を含み、前記ステップ(a)は、
異なるフレーム間において、前記３次元グラフィック用
データに変更がないと判断した場合に、仮再利用指示情
報を出力し、前記ステップ(b)は、前記仮再利用指示情
報を受け、かつ異なるフレーム間において前記演算処理
条件に変更がない場合に、前記演算処理を実行すること
なく前記演算処理済み３次元データとして前記再利用指
示情報を出力し、前記ステップ(c)は、前記演算処理済
み３次元データとして前記再利用指示情報を受けた場
合、前記３次元グラフィック用データとして前記再利用
指示情報を出力する。

【００２２】この発明に係る請求項７記載の記録媒体で
あって、請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に
記載の３次元グラフィック用データの生成方法をコンピ
ュータに実行させるためのプログラムが記録されてい
る、コンピュータ読み取り可能である。

【００２３】

【発明の実施の形態】＜実施の形態１＞図１はこの発明
の実施の形態１である３次元コンピュータグラフィック
ス（以下「３次元ＣＧ」と略す）用データ作成方法のデ
ータフローを示す説明図である。以下、同図を参照して
３次元ＣＧ用データの作成処理の流れを説明する。

【００２４】まず、ステップＳ１で、オブジェクトの形
状をボディ座標系で表したオブジェクトデータ１０と、
仮想３次元空間内におけるオブジェクトの位置関係をワ
ールド座標系で表したシーンデータ１１とを含む３次元
オリジナルデータをフレーム単位で順次読み込む。

【００２５】以下、ボディ座標系のオブジェクトデータ
１０について説明する。図２はオブジェクトデータ１０
の例を示す説明図である。図３は図２で示したオブジェ
クトデータ１０によって定義されるボディ座標系オブジ
ェクトを示す説明図である。

【００２６】図２に示すように、オブジェクトデータ１
０は、３頂点（Ｘ_B1,Ｙ_B1,Ｚ_B1），(Ｘ_B2,Ｙ_B2,
Ｚ_B2），（Ｘ_B3,Ｙ_B3,Ｚ_B3）で示されるポリゴンデータ
２０Ｂ−１と、３頂点（Ｘ_B1,Ｙ_B1,Ｚ_B1），(Ｘ_B2,
Ｙ_B2,Ｚ_B2），（Ｘ_B4,Ｙ_B4,Ｚ_B4）で示されるポリゴン
データ２０Ｂ−２と、３頂点（Ｘ_B1,Ｙ_B1,Ｚ_B1），（Ｘ
_B3,Ｙ_B3,Ｚ_B3），（Ｘ_B4,Ｙ_B4,Ｚ_B4）で示されるポリゴ
ンデータ２０Ｂ−３と、３頂点（Ｘ_B2,Ｙ_B2,Ｚ_B2)，(Ｘ
_B3,Ｙ_B3,Ｚ_B3)，（Ｘ_B4,Ｙ_B4,Ｚ_B4）で示されるポリゴ
ンデータ２０Ｂ−４とを含んでいる。

【００２７】そして、図３に示すように、ボディ座標系
をＸ_B1，Ｙ_B1，Ｚ_B1と設定すれば、ボディ座標系オブジ
ェクト２１Ｂが図２で示したオブジェクトデータ１０に
よって定義されることになる。なお、ボディ座標系ポリ
ゴン２２Ｂ−１はポリゴンデータ２０Ｂ−１で定義され
るポリゴンであり、ボディ座標系ポリゴン２２Ｂ−３は
ポリゴンデータ２０Ｂ−３で定義されるポリゴンであ
る。

【００２８】なお、図２示すように、オブジェクトデー
タ１０は、α値（α₁等）、カラーデータ（Ｒ₁，Ｇ₁，
Ｂ₁等）、テクスチャ座標データ（Ｕ₁，Ｖ₁等）を頂点
単位に有しており、図２では図示しないがオブジェクト
データ１０は、テクスチャデータも頂点単位に有してい
る。

【００２９】また、シーンデータ１１は、図示しない既
存のシーン作成処理により生成され、ワールド座標系
（Ｘ_W，Ｙ_W，Ｚ_W）の原点と、各オブジェクト固有のボ
ディ座標系｛（Ｘ_B1，Ｙ_B1，Ｚ_B1），（Ｘ_B2，Ｙ_B2，Ｚ
_B2），…等｝それぞれの原点との位置関係を示す情報で
構成される。

【００３０】図１に戻って、ステップＳ１におけるオブ
ジェクトデータ１０及びシーンデータ１１の読み込み処
理においてエラーが無ければステップＳ２に移行する。

【００３１】ステップＳ２では、ボディ座標系（Ｘ_Bn，
Ｙ_Bn，Ｚ_Bn）によるオブジェクトデータ１０と、ワール
ド座標系（Ｘ_W，Ｙ_W，Ｚ_W）によるシーンデータ１１と
に基づき、ワールド座標系によるオブジェクトデータ１
２を得るための座標系変換処理を行う。

【００３２】本処理は、アフィン変換などのアルゴリズ
ムを用いて行われ、図３に示すようにボディ座標系で示
されていたオブジェクト２１Ｂは、図４に示すように、
ワールド座標系による仮想３次元空間内でのワールド座
標系オブジェクト２１Ｗとして配置されるように、図５
で示されるワールド座標系におけるオブジェクトデータ
１２に変換される。オブジェクトデータ１２は図５に示
すように、ポリゴンデータ２０Ｗ−１〜２０Ｗ−４から
構成される。

【００３３】このようなステップＳ１の読み込み処理及
びステップＳ２の座標系変換処理が終了すれば、ステッ
プＳ３に進む。

【００３４】ステップＳ３では、ステップＳ２の処理に
よって得られたオブジェクトデータ１２と、別途入力さ
れる光源データ１３とに基づき、光源計算処理を行う。
この光源計算処理を施すことによって、各ポリゴンの頂
点におけるブレンディング色情報としてのＲＧＢ情報が
決定される。この処理が終わればステップＳ４に進む。

【００３５】ステップＳ４では、ステップＳ３の処理出
力と、別途入力される視点データ１４とに基づき、視点
の位置を原点に、視点からの視線方向をＺ軸の正方向と
する視点座標系（Ｘ_V，Ｙ_V，Ｚ_V）に変換するビューポ
ート変換(Viewing Transformation)を行う。本処理は、
先のステップＳ２と同様の手法を用いて座標変換を実現
する幾何学演算処理により行う。本処理が終了すれば、
ステップＳ５に進む。

【００３６】ステップＳ５では、ステップＳ４の処理後
の視点座標系における各オブジェクトのポリゴンデータ
が、スクリーン上に表示される際に遠近感が出るよう透
視変換（Perspective Projection）を行う。このステッ
プＳ５の処理によって得られるオブジェクトデータは、
遠近感が加味された、スクリーン座標系によるポリゴン
データの集合となる。ステップＳ５の透視変換処理が完
了すれば、ステップＳ６に進む。

【００３７】ステップＳ６では、視野からはみ出す領域
のデータを削除するクリッピング処理（Clipping）を行
う。具体的には、図６に示すように、視点２５からの視
野範囲外となる斜線部で示される領域がクリッピング処
理における削除対象領域に相当し、この領域に存在する
ポリゴンデータは、処理対象外と判断し、削除する。図
６の例ではオブジェクト２１Ｖは視野範囲内と判断され
る。なお、２６は光源である。ステップＳ６のクリッピ
ング処理によってスクリーン座標系のオブジェクトデー
タ１５が出力された後、ステップＳ７に進む。

