JP2001338310A - マルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスプレイの数が増えて、表示解像度が増
えることにより、表示する物体の数が増えても、全体の
表示処理性能が劣化することがないマルチディスプレイ
三次元グラフィックス表示装置を提供する。 【解決手段】 複数の三次元表示処理部３１，３２，３
３，３４は、それぞれ、三次元表示情報管理手段３１
０，３２０，３３０，３４０と、三次元表示情報記憶手
段３１２，３２２，３３２，３４２と、バウンダリボリ
ューム作成手段３１１，３２１，３３１，３４１と、カ
リング手段３１３，３２３，３３３，３４３と、座標変
換手段３１４，３２４，３３４，３４４と、照光計算手
段３１５，３２５，３３５，３４５と、クリッピング手
段３１６，３２６，３３６，３４６と、ピクセルデータ
生成手段３１７，３２７，３３７，３４７と、ディスプ
レイ４１，４２，４３，４４とを備えている。

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、複数のディスプ
レイを組み合せて一つの画面として扱うマルチディスプ
レイ表示装置における三次元グラフィックス表示に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、計算機性能の向上や二次元描画機
能しか持たなかった計算機の表示カードへ三次元描画機
能が付加されたことにより、従来、航空機シミュレータ
などの専用機や三次元ＣＡＤを搭載したワークステーシ
ョンなどでしか利用されなかった三次元グラフィックス
は、ビデオゲームマシンや個人利用のパソコンの世界で
も利用されるようになりつつある。

【０００３】三次元グラフィックスにおける物体の定義
方法としては、物体の表面を複数の平面の組合せで定義
するサーフェースモデルという方法が使われている。こ
の物体を構成する面はポリゴンと呼ばれ、ポリゴンを構
成する頂点の三次元座標値や面を構成する頂点の関係を
表すデータはポリゴンデータと呼ばれる。

【０００４】このポリゴンデータを使った三次元グラフ
ィックスにおける画像生成の手順は以下のとおりであ
る。 １． コンピュータ上で定義した仮想三次元空間内に物
体を配置する。具体的には物体ごとにローカル座標で定
義していたポリゴンデータを仮想三次元空間内の座標に
変換する。この処理はモデリング変換と呼ばれる。 ２． コンピュータ上で定義した仮想三次元空間内での
視点位置及び視線の向きを決める。具体的には視点が原
点、視線方向がＺ軸の正方向となるようにポリゴンデー
タを座標変換する。この処理はビューイング変換と呼ば
れる。 ３． 近いものは大きく、遠いものは小さく表示される
ようにポリゴンデータを座標変換する。この処理は射影
変換と呼ばれる。 ４． 照明と物体自体の表面の属性から物体の表面を塗
り潰す色を決定する。この処理は照光計算と呼ばれる。 ５． 表示すべき物体の視野外に出る部分を切り取る。
この処理はクリッピングと呼ばれる。 ６． 照光計算により求めた色で物体の描画を行う。

【０００５】上記の処理は、ポリゴンを構成する頂点の
座標すべてに対して行われるため、膨大な計算が必要と
なり、強力な計算能力が要求される。また、描画処理に
関しては表示解像度が高くなればなるほど、負荷が高く
なる。

【０００６】一方、表示システムの高解像度化の手段と
して、複数のディスプレイをマトリックス状に隣接して
配し、それぞれのディスプレイは別々の計算機が表示を
担当し、１つの画面として表示を行わせる方式が提案さ
れている。このような表示システムにおいては、ディス
プレイの数を増やせば、全体の解像度は上がる。

【０００７】たとえば、１つのディスプレイが１２８０
×１０２４画素（一般にＳＸＧＡと呼ばれる）である場
合、縦方向を４個、横方向を４個の１６個のディスプレ
イで構成した場合、５１２０×４０９６画素という高解
像度で表示を行うことが可能となる。これは単体のディ
スプレイ装置では表示不可能である。

【０００８】通常、１つの計算機で表示処理を行う場
合、表示解像度を上げるほど処理負荷は高くなるが、こ
の方式の場合、大画面を構成している各ディスプレイの
解像度は変わらず、各計算機の処理負荷は変わらないの
で、全体の処理性能は落ちないという長所がある。

