JP2001243494A - 三次元クリップ判定処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つのクリップ領域を用いた三次元クリップ
判定処理を高速に行う。 【解決手段】 多角形の頂点座標を２つのクリップ領域
と比較して生成したクリップコードを前記頂点の数に応
じて保持し、該クリップコードをもとに前記各クリップ
領域に対する前記多角形の状態を示すクリップ状態コー
ドを生成し、該クリップ状態コードにより、前記多角形
について実クリップ処理などの必要性を識別する領域間
クリップ状態コードを生成し、また、前記クリップコー
ドの保持と前記クリップ状態コードの生成とを前記多角
形の形状に応じて制御する。

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、三次元コンピュ
ータグラフィックス表示装置において、三次元グラフィ
ックスでの２つのクリップ領域と複数の多角形の形状に
対応する三次元クリップ判定処理を高速に行うための三
次元クリップ判定処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１８は、例えば特開平２−２７００８
２号公報に開示された従来のクリップ判定処理装置の構
成を示すブロック図である。図において、８０１は頂点
のＸ座標値、Ｙ座標値を保持するためのＸ／Ｙ座標レジ
スタ、８０２はクリップ枠の座標を保持するためのクリ
ップ座標レジスタである。８０３はオフセット値からテ
ストウィンドウを算出するためのテストウィンドウ制御
器、８０４は頂点座標値とクリップ枠の座標を比較する
ための比較論理および、その比較論理で比較した比較結
果を記憶する比較論理および結果記憶装置、８０５は前
記比較結果を入力として制御信号を発生する状態発生器
である。また、８０６はクリップ枠、テストウィンドウ
と各頂点座標値との比較が行われる際の比較方法を制御
する比較制御状態マシン、８０７はローディング制御状
態マシン、８０８は指標論理を表す。

【０００３】次に動作の概略について説明する。クリッ
プ判定を行う四辺形を構成する４頂点の各Ｘ座標値，Ｙ
座標値がＸ／Ｙ座標レジスタ８０１に与えられ、クリッ
プ座標レジスタ８０２にはクリップ座標値が、テストウ
ィンドウ制御器８０３にはクリップ座標値とテストウィ
ンドウの差分であるＸオフセット、Ｙオフセットが与え
られる。前記与えられたクリップ座標値と、Ｘオフセッ
トおよびＹオフセットを用いて、テストウィンドウ制御
器８０３はテストウィンドウの算出を行う。算出された
テストウィンドウ枠と、クリップ枠、頂点座標の各値は
指標論理８０８およびローディング制御状態マシン８０
７によって必要な値の選択が行われ、比較論理および結
果記憶装置８０４へロードされる。

【０００４】比較論理および結果記憶装置８０４では、
クリップ枠、テストウィンドウと各頂点座標値との比較
を行うが、その際の比較方法は比較制御状態マシン８０
６によって制御される。状態発生器８０５は、比較論理
および結果記憶装置８０４へ格納された比較結果を用い
て、ソフトウェアによるクリップ処理を行うか、ハード
ウェアによるクリップ処理を行うかの判定を行い、該判
定結果に応じた制御信号を発生するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のクリップ判定処
理装置は以上のように構成されているので、テストウィ
ンドウと呼ばれる第２のクリップ領域を用いたクリップ
判定処理を行なっており、前記テストウィンドウとして
クリップ枠に対するオフセット値を用いた領域しか扱え
ないために、前記テストウィンドウを計算するための計
算手段を備えなければならないという課題があった。

【０００６】また、Ｘ軸，Ｙ軸による二次元座標系にし
か対応していないため、三次元座標系における２つのク
リップ領域を用いたクリップ判定処理には用いることが
出来ないという課題があった。

【０００７】また、マルチプレクサ手段を用いてＸ座標
系、Ｙ座標系に関する処理の切り替えを行い、各座標系
に対する処理を逐次的に行うため、処理速度が十分とは
いえず装置が複雑になるという課題もあった。

【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、三次元グラフィックスでの２
つのクリップ領域を用いた、複数の多角形の形状に対応
した三次元クリップ判定処理を高速に行うことの可能な
三次元クリップ判定処理装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る三次元ク
リップ判定処理装置は、三次元グラフィックスでの多角
形の頂点の座標を第１のクリップ領域および第２のクリ
ップ領域と比較し、クリップコードを生成するクリップ
比較器と、該クリップ比較器が生成したクリップコード
を前記多角形の頂点の数に応じて保持するクリップコー
ド保持器と、該クリップコード保持器に保持された前記
クリップコードをもとに、前記第１のクリップ領域およ
び前記第２のクリップ領域に対する前記多角形の状態を
示すクリップ状態コードを生成するクリップ状態コード
生成器と、該クリップ状態コード生成器が生成した前記
クリップ状態コードをもとに、前記多角形について描画
の必要性の有無、および前記第１のクリップ領域内に存
在する部分のみの描画の必要性の有無を識別する領域間
クリップ状態コードを生成する領域間クリップ状態コー
ド生成器と、前記クリップコード保持器と前記クリップ
状態コード生成器とを前記多角形の形状に応じて制御す
るプリミティブコントローラと、前記クリップ状態コー
ド生成器が生成したクリップ状態コードと、前記領域間
クリップ状態コード生成器が生成した領域間クリップ状
態コードを保持するクリップ状態コードレジスタとを備
えるようにしたものである。

【００１０】この発明に係る三次元クリップ判定処理装
置は、第１のクリップ領域とは独立してハードウェア的
に、第２のクリップ領域について所望の大きさに設定可
能な構成を備えるようにしたものである。

【００１１】この発明に係る三次元クリップ判定処理装
置は、多角形の頂点の座標と第１のクリップ領域および
第２のクリップ領域とにおけるＸ座標系について比較を
行うＸ座標比較ユニットと、前記多角形の頂点の座標と
前記第１のクリップ領域および第２のクリップ領域とに
おけるＹ座標系について、前記Ｘ座標比較ユニットと並
列的に動作して比較を行うＹ座標比較ユニットと、前記
多角形の頂点の座標と前記第１のクリップ領域および第
２のクリップ領域とにおけるＺ座標系について、前記Ｘ
座標比較ユニットおよび前記Ｙ座標比較ユニットと並列
的に動作して比較を行うＺ座標比較ユニットとをクリッ
プ比較器が備えるようにしたものである。

【００１２】この発明に係る三次元クリップ判定処理装
置は、第１のクリップ領域または第２のクリップ領域に
対し並列的に多角形の各頂点についてのクリップコード
を生成する、前記第１のクリップ領域および前記第２の
クリップ領域に対応したクリップ領域比較ユニットをク
リップ比較器が備えるようにしたものである。

【００１３】この発明に係る三次元クリップ判定処理装
置は、第１のクリップ領域および第２のクリップ領域を
構成するＸ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系の各平面に
対応し、前記第１のクリップ領域または前記第２のクリ
ップ領域について並列的に多角形の各頂点のクリップコ
ードを生成する平面比較ユニットをクリップ領域比較ユ
ニットが備えるようにしたものである。

【００１４】この発明に係る三次元クリップ判定処理装
置は、第１のクリップ領域および第２のクリップ領域を
構成するＸ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系の各平面に
ついて、Ｘ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系ごとに、一
方の平面を規定する座標から他方の平面を規定する座標
を生成する平面生成ユニットをクリップ領域比較ユニッ
トが備えるようにしたものである。

【００１５】この発明に係る三次元クリップ判定処理装
置は、第１のクリップ領域および第２のクリップ領域を
構成するＸ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系の各平面に
ついて、Ｘ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系ごとに、一
方の平面を規定する座標の正負の符号を反転させた座標
を、他方の平面を規定する座標として生成する平面生成
ユニットをクリップ領域比較ユニットが備えるようにし
たものである。

【００１６】この発明に係る三次元クリップ判定処理装
置は、第１のクリップ領域および第２のクリップ領域を
構成するＸ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系の各平面を
規定する座標を格納する、前記各平面に対応した複数の
レジスタをクリップ領域比較ユニットが備えるようにし
たものである。