【００３８】ステップＳ７では、組み込み対象となる機
器（３次元グラフィックスシステム）における諸条件を
規定したハードウェア制約条件データ１６を読み込ん
で、ステップＳ８の最適化処理の準備を行う。本処理が
終了したら、ステップＳ８に進む。

【００３９】以下、ハードウェア制約条件データ１６の
具体的内容は以下(a)〜(j)等がある。 (a) １フレーム当たりのデータ量上限値（装置（３次元
グラフィックスシステム）におけるデータ転送レートか
ら求まる：データ量上限値設定用の入力パラメータとし
てはバス幅と転送レート（動作周波数）、バスの占有比
率があり、これらの入力パラメータに基づきデータ量上
限値を事前に求めることができる。） (b) データの送り先アドレス（装置におけるグラフィッ
クアクセラレータの論理アドレス番地と、グラフィック
アクセラレータ内のレジスタマップから事前に求めるこ
とができる。） (c) グラフィックアクセラレータに与える描画命令の全
データ量 (d) テクスチャ（模様）データの全データ量 (e) バス幅（ＲＯＭ／ＣＰＵ／ＤＭＡコントローラ／グ
ラフィックアクセラレータのバス幅：装置におけるバス
幅から求まる。） (f) エンディアン情報（ＣＰＵ，グラフィックアクセラ
レータ間でエンディアンの扱いが異なる場合に変換が必
要） (g) 上位バイト／下位バイトの入り替え指示（ＣＰＵ，
グラフィックアクセラレータ間で、１バイト以上のデー
タ転送を行う場合に、バイト順序の扱いが異なる場合に
必要） (h) データ圧縮の有無とデータ圧縮の方法（ＣＰＵある
いはグラフィックアクセラレータが圧縮データの展開・
伸張をサポートしている場合） (i) ＣＰＵあるいはＤＭＡコントローラのデータ転送命
令コード (j) ＲＯＭのデータ容量 ステップＳ７では、これらの情報(a)〜(j)等を規定した
ハードウェア制約条件データ１６を読み込む。

【００４０】そして、ステップＳ８では、透視変換後の
スクリーン座標系で示されたオブジェクトデータ１５に
対し、そのデータ量が最小となるよう最適化を行う。

【００４１】図７はステップＳ８における最適化処理及
びステップＳ９におけるＲＯＭ書き込み用データ生成処
理のそれぞれの処理手順を示すフローチャートである。
以下、図７を参照してその処理内容を説明する。なお、
図７では圧縮処理を行う場合の最適化処理を示してい
る。

【００４２】まず、ステップＳ８−１で、オブジェクト
データ１５（スクリーン座標系のポリゴンの頂点データ
及びテクスチャデータの集合）を１フレーム分読み込
む。

【００４３】次に、ステップＳ８−２で、読み込んだ１
フレーム分のオブジェクトデータ１５を、予め指定され
た形式に基づき仮圧縮し、当該フレームの描画に必要と
なるデータ量の概算値を求める。

【００４４】次に、ステップＳ８−３で、３次元グラフ
ィックスシステムで使用するＲＯＭの残量チェックを行
う。具体的には、ステップＳ８−２で求めた概算値が上
記ＲＯＭ内に格納可能か否かを仮チェックする。このス
テップＳ８−３で、ＲＯＭ内の残容量不足（NG）と判定
するとステップＳ８−６でエラーメッセージを発行して
処理を終了し、ＲＯＭの残容量有り（GOOD）と判定する
と次のステップＳ８−４に進む。

【００４５】ステップＳ８−４において、１フレーム内
に転送可能なデータ量未満であるか否かを検証するデー
タ量チェックを行う。すなわち、ステップＳ８−２で求
めた概算値が規定値（ハードウェア制約条件データ１６
によって決定）を超過している（NG）と判定すると、ス
テップＳ８−６でエラーメッセージを発行して処理を終
了し、データ量問題なし（GOOD）と判定すると次のステ
ップＳ８−５のポリゴンデータ生成処理に進む。

【００４６】図８はステップＳ８−５におけるポリゴン
データ生成処理の処理手順を示すフローチャートであ
る。以下、図８を参照してその処理内容を説明する。

【００４７】まず、ステップＳ８−５−１では、ステッ
プＳ８−１で読み込んだ元のオブジェクトデータ１５を
１フレーム分、読み込む。

【００４８】図９はオブジェクトデータ１５の具体例を
示す説明図である。同図に示すように、オブジェクトデ
ータ１５は、各フレーム単位におけるスクリーン座標系
におけるポリゴンの頂点座標をオブジェクト単位で表し
たデータを含むデータであり、前述したように、カラー
データ、テクスチャ座標データ及びテクスチャデータ等
も含むが、説明の都合上、ここでは座標データのみ示
す。

【００４９】すなわちオブジェクトデータ１５は、スク
リーン座標系で示される３頂点（Ｘ _S1，Ｙ_S1，Ｚ_S1），
（Ｘ_S2，Ｙ_S2，Ｚ_S2），（Ｘ_S3，Ｙ_S3，Ｚ_S3）で示され
るポリゴンデータ２０Ｓ−１と、３頂点（Ｘ_S1，Ｙ_S1，
Ｚ_S1）（Ｘ_S2，Ｙ_S2，Ｚ_S2）（Ｘ_S4，Ｙ_S4，Ｚ_S4）で示
されるポリゴンデータ２０Ｓ−２と、３頂点（Ｘ_S1，Ｙ
_S1，Ｚ_S1），（Ｘ_S3，Ｙ_S3，Ｚ_S3），（Ｘ_S4，Ｙ_S4，Ｚ
_S4）で示されるポリゴンデータ２０Ｓ−３と、３頂点
（Ｘ_S2，Ｙ_S2，Ｚ_S2），（Ｘ_S3，Ｙ_S3，Ｚ_S3），
（Ｘ_S4，Ｙ_S4，Ｚ_S4）で示されるポリゴンデータ２０Ｓ
−４とを有している。

【００５０】そして、図１０に示すように、スクリーン
座標系オブジェクト２１Ｓがオブジェクトデータ１５に
よって定義されることになる。なお、スクリーン座標系
ポリゴン２２Ｓ−１はポリゴンデータ２０Ｓ−１で定義
されるポリゴンであり、ボディ座標系ポリゴン２０Ｓ−
３はポリゴンデータ２２Ｓ−３で定義されるポリゴンで
ある。なお、図９及び図１０では、オブジェクトが１個
の場合の記述例を示したが、複数のオブジェクトであっ
ても構わない。

【００５１】図８に戻って、ステップＳ８−５−１の読
み込み処理が完了したら、ステップＳ８−５−２に進
む。ステップＳ８−５−２では、フレームの開始である
ことを宣言する識別用制御コードを、中間データを格納
する出力ファイル１７に出力する。ステップＳ８−５−
２による制御コード出力処理が終われば、ステップＳ８
−５−３に進む。

【００５２】ポリゴン１つ毎に所定の処理が行われるス
テップＳ８−５−５〜Ｓ８−５−９は、ステップＳ８−
５−３〜Ｓ８−５−４に後行し、ステップＳ８−５−１
１に先行する。

【００５３】ステップＳ８−５−３では、上記所定の処
理が未だ供されていないポリゴン（次ポリゴン）の有無
をチェックし、存在する場合はステップＳ８−５−４に
進み、存在しない場合はステップＳ８−５−１２に進
む。

