JP2002063593A - グラフィクスシステムにおいて直接および間接テクスチャを処理するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【解決手段】 グラフィクスシステムは、ポリゴン頂点
アトリビュートデータおよびテクセルカラーデータに基
づいて、表示のためのイメージをレンダリングする。テ
クスチャパイプラインが、直接および間接テクスチャ座
標データ５０７をインタリーブし、間接テクスチャルッ
クアップデータ５１８を「再循環させて」戻すテクスチ
ャルックアップデータフィードバック経路を提供するテ
クスチャ座標／データ処理ユニット５００ｂ、５００ｃ
を利用する。多目的間接テクスチャ参照が、再循環テク
スチャルックアップデータを変換するために、同じテク
スチャ座標／座標処理ユニット５００ｂ、５００ｃを使
用することによって、達成される。 【効果】 少数のハードウェアテクスチャ処理ユニット
から任意数の論理的直接および／または間接テクスチャ
マッピングステージの処理を、効率化することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はコンピュータグラフィ
クスに関し、特にたとえば、家庭用ビデオゲームプラッ
トホームのようなインタラクティブグラフィクスシステ
ムに関する。さらに特定的には、この発明は、グラフィ
クスシステムにおける直接(direct)および間接(indirec
t) テクスチャマッピング／処理に関する。

【０００２】

【発明の背景および発明の概要】多くの人々はかなりリ
アルな恐竜，エイリアン，生き生きとしたおもちゃおよ
び他の空想的な動物を含む映画をかつて見たことがあ
る。そのようなアニメーションはコンピュータグラフィ
クスによって可能とされた。そのような技術を用いて、
コンピュータグラフィクスのアーティストは、各オブジ
ェクトがどのように見えるべきかや時間の経過とともに
外見上どのように変化すべきかを特定し、コンピュータ
は、そのオブジェクトをモデル化してテレビジョンやコ
ンピュータスクリーンのようなディスプレイに表示す
る。コンピュータは、表示される映像の各部分を、場面
中の各オブジェクトの位置や向き，各オブジェクトを照
らすように見える照明の方向，各オブジェクトの表面テ
クスチャ，および他の要素に正確に基づいて、色付けし
また形作るために必要な多くのタスクを実行する。

【０００３】コンピュータグラフィクスの生成は複雑で
あるので、ここ数年前のコンピュータによって生成され
た３次元（３Ｄ）グラフィクスは、ほとんど高価な特殊
なフライトシミュレータ，ハイエンドグラフィクスワー
クステーションおよびスーパーコンピュータに限られて
いた。大衆は映画や高価なテレビコマーシャルにおいて
これらのコンピュータシステムによって生成された映像
のいくつかを見たが、大部分の人はグラフィクスを生成
しているコンピュータに対して実際に相互作用をさせる
ことはできない。たとえば、Nintendo64（登録商標）や
今や利用可能であるパソコン用の種々の３Ｄグラフィク
スカードのような比較的安価な３Ｄグラフィクスプラッ
トフォームの利用によって、このすべてが変わった。今
や、家庭や会社の比較的安価なコンピュータグラフィク
スシステム上でエキサイティングな３Ｄアニメーション
やシミュレーションに対して相互作用を及ぼすことがで
きる。

【０００４】グラフィクスシステム設計者が過去に直面
した問題は、ポリゴンや他の幾何学的プリミティブを有
する所望のディテールの明示的なモデリングへの再分類
なしに、レンダリングしたオブジェクト上にリアルに見
える表面ディテールを如何に作り出すかということであ
った。表面ディテールはたとえば頂点間を補間するシェ
ーディングを有する無数の小さい三角形を使ってシミュ
レートできるが、所望のディテールがより精細かつより
複雑になると、三角形や他のプリミティブを用いる明示
的なモデリングはグラフィクスシステムに高度な要求を
かけ、そして実用的ではない。Ｅキャットマルが先駆し
かつＪＦブリンおよびＭＥニューウェルが改良した別の
技術は、表面上にデジタイズされたまたは合成されたイ
メージを「マッピング」することである。（Ｅキャット
マルによる「曲面のコンピュータディスプレイのための
再分割アルゴリズム」、博士論文、レポートＵＴＥＣ−
ＣＳｃ−７４−１３３、コンピュータ科学部門、ユタ大
学、ソルトレークシティ、ＵＴ、１９９４年１２月およ
びＪＦブリンおよびＭＥニューウェルによる「コンピュ
ータ生成イメージにおけるテクスチャおよび反射」、Ｃ
ＡＣＭ、１９（１０）、１９７６年１０月、４５２−４
５７を参照されたい。）この方法はテクスチャマッピン
グ（またはパターンマッピング）として知られており、
そのイメージはテクスチャマップと呼ばれる（または単
にテクスチャと呼ばれる）。あるいは、テクスチャマッ
プはイメージによってよりもむしろ手順によって定義さ
れる。

【０００５】典型的には、テクスチャマッピングは、２
次元（２Ｄ）の直角座標空間内で定義され、かつたとえ
ば（ｕ，ｖ）または（ｓ，ｔ）のような１対の直角テク
スチャ座標を用いてパラメータ化される。テクスチャマ
ップ内での個々の要素はしばしばテクセル(texels)と呼
ばれる。各レンダリングしたピクセルにおいて、選択さ
れたテクセルが、そのレンダリングしたオブジェクトの
表面の１つまたはそれ以上の材質的な特性を代替しもし
くは調整するために用いられる。この処理がしばしばテ
クスチャマッピングまたは「テクスチャリング」と呼ば
れる。

【０００６】ほとんどの３次元（３Ｄ）のグラフィクス
レンダリングシステムはいまや、メモリからテクスチャ
を検索して、そのテクスチャを、レンダリングしたオブ
ジェクト表面上にマッピングするためのテクスチャリン
グサブシステムを含む。間接またはマルチテクスチャを
利用する洗練されたテクスチャリングの効果はまた、た
とえばマルチテクスチャリング、メタテクスチャまたは
テクスチャタイリングのような可能性があるが、従来の
方法は典型的には、１つのテクスチャリング回路（ユニ
ット）の出力が次のテクスチャリング回路への入力を与
える多数の別々のテクスチャ検索／マッピング回路を用
いるような複雑なハードウェア構成を結果的に必要とす
る。そのような重複する回路は本質的にそのような効果
を用いないときには無駄である。オンチップでグラフィ
クス処理する実施例において、より以上のチップ不動産
を必要とする付加的な回路は歩留りや信頼性を減じ、そ
のシステムの全体の製作コストを大きくする。したがっ
て、グラフィクスシステムの設計者に直面しているさら
なる問題は、テクスチャマッピングハードウェアの複雑
さにおける相応する増分なしに、一層洗練されたテクス
チャリング効果を如何に効率的に実現するかということ
である。