【０００９】このようなマルチディスプレイ方式の表示
システムにおいて三次元グラフィックス表示を行う場
合、各ディスプレイに接続されている計算機が、各画面
に入る物体に関して画像生成処理を行うように構成する
ことにより負荷分散を図るように構成することはごく自
然の方法と考えられる。例えば、このようなマルチディ
スプレイ方式三次元グラフィックス表示装置において、
図１２に示すように２×２個のディスプレイで構成され
た画面上に飛行機１６機を表示するような場合、各画面
にはそれぞれ４つずつ飛行機が入るように配置されてい
るとすると、各画面に接続された計算機はそれぞれ４つ
の航空機に関して表示を行えばよい。

【００１０】しかし、各画面内に入るかどうかの判断
は、クリッピング処理を実行するまではわからない。し
たがって、モデリング、ビューイング、射影の各変換に
関しては、すべての飛行機を構成する頂点に対して行わ
なければならない。

【００１１】航空機１機を構成する頂点数が１００個で
ある場合、１６機×１００頂点＝１，６００頂点に対し
てモデリング、ビューイング、射影の各変換を行わなけ
ればならない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように、マルチデ
ィスプレイ方式の表示システムにおいて三次元グラフィ
ックス表示を行う場合、ディスプレイ数を増やし表示解
像度を上げるにしたがって、表示できる物体の数も増や
すことが可能である。しかし、モデリング、ビューイン
グ、射影の各変換及びクリップの処理負荷も増えるた
め、表示性能が劣化するという問題点があった。

【００１３】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、マルチディスプレイ方式の三次
元グラフィックス表示装置において、ディスプレイの数
が増えて、表示解像度が増えることにより、表示する物
体の数が増えても、全体の表示処理性能が劣化すること
がないマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装
置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明に係るマルチデ
ィスプレイ三次元グラフィックス表示装置は、マトリッ
クス状に隣接して配置された複数のディスプレイ、ディ
スプレイに各々接続された三次元表示処理部、複数の三
次元表示処理部に対し予め表示すべき物体の三次元表示
情報を送り保持させ、表示を行う際、視点、視線、視
野、物体の配置を含む表示命令を送り、三次元表示処理
部に表示を行わせる三次元表示制御部から構成され、複
数のディスプレイが一体となって一つの三次元グラフィ
ックス画面を表示するマルチディスプレイ三次元グラフ
ィックス表示装置において、各々の三次元表示処理部
は、三次元表示制御部から送られてくる三次元表示情報
を受信し、物体単位で三次元表示情報記憶手段に保持す
る三次元表示情報管理手段と、三次元表示情報記憶手段
に保持されている形状データから表示対象物体に外接す
る境界領域を作成し、形状データとともに登録するバウ
ンダリボリューム作成手段と、三次元表示制御部から送
られてくる表示命令に従い三次元表示情報記憶手段に保
持されている各物体のバウンダリボリュームから物体が
各画面内に入るか否かの判定を行い、入ると判断した場
合、次の処理に三次元表示情報を渡し、入らないと判断
した場合、次の処理に三次元表示情報を渡さないカリン
グ手段と、表示命令とともに送られてくる視点、視線、
視野、物体の配置等の情報から形状データに対して座標
変換処理を行う座標変換手段と、物体を構成する面の色
を計算する照光計算手段と、物体の視野範囲内からはみ
出す部分を切り取るクリッピング手段と、照光計算手段
で求めた色情報から物体を構成するポリゴンを塗りつぶ
し、画像データを生成するピクセルデータ生成手段と、
ピクセルデータ生成手段が生成した画像データを表示す
るディスプレイとを備えている。

【００１５】また、バウンダリボリューム生成手段は、
物体に対して外接する立方体を境界領域として生成す
る。

【００１６】さらに、カリング処理手段は、視点、視
線、視野、物体の配置の情報から表示すべき物体のバウ
ンダリボリュームに対して座標変換を行うバウンダリボ
リューム座標変換手段と、座標変換されたバウンダリボ
リュームがみずからの画面位置に対応する視野の範囲に
一部が入るか否か判定するバウンダリボリューム視野内
外判定手段とを有し、視野内に入ると判定されたバウン
ダリボリュームに対応する物体の三次元物体情報を座標
変換処理手段に渡す。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は実施の形態
１による三次元グラフィックス表示装置を示す構成図で
ある。図１において、１は表示すべき物体の三次元表示
情報である。三次元表示情報１は、物体の形状を表すポ
リゴンデータ、物体の表面の属性（色、模様など）に関
するデータから構成される。２は三次元表示情報１を同
報通信により送信する三次元表示制御部である。３１、
３２、３３、３４は三次元表示制御部から送られてきた
三次元表示情報１を保持し、表示命令に従って三次元画
像の生成及び表示を行う三次元表示処理部である。