【００５４】ステップＳ８−５−４では、ステップＳ８
−５−１で読み込んだ１フレーム分のオブジェクトデー
タ１５から、１ポリゴン分のポリゴンデータを読み込
む。図９の例では、スクリーン座標系オブジェクト２１
Ｓにおけるポリゴン２０Ｓ−１を示す３頂点データを読
み込む。

【００５５】ステップＳ８−５−４では、さらに読み込
み処理においてエラーが発生したか否かを検査する。エ
ラーが発生せず、ポリゴンデータを正常に取得できた場
合にはステップＳ８−５−５に進むが、エラーが発生し
た（ポリゴンデータを取得できなかった、即ちデータの
終わり）場合には、ステップＳ８−５−１２に進む。

【００５６】ステップＳ８−５−５では、既に処理した
ポリゴンの頂点データと、ステップＳ８−５−４で読み
込んだポリゴンの頂点データとを、座標値を用いて比較
を行い、レジスタ制御情報（どの頂点データをどの頂点
レジスタを更新して書き込むかを示す情報）を生成す
る。

【００５７】図１１〜図１５はステップＳ８−５−５の
処理説明用の説明図である。図１１に示すように、スク
リーン座標系オブジェクト２１Ｓの頂点座標値（Ｘ_S1，
Ｙ_S1，Ｚ_S1）をＰ１、頂点座標値（Ｘ_S2，Ｙ_S2，Ｚ_S2）
をＰ２、頂点座標値（Ｘ_S3，Ｙ_S3，Ｚ_S3）をＰ３、頂点
座標値（Ｘ_S3，Ｙ_S3，Ｚ_S3）をＰ４として、以下にステ
ップＳ８−５−５の動作の説明を行う。

【００５８】まず、図１２に示すように、最初に頂点Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３で表されるポリゴン２２Ｓ−１をステッ
プＳ８−５−３で取得した場合には、比較対象となるべ
き処理したポリゴンデータが存在しないので、全頂点値
が更新されることを示すとともに、各頂点データＰ１〜
Ｐ３の書き込み先をそれぞれ頂点レジスタ群３０の頂点
レジスタ３０−１〜３０−３にするレジスタ制御情報を
生成する。なお、頂点レジスタ群３０は、後述する３次
元グラフィックスシステムのグラフィックアクセラレー
タに内蔵されているレジスタ群を意味する。

【００５９】ついで、図１３に示すように、頂点Ｐ２，
Ｐ３，Ｐ４で表されるポリゴン２２Ｓ−４をステップＳ
８−５−３で取得した場合には、前回処理した、頂点Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３で表されるポリゴン２２Ｓ−１との比較
を行う。ここで、頂点Ｐ２，Ｐ３については同じである
ことから、頂点Ｐ１を格納している頂点レジスタ３０−
１に、頂点Ｐ４を書き込む処理を行うことを指示するレ
ジスタ制御情報を生成する。

【００６０】次に、図１４に示すように、頂点Ｐ１，Ｐ
３，Ｐ４で表されるポリゴン２２Ｓ−３をステップＳ８
−５−３で取得した場合には、前回処理した、頂点Ｐ
４，Ｐ２，Ｐ３で表されるポリゴン２２Ｓ−２との比較
を行う。ここで、頂点Ｐ３，Ｐ４については同じである
ことから、頂点Ｐ２を格納している頂点レジスタ３０−
２に、頂点Ｐ１を書き込む処理を行うことを指示するレ
ジスタ制御情報を生成する。

【００６１】次に、図１５に示すように、頂点Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ４で表されるポリゴン２２Ｓ−４をステップＳ８
−５−３で取得した場合には、前回処理した、頂点Ｐ
１，Ｐ３，Ｐ４で表されるポリゴン２２Ｓ−３との比較
を行う。ここで、頂点Ｐ１，Ｐ４については同じである
ことから、頂点Ｐ３を格納している頂点レジスタ３０−
３に、頂点Ｐ２を書き込む処理を行うことを指示するレ
ジスタ制御情報を生成する。

【００６２】このようなステップＳ８−５−５における
処理は、ステップＳ８−５−３でポリゴンデータを新た
に取得する度に行われる。頂点座標データ比較処理が完
了したら、ステップＳ８−５−６に進む。

【００６３】ステップＳ８−５−６では、ポリゴンのデ
ータの始まりを示すポリゴン識別用制御コードを、出力
ファイル１７に出力する。このポリゴン識別用制御コー
ドの出力が終われば、ステップＳ８−５−７に進む。

【００６４】ステップＳ８−５−７では、ステップＳ８
−５−５の頂点座標データ比較処理で求めたレジスタ制
御情報を、レジスタ制御情報の始まりと終わりを示すレ
ジスタ制御情報識別用制御コードと共に、出力ファイル
１７に出力する。この出力処理が終われば、ステップＳ
８−５−８に進む。

【００６５】ステップＳ８−５−８では、ステップＳ８
−５−５の頂点座標データ比較処理で書き込み先が決定
された頂点データを１頂点分、出力ファイル１７に出力
する。この出力処理が完了したら、ステップＳ８−５−
９に進む。

【００６６】ステップＳ８−５−９では、ステップＳ８
−５−５の頂点座標データ比較処理で求めた、新しい頂
点データを全て処理したか否かを確認する。

【００６７】ここで、処理すべき頂点データが残ってい
る場合（Ｎｏの場合）には、ステップＳ８−５−１０に
進み、頂点データの区切りを示す識別用制御コードを、
出力ファイル１７に出力した上で、ステップＳ８−５−
８からの処理を繰り返す。

【００６８】一方、処理すべき頂点データが残っておら
ず、全ての頂点データが処理済みの場合（Ｙｅｓの場
合）には、ステップＳ８−５−１１に進む。

【００６９】ステップＳ８−５−１１では、ポリゴンデ
ータの終わりを示す識別用制御コードを、出力ファイル
１７に出力した上で、ステップＳ８−５−３に戻る。

【００７０】また、ステップＳ８−５−３において、次
に処理すべきポリゴンデータが残っていないと判定され
た場合あるいはステップＳ８−５−４で読み込みエラー
が検出された場合に実行されるステップＳ８−５−１２
の動作を以下に述べる。

【００７１】ステップＳ８−５−１２では、フレームの
終わりを示す識別用制御コードを出力ファイル１７に出
力すると共に、同ファイルをクローズして、ステップＳ
８−５を終了する。

【００７２】以上が、ステップＳ８における最適化処理
の動作である、以上の処理が完了したら、ステップＳ９
に進む。

【００７３】図７に戻って、ステップＳ８の処理が終了
すると、出力ファイル１７に出力したデータに対して、
ステップＳ９のＲＯＭ書き込み用データの生成処理（ス
テップＳ８−６〜Ｓ９−６）が実行される。

【００７４】まず、ステップＳ９−１でエンディアン変
換及び上位／下位バイト入り替え処理が実行される。

【００７５】次に、ステップＳ９−２で、予め指定され
た形式に基づくデータ圧縮が行われる。

【００７６】その後、ステップＳ９−３で、データ転送
命令の挿入処理が行われる。以下、詳述する。３次元グ
ラフィックスシステムにおいてＲＯＭに格納される圧縮
後のデータをグラフィックアクセラレータに転送するた
めの命令データと、グラフィックアクセラレータに対す
る描画指示命令を圧縮後のポリゴンデータに付加する。
具体的にはデータ種別に基づくデータの転送先（例：ポ
リゴン描画命令ならばグラフィックアクセラレータ内の
頂点レジスタ）とデータ長とを指示するデータ転送命令
を付加する。なお、テクスチャデータは、ポリゴン描画
命令により参照されるデータであるので描画命令は付加
しない。