【０００７】１つのソリューションは単一のテクスチャ
アドレシング／マッピング回路を用いて多数のテクスチ
ャリングパス(pass)を行うことである。名目的には、こ
のソリューションは、少なくとも、第１組のテクスチャ
アドレス座標を発生すること、第１テクスチャをアクセ
スすること、一時記憶に検索したデータをストアするこ
と、および次のまたは後続のテクスチャリングパスにお
ける第２テクスチャにアクセスするときに新しい座標を
計算する際に使用するために同じ組のテクスチャ座標を
再度発生することを要する。この方法はハードウェアの
複雑さをいくぶん減じることができるが、時間をかなり
消費し、多数回にわたって同じ組のテクスチャ座標を発
生／提供しなければならず、モード変更（たとえば直接
および間接テクスチャリング動作モード間での切り換
え）の間結果的に処理効率を低下させる。さらに、この
方法によれば、グラフィクスレンダリングシステムを通
るデータ処理の流れを結果的に非常に細分化(course gr
anularity) することになり、ポリゴンのフィルレート
に重大な影響を与える。

【０００８】この問題を解決しかつ３次元グラフィクス
システムのためのテクスチャリング能力の強化されたレ
パートリを提供するために、この発明は、単一のテクス
チャアドレス座標／データ処理ユニットを用いることに
よって、比較的低いチップ足跡(chip-footprint)を達成
する多目的テクスチャリングパイプライン構成を提供す
る。この処理ユニットは、論理的直接および間接テクス
チャ座標データの処理をインタリーブし、検索した間接
テクスチャルックアップデータを単一のテクスチャ検索
ユニットからテクスチャアドレス座標／データ処理ユニ
ットへ「再循環させる」ためのテクスチャルックアップ
データフィードバック経路を提供する。この発明のイン
タリーブした座標処理および再循環／フィードバックデ
ータ配置によれば、少数のハードウェアテクスチャ処理
ユニットから任意数の論理的直接および／または間接テ
クスチャマッピングステージの処理を、一方で全体のデ
ータ処理の流れにおける細分化を防止しながら、効率化
することができる。

【０００９】この発明によって提供される１つの局面に
おいて、グラフィクス処理のテクスチャリングパイプラ
イン部分の再循環／データフィードバック構成は、多数
のレンダリングパスおよび／または一時的なテクスチャ
記憶ハードウェアの必要なしに、論理的直接および間接
テクスチャ処理の両方のために、単一のテクスチャルッ
クアップ（検索）ユニットの効率的な使用および再使用
を可能とする。

【００１０】この発明によって提供される他の局面によ
れば、テクスチャアドレス（座標）処理ハードウェア
は、再循環／フィードバックテクスチャデータに基づく
種々の座標計算を行い、かつ実質的に連続的なインタリ
ーブされた流れ（たとえばシステムを通してのグラフィ
クスデータの処理の流れにおける「細分化」を回避する
ように）直接および間接座標データの両方を処理するよ
うに構成される。このユニークなインタリーブされた処
理／データ再循環テクスチャパイプライン構成は、強化
された様々の直接および間接テクスチャリングのアプリ
ケーションを提供するために、最小量のハードウェアを
使用しながら、効率的かつ柔軟性のあるテクスチャ座標
処理およびテクスチャ検索／マッピング動作を可能とす
る。

【００１１】この発明によって提供される他の局面によ
れば、論理的直接および間接テクスチャルックアップを
行うための座標データの効率的な連続処理は、単一のテ
クスチャ座標処理ハードウェアユニット内においてピク
セル毎の直接および間接座標データの両方の処理をイン
タリーブすることによって達成される。たとえば、間接
テクスチャ座標ストリーム中の「バブル」（不使用サイ
クル）を探すために、そしてテクスチャマッパ(mapper)
の最大の使用のためにそのような「バブル」へ計算した
テクスチャ座標データを挿入するために、セレクタが用
いられ得る。

【００１２】この発明によって提供されるさらに他の局
面によれば、ハードウェアによって実現したテクスチャ
リングパイプラインは、同じテクスチャデータ検索ユニ
ットが ・直接および間接テクスチャの両方のルックアップ、お
よび ・間接テクスチャルックアップデータの供給 のために使用されかつ再使用され得るテクスチャルック
アップデータフィードバック経路を含む。同じテクスチ
ャアドレス（座標）処理ユニットが論理的直接および間
接テクスチャ座標データの両方を処理するためにかつ新
／修正テクスチャ座標を計算するために使用されかつ再
使用され得る。

【００１３】この発明によって提供されるさらに他の局
面によれば、１組のテクスチャマッピングパラメータ
が、テクスチャマッピング動作を行うように制御される
テクスチャマッピングユニットへ提示される。このテク
スチャマッピング動作の結果は、同じテクスチャマッピ
ングユニットの入力へフィードバックされる別の組のテ
クスチャマッピングパラメータを提示するために再循環
されかつ使用される。テクスチャマッピングユニットは
これらの再循環されたパラメータに応答して別のテクス
チャマッピング動作を実行し、さらなるテクスチャマッ
ピング結果を提供する。

【００１４】第１のテクスチャマッピング動作は間接テ
クスチャマッピング動作を含み、第２のテクスチャマッ
ピング動作は直接テクスチャマッピング動作を含む。直
接テクスチャマッピング動作を行うためのテクスチャマ
ッピングユニットへのテクスチャマッピングパラメータ
の処理および提示は、間接テクスチャマッピング動作を
行うためのテクスチャマッピングパラメータの処理およ
び提示でインタリーブされる。

【００１５】この発明によって提供される別の局面によ
れば、間接テクスチャ参照方法は、テクスチャ座標を検
索するために次に使用されるデータトリプレット(tripl
et)を発生するために間接テクスチャ座標を使用する。
検索したテクスチャ座標は、次いで、プリミティブ上へ
所定のテクスチャデータをマッピングするために使用さ
れる。

【００１６】この発明によって提供されるさらに別の局
面によれば、テクスチャメモリにストアされた検索デー
タトリプレットが、テクスチャメモリにストアされたテ
クスチャデータを参照するために次いで使用される所定
テクスチャに対応する１組の修正テクスチャ座標を検索
するために使用される。

【００１７】この発明によって提供されるなおも他の局
面によれば、グラフィクスシステムは ・少なくとも１つのデータ乗算器と少なくとも１つのデ
ータ累算器との配置を含む論理的直接および間接座標デ
ータのインタリーブされた処理のためのテクスチャ座標
／データ処理ユニット； ・座標／データ処理ユニットに接続されてテクスチャメ
モリにストアされたテクスチャデータを検索するテクス
チャデータ検索ユニット；および ・さらなる処理のために検索テクスチャデータをテクス
チャ座標／データ処理ユニットを通してリサイクルさせ
るためのテクスチャデータ検索ユニットからテクスチャ
座標／データ処理ユニットへのデータフィードバック経
路を備え、 ・１組のテクスチャ座標に応答して検索ユニットが処理
ユニットへ検索テクスチャデータを与え、レンダリング
されたイメージオブジェクトの表面へテクスチャをマッ
ピングする際に使用される修正テクスチャ座標を検索す
る。

【００１８】この発明によって提供されるなおも他の局
面によれば、レンダリングされかつ表示されたイメージ
の表面へ１つまたはそれ以上の異なるテクスチャおよび
／またはテクスチャ特性に対応するテクスチャデータを
選択的にマッピングするためのテクスチャ処理システム
は、マトリクス（行列式）の要素によって間接テクスチ
ャデータを乗算することによって１組のオフセットテク
スチャ座標を生成するテクスチャ座標オフセットマトリ
クス配置を含み、そこでは、マトリクスの１つまたはそ
れ以上の要素が１つまたはそれ以上の所定の直接テクス
チャ座標の数学的な関数であり、マトリクスの１つまた
はそれ以上の要素が選択的にロードされる。