【００１８】各三次元表示処理部３１、３２、３３、３
４は、さらに次のような部分から構成される。３１０、
３２０、３３０、３４０は三次元表示情報１を三次元表
示制御部２から受け取り、三次元表示情報記憶手段３１
２、３２２、３３２、３４２に保持する三次元表示情報
管理手段である。３１１、３２１、３３１、３４１は表
示すべき物体毎にその物体を外接するような立方体を求
め、これを表示すべき物体のバウンダリボリュームとし
て、対応する物体の三次元表示情報とともに三次元表示
情報記憶手段３１２、３２２、３３２、３４２に登録す
るバウンダリボリューム生成手段である。

【００１９】また、３１３、３２３、３３３、３４３は
表示すべき物体のバウンダリボリュームが視野に入るか
どうかの判定を行い、入る場合にはその物体の三次元表
示情報を次の処理に渡し、入らない場合にはその物体の
三次元表示情報を次の処理に渡さないカリング手段であ
る。

【００２０】また、３１４、３２４、３３４、３４４は
表示命令と共に送られてくる視点、視線、視野及び物体
の配置などの情報からモデリング、ビューイング、射影
の各変換を行う座標変換手段である。３１５、３２５、
３３５、３４５は照明や物体自体の色から各物体の表面
の色を求める照光計算手段である。

【００２１】さらに、３１６、３２６、３３６、３４６
は物体のうち、視野に入る部分のみを切り出すクリッピ
ング手段である。３１７、３２７、３３７、３４７は照
光計算手段３１５、３２５、３３５、３４５で求めた色
で物体表面を塗り潰すようにして表示すべき画像を生成
するピクセルデータ生成手段である。４１、４２、４
３、４４はこの実施例におけるマルチディスプレイであ
り、２×２ディスプレイで構成される。

【００２２】図２は三次元表示情報の一例である。図２
の（ａ）に示すように物体は１０個の三角形と５つの四
角形の合計１５個のポリゴンから構成されており、物体
を構成する頂点は１２個である。この時の三次元表示情
報は図２の（ｂ）及び図２の（ｃ）に示すようにポリゴ
ンを構成する頂点の三次元座標値のリストと、各ポリゴ
ンを構成する頂点と各ポリゴンの色を示すリストから構
成される。

【００２３】次に、図３に示した航空機２４機を表示す
る例を使って実施の形態１による三次元グラフィックス
表示装置の動作について説明する。まず、表示処理を行
う前に、あらかじめ表示すべき航空機の三次元表示情報
を各表示処理部に登録し、バウンダリボリュームを作成
する処理について説明する。

【００２４】図３における２４機の各航空機はすべて形
状は同一であり、１機当たり１００個のポリゴンから構
成されている。まず、１６機の航空機の三次元表示情報
１が三次元表示制御部２から同報通信にてすべての三次
元表示処理部３１、３２、３３、３４に送られる。各三
次元表示処理部では三次元表示情報管理手段３１０、３
２０、３３０、３４０が受信し、２４機の三次元表示情
報１を１機単位で三次元表示情報記憶手段３１２、３２
２、３３２、３４２に登録する。

【００２５】図４は三次元表示情報記憶手段に登録され
ている２４機の航空機の三次元表示情報の内容を示す図
である。航空機毎に三次元表示情報、バウンダリボリュ
ームが登録されている。

【００２６】次にバウンダリボリューム作成手段３１
１、３２１、３３１、３４１は、各航空機に対して外接
するような立方体のポリゴンデータをバウンダリボリュ
ームとして作成する。バウンダリボリュームの作成は以
下の手順で行う。

【００２７】（１）物体を構成するすべての頂点の座標
値からＸ座標の最小値Ｘｍｉｎを求める。Ｙ座標の最小
値Ｙｍｉｎを求める。Ｚ座標の最小値Ｚｍｉｎを求め
る。Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘを求める。Ｙ座標の最大値
Ｙｍａｘを求める。Ｚ座標の最大値Ｚｍａｘを求める。