【００７７】そして、ステップＳ９−４で、ステップＳ
９−５で実行されるフォーマット変換後に最終的にＲＯ
Ｍに書き込むためのデータ（図１においてＲＯＭ書き込
み用データ１８として示す）として推定されるデータ量
が、ＲＯＭの残容量を超過していないか、及び１フレー
ム期間内に転送可能なデータ量を超過してないのか最終
検証を実施し、問題なければ（GOOD）ステップＳ９−５
に進み、異常があれば（NG）ステップＳ９−６でエラー
メッセージを発行する。

【００７８】そして、ステップＳ９−５で、描画コマン
ドのＲＯＭ化を行うためのフォーマット変換を行う。即
ち、ステップＳ９−４の実行後のデータ（ポリゴンデー
タ（テクスチャデータを含む）、レジスタ制御情報等）
に対し、規定の形式に変換して、ＲＯＭ書き込み用デー
タ１８を得る。

【００７９】以上が、実施の形態１における３次元ＣＧ
用データ作成処理における１フレーム分の作成処理の基
本動作である。同様の処理を各フレーム毎に繰り返し、
フレーム単位のＲＯＭ書き込み用データ１８の集合が得
られる。このＲＯＭ書き込み用データ１８の集合が３次
元ＣＧ用データとして、比較的処理能力の低い３次元グ
ラフィックスシステムに搭載される。

【００８０】また、ＲＯＭ書き込み用データ１８に対
し、さらに一部データの共有化処理（例：テクスチャデ
ータの共有）を行うことで、３次元ＣＧを用いたゲーム
などのアプリケーションに固有の３次元ＣＧ用データを
得ることもできる。

【００８１】ＲＯＭ書き込み用データ１８は、図示しな
いＲＯＭ化装置（ＰＲＯＭライター）によって半導体Ｒ
ＯＭにプログラムされるか、図示しない半導体製造用デ
ータＣＡＤプログラムの入力として用いられ、マスクＲ
ＯＭ化される。

【００８２】なお、ＲＯＭ書き込み用データ１８には、
オブジェクトの表示と共に使用される効果音を演奏する
ための音データ、更には、各フレームの描画順序を決定
づけるためのプログラムは含まれていない。

【００８３】しかしながら、先に述べたグラフィックア
クセラレータ制御用の種々の情報（レジスタ制御情報
等）がＲＯＭ書き込み用データ１８として予め準備され
ているため、ＲＯＭ書き込み用データ１８である３次元
ＣＧ用データを用いた３次元グラフィックプログラムを
比較的容易に作成することができる。

【００８４】以上述べたように、本発明の実施の形態１
によれば、フレーム毎に分割されたポリゴンデータと、
各座標系の相関情報、視点情報、光源情報、ＲＯＭ化時
の制約情報から、ＲＯＭ化に必要となる最適化されたポ
リゴンデータ（描画データ）とその制御情報（レジスタ
制御情報等）とを含む３次元ＣＧ用データを生成するこ
とができる。

【００８５】さらには、本実施の形態１により、空間内
の自由な動きを伴う視点移動（ウォークスルー）を用い
たインタラクティブ性の演出がやや難しくなるものの、
ステップＳ２，Ｓ４〜Ｓ６でジオメトリ演算処理が施さ
れ、ステップＳ３で光源起算処理が施されているため、
３次元ＣＧ用データの組み込み先機器（３次元グラフィ
ックスシステム）において必要であったジオメトリ演算
処理及び光源処理等が不要になり、これを実施していた
ＣＰＵの処理能力もしくはグラフィックアクセラレータ
内におけるジオメトリ演算処理部、光源処理部が不要に
なる。したがって、３次元グラフィックスシステムを安
価に構成することが可能になる。

【００８６】加えて、実施の形態１の３次元ＣＧ用デー
タの生成方法におけるステップＳ８の最適化処理は、オ
ブジェクトを構成する複数のポリゴン間で重複する頂点
データが省略されるように制御レジスタ情報を生成する
処理を含むため、３次元グラフィックスシステムおける
３次元ＣＧ用データの記憶容量がより軽減される。

【００８７】さらに、実施の形態１の３次元ＣＧ用デー
タの生成方法におけるステップＳ８は、３次元グラフィ
ックスシステムで使用するＲＯＭ記憶容量に関する条件
及び１フレーム間における３次元グラフィックスシステ
ムの転送可能データ量に関する条件を含むため、所定の
３次元グラフィックスシステムのＲＯＭ記憶容量及び転
送可能データ量に適合するように３次元ＣＧ用データを
生成することができる。

【００８８】図１６は実施の形態１の３次元ＣＧ用デー
タの作成方法で生成された３次元ＣＧ用データを用いて
３次元グラフィックス表示を行う３次元グラフィックス
システムの一構成例を示すブロック図である。

【００８９】同図に示すように、グラフィックアクセラ
レータ５にＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、音源ＩＣ
４、画像メモリ６、表示装置７及び入力デバイス９が直
接接続され、音源ＩＣ４にスピーカ８が接続される。

【００９０】ＲＯＭ２内に実施の形態１で作成された３
次元ＣＧ用データ（ＲＯＭ書き込み用データ１８）とこ
の３次元ＣＧ用データを用いて実行する３次元グラフィ
ック制御プログラムが格納されている。

【００９１】ＣＰＵ１は入力デバイス９より得られる入
力情報に基づき、ＲＡＭ３を作業領域として用いなが
ら、ＲＯＭ２に格納されたプログラムを実行することに
より３次元ＣＧ用データをフレーム単位で生成してグラ
フィックアクセラレータ５に順次送出する。また、必要
に応じて音源ＩＣ４に演奏情報を送出する。

【００９２】グラフィックアクセラレータ５は、ＣＰＵ
１から送付されるデータに対して３次元グラフィックス
演算処理を施し、その結果得られる画面描画データを画
像メモリ６に書き込む。この画像メモリ６の画面描画デ
ータは規定のタイミングで表示装置７に送られる。

【００９３】なお、３１は実施の形態２の３次元ＣＧ用
データの生成方法で生成される３次元ＣＧ用データの処
理するためのメジャーエッジ判定レジスタであり、４０
は実施の形態３の３次元ＣＧ用データの生成方法で生成
される３次元ＣＧ用データの処理するためのカラー・ル
ックアップ・テーブル（ＬＵＴ）である。

【００９４】このように、図２３で述べた従来構成に比
べ、グラフィックアクセラレータ５はジオメトリ処理部
及び光源処理部を有する必要はなくなる分、回路構成が
簡略化し、携帯機器等ハードウェア構成に制限が加わる
処理能力が比較的低い３次元グラフィックスシステムで
十分実現可能となる。

【００９５】加えて、主としてステップＳ８で実行され
る最適化処理によって、ＲＯＭ２に書き込むべき３次元
ＣＧ用データ（ＲＯＭ書き込み用データ１８）のデータ
量の削減が図られているため、処理能力の一つであるＲ
ＯＭ２の容量が比較的小さい、携帯機器等の３次元グラ
フィックスシステムでも十分に３次元ＣＧ用データを書
き込むことができる。