【００１７】この発明に係る三次元クリップ判定処理装
置は、クリップ比較器で生成したクリップコードを保持
する第１のクリップコード保持レジスタと、該第１のク
リップコード保持レジスタに保持された前記クリップコ
ードが転送されて保持される第２のクリップコード保持
レジスタと、該第２のクリップコード保持レジスタに保
持された前記クリップコードが転送されて保持される第
３のクリップコード保持レジスタとをクリップコード保
持器が備え、前記第１のクリップコード保持レジスタに
保持された前記クリップコードの前記第２のクリップコ
ード保持レジスタへの転送、および前記第２のクリップ
コード保持レジスタに保持された前記クリップコードの
前記第３のクリップコード保持レジスタへの転送につい
てプリミティブコントローラが多角形の形状に応じて制
御する構成を備えるようにしたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態に
ついて説明する。 実施の形態１．三次元グラフィックスにおけるクリップ
領域とは、図２で示すような６面で構成された直方体で
ある。図２では符号１３０１および符号１３０２で示さ
れた直方体の領域がそれぞれクリップ領域である。そし
て、多角形を構成する全ての頂点がすべてクリップ領域
内に存在する場合は多角形の描画を行い、全ての頂点が
クリップ領域外の多角形は描画を行わない。また、多角
形を構成する頂点がクリップ領域内とクリップ領域外に
存在する場合には、クリップ領域内に存在する部分のみ
描画を行い、これを実クリップ処理と呼ぶ。

【００１９】このようなクリップ領域に対する多角形の
位置から描画を行うか否か、および実クリップを行う必
要があるかどうかを判定するのが三次元クリップ判定処
理である。

【００２０】この三次元クリップ判定処理では、図３に
示すようにクリップ領域を構成する領域を６平面で２７
分割し、各部分領域に６ビットの符号を割り当てる。こ
の６ビットの符号を「クリップコード」と呼び、図３
（ｃ）に示すように０ビット目はＸ軸方向の最大値（Ｘ
ＭＡＸ）を持つ面、１ビット目はＸ軸方向の最小値（Ｘ
ＭＩＮ）を持つ面、２ビット目はＹ軸方向の最大値（Ｙ
ＭＡＸ）を持つ面、３ビット目はＹ軸方向の最小値（Ｙ
ＭＩＮ）を持つ面、４ビット目はＺ軸方向の最大値（Ｚ
ＭＡＸ）を持つ面、５ビット目はＺ軸方向の最小値（Ｚ
ＭＩＮ）を持つ面にそれぞれ対応しており、各座標がク
リップ領域内部に存在すれば“０”、クリップ領域外部
に存在すれば“１”を各ビットに与える。図３は、Ｘ軸
とＹ軸とで構成される二次元平面上に前記クリップ領域
を投影したものであり、各分割された領域に割り当てら
れたクリップコードを示す。

【００２１】多角形がクリップ領域内部に存在するか否
かは、多角形を構成する頂点のクリップコードを論理演
算することで判定する。例えば、多角形を構成する頂点
が全てクリップ領域内部に存在すればクリップコードの
論理和は“０”となる。またクリップコードの論理積が
“０”でない場合は、全ての頂点がクリップ領域を構成
する特定の面に対して外側に存在するため、描画処理か
らは完全に排除することが可能である。

【００２２】多角形を構成する全ての頂点のクリップコ
ードを用いて、多角形が完全にクリップ領域内部である
（Ｃｌｉｐ Ｉｎ）か、完全にクリップ領域外部である
（Ｃｌｉｐ Ｏｕｔ）か、クリップ領域内とクリップ領
域外にまたがって存在する（Ｃｌｉｐ）かの３つの状態
の何れにあるかを判定することが可能である。この多角
形の状態を示すコードを『クリップ状態コード』と呼
ぶ。図４はこのクリップ状態コードを示す。

【００２３】次に、２つのクリップ領域の具体的な使用
例である二領域クリップについて説明する。この二領域
クリップでは、図６に示すような２つのクリップ領域を
用いて多角形のクリップ判定処理を行う。図６におい
て、符号１３０２で示される内側のクリップ領域は実際
に多角形の描画を行う描画領域（第1のクリップ領域）
であり、符号１３０１で示される外側のクリップ領域は
三次元グラフィックス描画装置が処理可能な処理可能領
域（第２のクリップ領域）を示している。これらクリッ
プ領域１３０１とクリップ領域１３０２は図２にも示し
た。クリップ領域内とクリップ領域外にまたがって存在
する多角形において、クリップ領域内部に存在する部分
のみを切り出す実クリップ処理は、三次元グラフィック
スにおいて計算量の多い処理である。

【００２４】ここで実クリップ処理とは、例えば図６に
おける頂点１，頂点２，頂点３，頂点４の４つの頂点か
ら構成される四辺形において、太線で示した描画領域１
３０２内部の部分を切り出す処理を示す。

【００２５】しかし、描画領域１３０２外の部分を画素
単位で描画しないためのハードウェアを備えた画像表示
装置を用いた場合、処理可能範囲内であれば実クリップ
処理を行わずに画素単位の判定によるクリップ処理が可
能である。こうした実クリップ処理を行わない画素単位
のクリップ処理は高速な場合が多いため、多角形が処理
可能領域１３０１内部に存在する場合には実クリップ処
理を行わず、図６に示すように描画領域１３０２と処理
可能領域１３０１にまたがって存在する多角形のみ実ク
リップ処理を行うのが二領域クリップである。

【００２６】この二領域クリップでは、クリップ判定処
理によって以下に示す３つの場合の何れに該当するかを
判定しなければならない。これを図７を用いて説明す
る。

【００２７】まず、第１の場合は、符号１４０１で示す
ように多角形が描画領域１３０２内に存在する場合、も
しくは符号１４０２で示すように描画領域１３０２内外
にまたがってはいるが全ての頂点が処理可能領域１３０
１内である場合（ＷＣｌｉｐＩｎ）であり、これらは実
クリップ処理を行うことなく描画可能である。

【００２８】第２の場合は、符号１４０３で示すように
多角形が描画領域１３０２外に存在する場合（ＷＣｌｉ
ｐ Ｏｕｔ）であり、これは描画を行う必要がない。

【００２９】第３の場合は、符号１４０４で示すように
多角形が描画領域１３０２内と処理可能領域１３０１外
にまたがって存在する場合（ＷＣｌｉｐ）であり、これ
は実クリップ処理を行わなくてはならない。

【００３０】多角形が二領域クリップにおいて３つの状
態の何れにあるかを示すのが３ビットで構成される『領
域間クリップ状態コード』であり、この実施の形態１の
三次元クリップ判定処理装置ではクリップ状態コードの
生成に加え、領域間クリップ状態コードの生成も行う。
図５に領域間クリップ状態コードを示す。

【００３１】次に、この実施の形態１の三次元クリップ
判定処理装置の構成について説明する。図１は、この実
施の形態１の三次元クリップ判定処理装置の構成を示す
ブロック図である。図において、符号１０１は頂点の
Ｘ，Ｙ，Ｚ座標値についての入力を示し、符号１０２は
クリップ領域１３０１またはクリップ領域１３０２を構
成するクリップ平面の値についての入力を示す。

【００３２】これらクリップ領域を構成するクリップ平
面の値である入力１０２については、オフセット値を用
いた計算処理などによらずハードウェア的に数値データ
として与えることが出来る。

【００３３】１０３は頂点の座標値が前記各クリップ領
域内部に存在するか否かを座標値の比較によって判定す
るクリップ比較器であり、２つのクリップ領域１３０
１，１３０２に対するクリップコードの生成を行う。１
０４は、クリップ比較器１０３の出力結果であるクリッ
プコードを複数回分保持するクリップコード保持器であ
る。１０５は、クリップコード保持器１０４に保持され
ているクリップコードを用いて、図６に示した描画領域
１３０２と処理可能領域１３０１の２つのクリップ領域
に対応するクリップ状態コードを生成するクリップ状態
コード生成器である。

【００３４】１０６は、前記２つの描画領域１３０２と
処理可能領域１３０１のクリップ状態コードから領域間
クリップ状態コードを生成する領域間クリップ状態コー
ド生成器である。１０７はクリップ状態コードと領域間
クリップ状態コードを保持するクリップ状態コードレジ
スタである。１０８は、多角形の形状に応じてクリップ
コード保持器１０４とクリップ状態コード生成器１０５
の制御を行うプリミティブコントローラである。

【００３５】次に動作の概略について説明する。クリッ
プ判定を行う多角形を構成する各頂点の座標値は、頂点
単位で入力１０１としてクリップ比較器１０３へと送ら
れる。クリップ比較器１０３には前記２つの描画領域１
３０２と処理可能領域１３０１であるクリップ領域につ
いて各軸(Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸)方向の最大値、最小値が入
力１０２として与えられ、前記頂点の各座標値と前記各
軸方向の最大値、最小値とを比較することでクリップコ
ードの生成を行う。