【００１９】この発明によって提供されるさらに他の局
面によれば、１組の間接テクスチャ座標がテクスチャメ
モリにストアされているデータトリプレットを検索する
のに使用され、１組の修正テクスチャ座標がその検索し
たデータトリプレットの少なくとも一部に基づいて検索
される。１組の修正テクスチャ座標は、次いで、テクス
チャメモリにストアされたデータを検索するために使用
される。これらのステップは所定数のデータ検索のため
に反復的に繰り返され、そしてその繰り返しからの結果
である１組の検索テクスチャ座標がプリミティブ上に所
定のテクスチャデータをマッピングするために使用され
る。

【００２０】この発明によって提供されるなおも他の局
面によれば、１組の一般化したＡＰＩ(application pro
gram interface) 間接テクスチャマッピング関数が、テ
クスチャリングパイプライン装置によって定義されかつ
サポートされ、その装置は、少なくとも４つの間接テク
スチャ動作（間接ルックアップステージ）を行うための
かつ少なくとも８つの予め規定したテクスチャの１つお
よび少なくとも８つの予め規定した組のテクスチャ座標
の１つを各間接テクスチャリング動作に選択的に関連付
けるためのアーギュメント(arguments：引数) を特定す
るのを許容する。定義したＡＰＩ間接テクスチャマッピ
ング関数はまた、テクスチャスケール、バイアスおよび
座標ラップ因子、さらには多様なテクスチャ座標オフセ
ット乗算マトリクス構成ならびにテクスチャリングパイ
プライン内での新／修正テクスチャルックアップ座標を
計算するための関数を特定するのを許容する。

【００２１】この発明によって提供されるなおも他の局
面によれば、テクスチャアドレス（座標）処理ユニット
は、間接テクスチャルックアップから検索したテクスチ
ャカラー／データを標準（非間接）テクスチャルックア
ップのテクスチャ座標に加えられるオフセットへ変換す
る。フィードバック経路は、テクスチャ検索ユニットか
らそのテクスチャ検索ユニットへテクスチャ座標を発生
し／提供するために使用されるテクスチャ座標処理ユニ
ットへのテクスチャカラー／データ出力を提供する。

【００２２】この発明に従ったその他の局面によれば、
少なくとも１対のＦＩＦＯバッファを含む１つのテクス
チャアドレス処理ユニットが、「直接」（標準非間接）
および「間接」テクスチャ座標の両方の処理をインタリ
ーブしかつ同期化するために利用され、１つのテクスチ
ャデータ検索ユニットが、新／修正テクスチャルックア
ップ座標を計算するためにテクスチャアドレス処理ユニ
ットへ間接テクスチャルックアップデータを検索しかつ
再循環させるために使用される。１つの実施例において
は、この検索された間接テクスチャルックアップデータ
は３，４，５または８ビットの多ビットの２進データト
リプレットとして処理される。このデータトリプレット
は、主メモリ内のテクスチャマップにアクセスするため
の修正オフセットテクスチャ座標を計算するために、直
接座標データもしくはテクスチャアドレス処理の先のサ
イクル／ステージからの計算データと必要に応じて結合
される前に、３×２要素のテクスチャ座標オフセットマ
トリクスによって乗算される。オフセットマトリクスの
要素の値はプログラマブルであり、選択された所定の定
数または直接座標に基づく値を使用する連続的な処理サ
イクル／ステージのために動的に規定されてもよい。多
様なオフセットマトリクス構成が選択可能であり、プロ
グラマブルな定数に基づく要素を含む少なくとも３つの
オフセットマトリクス構成および１組の直接テクスチャ
座標からの値に基づく要素を含む２つの「可変」マトリ
クス構成から選択可能である。検索したテクスチャデー
タを自由にバイアスしかつスケーリングするための回路
がまた設けられる。

【００２３】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００２４】

【実施例】図１は対話型（インタラクティブ）３Ｄコン
ピュータグラフィクスシステム５０の一例を示す。シス
テム５０は対話型３Ｄビデオゲームをステレオ音声とと
もにプレイするのに用いられ得る。これはまた多様な他
のアプリケーションにも用いられ得る。

【００２５】この実施例において、システム５０は３次
元世界のディジタル表現ないしモデルをインタラクティ
ブにかつリアルタイムに処理することができる。システ
ム５０は、任意の視点から、その世界の一部または全部
を表示することができる。たとえば、システム５０は、
手持ちコントローラ５２ａおよび５２ｂまたは他の入力
デバイスからのリアルタイム入力に応答して、視点をイ
ンタラクティブに変化できる。このことによって、ゲー
ムプレーヤは、その世界内もしくは外の誰かの目を通し
てその世界を見ることができる。システム５０は、リア
ルタイム３Ｄインタラクティブ表示を必要としないアプ
リケーション（たとえば２Ｄ表示の発生やおよび／また
はノンインタラクティブ表示）に使用できるが、高品質
の３Ｄ映像を非常に速く表示する能力は、非常にリアル
でエキサイティングなゲームプレイや他のグラフィクス
インタラクションを創造するのに使用され得る。

【００２６】システム５０を用いてビデオゲームまたは
他のアプリケーションをプレイするために、ユーザはま
ず、主ユニット５４を、カラーテレビ５６または他の表
示装置に、両者の間にケーブル５８を接続することによ
って、接続する。主ユニット５４はカラーテレビ５６を
制御するためのビデオ信号およびオーディオ信号を発生
する。ビデオ信号はテレビジョン画面５９上に表示され
ている映像を制御するものであり、オーディオ信号はテ
レビのステレオスピーカ６１Ｌおよび６１Ｒを通して音
声として再生される。

【００２７】ユーザはまた主ユニット５４を電源につな
ぐ必要がある。この電源は従来のＡＣアダプタ（図示せ
ず）であってよく、そのＡＣアダプタは家庭用の標準的
な壁ソケットに差し込まれ、家庭用電源を、主ユニット
５４を駆動するのに適した低いＤＣ電圧信号に変換す
る。他の実施例ではバッテリが用いられてもよい。

【００２８】ユーザは主ユニット５４を制御するために
手持ちコントローラ５２ａおよび５２ｂを用いる。コン
トロール６０は、たとえば、３Ｄ世界内においてテレビ
５６に表示されているキャラクタが移動すべき方向（上
または下、左または右、近づいてまたは遠ざかって）を
指示するために使用され得る。コントロール６０は、ま
た他のアプリケーションのための入力（たとえばメニュ
ー選択，ポインタ／カーソル制御，その他）を与える。
コントローラ５２は多様な形態をとり得る。この実施例
においては、図示されるコントローラ５２は、各々ジョ
イスティック，押しボタンおよび／または方向スイッチ
のようなコントロール６０を含む。コントローラ５２
は、ケーブルによって、もしくは電磁波（たとえば電波
または赤外線）を介してワイヤレスで、主ユニット５４
に接続され得る。