【００２８】（２）Ｘｍｉｎ，Ｙｍｉｎ，Ｚｍｉｎ，Ｘ
ｍａｘ，Ｙｍａｘ，Ｚｍａｘから以下の８つの座標値を
生成する。 （Ｘｍｉｎ，Ｙｍｉｎ，Ｚｍｉｎ），（Ｘｍａｘ，Ｙｍ
ｉｎ，Ｚｍｉｎ），（Ｘｍｉｎ，Ｙｍａｘ，Ｚｍｉ
ｎ），（Ｘｍｉｎ，Ｙｍｉｎ，Ｚｍａｘ），（Ｘｍａ
ｘ，Ｙｍａｘ，Ｚｍｉｎ），（Ｘｍａｘ，Ｙｍｉｎ，Ｚ
ｍａｘ），（Ｘｍｉｎ，Ｙｍａｘ，Ｚｍａｘ），（Ｘｍ
ａｘ，Ｙｍａｘ，Ｚｍａｘ） 上記の８つの座標値で表される頂点を持ち、６個のポリ
ゴンから構成される立方体が物体に外接する立方体とな
る。図５は本実施例における航空機に外接する立方体と
頂点座標の関係を表す図である。

【００２９】（３）最後にこの外接する立方体のポリゴ
ンデータを作成する。ポリゴンデータは以下のようにな
る。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】作成したバウンダリボリュームのポリゴン
データは、三次元表示情報記憶手段３１２、３２２、３
３２、３４２に元の航空機の三次元表示情報と共に登録
される。ここまでの処理で各表示処理部３１、３２、３
３、３４への表示すべき航空機の三次元表示情報の登録
及びバウンダリボリュームの生成が終わる。

【００３３】次に登録してある２４機の航空機情報を元
に航空機を表示するための処理について説明する。図３
に示すような視点位置ＶＰ、視線方向ＶＶ、視野範囲Ｖ
Ｆ、航空機位置で表示するような表示命令が表示制御部
２から各表示処理部３１、３２、３３、３４に対して送
られる。各表示処理部の三次元表示情報管理手段３１
０、３２０、３３０、３４０は表示制御部２から送られ
てきた表示命令に従い、三次元表示情報記憶手段３１
２、３２２、３３２、３４２から表示すべき物体のバウ
ンダリボリュームを読み出し、カリング手段３１３、３
２３、３３３、３４３に渡す。

【００３４】次に、カリング手段３１３、３２３、３３
３、３４３について説明する。図６はカリング手段３１
３、３２３、３３３、３４３の内部の構成図である。図
６において、８１は各物体のバウンダリボリュームに対
して、視点、視線、視野、物体の配置の情報からモデリ
ング、ビューイング、射影の各変換を行うバウンダリボ
リューム座標変換手段である。８２は各物体のバウンダ
リボリュームが視野内に入るかどうかを判定するバウン
ダリボリューム視野内外判定手段である。

【００３５】ここでの視野は各表示処理部が表示する画
面範囲に対応する範囲であり、視野全体の一部である。
実施の形態１の三次元グラフィックス表示装置において
は図１に示すように２×２の４つのディスプレイで構成
されているため、図７に示すように各画面範囲に対応し
て視野を縦横２×２の４つに分割したものがそれそれの
表示処理部での視野範囲となる。各ディスプレイ４１、
４２、４３、４４に対応する視野範囲はそれぞれ５１、
５２、５３、５４である。

【００３６】次にカリング手段３１３、３２３、３３
３、３４３の動作について説明する。バウンダリボリュ
ーム座標変換手段８１において、視点、視線、視野、物
体の配置の情報から各航空機を外接する立方体であるバ
ウンダリボリュームのポリゴンデータに対してモデリン
グ、ビューイング、射影の各変換処理を行う。その後、
バウンダリボリューム視野内外判定手段８２は、各航空
機のバウンダリボリュームが視野内に入るかどうかを判
定する。この時、視野に入るかどうかの判定はバウンダ
リボリュームを構成するポリゴン単位に行われる。