【００３６】クリップ比較器１０３により生成されたク
リップコードは、クリップコード保持器１０４に保持さ
れる。クリップコード保持器１０４におけるクリップコ
ードの保持方法は、多角形の形状に応じてプリミティブ
コントローラ１０８により制御される。例えば、図８に
示すような連続三角形においては、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，
Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６の順に頂点の処理が行われ、処理を行
う三角形は（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）、（Ｖ２，Ｖ３，Ｖ
４）、（Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５）、（Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６）の
４つとなる。そのためプリミティブコントローラ１０８
は、処理対象となっている三角形を構成する各頂点のク
リップコードを保持するために、最新の３頂点分のクリ
ップコードを保持するように制御を行う。これは現在の
頂点がＶ５の場合は、Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５のクリップコー
ドを保持することを意味している。

【００３７】また多角形が図９に示すような扇形多角形
である場合にも、頂点処理はＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，
Ｖ５，Ｖ６の順に行われる。しかし、処理を行う三角形
は（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）、（Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４）、（Ｖ
１，Ｖ４，Ｖ５）、（Ｖ１，Ｖ５，Ｖ６）の４つであ
り、図８に示す連続三角形とは異なる。この際プリミテ
ィブコントローラ１０８は、最初の頂点のクリップコー
ドと最新の２頂点分のクリップコードを保持するように
制御を行う。これは、現在、処理を行なっている頂点が
Ｖ５の場合には、Ｖ１のクリップコードとＶ４，Ｖ５の
クリップコードを保持することを示す。

【００３８】図１に戻り、クリップ状態コード生成器１
０５は、２つのクリップ領域、すなわち描画領域１３０
２と処理可能領域１３０１に対してそれぞれのクリップ
状態コードの生成を行う。クリップ状態コードの生成
は、クリップコード保持器１０４内に保持されたクリッ
プコードを論理演算することによって獲得され、その論
理演算方法は多角形の形状に応じてプリミティブコント
ローラ１０８により制御が行われる。例えば、多角形の
形状が独立三角形、連続三角形等の３頂点から構成され
る場合には３頂点のクリップコードを用いて論理演算を
行い、独立線分、連続直線等の２頂点から構成される場
合には２頂点分のクリップコードを用いて論理演算を行
うようにプリミティブコントローラ１０８により制御さ
れる。また、点のように１頂点から構成される場合に
は、１つのクリップコードを用いてクリップ状態コード
を生成するように制御される。

【００３９】クリップ状態コード生成器１０５によって
生成された前記２領域分のクリップ状態コードは、クリ
ップ状態コードレジスタ１０７に保持されると共に、領
域間クリップ状態コード生成器１０６へと送られる。

【００４０】領域間クリップ状態コード生成器１０６
は、前記２領域分のクリップ状態コードを入力として領
域間クリップ状態コードを生成する。生成された領域間
クリップ状態コードはクリップ状態コードレジスタ１０
７に保持される。

【００４１】次に具体的な動作例について説明する。こ
の場合、図６に示す描画領域１３０２と処理可能領域１
３０１の２つをクリップ領域として用い、頂点１，頂点
２，頂点３、頂点４の４頂点から構成される四辺形の二
領域クリップ判定処理を行うものとする。ここでは、二
領域クリップ判定処理を三角形単位で行い、四辺形に関
しては頂点１，頂点２，頂点３から構成される三角形１
と、頂点１，頂点３，頂点４から構成される三角形２の
２つに三角形分割して処理を進める場合の例を示す。ま
た説明が複雑になるのを避けるため、４つの頂点は前記
２つのクリップ領域のそれぞれにおいてＺ座標値が領域
内部に存在しているものとする。

【００４２】クリップ判定処理は、図６に示す頂点１，
頂点２，頂点３，頂点４の順で四辺形を構成する各頂点
の座標値をクリップ比較器１０３へ入力することで進め
られる。まず、図１に示す入力１０１として頂点１の座
標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、入力１０２として描画領域
１３０２を構成する平面の座標値（ＸＭＡＸ１，ＸＭＩ
Ｎ１，ＹＭＡＸ１，ＹＭＩＮ１，ＺＭＡＸ１，ＺＭＩＮ
１）と処理可能領域１３０１を構成する平面の座標値
（ＸＭＡＸ２，ＸＭＩＮ２，ＹＭＡＸ２，ＹＭＩＮ２，
ＺＭＡＸ２，ＺＭＩＮ２）を与える。頂点１が前記２つ
のクリップ領域の内部に存在することから、クリップ比
較器１０３は描画領域１３０２に対するクリップコード
１１“００００００”と処理可能領域に対するクリップ
コード１２“００００００”を生成する。

【００４３】頂点１の前記クリップコードはクリップコ
ード保持器１０４へ出力される。クリップコード保持器
１０４は入力された前記クリップコードの保持を行う。

【００４４】次に、頂点２についてクリップコードの生
成を行う。頂点２も２つのクリップ領域に対してそれぞ
れ領域内部に存在しているため、描画領域１３０２に対
するクリップコード２１は“００００００”に、処理可
能領域１３０１に対するクリップコード２２は“０００
０００”となる。

【００４５】頂点２の前記クリップコードはクリップコ
ード保持器１０４へ出力される。クリップコード保持器
１０４は入力された前記クリップコードの保持を行う。

【００４６】次に、頂点３についてクリップコードの生
成を行う。頂点３はＸ座標値＞ＸＭＡＸ１の関係にあ
り、描画領域１３０２に対して領域外である。これより
クリップ比較器１０３は、描画領域１３０２に対するク
リップコード３１“０００００１”を生成する。また処
理可能領域１３０１に対しては領域内部に存在するた
め、処理可能領域１３０１に対するクリップコード３２
は“００００００”となる。

【００４７】頂点３の前記クリップコードはクリップコ
ード保持器１０４へ出力される。クリップコード保持器
１０４は入力された前記クリップコードの保持を行う。
この時点でクリップコード保持器１０４に保持されてい
るのは三角形１を構成する３頂点分のクリップコードで
ある。

【００４８】図１０に、これら頂点１，頂点２、頂点３
の前記クリップコード１１，１２，２１，２２，３１，
３２と、クリップ状態コード生成器１０５で生成された
クリップ状態コード１，２、および領域間クリップ状態
コード生成器１０６で生成された領域間クリップ状態コ
ード１を示す。

【００４９】プリミティブコントローラ１０８によって
指定されたクリップコード保持器１０４内の３頂点分の
クリップコード１１，１２、クリップコード２１，２
２、クリップコード３１，３２を用いて、クリップ状態
コード生成器１０５はクリップ状態コードの生成を行
う。

【００５０】まず、描画領域１３０２に対しては、クリ
ップコード１１，クリップコード２１，クリップコード
３１を論理演算することによりクリップ状態コード１の
生成を行う。この生成されたクリップ状態コード１は図
１０に示されている。

【００５１】また処理可能領域１３０１に対するクリッ
プ状態コード２は、クリップコード１２，クリップコー
ド２２，クリップコード３２を論理演算することで生成
される。このクリップ状態コード２は図１０に示されて
いる。

【００５２】クリップ状態コード生成器１０５により生
成された２つのクリップ状態コード１およびクリップ状
態コード２は、クリップ状態コードレジスタ１０７にロ
ードされると同時に領域間クリップ状態コード生成器１
０６へと送られる。

【００５３】領域間クリップ状態コード生成器１０６で
は、２つのクリップ状態コード１，２を論理演算するこ
とにより領域間クリップ状態コード１を生成し、これを
クリップ状態コードレジスタ１０７へとロードする。

【００５４】この段階で、頂点１，頂点２，頂点３から
構成される三角形１のクリップ判定処理は終了する。こ
の場合、領域間クリップ状態コード１が“００１”すな
わちＷＣｌｉｐ Ｉｎを示していることから、この三角
形１は実クリップ処理を行うことなく描画可能である。
図１０には、三角形１の領域間クリップ状態コード１が
示されている。

【００５５】次に、頂点４の座標値がクリップ比較器１
０３へ入力される。頂点４については描画領域１３０２
のクリップ領域に対してはＹ座標値＞ＹＭＡＸ１，処理
可能領域１３０１のクリップ領域に対してはＹ座標値＞
ＹＭＡＸ２の関係があるため、図６における描画領域１
３０２に対するクリップコード４１は図１１に示すよう
に“００１０００”、図６における処理可能領域１３０
１に対するクリップコード４２は図１１に示すように
“００１０００”となる。

【００５６】生成されたクリップコード４１，４２は、
クリップコード保持器１０４へ出力される。図６におけ
る三角形２は頂点１，頂点３，頂点４から構成されるた
め、頂点２のクリップコードを破棄し頂点４のクリップ
コードを保持するように、プリミティブコントローラ１
０８はクリップコード保持器１０４を制御する。