【００９６】このように、実施の形態１の作成方法で作
成した３次元ＣＧ用データを格納した３次元グラフィッ
クスシステムにおいて、インタラクティブ性が制約され
るものの、廃される組み込み対象機器（ジオメトリ処理
部等）の大幅のコスト削減が達成できると共に、保持す
べき３次元ＣＧ用データのデータ量の削減に伴い、３次
元ＣＧ用データの組み込みが十分可能になる。

【００９７】＜実施の形態２＞この発明における実施の
形態２の３次元ＣＧ用データの作成方法は、図１で示し
た実施の形態１と比較して、ステップＳ８−５−５の頂
点座標データ比較処理にメジャーエッジ検出処理を追加
し、メジャーエッジの位置を示すフラグをＲＯＭ書き込
み用データ１８に付加することにより、グラフィックア
クセラレータに内蔵されるべき、頂点ソート機能及びメ
ジャーエッジ検出機能を不要にするものである。以下、
図１と重複するステップの詳細な説明は適宜省略して、
実施の形態２の説明を行う。

【００９８】図１７は、ステップＳ８−５−１により取
り込まれた、オブジェクトデータ１５で規定されるオブ
ジェクトを構成するポリゴンの頂点データ群を図示した
ものである。同図において、オブジェクト２１Ｓは、頂
点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で示されるポリゴン２２Ｓ−１と、
頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４で示されるポリゴン２２Ｓ−２と
頂点Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４で示されるポリゴン２２Ｓ−３
と、頂点Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４で示されるポリゴン２２Ｓ−
４とから構成される。

【００９９】また、図１８及び図１９はポリゴンと頂点
レジスタ群との関係を示す説明図である。図１８は、ス
テップＳ８−５−４の第１回目の実行によって取り込ま
れた頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３により構成されるポリゴン２
２Ｓ−１と、同頂点が格納されるグラフィックアクセラ
レータ内の頂点レジスタ分３０との関係を示している。
ここで、ポリゴン２２Ｓ−１を構成する頂点データの格
納には、先の実施の形態１で述べたように、比較対象が
無いことから、頂点データの流用は行われない。よって
無作為のレジスタに各々の値が格納される。

【０１００】例えば、図１８においては、頂点Ｐ１のデ
ータが頂点レジスタ３０−１に、頂点Ｐ２のデータが頂
点レジスタ３０−２に、頂点Ｐ３のデータが頂点レジス
タ３０−３に格納される。

【０１０１】ここで、実施の形態２は、グラフィックア
クセラレータにおいて、メジャーエッジの位置（どの頂
点間の辺がメジャーエッジであるか）を示すレジスタを
設ける。なお、メジャーエッジとはポリゴンの描写を行
う上で基準となる辺を意味し、各ポリゴンのメジャーエ
ッジは、ポリゴンの各頂点を比較し所定の基準でソート
する頂点ソート処理等の既存の判定方法を用いて判定す
ることができる。

【０１０２】同図に示す三角形のポリゴンを描画するグ
ラフィックアクセラレータにおいては、メジャーエッジ
は３通り（Ｐ１−Ｐ２、Ｐ２−Ｐ３、Ｐ３−Ｐ１：方向
は関係無し）で良いことから、２ビットのレジスタ３１
（以下、メジャーエッジ判定レジスタと呼ぶ）をグラフ
ィックアクセラレータ５内に用意しておく。

【０１０３】このメジャーエッジ判定レジスタ３１に設
定する値を、ステップＳ８−５−４において取り込んだ
頂点データより求め、規定の値を設定しておく。例え
ば、Ｐ１−Ｐ２ならば１（“０１”）、Ｐ２−Ｐ３なら
ば２（“１０”），Ｐ３−Ｐ１ならば３（“１１”）な
どである。

【０１０４】上記の処理を実施の後は、ステップＳ８−
５−６以降の処理に進むが、図８で示した先の実施の形
態１と同じ処理であるので、説明は省略する。

【０１０５】ただし、図８のステップＳ８−５−７で
は、レジスタ制御情報を出力するが、ここで、本実施の
形態２におけるステップＳ８−５−５において求めた、
メジャーエッジ判定レジスタ３１を規定したメジャーエ
ッジ判定レジスタ情報を合わせて出力ファイル１７に出
力する。この時、レジスタ制御情報における頂点レジス
タ情報との区別を行うために、メジャーエッジ判定レジ
スタ情報の始まりと終わりを示す識別用制御コードをさ
らに付加する。

【０１０６】以下、同様の処理を図１９に示す次ポリゴ
ンのデータで規定されるスクリーン座標系ポリゴン２２
Ｓ−４などに順次適用し、メジャーエッジの判定を行い
ながらＲＯＭ化に必要な情報を生成していき、最終的に
図１のステップＳ９においてＲＯＭ書き込み用データ１
８を生成する。

【０１０７】以上述べたように、３次元ＣＧ用データの
作成段階において、グラフィックアクセラレータのレン
ダリング部において必要となる、メジャーエッジ判定に
伴う処理（頂点ソート処理を含む）を予め実施し、判定
後のメジャーエッジを示す情報を含むＲＯＭ書き込み用
データ１８が３次元ＣＧ用データとして３次元グラフィ
ックスシステムのＲＯＭ等に予め記憶される。

【０１０８】したがって、図１６で示す構成の３次元グ
ラフィックスシステムのグラフィックアクセラレータ５
は内部のメジャーエッジ判定レジスタ３１を参照するだ
けで、各ポリゴンのメジャーエッジを認識することがで
きるため、グラフィックアクセラレータのメジャーエッ
ジ判定処理（頂点ソート処理を含む）を行う回路量を削
減することが可能となった。

【０１０９】＜実施の形態３＞この発明における実施の
形態３の３次元ＣＧ用データの作成方法は、先に述べた
実施の形態１と比較して、図１で示したステップＳ８の
最適化処理後、ステップＳ９のＲＯＭ書き込み用データ
生成処理に先駆けて、ＲＧＢ色情報変換処理をさらに行
う方法である。

【０１１０】すなわち、ポリゴンの各頂点に付与されて
いるＲＧＢ色情報を、カラー・ルックアップ・テーブル
（ＬＵＴ）のインデックス番号情報に変更すると共に、
当該フレームにおけるカラー・ルックアップ・テーブル
制御情報を生成、出力する点が特徴である。なお、図１
６に示すように、３次元グラフィックスシステムのグラ
フィックアクセラレータ５内にＬＵＴ４０が格納され
る。以下、図１で示したステップと重複する部分を適宜
省略して、実施の形態３の説明を行う。

【０１１１】図２０は、この発明の実施の形態３である
３次元ＣＧ用データの作成方法におけるＲＧＢ色情報変
換処理を示すフローチャートである。このフローは、前
述したように、図１のステップＳ９のフォーマット変換
処理の直前に実行される処理である。以下、図２０を参
照して実施の形態３による処理手順を説明する。

【０１１２】まず、ステップＳ９−１では、ステップＳ
８の処理結果が出力された出力ファイル１７から、１フ
レーム分のポリゴンデータを読み込む。

【０１１３】次いで、ステップＳ９−２で、ステップＳ
９−１で読みこんだ１フレーム分のポリゴンデータか
ら、ポリゴンの各頂点で使用されているＲＧＢ色情報を
抽出する。具体的には、（Ｒ₁，Ｇ₁，Ｂ₁），（Ｒ₂，Ｇ
₂、Ｂ₂）…等である。１フレーム内に定義されている全
ポリゴンの全頂点におけるＲＧＢ色情報を抽出し終えた
ら、ステップＳ９−３に進む。