【００３７】バウンダリボリュームを構成するポリゴン
の１つでも視野内に入る場合、このバウンダリボリュー
ムは、視野内に入ると判断する。もし、すべてのポリゴ
ンが視野内に入らない場合にはバウンダリボリュームは
視野内に入らないと判断する。視野内に入ると判断した
場合、航空機の三次元表示情報を次の座標変換手段３１
４、３２４、３３４、３４４に送る。視野に入らないと
判断した場合、航空機の三次元表示情報は次の座標変換
手段３１４、３２４、３３４、３４４に送らない。

【００３８】図３の例では、カリング手段３１３は、図
８に示すように航空機ＡＰ１４，ＡＰ１５，ＡＰ２０，
ＡＰ２１については視野範囲５１に入ると判断し、座標
変換手段３１４に航空機ＡＰ１４，ＡＰ１５，ＡＰ２
０，ＡＰ２１の三次元表示情報を送る。

【００３９】また、カリング手段３２３は、図９に示す
ように航空機ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ８，ＡＰ９について
は視野範囲５２に入ると判断し、座標変換手段３２４に
航空機ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ８，ＡＰ９の三次元表示情
報を送る。

【００４０】また、カリング手段３３３は、図１０に示
すように航空機ＡＰ４，ＡＰ５，ＡＰ１０，ＡＰ１１に
ついては視野範囲５３に入ると判断し、座標変換手段３
３４に航空機ＡＰ４，ＡＰ５，ＡＰ１０，ＡＰ１１の三
次元表示情報を送る。

【００４１】また、カリング手段３４３は、図１１に示
すように航空機ＡＰ１６，ＡＰ１７，ＡＰ２２，ＡＰ２
３については視野範囲５４に入ると判断し、座標変換手
段３４４に航空機ＡＰ１６，ＡＰ１７，ＡＰ２２，ＡＰ
２３の三次元表示情報を送る。

【００４２】次に座標変換手段の動作について説明す
る。座標変換手段３１４は、カリング手段３１３から受
け取った航空機ＡＰ１４，ＡＰ１５，ＡＰ２０，ＡＰ２
１の三次元表示情報に対してモデリング、ビューイン
グ、射影の各変換処理を行う。

【００４３】また、座標変換手段３２４は、カリング手
段３２３から受け取った航空機ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ
８，ＡＰ９の三次元表示情報に対してモデリング、ビュ
ーイング、射影の各変換処理を行う。

【００４４】また、座標変換手段３３４は、カリング手
段３３３から受け取った航空機ＡＰ４，ＡＰ５，ＡＰ２
０，ＡＰ２２の三次元表示情報に対してモデリング、ビ
ューイング、射影の各変換処理を行う。

【００４５】また、座標変換手段３４４は、カリング手
段３４３から受け取った航空機ＡＰ１６，ＡＰ１７，Ａ
Ｐ２２，ＡＰ２３の三次元表示情報に対してモデリン
グ、ビューイング、射影の各変換処理を行う。

【００４６】次に照光計算手段の動作について説明す
る。照光計算手段３１５は、座標変換手段３１４によっ
て座標変換された航空機ＡＰ１４，ＡＰ１５，ＡＰ２
０，ＡＰ２１を構成するすべてのポリゴンに対して、三
次元表示情報で指定された色情報と照明条件から、実際
にポリゴンを塗り潰す色を決定する。

【００４７】また、照光計算手段３２５は、座標変換手
段３２４によって座標変換された航空機ＡＰ２，ＡＰ
３，ＡＰ８，ＡＰ９を構成するすべてのポリゴンに対し
て、三次元表示情報で指定された色情報と照明条件か
ら、実際にポリゴンを塗り潰す色を決定する。

【００４８】また、照光計算手段３３５は、座標変換手
段３３４によって座標変換された航空機ＡＰ４，ＡＰ
５，ＡＰ１０，ＡＰ１１を構成するすべてのポリゴンに
対して、三次元表示情報で指定された色情報と照明条件
から、実際にポリゴンを塗り潰す色を決定する。

【００４９】また、照光計算手段３４５は、座標変換手
段３４４によって、座標変換された航空機ＡＰ１６，Ａ
Ｐ１７，ＡＰ２２，ＡＰ２３を構成するすべてのポリゴ
ンに対して、三次元表示情報で指定された色情報と照明
条件から、実際にポリゴンを塗り潰す色を決定する。