【００５７】次にクリップ状態コード生成器１０５は、
頂点１，頂点３，頂点４のクリップコードを用いてクリ
ップ状態コードの生成を行う。描画領域１３０２に対し
てはクリップコード１１，クリップコード３１，クリッ
プコード４１を用いて論理演算を行いクリップ状態コー
ド３“１００”を生成し、処理可能領域１３０１に対し
てはクリップコード１２，クリップコード３２，クリッ
プコード４２の論理演算からクリップ状態コード４“１
００”を生成する。

【００５８】生成されたクリップ状態コード３，クリッ
プ状態コード４はクリップ状態コードレジスタ１０７へ
ロードされると同時に、領域間クリップ状態コード生成
器１０６へと出力される。

【００５９】領域間クリップ状態コード生成器１０６で
は、クリップ状態コード３，４を用いて領域間クリップ
状態コード２“１００”を生成する。領域間クリップ状
態コード２がＷＣｌｉｐの状態を示すことから、頂点
１，頂点３，頂点４から構成される三角形２は実クリッ
プを行わなければならない。図１１には、頂点１，頂点
３，頂点４からなる三角形２のクリップコード１１，３
１，４１と、クリップコード１２，３２，４２と、生成
されたクリップ状態コード３，４と、領域間クリップ状
態コード２とが示されている。

【００６０】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸による三次元座標系における２つ
のクリップ領域１３０１，１３０２を用いた、複数の多
角形の形状に対応できるクリップ判定処理の可能な三次
元クリップ判定処理装置が得られる効果がある。

【００６１】また、描画領域１３０２や処理可能領域１
３０１などのクリップ領域を構成するクリップ平面の値
である入力１０２については、オフセット値を用いた計
算処理などによらずハードウェア的に数値データとして
与えることが出来るため、前記クリップ領域を構成する
クリップ平面の値を求めるための面倒な計算処理などを
行う必要がなく、三次元クリップ判定処理を高速に行う
ことの可能な三次元クリップ判定処理装置が得られる効
果がある。

【００６２】実施の形態２．図１２は、この実施の形態
２のクリップ比較器１１３の構成を示すブロック図であ
り、他の構成については図１に示した構成が適用でき
る。このクリップ比較器１１３は、前記実施の形態１に
おけるクリップ比較器１０３に対し、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
の３つの座標系に関し、頂点の座標値と各クリップ領域
を規定する座標値との比較処理を並列処理するようにし
たものであり、頂点のＸ座標値を入力２０１として、前
記頂点のＹ座標値を入力２０２として、前記頂点のＺ座
標値を入力２０３として、頂点の各座標値を同時に入力
する。

【００６３】そして、前記各クリップ領域を構成する平
面のＸ軸方向の最大値ＸＭＡＸおよび最小値ＸＭＩＮは
入力２０４として入力され、前記入力２０１と比較さ
れ、Ｘ軸に関してクリップコードの生成が行われ、Ｙ軸
方向の最大値ＹＭＡＸおよび最小値ＹＭＩＮは入力２０
５として入力され、前記入力２０２と比較され、Ｙ軸に
関してクリップコードの生成が行われ、Ｚ軸方向の最大
値ＺＭＡＸおよび最小値ＺＭＩＮは入力２０６として入
力され、前記入力２０３と比較され、Ｚ軸に関してのク
リップコードの生成が行われる。

【００６４】図中、２０７は前記各クリップ領域につい
てＸ座標系のクリップコード生成を行うＸ座標比較ユニ
ット、２０８はＹ座標系のクリップコード生成を行うＹ
座標比較ユニット、２０９はＺ座標系のクリップコード
生成を行うＺ座標比較ユニットを表している。

【００６５】この実施の形態２によれば、クリップ比較
器１１３の３つのＸ座標比較ユニット２０７，Ｙ座標比
較ユニット２０８，Ｚ座標比較ユニット２０９が前記各
クリップ領域のＸ座標系、Ｙ座標系、Ｚ座標系に関して
同時にクリップコードの生成を行うため、クリップコー
ドの生成を高速化できる三次元クリップ判定処理装置が
得られる効果がある。

【００６６】実施の形態３．図１３は、この実施の形態
３の三次元クリップ判定処理装置におけるクリップ比較
器１１４の構成を示すブロック図であり、前記実施の形
態１におけるクリップ比較器１０３に対しこのクリップ
比較器１１４は、２つのクリップ領域に関して並列に処
理するように構成したものであり、高速なクリップコー
ド生成を行うことが可能である。また、他の構成につい
ては図１に示した構成が適用できる。

【００６７】図において、３０５および３０６はクリッ
プ領域比較ユニットであり、クリップ領域比較ユニット
３０５，３０６がそれぞれ一つのクリップ領域に対応し
てクリップコード生成を行い、並列に処理を進める形態
である。

【００６８】入力３０１および入力３０２により頂点の
座標値を入力し、入力３０３によりクリップ領域比較ユ
ニット３０５に対し２つのクリップ領域のうちの一方の
クリップ領域、例えば描画領域１３０２を構成する平面
の座標の最大値、最小値を入力し、また入力３０４によ
りクリップ領域比較ユニット３０６に対し他方のクリッ
プ領域、例えば処理可能領域１３０１を構成する平面の
座標の最大値、最小値の入力を行う。

【００６９】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、描画領域１３０２と処理可能領域１３０１の２つの
クリップ領域に関して並列に処理してクリップコードを
生成するため、クリップコードの生成をより高速に行え
る三次元クリップ判定処理装置が得られる効果がある。

【００７０】実施の形態４．図１４は、この実施の形態
４の三次元クリップ判定処理装置におけるクリップ比較
器のクリップ領域比較ユニット３１１の構成を示すブロ
ック図であり、他の構成については図１に示した構成が
適用できる。このクリップ領域比較ユニット３１１は、
前記実施の形態３におけるクリップ領域比較ユニット３
０５またはクリップ領域比較ユニット３０６に対応し、
Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸について各クリップ領域を構成する平
面に対応したクリップコードの生成を並行して行うこと
を可能にする平面比較ユニットを設けたものである。

【００７１】図において、４０１は頂点のＸ座標値の入
力、４０２は前記頂点のＹ座標値の入力、４０３は前記
頂点のＺ座標値の入力を示す。また、４０４は描画領域
１３０２または処理可能領域１３０１のクリップ領域の
平面のＸ座標の最大値の入力、４０５は前記描画領域１
３０２または処理可能領域１３０１のクリップ領域の平
面のＸ座標の最小値の入力、４０６は前記描画領域１３
０２または処理可能領域１３０１のクリップ領域の平面
のＹ座標の最大値の入力、４０７は前記描画領域１３０
２または処理可能領域１３０１のクリップ領域の平面の
Ｙ座標の最小値の入力、４０９は前記描画領域１３０２
または処理可能領域１３０１のクリップ領域の平面のＺ
座標の最大値の入力、４１０は前記描画領域１３０２ま
たは処理可能領域１３０１のクリップ領域の平面のＺ座
標の最小値の入力を示す。

【００７２】４１１は頂点のＸ座標値である入力４０１
と描画領域１３０２または処理可能領域１３０１のクリ
ップ領域の平面のＸ座標の最大値の入力４０４とを比較
するＸＭＡＸ平面比較ユニット、４１２は前記頂点のＸ
座標値である入力４０１と描画領域１３０２または処理
可能領域１３０１のクリップ領域の平面のＸ座標の最小
値の入力４０５とを比較するＸＭＩＮ平面比較ユニッ
ト、４１３は前記頂点のＹ座標値である入力４０２と描
画領域１３０２または処理可能領域１３０１のクリップ
領域の平面のＹ座標の最大値の入力４０６とを比較する
ＹＭＡＸ平面比較ユニット、４１４は前記頂点のＹ座標
値である入力４０２と描画領域１３０２または処理可能
領域１３０１のクリップ領域の平面のＹ座標の最小値の
入力４０７とを比較するＹＭＩＮ平面比較ユニット、４
１５は前記頂点のＺ座標値である入力４０３と描画領域
１３０２または処理可能領域１３０１のクリップ領域の
平面のＺ座標の最大値の入力４０９とを比較するＺＭＡ
Ｘ平面比較ユニット、４１６は前記頂点のＺ座標値であ
る入力４０３と描画領域１３０２または処理可能領域１
３０１のクリップ領域の平面のＺ座標の最小値の入力４
１０とを比較するＺＭＩＮ平面比較ユニットである。

【００７３】次に動作について説明する。入力４０１よ
り頂点のＸ座標値を、入力４０２より前記頂点のＹ座標
値を、入力４０３より前記頂点のＺ座標値を同時に入力
する。