【０１１４】ステップＳ９−３では、ステップＳ９−２
において抽出したＲＧＢ色情報に対して、同一値を削除
して異なるＲＧＢ色情報のみを残すユニーク化処理を行
う。この処理が完了したらステップＳ９−４に進む。な
お、ステップＳ９−３の実行時の同一値削除時に同一色
データに対する繰り返し頻度数を求めておくようにす
る。

【０１１５】ステップＳ９−４では、ユニーク化処理済
みのＲＧＢ色情報データに対してインデックス情報を順
次求めていく。このインデックス情報は、グラフィック
アクセラレータ５に内蔵されるカラー・ルックアップ・
テーブル４０（図１６参照）のインデックス番号に対応
した情報であり、ＲＧＢ色情報に比べ情報量が小さい。

【０１１６】例えば、ＲＧＢ色情報がＲ，Ｇ，Ｂ用の８
ビットずつ計２４ビットで構成される場合、当該ＲＧＢ
色情報のＲ，Ｇ，Ｂ用の８ビットから上位３ビットを抽
出して、Ｒ，Ｇ，Ｂ用にそれぞれ３ビットずつ割り当て
られるよう、総計９ビットで５１２種類の色を表現可能
なインデックス情報に変換する。このインデックス情報
のビット数によりＬＵＴの使用エントリ数が決定する。
上記の例では、インデックス情報ビットの幅９ビットが
示しうる数２⁹＝５１２通りがＬＵＴの最大エントリ数
となる。

【０１１７】ステップＳ９−４でインデックス番号を決
定する際、前フレームにおけるカラー・ルックアップ・
テーブル色情報（即ちインデックス番号と関連付けられ
ているＲＧＢ色情報で、以下「ＬＵＴ色情報」と略記す
る場合あり）全てと、ユニーク化処理済みＲＧＢ色情報
それぞれとの比較結果に基づき、カラー・ルックアップ
・テーブルのＬＵＴ色情報の変更量が最小となるように
最適化する。

【０１１８】ステップＳ９−４において、更に、ステッ
プＳ７において与えられたハードウェア制約条件データ
１６で規定される情報に含まれるＬＵＴの最大エントリ
数（色数）を上記使用エントリ数が超過する場合には、
近似色を削除するなどして、上記使用エントリ数が最大
エントリ数内に収まるように処理する。

【０１１９】例えば、ＲＧＢ色情報における下位ビット
の切り捨てを行うことで、同一色として扱う近似色の決
定処理（減色処理）を行うようにする。すなわち、切り
捨てられた下位ビット以外のビット内容が同一のＲＧＢ
色情報を全て同一色とする。更に、近似色として取り扱
う色データの代表色を決定する際には、先のステップＳ
９−３で求めた同一色データに対する繰り返し頻度数
と、同一色として扱う色数を考慮し、著しい画質の劣化
を与えない色を決定する。以上の処理が終われば、ステ
ップＳ９−５に進む。

【０１２０】次いで、ステップＳ９−５では、ステップ
Ｓ９−１で読みこんだ、１フレーム分のポリゴンデータ
のＲＧＢ色情報を、ステップＳ９−４で求めたＬＵＴの
インデックス情報に置きかえる。この時、ステップＳ９
−４で近似色を使用するように減色処理を行った場合に
は、これを加味してＲＧＢ色情報を書き換えた後、書き
換えたＲＧＢ色情報をインデックス情報に置き換える。

【０１２１】図２１はＲＧＢ色情報をインデックス情報
に置き換えた例を示した説明図である。同図に示すよう
に、ステップＳ９−１で読み込んだポリゴンデータＤ１
は、ステップＳ９−５の処理によって、ＲＧＢカラー情
報Ｃ１がインデックス情報Ｃ２に置き換えられたポリゴ
ンデータＤ２に変換される。このインデックス情報Ｃ２
で表現可能な最大情報量Ｍがカラー・ルックアップ・テ
ーブルの最大エントリ数となる。すなわち、インデック
ス情報Ｃ２で表現可能なＭ種類のＬＵＴ色情報１９を有
するカラー・ルックアップ・テーブル４０がグラフィッ
クアクセラレータ５に内蔵されている。

【０１２２】さらに、ステップＳ９−５で、カラー・ル
ックアップ・テーブルのＬＵＴ色情報自体を変更する必
要が生じた場合は、その旨を指示する書き換え命令とカ
ラー・ルックアップ・テーブル制御情報とを併せて出力
する。カラー・ルックアップ・テーブル制御情報は、前
フレームと現フレームにおいて使用するＬＵＴ色情報を
比較することにより得られる差分に基づく情報となる。
このカラー・ルックアップ・テーブル制御情報は、グラ
フィックアクセラレータに対するＬＵＴ色情報の書き換
え命令と共にグラフィックアクセラレータに出力される
ため、グラフィックアクセラレータ内のカラー・ルック
アップ・テーブルのＬＵＴ色情報を変更することができ
る。

【０１２３】そして、ステップＳ９−６で、ＲＯＭ書き
込み用データ１８の形式に合致させるべき、所定のデー
タ形式変換を行ってＲＧＢ情報置換済みデータを得る。

【０１２４】以上述べたように、本発明の実施の形態３
によれば、フレーム毎に分割されたポリゴンデータと、
各座標系の相関情報、視点情報、光源情報、ＲＯＭ化時
の制約情報（カラー・ルックアップ・テーブルの最大エ
ントリ数を含む）とに基づき、ＲＯＭ化に必要となる最
適化されたポリゴンデータと、その制御情報とを含むＲ
ＯＭ書き込み用データ１８として自動的に生成すること
ができる。

【０１２５】加えて、実施の形態３では、実施の形態１
で使用していたＲＧＢ色情報を、ＲＧＢ色情報より情報
量が少ない、カラー・ルックアップ・テーブルのインデ
ックス情報に置きかえて得られるＲＧＢ情報置換済みデ
ータに基づき、最終的にＲＯＭ書き込み用データ１８が
生成されることから、３次元グラフィックスシステムの
ＲＯＭデータ量の削減を図ると共に、ＲＯＭ，グラフィ
ックアクセラレータ間のＲＧＢ色情報の転送時に生じる
ボトルネックを回避できるという利点がある。

【０１２６】なお、上記説明では、各フレーム単位にお
ける処理内容について説明したが、これらの処理を複数
フレームに適用すると共に、フレーム間でのデータ差分
を検出し、全ポリゴンの頂点座標は同じであるが、その
色データのみが異なると判断した場合には、フレームバ
ッファ上にある画像データの色を変更して出力させるべ
く、ポリゴンデータを含ませずに、ＬＵＴ色情報の書き
換えを指示する書き換え命令及びカラー・ルックアップ
・テーブル制御情報のみをＲＧＢ情報置換済みデータと
して出力するようにする。

【０１２７】例えば、ある頂点データに指定されている
色データ（青色）を赤色に入れ換えて表示させる場合、
青色指定のインデックス情報に対応するＬＵＴ色情報の
内容と赤色指定のインデックス情報に対応するＬＵＴ色
情報の内容とを入れ替えることを指示するカラー・ルッ
クアップ・テーブル制御情報を書き換え命令に付加した
データをＲＧＢ情報置換済みデータとすればよい。