【００２９】ゲームのようなアプリケーションをプレイ
するために、ユーザはビデオゲームもしくはプレイした
いと思う他のアプリケーションをストアしている適宜の
記憶媒体６２を選択し、その記憶媒体を主ユニット５４
のスロット６４に差し込む。記憶媒体６２は、たとえ
ば、特別にエンコードされおよび／または記号化された
光学的ならびに／もしくは磁気的ディスクであってよ
い。ユーザは主ユニット５４をオンするために電源スイ
ッチ６６を操作し、主ユニットがその記憶媒体６２にス
トアされているソフトウェアに基づいてビデオゲームも
しくは他のアプリケーションを実行し始めるようにす
る。ユーザは主ユニットに入力を与えるためにコントロ
ーラ５２を操作する。たとえば、コントロール６０を操
作することによってゲームもしくは他のアプリケーショ
ンをスタートさせる。他のコントロール６０を動かすこ
とによって、動画キャラクタを異なる方向に移動させ、
または３Ｄ世界におけるユーザの視点を変化させる。記
憶媒体６２にストアされている具体的なソフトウェアに
よって、コントローラ５２上の種々のコントロール６０
は異なる時間で異なる機能を達成することができる。

【００３０】全体システムの例 図２はシステム５０の例示的なコンポーネントのブロッ
ク図であり、重要なコンポーネントは、 ・主プロセサ（ＣＰＵ）１１０， ・主メモリ１１２，および ・グラフィクス／オーディオプロセサ１１４を含む。

【００３１】この実施例において、主プロセサ１１０
（たとえばＩＢＭパワーＰＣ７５０の改良版）は、手持
ちコントローラ５２（および／または他の入力デバイ
ス）からの入力をグラフィクス／オーディオプロセサ１
１４を通して受ける。主プロセサ１１０はユーザ入力に
インタラクティブに応答し、光ディスクドライブのよう
な大容量記憶媒体アクセス装置１０６を介して、たとえ
ば外部記憶媒体６２から供給されるビデオゲームもしく
は他のプログラムを実行する。一例として、ビデオゲー
ムプレイの状況では、主プロセサ１１０は、多様なイン
タラクティブ制御機能に加えて、衝突検出および動画処
理を実行する。

【００３２】この実施例では、主プロセサ１１０は３Ｄ
グラフィクス／オーディオコマンドを発生し、それらを
グラフィクス／オーディオプロセサ１１４に送る。グラ
フィクス／オーディオプロセサ１１４はこれらのコマン
ドを処理し、ディスプレイ５９上での可視映像を生成
し、ステレオスピーカ６１Ｒおよび６１Ｌもしくは他の
適宜の音声発生デバイス上でのステレオ音声を生成す
る。

【００３３】実施例のシステム５０はビデオエンコーダ
１２０を含み、このビデオエンコーダは、グラフィクス
／オーディオプロセサ１１４からの映像信号を受けて、
その映像信号をコンピュータモニタや家庭用テレビ５６
のような標準的な表示装置上での表示に適したアナログ
および／またはディジタルビデオ信号に変換する。シス
テム１００はまたオーディオコーデック（圧縮器／伸長
器）１２２を含み、このオーディオコーデックはディジ
タル化されたオーディオ信号を圧縮しかつ伸長するとと
もに、必要に応じてディジタルオーディオ信号のフォー
マットとアナログオーディオ信号のフォーマットとの間
で変換を行う。オーディオコーデック１２２はバッファ
１２４を介してオーディオ入力を受けることができ、処
理（たとえば、プロセサが生成したおよび／または大容
量記憶媒体アクセス装置１０６のストリームオーディオ
出力を介して受信した他のオーディオ信号とのミキシン
グ）するために、そのオーディオ入力をグラフィクス／
オーディオプロセサ１１４に与える。この実施例におけ
るグラフィクス／オーディオプロセサ１１４は、オーデ
ィオタスクに利用可能なオーディオメモリ１２６にオー
ディオ関連情報をストアすることができる。グラフィク
ス／オーディオプロセサ１１４は、結果的に得られるオ
ーディオ出力信号を、圧縮およびアナログ信号への変換
のために、オーディオコーデック１２２に与え、したが
ってそのオーディオ出力信号が（たとえばバッファアン
プ１２８Ｌおよび１２８Ｒを介して）スピーカ６１Ｌお
よび６１Ｒによって再生され得る。

【００３４】グラフィクス／オーディオプロセサ１１４
はシステム１００内に存在するであろう種々の付加的な
デバイスと通信する能力を有する。たとえば、パラレル
ディジタルバス１３０は大容量記憶媒体アクセス装置１
０６および／または他のコンポーネントと通信するため
に用いられる。シリアル周辺バス１３２は多様な周辺機
器または、たとえば、 ・ＰＲＯＭおよび／またはＲＴＣ（リアルタイムクロッ
ク）１３４， ・モデム１３６もしくは他のネットワークインタフェー
ス（それはシステム１００を、プログラム命令および／
またはデータがダウンロードもしくはアップロードされ
得るインターネットあるいは他のディジタルネットワー
クのようなテレコミュニケーションネットワーク１３８
に接続する），および ・フラッシュメモリ１４０を含む他のデバイスと通信す
る。 別の外部シリアルバス１４２は、付加的な拡張メモリ１
４４（たとえばメモリカード）もしくは他のデバイスと
通信するために使用され得る。コネクタが種々のデバイ
スをバス１３０，１３２および１４２に接続するために
使用され得る。

【００３５】グラフィクス／オーディオプロセサの例 図３は実施例のグラフィクス／オーディオプロセサ１１
４を示すブロック図である。或る実施例においては、グ
ラフィクス／オーディオプロセサ１１４はシングルチッ
プＡＳＩＣであってよい。この実施例においては、グラ
フィクス／オーディオプロセサ１１４は、 ・プロセサインタフェース１５０， ・メモリインタフェース／コントローラ１５２， ・３Ｄグラフィクスプロセサ１５４， ・オーディオディジタル信号プロセサ（ＤＳＰ）１５
６， ・オーディオメモリインタフェース１５８， ・オーディオインタフェース／ミキサ１６０， ・周辺コントローラ１６２，および ・表示コントローラ１６４を含む。

【００３６】３Ｄグラフィクスプロセサ１５４はグラフ
ィクス処理タスクを実行する。オーディオディジタル信
号プロセサ１５６はオーディオ処理タスクを実行する。
表示コントローラ１６４は主メモリ１１２からの映像情
報にアクセスし、表示装置１０２上での表示のためにそ
の映像情報をビデオエンコーダ１２０に与える。オーデ
ィオインタフェース／ミキサ１６０はオーディオコーデ
ック１２２をインタフェースし、また異なるソースから
のオーディオ（たとえば、大容量記憶媒体アクセス装置
１０６からのオーディオストリーム，オーディオＤＳＰ
１５６の出力，およびオーディオコーデック１２２を通
して受ける外部オーディオ入力）をミックスすることが
できる。プロセサインタフェース１５０は主プロセサ１
１０およびグラフィクス／オーディオプロセサ１１４の
間のデータおよび制御インタフェースを提供する。

【００３７】メモリインタフェース１５２はグラフィク
ス／オーディオプロセサ１１４とメモリ１１２との間の
データおよび制御インタフェースを提供する。この実施
例においては、主プロセサ１１０は、プロセサインタフ
ェース１５０およびグラフィクス／オーディオプロセサ
１１４の一部であるメモリインタフェース１５２を介し
て、主メモリ１１２にアクセスする。周辺コントローラ
１６２はグラフィクス／オーディオプロセサ１１４と上
で述べた種々の周辺機器との間のデータおよび制御イン
タフェースを提供する。オーディオメモリインタフェー
ス１５８はオーディオメモリ１２６とのインタフェース
を提供する。