【００７４】また、描画領域１３０２または処理可能領
域１３０１のクリップ領域の平面について、Ｘ座標の最
大値を入力４０４により、Ｘ座標の最小値を入力４０５
により入力し、また、前記クリップ領域の平面につい
て、Ｙ座標の最大値を入力４０６により、Ｙ座標の最小
値を入力４０７により入力し、また、前記クリップ領域
の平面について、Ｚ座標の最大値を入力４０９により、
Ｚ座標の最小値を入力４１０により同時に入力する。

【００７５】ＸＭＡＸ平面比較ユニット４１１では前記
入力４０１と前記入力４０４との比較を行い、ＸＭＩＸ
平面比較ユニット４１２では前記入力４０１と前記入力
４０５との比較を行い、描画領域１３０２または処理可
能領域１３０１のクリップ領域を構成する平面に対応し
たＸ座標系のクリップコードの生成を行う。また、ＹＭ
ＡＸ平面比較ユニット４１３では前記入力４０２と前記
入力４０６との比較を行い、ＹＭＩＸ平面比較ユニット
４１４では前記入力４０２と前記入力４０７との比較を
行い、描画領域１３０２または処理可能領域１３０１の
クリップ領域を構成する平面に対応したＹ座標系のクリ
ップコードの生成を行う。また、ＺＭＡＸ平面比較ユニ
ット４１５では前記入力４０３と前記入力４０９との比
較を行い、ＺＭＩＸ平面比較ユニット４１６では前記入
力４０３と前記入力４１０との比較を行い、描画領域１
３０２または処理可能領域１３０１のクリップ領域を構
成する平面に対応したＺ座標系のクリップコードの生成
を行う。

【００７６】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、描画領域１３０２または処理可能領域１３０１のク
リップ領域を構成する６つの平面に対して同時にクリッ
プコードの生成を進めることが出来るため、クリップコ
ードの生成を、さらにより高速化できる三次元クリップ
判定処理装置が得られる効果がある。

【００７７】実施の形態５．図１５は、この実施の形態
５の三次元クリップ判定処理装置のクリップ比較器にお
けるクリップ領域比較ユニットの構成を示すブロック図
であり、他の構成については図１に示した構成が適用で
きる。

【００７８】このクリップ領域比較ユニット３２１は、
前記実施の形態４におけるクリップ領域比較ユニット３
１１にＸＭＩＮ平面生成ユニット、ＹＭＩＮ平面生成ユ
ニット、ＺＭＩＮ平面生成ユニットを設けたものであ
る。

【００７９】図１５において図１４と同一の部分につい
ては同一の符号を付し説明を省略する。図において、４
５１は、描画領域１３０２または処理可能領域１３０１
のクリップ領域の平面のＸ座標の最大値である入力４０
４に対し符号を反転させた値を、前記クリップ領域の平
面のＸ座標の最小値として出力するＸＭＩＮ平面生成ユ
ニット、４５２は、描画領域１３０２または処理可能領
域１３０１のクリップ領域の平面のＹ座標の最大値であ
る入力４０６に対し符号を反転させた値を、前記クリッ
プ領域の平面のＹ座標の最小値として出力するＹＭＩＮ
平面生成ユニット、４５３は、描画領域１３０２または
処理可能領域１３０１のクリップ領域の平面のＺ座標の
最大値である入力４０９に対し符号を反転させた値を、
前記クリップ領域の平面のＺ座標の最小値として出力す
るＺＭＩＮ平面生成ユニットである。

【００８０】入力４０４として描画領域１３０２または
処理可能領域１３０１のクリップ領域の平面のＸ座標の
最大値であるＸＭＡＸが入力されると、前記クリップ領
域の平面のＸ座標の最小値ＸＭＩＮはＸＭＩＮ平面生成
ユニット４５１によって−ＸＭＡＸとして生成される。
同様に、入力４０６として描画領域１３０２または処理
可能領域１３０１のクリップ領域の平面のＹ座標の最大
値であるＹＭＡＸが入力されると、前記クリップ領域の
平面のＹ座標の最小値ＹＭＩＮはＹＭＩＮ平面生成ユニ
ット４５２によって−ＹＭＡＸとして生成される。同様
に、入力４０９として描画領域１３０２または処理可能
領域１３０１のクリップ領域の平面のＺ座標の最大値で
あるＺＭＡＸが入力されると、ＺＭＩＮ平面生成ユニッ
ト４５３によって前記クリップ領域の平面のＺ座標の最
小値ＺＭＩＮは−ＺＭＡＸとして生成される。

【００８１】各クリップ平面の値が生成された後は、前
記実施の形態４と同様に平面比較ユニット４１１〜４１
６によってクリップコードの生成が行われる。

【００８２】従って、前記実施の形態４のように入力４
０５，入力４０７，入力４１０として入力するクリップ
領域の平面の座標の最小値についてのデータが不要にな
り、クリップコード生成のために入力するデータ数を減
らすことが可能になる。

【００８３】なお、以上の説明では、ＸＭＩＮ平面生成
ユニット４５１、ＹＭＩＮ平面生成ユニット４５２、Ｚ
ＭＩＮ平面生成ユニット４５３により、描画領域１３０
２または処理可能領域１３０１のクリップ領域の平面の
座標の最大値の入力があると、その最大値の符号を反転
させた値を同じ座標系の最小値として出力する構成とし
て説明したが、描画領域１３０２または処理可能領域１
３０１のクリップ領域の平面の座標の最小値の入力があ
ると、その最小値の符号を反転させた値を同じ座標系の
最大値として生成し出力する構成とし、前記実施の形態
４の入力４０４，入力４０６，入力４０９として入力す
るクリップ領域の平面の座標の最大値についてのデータ
を不要にするようにしてもよい。

【００８４】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、クリップ領域の平面の座標を規定するため入力する
データ数を減らすことが可能になり、クリップコードの
生成を高速化できる三次元クリップ判定処理装置が得ら
れる効果がある。

【００８５】実施の形態６．図１６は、この実施の形態
６の三次元クリップ判定処理装置におけるクリップ比較
器のクリップ領域比較ユニットの構成を示すブロック図
であり、他の構成については図１に示した構成が適用で
きる。

【００８６】この実施の形態６の三次元クリップ判定処
理装置では、前記実施の形態４に示したクリップ領域比
較ユニット３１１に、クリップ領域を構成する平面につ
いての座標値を格納するためのレジスタを設けるように
したものである。

【００８７】図１６において図１４と同一の部分につい
ては同一の符号を付し説明を省略する。図において、４
６１は描画領域１３０２または処理可能領域１３０１で
あるクリップ領域を構成する平面のＸ座標における最大
値ＸＭＡＸを格納するＸＭＡＸレジスタ、４６２は前記
クリップ領域を構成する平面のＸ座標における最小値Ｘ
ＭＩＮを格納するＸＭＩＮレジスタ、４６３は前記クリ
ップ領域を構成する平面のＹ座標における最大値ＹＭＡ
Ｘを格納するＹＭＡＸレジスタ、４６４は前記クリップ
領域を構成する平面のＹ座標における最小値ＹＭＩＮを
格納するＹＭＩＮレジスタ、４６５は前記クリップ領域
を構成する平面のＺ座標における最大値ＺＭＡＸを格納
するＺＭＡＸレジスタ、４６６は前記クリップ領域を構
成する平面のＺ座標における最小値ＺＭＩＮを格納する
ＺＭＩＮレジスタである。また、符号６０４は、描画領
域１３０２または処理可能領域１３０１のクリップ領域
を構成する平面についてのＸ座標，Ｙ座標，Ｚ座標にお
ける最大値および最小値の入力を示す。

【００８８】この実施の形態６のクリップ領域比較ユニ
ット３３１では、入力６０４をもとに前記クリップ領域
を構成する平面のＸ座標における最大値ＸＭＡＸをＸＭ
ＡＸレジスタ４６１に格納しておき、Ｘ座標における最
小値ＸＭＩＮをＸＭＩＮレジスタ４６２に格納してお
く。また、Ｙ座標における最大値ＹＭＡＸをＹＭＡＸレ
ジスタ４６３に格納しておき、Ｙ座標における最小値Ｙ
ＭＩＮをＹＭＩＮレジスタ４６４に格納しておく。ま
た、Ｚ座標における最大値ＺＭＡＸをＺＭＡＸレジスタ
４６５に格納しておき、Ｚ座標における最小値ＺＭＩＮ
をＺＭＩＮレジスタ４６６に格納しておく。