【００５０】次にクリップ手段の動作について説明す
る。クリップ手段３１６は、照光計算手段３１５によっ
て、照光計算された航空機ＡＰ１４，ＡＰ１５，ＡＰ２
０，ＡＰ２１のポリゴンデータと視野情報から、視野か
らはみ出す部分を切り取った新たなポリゴンデータを作
成する。このポリゴンデータ作成は航空機を構成するポ
リゴンそれぞれに対して行われる。

【００５１】また、クリップ手段３２６は、照光計算手
段３２５によって、照光計算された航空機ＡＰ２，ＡＰ
３，ＡＰ８，ＡＰ９のポリゴンデータと視野情報から、
視野からはみ出す部分を切り取った新たなポリゴンデー
タを作成する。このポリゴンデータ作成は航空機を構成
するポリゴンそれぞれに対して行われる。

【００５２】また、クリップ手段３３６は、照光計算手
段３３５によって、照光計算された航空機ＡＰ４，ＡＰ
５，ＡＰ１０，ＡＰ１１のポリゴンデータと視野情報か
ら、視野からはみ出す部分を切り取った新たなポリゴン
データを作成する。このポリゴンデータ作成は航空機を
構成するポリゴンそれぞれに対して行われる。

【００５３】また、クリップ手段３４６は、照光計算手
段３４５によって、照光計算された航空機ＡＰ１６，Ａ
Ｐ１７，ＡＰ２２，ＡＰ２３のポリゴンデータと視野情
報から、視野からはみ出す部分を切り取った新たなポリ
ゴンデータを作成する。このポリゴンデータ作成は航空
機を構成するポリゴンそれぞれに対して行われる。

【００５４】次にピクセルデータ生成手段の動作につい
て説明する。ピクセルデータ生成手段３１７は、クリッ
プ手段３１６によって、クリップ処理された航空機ＡＰ
１４，ＡＰ１５，ＡＰ２０，ＡＰ２１の各ポリゴンデー
タに対して、塗り潰しを行い、ピクセルデータを生成す
る。

【００５５】また、ピクセルデータ生成手段３２７は、
クリップ手段３２６によって、クリップ処理された航空
機ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ８，ＡＰ９の各ポリゴンデータ
に対して、塗り潰しを行い、ピクセルデータを生成す
る。

【００５６】また、ピクセルデータ生成手段３３７は、
クリップ手段３３６によって、クリップ処理された航空
機ＡＰ４，ＡＰ５，ＡＰ１０，ＡＰ１１の各ポリゴンデ
ータに対して、塗り潰しを行い、ピクセルデータを生成
する。

【００５７】また、ピクセルデータ生成手段３４７は、
クリップ手段３４６によって、クリップ処理された航空
機ＡＰ１６，ＡＰ１７，ＡＰ２２，ＡＰ２３の各ポリゴ
ンデータに対して、塗り潰しを行い、ピクセルデータを
生成する。

【００５８】ピクセルデータ生成手段３１７によって作
成された航空機ＡＰ１４，ＡＰ１５，ＡＰ２０，ＡＰ２
１の画像データはディスプレイ４１に表示される。ま
た、ピクセルデータ生成手段３２７によって作成された
航空機ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ８，ＡＰ９の画像データは
ディスプレイ４２に表示される。

【００５９】また、ピクセルデータ生成手段３３７によ
って作成された航空機ＡＰ４，ＡＰ５，ＡＰ１０，ＡＰ
１１の画像データはディスプレイ４３に表示される。ま
た、ピクセルデータ生成手段３４７によって作成された
航空機ＡＰ１６，ＡＰ１７，ＡＰ２２，ＡＰ２３の画像
データはディスプレイ４４によって表示される。

【００６０】結果として、図１２に示すように４面マル
チディスプレイ上に航空機ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４，Ａ
Ｐ５，ＡＰ８，ＡＰ９，ＡＰ１０，ＡＰ１１，ＡＰ１
５，ＡＰ１６，ＡＰ１７，ＡＰ２０，ＡＰ２１，ＡＰ２
２，ＡＰ２３の画像が表示される。