【００３８】グラフィクスパイプラインの例 図４は図３の３Ｄグラフィクスプロセサ１５４をより詳
細に示すグラフィクス処理システムを示す。この３Ｄグ
ラフィクスプロセサ１５４は、とりわけ、コマンドプロ
セサ２００および３Ｄグラフィクスパイプライン１８０
を含む。主プロセサ１１０はデータストリーム（たとえ
ばグラフィクスコマンドストリームおよび表示リスト）
をコマンドプロセサ２００に通信する。主プロセサ１１
０はメモリレイテンシを最小化するために２レベルキャ
ッシュ１１２を有し、さらにまたグラフィクス／オーデ
ィオプロセサ１１４に向けられたキャッシュされていな
いデータストリームのための書込収集(write-gatherin
g)バッファ１１１を有する。この書込収集バッファ１１
は部分キャッシュラインを全キャッシュラインに集め、
バスの最大使用時に、グラフィクス／オーディオプロセ
サ１１４からのデータを１つのキャッシュラインに送
る。

【００３９】コマンドプロセサ２００は主プロセサ１１
０からの表示コマンドを受け、それらを解剖し、メモリ
コントローラ１５２を介して共用メモリ１１２からのそ
のコマンドを処理するに必要な付加的なデータを入手す
る。コマンドプロセサ２００は、２Ｄおよび／または３
Ｄ処理およびレンダリングのために、頂点コマンドのス
トリームをグラフィクスパイプライン１８０に与える。
グラフィクスパイプライン１８０はこれらのコマンドに
基づいて映像を生成する。結果として得られた映像情報
は、表示コントローラ／ビデオインタフェースユニット
１６４によるアクセスのために主メモリ１２０に転送さ
れ得て、この映像情報は表示装置１５６上にパイプライ
ン１８０のフレームバッファ出力を表示する。

【００４０】図５はグラフィクスプロセサ１５４を用い
て実行される処理を図解的に示すブロック論理フロー図
である。主プロセサ１０は、グラフィクスコマンドスト
リーム２１０，表示リスト２１２および頂点アレイ２１
４を主メモリ１１２にストアし、ポインタをバスインタ
フェース１５０を介してコマンドプロセサ２００に送
る。主プロセサ１１０は主メモリ１１０内に割り付けら
れた１つ以上のグラフィクスＦＩＦＯバッファ２１０に
グラフィクスコマンドをストアする。このコマンドプロ
セサ２００は、 ・同期／フロー制御および負荷バランスのためにグラフ
ィクスコマンドを受けかつバッファするオンチップＦＩ
ＦＯメモリバッファ２１６を介して主メモリ１１２から
のコマンドストリーム， ・オンチップコールＦＩＦＯメモリバッファ２１８を介
して主メモリ１１２からの表示リスト２１２，および ・コマンドストリームからおよび／または主メモリ１１
２の頂点アレイ２１４からの頂点アトリビュートを頂点
キャッシュ２２０を介して取り込む。

【００４１】コマンドプロセサ２００はコマンド処理動
作２００ａを実行し、そのコマンド処理動作２００ａは
アトリビュート形式を浮動小数点フォーマットに変換
し、結果的に得られた完全頂点ポリゴンデータをレンダ
リング／ラスタライゼーションのためにグラフィクスパ
イプライン１８０に与える。プログラマブルメモリ調停
回路１３０（グラフィクスメモリ要求調停回路：図４）
は、グラフィクスパイプライン１８０，コマンドプロセ
サ２００および表示コントローラ／ビデオインタフェー
スユニット１６４の間での共用主メモリ１１２へのアク
セスを調停する。

【００４２】図４は、グラフィクスパイプライン１８０
が ・変換ユニット３００， ・セットアップ／ラスタライザ４００， ・テクスチャユニット５００， ・テクスチャ環境ユニット６００，および ・ピクセルエンジン７００を含むことを示す。

【００４３】変換ユニット３００は多様な２Ｄおよび３
Ｄ変換および他の動作３００ａ（図５）を実行する。変
換ユニット３００は変換処理３００ａに用いられるマト
リクスをストアするための１つ以上のマトリクスメモリ
３００ｂを含む。変換ユニット３００は、入来する頂点
毎のジオメトリをオブジェクト空間からスクリーン空間
へ変換し、そして入来するテクスチャ座標を変換しかつ
投影テクスチャ座標（３００ｃ）を計算する。変換ユニ
ット３００はまたポリゴンクリッピング／カリング(cli
pping/culling)３００ｄを実行する。変換ユニット３０
０ｂによってまた達成される照明処理３００ｅが、この
実施例では８つまでの独立した照明について、頂点毎に
照明計算を行う。変換ユニット３００は、エンボス(emb
ossed)タイプのバンプマッピング効果およびポリゴンク
リッピング／カリング動作（３００ｄ）のために、テク
スチャ座標を発生する（３００ｃ）。

【００４４】セットアップ／ラスタライザ４００はセッ
トアップユニットを含み、このセットアップユニット
は、変換ユニット３００からの頂点データを受け、三角
形セットアップ情報を、エッジラスタライゼーション，
テクスチャ座標ラスタライゼーションおよびカラーラス
タライゼーションを実行する１つ以上のラスタライザユ
ニット（４００ｂ）に送る。

【００４５】テクスチャユニット５００は、オンチップ
テクスチャメモリ（ＴＭＥＭ）５０２を含んでもよく、
たとえば、 ・主メモリ１１２からのテクスチャ５０４の検索、 ・たとえばマルチテクスチャ処理，ポストキャッシュテ
クスチャ伸長，テクスチャフィルタリング，エンボシン
グ，投影テクスチャの使用を通しての陰影付け，および
アルファトランスパーレンシおよびデプスを用いるＢＬ
ＩＴを含むテクスチャ処理（５００ａ）、 ・バンプマッピング，偽(pseudo)テクスチャおよびテク
スチャタイル(tiling)効果（５００ｂ）のためのテクス
チャ座標置換を計算するバンプマップ処理、および ・間接テクスチャ処理（５００ｃ）を含むテクスチャリ
ングに関連する種々のタスクを実行する。

【００４６】グラフィクスパイプライン１８０は、種々
の直接および間接テクスチャリングの特徴の実現を容易
にする多目的テクスチャリングパイプラインアーキテク
チャを含む。図５に示すように、このテクスチャリング
パイプラインは、基本的に ・テクスチャデータルックアップ検索を行うためのテク
スチャユニット５００ａ ・テクスチャ座標／テクスチャデータ処理のための間接
テクスチャ／バンプユニット５００ｂ／５００ｃ ・テクスチャルックアップデータフィードバック経路５
００ｄ ・ステージ化したカラーデータおよびアルファデータ
（透明データ）のブレンドのためのテクスチャ環境ユニ
ット６００を含む。