【００８９】そして、頂点のＸ座標値を入力４０１とし
て、Ｙ座標値を入力４０２として、Ｚ座標値を入力４０
３として入力したとき、ＸＭＡＸ平面比較ユニット４１
１により前記入力４０１とＸＭＡＸレジスタ４６１に格
納してある値とを比較し、Ｘ軸方向の最大値（ＸＭＡ
Ｘ）を持つ面に対応したクリップコードを生成し、さら
にＸＭＩＮ平面比較ユニット４１２により前記入力４０
１とＸＭＩＮレジスタ４６２に格納してある値とを比較
し、Ｘ軸方向の最小値（ＸＭＩＮ）を持つ面に対応した
クリップコードを生成する。

【００９０】また、ＹＭＡＸ平面比較ユニット４１３に
より前記入力４０２とＹＭＡＸレジスタ４６３に格納し
てある値とを比較し、Ｙ軸方向の最大値（ＹＭＡＸ）を
持つ面に対応したクリップコードを生成し、さらにＹＭ
ＩＮ平面比較ユニット４１４により前記入力４０２とＹ
ＭＩＮレジスタ４６４に格納してある値とを比較し、Ｙ
軸方向の最小値（ＹＭＩＮ）を持つ面に対応したクリッ
プコードを生成する。

【００９１】また、ＺＭＡＸ平面比較ユニット４１５に
より前記入力４０３とＺＭＡＸレジスタ４６５に格納し
てある値とを比較し、Ｚ軸方向の最大値（ＺＭＡＸ）を
持つ面に対応したクリップコードを生成し、さらにＺＭ
ＩＮ平面比較ユニット４１６により前記入力４０３とＺ
ＭＩＮレジスタ４６６に格納してある値とを比較し、Ｚ
軸方向の最小値（ＺＭＩＮ）を持つ面に対応したクリッ
プコードを生成する。

【００９２】このように符号４６１〜符号４６６で示し
た各レジスタに保持された値と、入力された頂点の座標
値との比較を、符号４１１〜符号４１６で示した各平面
比較ユニットによって行い、前記各クリップ領域につい
てクリップコードの生成を行う。

【００９３】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、前記入力４０１，入力４０２，入力４０３が与えら
れると同時にクリップコードの生成が開始されるため、
前記各クリップ領域についてクリップコードの生成を高
速化できる三次元クリップ判定処理装置が得られる効果
がある。

【００９４】実施の形態７．図１７は、この実施の形態
７の三次元クリップ判定処理装置におけるクリップコー
ド保持器の構成を示すブロック図であり、他の構成につ
いては前記実施の形態１から前記実施の形態６で説明し
た構成が適用できる。図において、３５１はクリップコ
ード保持器、７０１はクリップコードの入力を示し、７
０２，７０３，７０４はクリップコード保持レジスタで
ある。７０５，７０６は前記実施の形態１で示したプリ
ミティブコントローラ１０８からの制御信号線を示して
いる。

【００９５】このクリップ保持器３５１では、クリップ
比較器から入力７０１によりクリップコードが入力され
ると、そのクリップコードはクリップコード保持レジス
タ(第１のクリップコード保持レジスタ)７０４へとロー
ドが行われる。一方、制御信号線７０５から与えられた
プリミティブ制御信号がアクティブになることによっ
て、クリップコード保持レジスタ７０４に保持されたク
リップコードをクリップコード保持レジスタ（第２のク
リップコード保持レジスタ）７０３へロードする機能を
有している。また、制御信号線７０６から与えられたプ
リミティブ制御信号がアクティブになることによって、
クリップコード保持レジスタ７０３に保持されたクリッ
プコードをクリップコード保持レジスタ(第３のクリッ
プコード保持レジスタ)７０２へロードする機能を有し
ている。

【００９６】次に動作について説明する。このクリップ
コード保持器３５１では、各クリップコード保持レジス
タ７０２，７０３，７０４に格納されているクリップコ
ードの他のクリップコード保持レジスタへの転送がプリ
ミティブコントローラ１０８から出力されるプリミティ
ブ制御信号により制御可能であるため、例えば図９に示
すような扇形多角形等の複雑な頂点制御を必要とする多
角形のクリップ判定処理の場合、最初に頂点Ｖ１のクリ
ップコードが入力７０１として与えられると、この頂点
Ｖ１のクリップコードをクリップコード保持レジスタ７
０４へロードする。その後、頂点Ｖ２のクリップコード
が入力７０１として与えられると、前記クリップコード
保持レジスタ７０４へロードした頂点Ｖ１のクリップコ
ードをクリップコード保持レジスタ７０３へ転送しロー
ドするとともに前記頂点Ｖ２のクリップコードをクリッ
プコード保持レジスタ７０４へロードする。

【００９７】続いて、頂点Ｖ３のクリップコードが入力
７０１として与えられると、前記クリップコード保持レ
ジスタ７０３へロードした頂点Ｖ１のクリップコードを
クリップコード保持レジスタ７０２へ転送するとともに
前記クリップコード保持レジスタ７０４へロードした頂
点Ｖ２のクリップコードをクリップコード保持レジスタ
７０３へ転送しロードし、さらに前記入力７０１として
与えられた頂点Ｖ３のクリップコードをクリップコード
保持レジスタ７０４へロードする。

【００９８】この状態では、クリップコード保持レジス
タ７０２には頂点Ｖ１のクリップコード、クリップコー
ド保持レジスタ７０３には頂点Ｖ２のクリップコード、
クリップコード保持レジスタ７０４には頂点Ｖ３のクリ
ップコードがロードされており、この結果、図９に示す
頂点Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３による三角形についての三次元ク
リップ判定処理が行われる。

【００９９】次に、プリミティブコントローラ１０８
は、プリミティブ制御信号によりクリップコード保持レ
ジスタ７０２にロードされている頂点Ｖ１のクリップコ
ードを固定する。そして、この状態で、入力７０１とし
て頂点Ｖ４のクリップコードが与えられると、クリップ
コード保持レジスタ７０３にロードされている頂点Ｖ２
のクリップコードを捨て、クリップコード保持レジスタ
７０４にロードされている頂点Ｖ３のクリップコードを
クリップコード保持レジスタ７０３へ転送しロードする
とともに、前記入力７０１として与えられた頂点Ｖ４の
クリップコードをクリップコード保持レジスタ７０４へ
ロードする。

【０１００】この状態では、クリップコード保持レジス
タ７０２には頂点Ｖ１のクリップコード、クリップコー
ド保持レジスタ７０３には頂点Ｖ３のクリップコード、
クリップコード保持レジスタ７０４には頂点Ｖ４のクリ
ップコードがロードされており、この結果、図９に示す
頂点Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４による三角形についての三次元ク
リップ判定処理が行われる。

【０１０１】次に、この状態で、入力７０１として頂点
Ｖ５のクリップコードが与えられると、クリップコード
保持レジスタ７０３にロードされている頂点Ｖ３のクリ
ップコードを捨て、クリップコード保持レジスタ７０４
にロードされている頂点Ｖ４のクリップコードをクリッ
プコード保持レジスタ７０３へ転送しロードするととも
に、前記入力７０１として与えられた頂点Ｖ５のクリッ
プコードをクリップコード保持レジスタ７０４へロード
する。

【０１０２】この状態では、クリップコード保持レジス
タ７０２には頂点Ｖ１のクリップコード、クリップコー
ド保持レジスタ７０３には頂点Ｖ４のクリップコード、
クリップコード保持レジスタ７０４には頂点Ｖ５のクリ
ップコードがロードされており、この結果、図９に示す
頂点Ｖ１，Ｖ４，Ｖ５による三角形についての三次元ク
リップ判定処理が行われる。

【０１０３】次に、この状態で、入力７０１として頂点
Ｖ６のクリップコードが与えられると、クリップコード
保持レジスタ７０３にロードされている頂点Ｖ４のクリ
ップコードを捨て、クリップコード保持レジスタ７０４
にロードされている頂点Ｖ５のクリップコードをクリッ
プコード保持レジスタ７０３へ転送しロードするととも
に、前記入力７０１として与えられた頂点Ｖ６のクリッ
プコードをクリップコード保持レジスタ７０４へロード
する。

【０１０４】この状態では、クリップコード保持レジス
タ７０２には頂点Ｖ１のクリップコード、クリップコー
ド保持レジスタ７０３には頂点Ｖ５のクリップコード、
クリップコード保持レジスタ７０４には頂点Ｖ６のクリ
ップコードがロードされており、この結果、図９に示す
頂点Ｖ１，Ｖ５，Ｖ６による三角形についての三次元ク
リップ判定処理が行われる。

【０１０５】以上のように、この実施の形態７によれ
ば、保持されるクリップコードをプリミティブコントロ
ーラ１０８によって制御することが可能であるため、図
９に示すような扇形多角形等の共通の頂点を有する多角
形などについて、複雑な頂点制御を必要とするクリップ
判定処理を高速に、かつ効率よく行える三次元クリップ
判定処理装置が得られる効果がある。