【０１２８】この方法を用いることにより、より一層の
ＲＯＭ書き込み用データ１８のデータ量削減が達成でき
る。

【０１２９】＜実施の形態４＞図２２はこの発明の実施
の形態３である３次元ＣＧ用データ作成方法の動作フロ
ーの一部を示す説明図である。

【０１３０】同図を参照して、ステップＳ４１におい
て、オブジェクトデータ１０及びシーンデータ１１を複
数フレーム単位で読み込む。そして、各フレームにおけ
るオブジェクトの動作を定義したシーンデータ１１を読
み込んだ際、再利用判断フラグが判断許可状態の場合、
連続するフレーム間での差分を検出する処理をさらに行
う。具体的には、シーンデータ１１をフレーム単位に分
割するとともに、オブジェクトの動きを決定づけるボー
ン（動作の基本部分となるオブジェクトの所定の箇所）
の座標値（ローカル座標値）を比較する。なお、再利用
判断フラグは判断許可状態に初期設定されている。

【０１３１】ここで、異なるフレーム間で同一の定義内
容（オブジェクトデータの内容が同じ等）を持っていれ
ば、オブジェクトの動きに変化なしとみなし、オブジェ
クトデータ１０及びシーンデータ１１における前回の内
容と重複する内容を削除すると共に、オブジェクトの再
利用を行う旨を仮に示す仮再利用指示情報に生成する。

【０１３２】なお、ステップＳ４１の実行時に、再利用
判断フラグが判断不許可状態の場合、ステップＳ１と同
様にオブジェクトデータ１０及びシーンデータ１１を複
数フレーム単位で読み込む処理のみ実行し、再利用判断
フラグを判断許可状態に設定する。

【０１３３】次に、ステップＳ４２でステップＳ２と同
様に座標系変換処理を行う。この際、ステップＳ４１が
仮再利用指示情報を生成した場合は、オブジェクトデー
タ１２として仮再利用指示情報を出力する。

【０１３４】そして、オブジェクトデータ１２として仮
再利用指示情報を出力されていない場合、ステップＳ４
３〜Ｓ４６によって、図１のＳ３〜Ｓ６同様の光源計
算、ビューポート変換処理、透視変換及びクリッピング
処理が実行される。

【０１３５】一方、オブジェクトデータ１２として仮再
利用指示情報を出力されており、かつステップＳ４３及
びＳ４４それぞれにおいて光源データ１３及び視点デー
タ１４が前回のフレーム時と異なっていない場合は、こ
れらのステップＳ４３〜Ｓ４６によって何ら処理が実行
されず、オブジェクトデータ１５として再利用指示情報
が出力される。

【０１３６】また、オブジェクトデータ１２として仮再
利用指示情報が出力されていても、ステップＳ４３の光
源データ１３あるいはステップＳ４４の視点データ１４
が前回のフレーム時と異なっている場合は、上記仮再利
用指示情報を無効にするとともに再利用判断フラグを判
断不許可状態に設定し、ステップＳ４１に戻る。

【０１３７】ステップＳ４３あるいはステップＳ４４か
らステップＳ４１に戻った場合、必ず再利用判断フラグ
が判断不許可状態のため、仮再利用指示情報を生成しな
い実施の形態１のステップＳ１〜Ｓ６と全く同内容でス
テップＳ４１〜Ｓ４６の処理が実行されてオブジェクト
データ１２，１５が得られる。

【０１３８】以降の処理は図１で示したステップＳ７〜
Ｓ９と同様であるため、図２２での図示及び説明は省略
する。ただし、図７のステップＳ９−３に相当するステ
ップにおいて、オブジェクトデータ１５として再利用指
示情報が得られた場合には、グラッフィックアクセラレ
ータ内で生成したオブジェクトデータを再利用すること
を指示する、データ転送命令を挿入する。

【０１３９】一方、実施の形態４の３次元ＣＧ用データ
の生成方法で生成された３次元ＣＧ用データに基づき３
次元グラフィック表示を行う３次元グラフィックスシス
テムは、３次元ＣＧ用データとして再利用指示情報を受
けると既出フレームと同じ内容で３次元グラフィックス
表示を行う機能を有している。

【０１４０】このように、実施の形態４による３次元Ｃ
Ｇ用データの作成方法は、静止画面等でオブジェクトに
動きがなく光源，視点状況にも変化がない場合、フレー
ム間でオブジェクトを構成するポリゴンデータを再利用
することができる３次元ＣＧ用データを生成することに
より処理の高速化を図るとともに、ＲＯＭ書き込み用デ
ータ１８のデータ量を削減できることから、作成方法の
処理時間の短縮化及び３次元グラフィックスシステムの
ＲＯＭ容量の低減化を図ることができる。

【０１４１】＜記録媒体への適用＞実施の形態１〜実施
の形態４で述べた３次元ＣＧ用データの生成方法をコン
ピュータに実行させるためのプログラムとして、コンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体に記録させ、該記録媒体
をコンピュータで実行させることにより、３次元ＣＧ用
データを自動的に生成することができる。

【０１４２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明における
請求項１記載の３次元グラフィック用データの生成方法
は、ステップ(b)で幾何学演算処理及び光源計算処理を
含む演算処理を施しており、これらの処理を実行する機
能を有しない３次元グラフィックスシステムを用いて３
次元グラフィックス表示ができる。

【０１４３】さらに、ステップ(c)で、所定の３次元グ
ラフィックスシステムの処理能力に関連した制約条件を
含むハードウェア制約条件に基づき、３次元グラフィッ
ク用データのデータ量が軽減処理されるように最適化処
理を施しているため、上記所定の３次元グラフィックス
システムおける３次元グラフィック用データの記憶容量
も軽減される。

【０１４４】その結果、上記所定の３次元グラフィック
データが比較的処理能力の低い場合でも、実用レベルで
３次元グラフィックス表示が可能となる。

【０１４５】請求項２記載の３次元グラフィック用デー
タの生成方法は、メジャーエッジを規定する情報を３次
元グラフィック用データに含ませているため、上記所定
の３次元グラフィックスシステムがメジャーエッジの判
定処理を実行する機能を有する必要がない分、上記所定
の３次元グラフィックスシステムの処理能力が軽減され
る。

【０１４６】請求項３記載の３次元グラフィック用デー
タの生成方法は、ステップ(d)で、３次元グラフィック
用データにおけるカラーデータをより情報量が少ないイ
ンデックスカラーデータに置き換えるため、上記所定の
３次元グラフィックスシステムおける３次元グラフィッ
ク用データの記憶容量がより軽減される。

【０１４７】請求項４記載の３次元グラフィック用デー
タの生成方法におけるステップ(c)の最適化処理は、オ
ブジェクトを構成する複数のポリゴン間で重複する頂点
データが省略されるように３次元グラフィック用データ
を生成する処理を含むため、上記所定の３次元グラフィ
ックスシステムおける３次元グラフィック用データの記
憶容量がより軽減される。

【０１４８】請求項５記載の３次元グラフィック用デー
タの生成方法において、ハードウェア制約条件は、所定
の３次元グラフィックスシステムの３次元グラフィック
用データの記憶容量に関する条件及び１フレーム間にお
ける転送可能データ量に関する条件のうち少なくとも一
つを含むため、上記所定の３次元グラフィックスシステ
ムの記憶容量あるいは転送可能データ量に適合するよう
に３次元グラフィック用データを生成することができ
る。