【００４７】ユニット５００ａ，５００ｂおよび５００
ｃの再使用は、たとえばマルチテクスチャリングを含む
多様な興味ある効果を提供するように使用される。さら
に、この発明は、これらのコンポーネントの再使用／再
循環を通して、間接テクスチャリングをサポートする。
ハードウェアによって実現する実施例において、テクス
チャアドレス座標／バンプ処理ブロック５００ｂおよび
間接テクスチャデータ処理ブロック５００ｃは、単一の
テクスチャ座標／データ処理ユニットの一部であり、テ
クスチャリングパイプラインは、テクスチャユニット５
００ａから検索したテクスチャ間接ルックアップデータ
がデータフィードバック接続５００ｄを介して、テクス
チャアドレス座標／バンププロセサ５００ｂ／５００ｃ
へ戻されるように構成される。このテクスチャ座標／デ
ータ処理ユニットは間接テクスチャルックアップから検
索したテクスチャデータを、他の（標準／非間接）テク
スチャルックアップのためにテクスチャ座標に次に加え
られるオフセットに変換する。

【００４８】上で述べたフィードバック経路配置を用い
ることによって、検索したテクスチャデータが、新／修
正テクスチャルックアップ座標を得るためのさらなる処
理／計算のためにテクスチャ処理パイプラインへ効率的
に「再循環されて」戻され得る。この再循環／リサイク
ルテクスチャルックアップデータ配置によって、増強さ
れた多様な間接テクスチャアプリケーションを提供する
間接テクスチャマッピング／処理動作を効率的かつフレ
キシブルにする。間接テクスチャマッピング／処理の種
々のアプリケーションのいくつかは、たとえば ・テクスチャラッピング ・メタテクスチャ ・テクスチャタイルマップ ・擬似３Ｄテクスチャ ・環境マップ化されたバンプマッピングを提供すること
ができる。

【００４９】テクスチャユニット５００はテクスチャ環
境処理（６００ａ）のためにフィルタされたテクスチャ
値をテクスチャ環境ユニット６００に出力する。テクス
チャ環境ユニット６００は、ポリゴンおよびテクスチャ
カラー／アルファ／デプスをブレンドし、また逆レンジ
ベース(reverse range based)のフォグ効果を達成する
ために、テクスチャフォグ処理（６００ｂ）を実行す
る。テクスチャ環境ユニット６００はたとえばカラー／
アルファ変調，エンボシング，詳細テクスチャ，テクス
チャスワッピング，クランピングおよびデプスブレンデ
ィングに基づく多様な他の環境関連機能を実行する多段
階を提供する。

【００５０】ピクセルエンジン７００はデプス（ｚ）比
較（７００ａ）およびピクセルブレンディング（７００
ｂ）を実行する。この実施例では、ピクセルエンジン７
００はデータを埋め込み（オンチップ）フレームバッフ
ァメモリ７０２にストアする。グラフィクスパイプライ
ン１８０は、フレームバッファおよび／またはテクスチ
ャ情報をローカルにストアするために１つ以上の埋め込
みＤＲＡＭメモリ７０２を含む。ｚ比較７００ａは、現
在有効なレンダリングモードに依存して、グラフィクス
パイプライン１８０におけるより早い段階で実行される
（たとえば、ｚ比較は、もしアルファブレンディングが
要求されていないならば早くに実行され得る）。このピ
クセルエンジン７００は表示コントローラ／ビデオイン
タフェースユニット１６４による主メモリ１１２へのア
クセスのために、オンチップフレームバッファ７０２を
周期的に書き込むコピー動作７００ｃを含む。このコピ
ー動作７００ｃはまた動的テクスチャ合成効果のため
に、埋め込みフレームバッファ７０２の内容を主メモリ
１１２中のテクスチャにコピーするために使用され得
る。アンチエイリアシング(anti-aliasing)および他の
フィルタリングがコピー動作中に実行され得る。最終的
に主メモリ１１２にストアされるグラフィクスパイプラ
イン１８０のフレームバッファ出力は、表示コントロー
ラ／ビデオインタフェースユニット１６４によってフレ
ーム毎に読み出される。表示コントローラ／ビデオイン
タフェース１６４は表示装置５６上での表示のためにデ
ィジタルＲＧＢピクセル値を与える。 実施例の間接テクスチャリング−論理的全体図 図６はシステム５０によってサポートされる間接テクス
チャリングの論理的全体図を示す。この図６に図示され
たような論理的全体図によれば、ラスタライザ６０００
がＮ組の間接テクスチャアドレス（座標）ADDR_A0ない
しADDR_A(N-1)、およびＭ組の直接テクスチャアドレス
（座標）ADDR_B0ないしADDR_B(M-1)を発生する。このＮ
組の間接テクスチャ座標ADDR_A0ないしADDR_A(N-1)は、
Ｎの対応する論理的テクスチャルックアップユニット６
００２，６００４，６００６（A0ないしA(N-1)）へ送ら
れる。各論理的テクスチャルックアップユニットは、１
つの実施例では、同じ物理的なテクスチャルックアップ
ユニットをＮ回再使用することによって設けられるが、
これは、それの各々が独特のかつ異なるテクスチャマッ
プであるテクスチャマップからの対応するテクセル値を
ルックアップ（検索）するために受信した間接テクスチ
ャ座標を使用する。これらのルックアップ動作によっ
て、Ｎ組の間接テクスチャルックアップ値DATA_A0ない
しDATA_A(N-1)が得られ、そのルックアップ値はテクス
チャアドレスプロセサ６００８に与えられる。テクスチ
ャアドレスプロセサ６００８はまた、Ｍ組の直接テクス
チャ座標入力ADDR_A0ないしADDR_A(N-1)を受信する。

【００５１】テクスチャアドレスプロセサ６００８は、
間接テクスチャルックアップデータおよび直接テクスチ
ャ座標の所定の関数に基づいて、新／修正直接テクスチ
ャアドレス（座標）ADDR_C0ないしADDR_C(K-1)を計算す
る。このＫ組の計算した直接テクスチャ座標（アドレ
ス）ADDR_C0ないしADDR_C(K-1)の各々は、対応する論理
的テクスチャルックアップユニットＣ０（６０１０）お
よびＣ１（６０１２）ないしＣ（Ｋ−１）（６０１４）
へ送られる。１つの実施例上では、これらの論理的テク
スチャユニットＣ０−Ｃ（Ｋ−１）は、論理的テクスチ
ャユニットＡ０−Ａ（Ｎ−１）を提供するために使用さ
れる同じ物理的テクスチャマッパを再使用することによ
って提供され得る。各テクスチャルックアップユニット
Ｃ０ないしＣ（Ｋ−１）は、対応するテクスチャマップ
内のテクセル値をルックアップするために、受信した座
標を使用する。

【００５２】Ｋ組のテクスチャルックアップ値DATA_C0
ないしDATA_C(K-1)は、そのテクスチャルックアップの
結果として得られ、次いで、ピクセルシェーダ(shader)
６０１６へ与えられる。ピクセルシェーダ６０１６は、
０，１またはそれ以上の組のラスタ化（グローシェーデ
ィング：Gouroud shading)カラーと一緒に、Ｋ組の受信
テクスチャ値を受信する。ピクセルシェーダ６０１６
は、次いで、たとえばビデオディスプレイフレームバッ
ファへ送られ得るカラー出力値を生成するために、所定
のシェーディング関数に従って、その受信したテクスチ
ャ値DATA_C0ないしDATA_C(K-1)を使用する。