【０１０６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、三次
元グラフィックスでの多角形の頂点の座標を第１のクリ
ップ領域および第２のクリップ領域と比較し、クリップ
コードを生成するクリップ比較器と、該クリップ比較器
が生成したクリップコードを前記多角形の頂点の数に応
じて保持するクリップコード保持器と、該クリップコー
ド保持器に保持された前記クリップコードをもとに、前
記第１のクリップ領域および前記第２のクリップ領域に
対する前記多角形の状態を示すクリップ状態コードを生
成するクリップ状態コード生成器と、該クリップ状態コ
ード生成器が生成した前記クリップ状態コードをもと
に、前記多角形について描画の必要性の有無、および前
記第１のクリップ領域内に存在する部分のみの描画の必
要性の有無を識別する領域間クリップ状態コードを生成
する領域間クリップ状態コード生成器と、前記クリップ
コード保持器と前記クリップ状態コード生成器とを前記
多角形の形状に応じて制御するプリミティブコントロー
ラと、前記クリップ状態コード生成器が生成したクリッ
プ状態コードと、前記領域間クリップ状態コード生成器
が生成した領域間クリップ状態コードを保持するクリッ
プ状態コードレジスタとを備えるように構成したので、
三次元グラフィックスでの２つのクリップ領域を用い
た、複数の多角形の形状に対応した三次元クリップ判定
処理を高速に行える効果がある。

【０１０７】この発明によれば、第１のクリップ領域と
は独立してハードウェア的に、第２のクリップ領域につ
いて所望の大きさに設定可能な構成を備えるようにした
ので、前記第２のクリップ領域を設定するための計算手
段による演算処理が不要になり、三次元グラフィックス
での２つのクリップ領域を用いた、複数の多角形の形状
に対応した三次元クリップ判定処理を高速に行える効果
がある。

【０１０８】この発明によれば、多角形の頂点の座標と
第１のクリップ領域および第２のクリップ領域とにおけ
るＸ座標系について比較を行うＸ座標比較ユニットと、
前記多角形の頂点の座標と前記第１のクリップ領域およ
び第２のクリップ領域とにおけるＹ座標系について、前
記Ｘ座標比較ユニットと並列的に動作して比較を行うＹ
座標比較ユニットと、前記多角形の頂点の座標と前記第
１のクリップ領域および第２のクリップ領域とにおける
Ｚ座標系について、前記Ｘ座標比較ユニットおよび前記
Ｙ座標比較ユニットと並列的に動作して比較を行うＺ座
標比較ユニットとをクリップ比較器が備えるように構成
したので、前記多角形の頂点の座標と前記第１のクリッ
プ領域および前記第２のクリップ領域とにおけるＸ座標
系、Ｙ座標系、Ｚ座標系についての比較処理を並行して
同時的に行うことが可能になり、三次元グラフィックス
での２つのクリップ領域を用いた、複数の多角形の形状
に対応した三次元クリップ判定処理を高速に行える効果
がある。

【０１０９】この発明によれば、第１のクリップ領域ま
たは第２のクリップ領域に対し並列的に多角形の各頂点
についてのクリップコードを生成する、前記第１のクリ
ップ領域および前記第２のクリップ領域に対応したクリ
ップ領域比較ユニットをクリップ比較器が備えるように
構成したので、前記多角形の各頂点について前記第１の
クリップ領域および前記第２のクリップ領域に対応した
クリップ領域比較処理を並行して同時的に行うことが出
来、三次元グラフィックスでの２つのクリップ領域を用
いた、複数の多角形の形状に対応した三次元クリップ判
定処理を高速に行える効果がある。

【０１１０】この発明によれば、第１のクリップ領域お
よび第２のクリップ領域を構成するＸ座標系、Ｙ座標系
およびＺ座標系の各平面に対応し、前記第１のクリップ
領域または前記第２のクリップ領域について並列的に多
角形の各頂点のクリップコードを生成する平面比較ユニ
ットをクリップ領域比較ユニットが備えるように構成し
たので、前記多角形の各頂点について、前記第１のクリ
ップ領域および前記第２のクリップ領域のＸ座標系、Ｙ
座標系、Ｚ座標系の各平面に対応するクリップコードの
生成を、Ｘ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系ごとに並行
して行うことが可能であるため、三次元グラフィックス
での２つのクリップ領域を用いた、複数の多角形の形状
に対応した三次元クリップ判定処理を高速に行える効果
がある。

【０１１１】この発明によれば、第１のクリップ領域お
よび第２のクリップ領域を構成するＸ座標系、Ｙ座標系
およびＺ座標系の各平面について、Ｘ座標系、Ｙ座標系
およびＺ座標系ごとに、一方の平面を規定する座標から
他方の平面を規定する座標を生成する平面生成ユニット
をクリップ領域比較ユニットが備えるように構成したの
で、前記クリップ領域の平面の座標を規定するため入力
するデータ数を減らすことが可能になり、クリップコー
ドの生成を高速化でき、三次元グラフィックスでの２つ
のクリップ領域を用いた、複数の多角形の形状に対応し
た三次元クリップ判定処理を高速に行える効果がある。

【０１１２】この発明によれば、第１のクリップ領域お
よび第２のクリップ領域を構成するＸ座標系、Ｙ座標系
およびＺ座標系の各平面について、Ｘ座標系、Ｙ座標系
およびＺ座標系ごとに、一方の平面を規定する座標の正
負の符号を反転させた座標を、他方の平面を規定する座
標として生成する平面生成ユニットをクリップ領域比較
ユニットが備えるように構成したので、前記他方のクリ
ップ領域の平面の座標を規定するため入力する座標頂点
を、前記一方のクリップ領域の平面の座標を規定する座
標から即座に得られるため、前記クリップ領域の平面の
座標を規定するため入力するデータ数を減らすことが可
能になり、クリップコードの生成を高速化でき、三次元
グラフィックスでの２つのクリップ領域を用いた、複数
の多角形の形状に対応した三次元クリップ判定処理を高
速に行える効果がある。

【０１１３】この発明によれば、第１のクリップ領域お
よび第２のクリップ領域を構成するＸ座標系、Ｙ座標系
およびＺ座標系の各平面を規定する座標を格納する、前
記各平面に対応した複数のレジスタをクリップ領域比較
ユニットが備えるように構成したので、前記レジスタへ
あらかじめ前記第１のクリップ領域および前記第２のク
リップ領域を構成するＸ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標
系の各平面を規定する座標を格納しておくことで、Ｘ座
標系、Ｙ座標系およびＺ座標系の多角形の頂点について
の座標頂点が与えられると同時にクリップコードの生成
が開始されるため、クリップコードの生成を高速化で
き、三次元グラフィックスでの２つのクリップ領域を用
いた、複数の多角形の形状に対応した三次元クリップ判
定処理を高速に行える効果がある。

【０１１４】この発明によれば、クリップ比較器で生成
したクリップコードを保持する第１のクリップコード保
持レジスタと、該第１のクリップコード保持レジスタに
保持された前記クリップコードが転送されて保持される
第２のクリップコード保持レジスタと、該第２のクリッ
プコード保持レジスタに保持された前記クリップコード
が転送されて保持される第３のクリップコード保持レジ
スタとをクリップコード保持器が備え、前記第１のクリ
ップコード保持レジスタに保持された前記クリップコー
ドの前記第２のクリップコード保持レジスタへの転送、
および前記第２のクリップコード保持レジスタに保持さ
れた前記クリップコードの前記第３のクリップコード保
持レジスタへの転送についてプリミティブコントローラ
が多角形の形状に応じて制御する構成を備えるようにし
たので、例えば扇形多角形等の共通した頂点を有する多
角形などのように複雑な頂点制御を必要とする多角形の
クリップ判定処理を高速に、かつ効率よく行える効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による三次元クリッ
プ判定処理装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 この発明の三次元クリップ判定処理装置にお
けるクリップ領域を示す説明図である。

【図３】 この発明の三次元クリップ判定処理装置にお
いてＸ軸とＹ軸とで構成される二次元平面上にクリップ
領域を投影した場合の、各分割された領域に割り当てら
れたクリップコードを示す説明図である。