【０１４９】請求項６記載の３次元グラフィック用デー
タの生成方法において、ステップ(a)及び(b)で異なるフ
レーム間において３次元グラフィック用データ及び演算
処理条件に変更がないと認められた場合に、ステップ
(c)で３次元グラフィック用データとして再利用指示情
報を出力する分、上記所定の３次元グラフィックスシス
テムおける３次元グラフィック用データの記憶容量がよ
り軽減される。

【０１５０】請求項７記載の記録媒体に記録された３次
元グラフィック用データの生成方法をコンピュータに実
行させることにより、比較的処理能力の低い３次元グラ
フィックスシステムが用いた場合でも、実用レベルで３
次元グラフィックス表示が可能な３次元グラフィック用
データを自動生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１である３次元ＣＧ用
データ作成方法の動作フローを示す説明図である。

【図２】 ボディ座標系におけるオブジェクトデータの
一例を示す説明図である。

【図３】 図２のオブジェクトデータで規定されるオブ
ジェクトを示す説明図である。

【図４】 ワールド座標系におけるオブジェクトデータ
の一例を示す説明図である。

【図５】 図４のオブジェクトデータで規定されるオブ
ジェクトを示す説明図である。

【図６】 実施の形態１におけるビューポート変換の処
理イメージを示す説明図である。

【図７】 実施の形態１における最適化処理の処理手順
を示すフローチャートである。

【図８】 実施の形態１における最適化処理の処理手順
を示すフローチャートである。

【図９】 ワールド座標系におけるオブジェクトデータ
の一例を示す説明図である。

【図１０】 図９のオブジェクトデータで規定されるオ
ブジェクトを示す説明図である。

【図１１】 ポリゴンと頂点レジスタの関係を示す説明
図である。

【図１２】 ポリゴンと頂点レジスタの関係を示す説明
図である。

【図１３】 ポリゴンと頂点レジスタの関係を示す説明
図である。

【図１４】 ポリゴンと頂点レジスタの関係を示す説明
図である。

【図１５】 ポリゴンと頂点レジスタの関係を示す説明
図である。

【図１６】 実施の形態１で生成された３次元ＣＧ用デ
ータを用いた３次元グラフィックスシステムの一構成例
を示すブロック図である。

【図１７】 実施の形態２におけるメジャーエッジ設定
処理を示す説明図である。

【図１８】 実施の形態２におけるメジャーエッジ設定
処理を示す説明図である。

【図１９】 実施の形態２におけるメジャーエッジ設定
処理を示す説明図である。

【図２０】 この発明の実施の形態３である３次元ＣＧ
用データの作成方法におけるフォーマット変換処理の処
理手順を示すフローチャートである。

【図２１】 ＲＧＢ色情報をインデックス情報に置き換
え例を示した説明図である。

【図２２】 実施の形態３である３次元ＣＧ用データ作
成方法の動作フロー一部を示す説明図である。

【図２３】 従来の３次元グラフィックスシステムの一
構成例を示すブロック図である。

【図２４】 従来の３次元グラフィックス用制御プログ
ラムの作成方法を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ、２ ＲＯＭ、５ グラフィックアクセラレ
ータ、１０ オブジェクトデータ（ボディ座標系）、１
１ シーンデータ、１２ オブジェクトデータ（ワール
ド座標系）、１３ 光源データ、１４ 視点データ、１
５ オブジェクトデータ（スクリーン座標系）、１６
ハードウェア制約条件データ、１７ 出力ファイル、１
８ ＲＯＭ書き込み用データ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 修 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5B050 BA07 BA09 EA27 EA28 5B080 AA13 BA03 BA05 DA06 FA02 FA03 FA09 5C082 AA06 BA12 BA46 BB51 CA12 DA71 DA87 MM02 MM04

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の３次元グラフィックスシステムが
   用いる３次元グラフィック用データの生成方法であっ
   て、 (a)３次元オブジェクトを定義するオブジェクトデータ
   を含む３次元オリジナルデータを所定単位で順次読み込
   むステップと、 (b)前記３次元オリジナルデータに対し、幾何学演算処
   理及び光源計算処理を含む演算処理を施して演算処理済
   み３次元データを得るステップと、 (c)前記演算処理済み３次元データに基づき前記３次元
   グラフィック用データを得るステップとを備え、前記ス
   テップ(c)は、前記所定の３次元グラフィックスシステ
   ムの処理能力に関連した制約条件を含むハードウェア制
   約条件に基づき、前記３次元グラフィック用データのデ
   ータ量が前記演算処理済み３次元データのデータ量より
   軽減されるように最適化処理を施す、３次元グラフィッ
   ク用データの生成方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の３次元グラフィック用デ
   ータの生成方法であって、 前記ステップ(c)は、 前記演算処理済み３次元データに基づき、前記３次元オ
   ブジェクトを構成するポリゴンの各辺のうち、描写を行
   う上で基準となる辺であるメジャーエッジを既存の判定
   方法で判定し、該メジャーエッジを規定する情報を前記
   ３次元グラフィック用データに含ませるステップを含
   む、３次元グラフィック用データの生成方法。
3. 【請求項３】 請求項１あるいは請求項２記載の３次元
   グラフィック用データの生成方法であって、 前記３次元グラフィック用データはカラーデータを有
   し、前記所定の３次元グラフィックスシステムはカラー
   インデックス情報に基づくカラー表示機能を有し、前記
   カラーインデックス情報は前記カラーデータより情報量
   が少なく、 (d)前記３次元グラフィック用データにおける前記カラ
   ーデータを前記インデックスカラーデータに置き換える
   ステップを、さらに備える３次元グラフィック用データ
   の生成方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のうちいずれか
   １項に記載の３次元グラフィック用データの生成方法で
   あって、 前記ステップ(c)の最適化処理は、 前記オブジェクトを構成する複数のポリゴン間で重複す
   る頂点データが省略されるように前記３次元グラフィッ
   ク用データを生成する処理を含む、 ３次元グラフィック用データの生成方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のうちいずれか
   １項に記載の３次元グラフィック用データの生成方法で
   あって、 前記所定単位は１フレーム単位を含み、 前記ハードウェア制約条件は、前記所定の３次元グラフ
   ィックスシステムの前記３次元グラフィック用データの
   記憶容量に関する条件及び前記所定の３次元グラフィッ
   クスシステムの１フレーム間における転送可能データ量
   に関する条件のうち少なくとも一つを含む、３次元グラ
   フィック用データの生成方法。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項４のうちいずれか
   １項に記載の３次元グラフィック用データの生成方法で
   あって、 前記３次元グラフィックスシステムは再利用指示情報を
   受けると既出フレームと同じ内容で３次元グラフィック
   ス表示を行い、 前記演算処理は演算処理条件に基づく演算処理を含み、
   前記所定単位は複数フレーム単位を含み、 前記ステップ(a)は、異なるフレーム間において、前記
   ３次元グラフィック用データに変更がないと判断した場
   合に、仮再利用指示情報を出力し、 前記ステップ(b)は、前記仮再利用指示情報を受け、か
   つ異なるフレーム間において前記演算処理条件に変更が
   ない場合に、前記演算処理を実行することなく前記演算
   処理済み３次元データとして前記再利用指示情報を出力
   し、 前記ステップ(c)は、前記演算処理済み３次元データと
   して前記再利用指示情報を受けた場合、前記３次元グラ
   フィック用データとして前記再利用指示情報を出力す
   る、３次元グラフィック用データの生成方法。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項６のうちいずれか
   １項に記載の３次元グラフィック用データの生成方法を
   コンピュータに実行させるためのプログラムが記録され
   ている、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。