【００５３】理解を助けるために、図７および図８が、
それぞれ、標準（非間接）テクスチャルックアップ動作
および間接テクスチャルックアップ動作の簡単な例を図
解する。図７に示すように、標準テクスチャマッピング
ルックアップ動作９５０は、少なくとも１組の標準（非
間接）テクスチャ座標とテクスチャマップＩＤとを入力
として特定する必要がある。この例についていえば、テ
クスチャカラーデータが、（適宜のテクスチャマップか
ら）テクスチャユニット５００ａ（図５）によって検索
され、次いで、カラーブレンドのためにテクスチャ環境
ユニット（ＴＥＶ）６００ａに与えられる。

【００５４】間接テクスチャルックアップ動作の一例に
おいては、図８に示すように、テクスチャマッピングは
多数のステージ／サイクルにおいて生じる。第１ステー
ジ中、１組の間接テクスチャ座標が間接テクスチャマッ
ピング動作９５２に対応するテクスチャマップＩＤとと
もに、入力９０１として与えられる。次のもしくは後続
のステージにおいては、間接テクスチャルックアップ９
５２からの検索データが、入力テクスチャマップＩＤ９
０７を使用する他の（標準）テクスチャルックアップ９
５０のための１組の新／修正座標９０５を生成するため
に、１組の標準（非間接）テクスチャ座標９０３に関連
して使用される。各ステージ中、種々のプログラマブル
な動作９０９がその検索データおよび座標上で実行さ
れ、新／修正ルックアップ座標を得る。１つの実施例に
おいては、図８の例におけるブロック９５２および９５
０が、ステージ化されあるいは再循環の態様で再使用も
しくはリサイクルされる同じハードウェアによって行わ
れる。 直接および間接テクスチャアドレシングの例 図９は、直接および間接テクスチャリングを実現するた
めのかつインタリーブされた態様での物理的なテクスチ
ャマッピングユニットの再使用を提供する実施例の基本
的な物理的構成を示す。ラスタライザ７０００は各ピク
セルに関連するすべての直接および間接テクスチャアド
レス座標セットを順次発生する。この実施例において、
ラスタライザ７０００は、ピクセルタイル（すなわち、
２×２または他のピクセル領域）における４つのピクセ
ルのための座標セットを並列に与える。しかしながら、
他の実施例も可能である。図示した実施例において、ラ
スタライザ７０００は、まず、ピクセル毎のすべての直
接テクスチャ座標セット（たとえばADDR_B0ないしADDR_
B(M-1)）が後続するピクセル毎の間接テクスチャ座標
（たとえば、DATA_A0ないしDATA_A(N-1)）を発生する。
各ピクセルは、実行されているテクスチャリング動作に
依存して異なる量の直接および間接座標データを有す
る。たとえば、或るピクセルは間接テクスチャアドレシ
ングを必要とせず関連する間接座標データを持たない
が、他のピクセルは１つまたはそれ以上の間接テクスチ
ャアドレシング動作を必要とし、１つまたはそれ以上の
対応する組の関連する直接および間接座標を有する。

【００５５】グラフィクスパイプライン１８０のテクス
チャ処理回路の実施例において、テクスチャ処理は同じ
テクスチャアドレスプロセサおよび同じテクスチャ検索
ユニットを利用して達成される。テクスチャ処理ハード
ウェアの効率的な使用を最大にしかつパイプラインを通
しての全体のデータ処理の流れにおける細分化を回避す
るために、ローカルな直接および間接テクスチャアドレ
ス（座標）およびテクスチャデータのルックアップ（検
索）が実質的に連続してかつインタリーブされた態様で
実行される。ピクセル毎にラスタライザ７０００によっ
て発生された間接テクスチャ座標セットが、スイッチＳ
０（７００２）およびＳ１（７０１０）を介して、１つ
のテクスチャ検索ユニット７０１２へ直接送られ、他
方、非間接（論理的直接）座標セットは直接座標ＦＩＦ
Ｏ（ｄＦＩＦＯ）７００６に置かれる。

【００５６】グラフィクスパイプラインの実施例におい
て、テクスチャ検索ユニット７００８はクロック毎に少
なくとも１つのテクスチャ上で動作し、１つ以上のテク
スチャのために状態情報およびキャッシュ記憶を維持す
ることによって、多数のテクスチャリング作業(contex
t:：コンテキスト)を同時に取り扱うことができる。検
索した間接テクスチャデータDATA_A0ないしDATA_A(N-1)
はフィードバック経路７０１８を介して、スイッチＳ２
から間接データＦＩＦＯ（ｉＦＩＦＯ）７００４へ送ら
れ、そこで、必要になるまで、その検索した間接テクス
チャデータがストアされる。直接テクスチャ座標はスイ
ッチＳ０を介して直接座標ＦＩＦＯ（ｄＦＩＦＯ）７０
０６へ送られ、それらは必要になるまでそこにストアさ
れる。図６に関連して説明した上述の実施例において、
間接データＦＩＦＯ７００４はＮ組の間接テクスチャデ
ータを受信し、直接座標データＦＩＦＯ７００６はＭ組
の直接テクスチャ座標を受信する。テクスチャアドレス
プロセサ７００８は次いで、入来直接テクスチャ座標お
よび検索間接テクスチャデータの所定の関数に基づいて
新たなＫ組のテクスチャ座標を計算する。論理的直接お
よび間接座標の処理がインタリーブされるので、連続す
る間接テクスチャ動作間に介在する１つ以上の直接テク
スチャ動作があるときには常に、直接座標の処理は対応
する間接データの検索に遅れる。したがって、バッファ
（たとえばＦＩＦＯ）７００４および７００６は、検索
した間接テクスチャルックアップデータおよび適宜の対
応する組の直接座標を、それらが同時にテクスチャアド
レスプロセサ７００８へ与えられる前に、同期化し、再
整列する。

【００５７】Ｋ組の計算したテクスチャ座標ADDR_C0な
いしADDR_C(K-1)はＫクロックに亘って順次出力され
る。スイッチＳ１（７０１０）は、テクスチャユニット
７０１２へ与えるために、計算したテクスチャ座標デー
タ（のセット）を入来間接テクスチャ座標ストリームへ
インタリーブする。このスイッチＳ１は、入来する間接
テクスチャ座標ストリーム中における未使用のもしくは
遊びサイクル（「バブル」）を探し、これらのサイクル
中において計算したテクスチャ座標データ（のセット）
を挿入することによってインタリーブする。スイッチＳ
２（７０１４）は結果的に得られたテクスチャルックア
ップデータDATA_C0ないしDATA_C(K-1)およびラスタ化カ
ラーをピクセルシェーダ７０１６へ発送する。ピクセル
シェーダ（ＴＥＶ）７０１６は所定のシェーディング関
数を与え、かつたとえばビデオディスプレイフレームバ
ッファへ次に送られる１組のカラー値を出力する。

【００５８】実施例のハードウェアにおいて、テクスチ
ャアドレスプロセサの動作は次の２つの典型的な動作的
な制約を利用することによって簡単になる。

【００５９】(1) 計算したテクスチャ座標の組の数すな
わちＫはラスタ化した直接テクスチャ座標の組の数すな
わちＭと等しい。

【００６０】(2) 計算したテクスチャ座標の組の値すな
わちADDR_C[i]は、直接テクスチャ座標の組ADDR_B[i]，
少なくとも１組の間接テクスチャデータDATA_A[j]およ
び（任意的に）先の処理ステージからの計算した結果AD
DR_C[i-1]の関数ｆ（ａ，ｂ，ｃ）である。この動作の
関係は次の数９によって表される。