【００６１】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、航空機を構成するポリゴンデータに対して座標変換
処理を行う前にカリング手段により航空機を外接するよ
うな立方体を使い、おおまかに視野に入るかどうかを判
定し、視野に入らない航空機のポリゴンデータは座標変
換処理を行わないようにしたことで、カリング手段での
座標変換処理は１６機×４頂点＝６４頂点と増えるが、
各表示処理部の座標変換処理手段における座標変換処理
を行う頂点数は１６機×１００頂点＝１，６００頂点か
ら４機×１００頂点＝４００頂点に減り、合計、１６０
０−（４００＋６４）＝１，１３６頂点の座標変換処理
が削減され、座標変換処理の負荷が減る。また、マルチ
ディスプレイ構成にし、各ディスプレイに計算機を接続
し、視野分割して表示処理を行うことで、各表示処理部
の処理負荷が軽減し、ディスプレイ数を増やし表示解像
度を上げ、表示すべき物体の数を増やしても、表示性能
が劣化しない。

【００６２】

【発明の効果】この発明に係るマルチディスプレイ三次
元グラフィックス表示装置は、マトリックス状に隣接し
て配置された複数のディスプレイ、ディスプレイに各々
接続された三次元表示処理部、複数の三次元表示処理部
に対し予め表示すべき物体の三次元表示情報を送り保持
させ、表示を行う際、視点、視線、視野、物体の配置を
含む表示命令を送り、三次元表示処理部に表示を行わせ
る三次元表示制御部から構成され、複数のディスプレイ
が一体となって一つの三次元グラフィックス画面を表示
するマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置
において、各々の三次元表示処理部は、三次元表示制御
部から送られてくる三次元表示情報を受信し、物体単位
で三次元表示情報記憶手段に保持する三次元表示情報管
理手段と、三次元表示情報記憶手段に保持されている形
状データから表示対象物体に外接する境界領域を作成
し、形状データとともに登録するバウンダリボリューム
作成手段と、三次元表示制御部から送られてくる表示命
令に従い三次元表示情報記憶手段に保持されている各物
体のバウンダリボリュームから物体が各画面内に入るか
否かの判定を行い、入ると判断した場合、次の処理に三
次元表示情報を渡し、入らないと判断した場合、次の処
理に三次元表示情報を渡さないカリング手段と、表示命
令とともに送られてくる視点、視線、視野、物体の配置
等の情報から形状データに対して座標変換処理を行う座
標変換手段と、物体を構成する面の色を計算する照光計
算手段と、物体の視野範囲内からはみ出す部分を切り取
るクリッピング手段と、照光計算手段で求めた色情報か
ら物体を構成するポリゴンを塗りつぶし、画像データを
生成するピクセルデータ生成手段と、ピクセルデータ生
成手段が生成した画像データを表示するディスプレイと
を備えている。そのため、ディスプレイの数が増えて、
表示解像度が増えることにより、表示する物体の数が増
えても、全体の表示処理性能が劣化することがない。

【００６３】また、バウンダリボリューム生成手段は、
物体に対して外接する立方体を境界領域として生成す
る。そのため、おおまかに視野に入るかどうかを判定す
ることができ、視野に入らない航空機のポリゴンデータ
は座標変換処理を行わないようにすることで、座標変換
処理の負荷が減り、さらに全体の表示処理性能が劣化す
ることがない。

【００６４】さらに、カリング処理手段は、視点、視
線、視野、物体の配置の情報から表示すべき物体のバウ
ンダリボリュームに対して座標変換を行うバウンダリボ
リューム座標変換手段と、座標変換されたバウンダリボ
リュームがみずからの画面位置に対応する視野の範囲に
一部が入るか否か判定するバウンダリボリューム視野内
外判定手段とを有し、視野内に入ると判定されたバウン
ダリボリュームに対応する物体の三次元物体情報を座標
変換処理手段に渡す。そのため、視野に入るかどうかの
判定を、さらに詳細に行うことができ、表示する物体の
数が増えても、さらに、全体の表示処理性能が劣化する
ことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による三次元グラフ
ィックス表示装置を示す構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による三次元グラフ
ィックス表示装置において扱う三次元表示情報である。