【図４】 この発明の三次元クリップ判定処理装置にお
けるクリップ状態コードの一例を示す説明図である。

【図５】 この発明の三次元クリップ判定処理装置にお
ける領域間クリップ状態コードの一例を示す説明図であ
る。

【図６】 この発明の三次元クリップ判定処理装置にお
ける二領域クリップ判定処理を示す説明図である。

【図７】 この発明の三次元クリップ判定処理装置にお
いて実クリップ処理を行う必要がある場合を示す説明図
である。

【図８】 この発明の三次元クリップ判定処理装置にお
いて頂点処理を行う多角形の一例を示す説明図である。

【図９】 この発明の三次元クリップ判定処理装置にお
いて頂点処理を行う多角形の一例を示す説明図である。

【図１０】 この発明の三次元クリップ判定処理装置に
おける図６に示す三角形の各頂点のクリップコード、ク
リップ状態コード、領域間クリップ状態コードを示す説
明図である。

【図１１】 この発明の三次元クリップ判定処理装置に
おける図６に示す三角形の各頂点のクリップコード、ク
リップ状態コード、領域間クリップ状態コードを示す説
明図である。

【図１２】 この発明の実施の形態２の三次元クリップ
判定処理装置におけるクリップ比較器の構成を示すブロ
ック図である。

【図１３】 この発明の実施の形態３の三次元クリップ
判定処理装置におけるクリップ比較器の構成を示すブロ
ック図である。

【図１４】 この発明の実施の形態４の三次元クリップ
判定処理装置におけるクリップ比較器のクリップ領域比
較ユニットの構成を示すブロック図である。

【図１５】 この発明の実施の形態５の三次元クリップ
判定処理装置におけるクリップ比較器のクリップ領域比
較ユニットの構成を示すブロック図である。

【図１６】 この発明の実施の形態６の三次元クリップ
判定処理装置におけるクリップ比較器のクリップ領域比
較ユニットの構成を示すブロック図である。

【図１７】 この発明の実施の形態７の三次元クリップ
判定処理装置におけるクリップコード保持器の構成を示
すブロック図である。

【図１８】 従来のクリップ判定処理装置の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１０３，１１３，１１４ クリップ比較器、１０４ ク
リップコード保持器、１０５ クリップ状態コード生成
器、１０６ 領域間クリップ状態コード生成器、１０７
クリップ状態コードレジスタ、１０８ プリミティブ
コントローラ、２０７ Ｘ座標比較ユニット、２０８
Ｙ座標比較ユニット、２０９ Ｚ座標比較ユニット、３
０５，３０６，３１１，３２１，３３１ クリップ領域
比較ユニット、３５１ クリップコード保持器、４１１
ＸＭＡＸ平面比較ユニット、４１２ ＸＭＩＮ平面比
較ユニット、４１３ ＹＭＡＸ平面比較ユニット、４１
４ＹＭＩＮ平面比較ユニット、４１５ ＺＭＡＸ平面比
較ユニット、４１６ ＺＭＩＮ平面比較ユニット、４５
１ ＸＭＩＮ平面生成ユニット、４５２ ＹＭＩＮ平面
生成ユニット、４５３ ＺＭＩＮ平面生成ユニット、４
６１ ＸＭＡＸレジスタ、４６２ ＸＭＩＮレジスタ、
４６３ ＹＭＡＸレジスタ、４６４ ＹＭＩＮレジス
タ、４６５ ＺＭＡＸレジスタ、４６６ ＺＭＩＮレジ
スタ、７０２クリップコード保持レジスタ(第３のクリ
ップコード保持レジスタ)、７０３クリップコード保持
レジスタ(第２のクリップコード保持レジスタ)、７０４
クリップコード保持レジスタ(第１のクリップコード
保持レジスタ)。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀山 正俊 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 (72)発明者 河合 浩行 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） 5B080 AA13 AA14 BA03 5E501 AC09 AC15 BA01 CA02 FA27

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元グラフィックスでの多角形の頂点
   の座標を第１のクリップ領域および第２のクリップ領域
   と比較し、クリップコードを生成するクリップ比較器
   と、 該クリップ比較器が生成したクリップコードを前記多角
   形の頂点の数に応じて保持するクリップコード保持器
   と、 該クリップコード保持器に保持された前記クリップコー
   ドをもとに、前記第１のクリップ領域および前記第２の
   クリップ領域に対する前記多角形の状態を示すクリップ
   状態コードを生成するクリップ状態コード生成器と、 該クリップ状態コード生成器が生成した前記クリップ状
   態コードをもとに、前記多角形について描画の必要性の
   有無、および前記第１のクリップ領域内に存在する部分
   のみの描画の必要性の有無を識別する領域間クリップ状
   態コードを生成する領域間クリップ状態コード生成器
   と、 前記クリップコード保持器と前記クリップ状態コード生
   成器とを前記多角形の形状に応じて制御するプリミティ
   ブコントローラと、 前記クリップ状態コード生成器が生成したクリップ状態
   コードと、前記領域間クリップ状態コード生成器が生成
   した領域間クリップ状態コードを保持するクリップ状態
   コードレジスタと、 を備えていることを特徴とする三次元クリップ判定処理
   装置。
2. 【請求項２】 第２のクリップ領域は、 第１のクリップ領域とは独立に、ハードウェア的に所望
   の大きさに設定可能であることを特徴とする請求項１記
   載の三次元クリップ判定処理装置。
3. 【請求項３】 クリップ比較器は、 多角形の頂点の座標と第１のクリップ領域および第２の
   クリップ領域とにおけるＸ座標系について比較を行うＸ
   座標比較ユニットと、 前記多角形の頂点の座標と前記第１のクリップ領域およ
   び第２のクリップ領域とにおけるＹ座標系について、前
   記Ｘ座標比較ユニットと並列的に動作して比較を行うＹ
   座標比較ユニットと、 前記多角形の頂点の座標と前記第１のクリップ領域およ
   び第２のクリップ領域とにおけるＺ座標系について、前
   記Ｘ座標比較ユニットおよび前記Ｙ座標比較ユニットと
   並列的に動作して比較を行うＺ座標比較ユニットとを備
   えていることを特徴とする請求項１または請求項２記載
   の三次元クリップ判定処理装置。
4. 【請求項４】 クリップ比較器は、 第１のクリップ領域または第２のクリップ領域に対し並
   列的に多角形の各頂点についてのクリップコードを生成
   する、前記第１のクリップ領域および前記第２のクリッ
   プ領域に対応したクリップ領域比較ユニットを備えてい
   ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の三次
   元クリップ判定処理装置。
5. 【請求項５】 クリップ領域比較ユニットは、 第１のクリップ領域および第２のクリップ領域を構成す
   るＸ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系の各平面に対応
   し、前記第１のクリップ領域または前記第２のクリップ
   領域について並列的に多角形の各頂点のクリップコード
   を生成する平面比較ユニットを備えていることを特徴と
   する請求項４記載の三次元クリップ判定処理装置。
6. 【請求項６】 クリップ領域比較ユニットは、 第１のクリップ領域および第２のクリップ領域を構成す
   るＸ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系の各平面につい
   て、Ｘ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系ごとに、一方の
   平面を規定する座標から他方の平面を規定する座標を生
   成する平面生成ユニットを備えていることを特徴とする
   請求項５記載の三次元クリップ判定処理装置。
7. 【請求項７】 クリップ領域比較ユニットは、 第１のクリップ領域および第２のクリップ領域を構成す
   るＸ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系の各平面につい
   て、Ｘ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系ごとに、一方の
   平面を規定する座標の正負の符号を反転させた座標を、
   他方の平面を規定する座標として生成する平面生成ユニ
   ットを備えていることを特徴とする請求項６記載の三次
   元クリップ判定処理装置。
8. 【請求項８】 クリップ領域比較ユニットは、 第１のクリップ領域および第２のクリップ領域を構成す
   るＸ座標系、Ｙ座標系およびＺ座標系の各平面を規定す
   る座標を格納する、前記各平面に対応した複数のレジス
   タを備えていることを特徴とする請求項５記載の三次元
   クリップ判定処理装置。
9. 【請求項９】 クリップコード保持器は、 クリップ比較器で生成したクリップコードを保持する第
   １のクリップコード保持レジスタと、 該第１のクリップコード保持レジスタに保持された前記
   クリップコードが転送されて保持される第２のクリップ
   コード保持レジスタと、 該第２のクリップコード保持レジスタに保持された前記
   クリップコードが転送されて保持される第３のクリップ
   コード保持レジスタとを備え、 プリミティブコントローラは、 前記第１のクリップコード保持レジスタに保持された前
   記クリップコードの前記第２のクリップコード保持レジ
   スタへの転送、および前記第２のクリップコード保持レ
   ジスタに保持された前記クリップコードの前記第３のク
   リップコード保持レジスタへの転送について多角形の形
   状に応じて制御することを特徴とする請求項１または請
   求項２記載の三次元クリップ判定処理装置。