【図３】 この発明の実施の形態１による三次元グラフ
ィックス表示装置の実施例１における表示物体である。

【図４】 この発明の実施の形態１による三次元グラフ
ィックス表示装置における三次元表示情報記憶手段の構
成図である。

【図５】 航空機のバウンダリボリュームを説明する図
である。

【図６】 カリング手段の構成図である。

【図７】 視野分割を説明する図である。

【図８】 三次元表示処理部３１におけるカリング処理
を説明する図である。

【図９】 三次元表示処理部３２におけるカリング処理
を説明する図である。

【図１０】 三次元表示処理部３３におけるカリング処
理を説明する図である。

【図１１】 三次元表示処理部３４におけるカリング処
理を説明する図である。

【図１２】 マルチディスプレイに表示された航空機の
画像である。

【符号の説明】

１ 三次元表示情報、２ 三次元表示制御部、３１，３
２，３３，３４ 三次元表示処理部、４１，４２，４
３，４４ ディスプレイ、８１ バウンダリボリューム
座標変換手段、８２ バウンダリボリューム視野内外判
定手段、３１０，３２０，３３０，３４０ 三次元表示
情報管理手段、３１１，３２１，３３１，３４１ バウ
ンダリボリューム作成手段、３１２，３２２，３３２，
３４２ 三次元表示情報記憶手段、３１３，３２３，３
３３，３４３ カリング手段、３１４，３２４，３３
４，３４４ 座標変換手段、３１５，３２５，３３５，
３４５照光計算手段、３１６，３２６，３３６，３４６
クリッピング手段、３１７，３２７，３３７，３４７
ピクセルデータ生成手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C001 BC08 CC01 5B050 BA09 EA09 EA23 EA27 EA28 EA30 FA02 FA05 5C082 AA01 AA34 BA12 BD07 CB01 DA22 DA87 MM02 MM10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリックス状に隣接して配置された複
   数のディスプレイ、 前記ディスプレイに各々接続された三次元表示処理部、 複数の前記三次元表示処理部に対し予め表示すべき物体
   の三次元表示情報を送り保持させ、表示を行う際、視
   点、視線、視野、物体の配置を含む表示命令を送り、前
   記三次元表示処理部に表示を行わせる三次元表示制御部
   から構成され、 前記複数のディスプレイが一体となって一つの三次元グ
   ラフィックス画面を表示するマルチディスプレイ三次元
   グラフィックス表示装置において、 各々の前記三次元表示処理部は、 前記三次元表示制御部から送られてくる前記三次元表示
   情報を受信し、物体単位で三次元表示情報記憶手段に保
   持する三次元表示情報管理手段と、 前記三次元表示情報記憶手段に保持されている形状デー
   タから表示対象物体に外接する境界領域を作成し、前記
   形状データとともに登録するバウンダリボリューム作成
   手段と、 前記三次元表示制御部から送られてくる前記表示命令に
   従い前記三次元表示情報記憶手段に保持されている各物
   体のバウンダリボリュームから物体が各画面内に入るか
   否かの判定を行い、入ると判断した場合、次の処理に前
   記三次元表示情報を渡し、入らないと判断した場合、次
   の処理に前記三次元表示情報を渡さないカリング手段
   と、 前記表示命令とともに送られてくる視点、視線、視野、
   物体の配置等の情報から前記形状データに対して座標変
   換処理を行う座標変換手段と、 物体を構成する面の色を計算する照光計算手段と、 物体の視野範囲内からはみ出す部分を切り取るクリッピ
   ング手段と、 前記照光計算手段で求めた色情報から物体を構成するポ
   リゴンを塗りつぶし、画像データを生成するピクセルデ
   ータ生成手段と、 前記ピクセルデータ生成手段が生成した前記画像データ
   を表示する前記ディスプレイとを備えたことを特徴とす
   るマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置。
2. 【請求項２】 前記バウンダリボリューム生成手段は、
   物体に対して外接する立方体を境界領域として生成する
   ことを特徴とする請求項１記載のマルチディスプレイ三
   次元グラフィックス表示装置。
3. 【請求項３】 前記カリング処理手段は、 視点、視線、視野、物体の配置の情報から表示すべき物
   体のバウンダリボリュームに対して座標変換を行うバウ
   ンダリボリューム座標変換手段と、 座標変換されたバウンダリボリュームがみずからの画面
   位置に対応する視野の範囲に一部が入るか否か判定する
   バウンダリボリューム視野内外判定手段とを有し、 視野内に入ると判定されたバウンダリボリュームに対応
   する物体の三次元物体情報を前記座標変換処理手段に渡
   すことを特徴とする請求項１記載のマルチディスプレイ
   三次元グラフィックス表示装置。