【００６１】

【数９】 ADDR_C[i]＝ｆ（ADDR_B[i]，DATA_A[j]，ADDR_C[i-1]） 図１０は上述の動作的な関係に従ったテクスチャアドレ
ス（座標／データ）プロセサ７００８の実施例の論理図
を示す。バッファ７００９は先のサイクルからの計算し
たテクスチャ座標の結果をストアし、それを必要に応じ
て与える。注意深くＦＩＦＯをアドレスすることによっ
て、正しい間接テクスチャDATA_A の値が適当な処理サ
イクル／ステージで利用可能である。 テクスチャ処理パイプラインにおけるインタリーブされ
た処理の例 図１１−図２１は図９の構成の動的なインタリーブ動作
を図解する。これらの図は、図９の循環テクスチャリン
グパイプラインの上述の実施例においてインタリーブさ
れた直接および間接テクスチャ処理の結果としての連続
的な処理ステージでのピクセル直接座標データおよびピ
クセル間接テクスチャデータの相対的な経過の一例を図
解する一連のブロック図を示す。この図示した例におい
て、最初のピクセルＰＸ０が間接テクスチャリング動作
を要求する。図１１に示すように、このピクセルＰＸ０
に関連する１組の間接テクスチャ座標（PX0 IND）およ
び対応の組の直接テクスチャ座標（PX0 DIR）がラスタ
ライザ４００によってスイッチＳ０でちょうどテクスチ
ャリングパイプラインに入るように与えられる。

【００６２】図１２において、ピクセルＰＸ０のための
間接座標PX0 IND は、スイッチＳ０およびＳ１を介し
て、テクスチャユニット５００ａに直接与えられる。ピ
クセルＰＸ０のための直接座標PX0 DIR は、ピクセルＰ
Ｘ０のための直接座標に後続し、間接座標が処理されて
いる間の一時的な記憶のために、スイッチＳ０を介し
て、直接ＦＩＦＯ（ｄＦＩＦＯ）７００４に与えられ
る。テクスチャユニット７０１２はピクセルＰＸ０のた
めの間接座標PX0 IND に基づいて間接テクスチャルック
アップを実行し、計算したデータ（図１３参照）を与え
るとともに、次の図１４に示すように、検索した間接テ
クスチャルックアップデータPX0 Dataを、たとえばスイ
ッチＳ２を介して、テクスチャリングパイプライン入力
へ戻し与える（再循環させる）。図１４に示すように、
再循環された間接テクスチャルックアップデータPX0 Da
taは間接ＦＩＦＯ（ｉＦＩＦＯ）に与えられ、このルッ
クアップデータは関連する直接テクスチャ座標のセット
PX0 DIR と効果的に対にされる（バッファ７００４およ
び７００６の間の同期化によって）。間接テクスチャル
ックアップデータPX0 Dataおよび直接テクスチャ座標の
セットPX0 DIR は、ピクセルＰＸ０についての新／修正
テクスチャアドレス座標のセットを計算するために、テ
クスチャアドレスプロセサによって一緒に処理されるよ
うに用意される。テクスチャリングパイプラインはバッ
ファ７００４および７００６からのこの１組の値を、テ
クスチャ座標（図１５参照）を計算することによって消
費し、このテクスチャ座標はテクスチャをマッピングし
かつシェーダ（図１６参照）へカラー／アルファテクセ
ルデータを与える。

【００６３】図１４に戻って、ラスタライザが、後続す
るピクセルをテクスチャリングするために、スイッチＳ
０でのテクスチャパイプライン入力にテクスチャ座標の
セットを与え続けるものと仮定する。この例において、
ピクセルＰＸ０に後続する一連の後続ピクセルたとえば
ＰＸ０ないしＰＸ４９は直接テクスチャリング動作だけ
を使用してテクスチャリングされる。ラスタライザは、
ピクセル毎に、適宜の直接テクスチャ座標のセットPX1
DIR ないしPX49 DIRを与え、それらは図１５に示すよう
な直接座標ＦＩＦＯ（ｄＦＩＦＯ）にスイッチＳ０を介
して向けられる。テクスチャアドレスプロセサがピクセ
ルＰＸ０のための新／修正テクスチャアドレス座標を計
算し終えると、そのテクスチャアドレスプロセサは直接
テクスチャ座標のセットPX1 DIR （図１６を参照）を受
け入れる。

【００６４】図１６によってまた示されるように、ラス
タライザが、間接テクスチャリング動作を用いてテクス
チャリングされるべき、ピクセルＰＸ４９に続くピクセ
ルＰＸ５０を次に与えるものと仮定する。図１７によっ
て図解されるように、スイッチＳ０は、ピクセルＰＸ５
０のための入来間接テクスチャ座標のセットPX50 INDを
テクスチャ検索ユニット７０１２へ直接与える。間接テ
クスチャ座標に優先権を与えることは、一般に、間接テ
クスチャマッピングから結果的に得られた間接データ
が、それが必要なときまでにバッファ７００４中に存在
する（したがってパイプラインが動かなくなったりサイ
クルの浪費を防止する）ことである。しかしながら、こ
の実施例においては、レンダリングシーケンスにおける
後のピクセル（たとえばＰＸ５０）のための間接テクス
チャ座標は、そのシーケンス中においてそれより早いピ
クセル（たとえばＰＸ２）を検索ユニットが処理する前
に、テクスチャ検索ユニット７０１２によって処理され
ることに留意されたい。この実施例のテクスチャ処理パ
イプラインによって提示されるこのような動的インタリ
ービングは効率の面から見て有利である。

【００６５】図１７に示すように、ピクセルＰＸ５０に
ついての入来直接テクスチャ座標のセットPX50 DIRがス
イッチＳ０を介してバッファリングのために直接座標Ｆ
ＩＦＯ（ｄＦＩＦＯ）に与えられる（図１７にまた示す
ように、直接座標のセットPX1 DIR に対応するピクセル
ＰＸ１のためのテクスチャカラーPX1 TEX Color がこの
時点においてテクスチャ検索ユニットによってテクスチ
ャルックアップから出力され、スイッチＳ２を介してピ
クセルシェーダに向けられる）。

【００６６】次に、図１８に示すように、間接座標のセ
ットPX50 INDに基づいてテクスチャ検索ユニットがテク
スチャルックアップを行った後、テクスチャ検索ユニッ
トによって検索された間接テクスチャルックアップデー
タPX50 DataがスイッチＳ２を介して、間接テクスチャ
データＦＩＦＯ（ｉＦＩＦＯ）へ再循環される。図１８
はまた、ｄＦＩＦＯからのストリーム中の次の直接座標
の組PX2 DIR がテクスチャアドレスプロセサによって処
理されかつスイッチＳ１を介してテクスチャ検索ユニッ
トへ与えられることを示す。

【００６７】図１９は、テクスチャ検索ユニットから出
力されかつスイッチＳ２を介してピクセルシェーダへ向
けられている直接座標のセットPX2 DIR に対応するピク
セルＰＸ２のためのテクスチャカラーPX2 TEX Color を
示す。この同じ処理ステージで、バッファｄＦＩＦＯか
らの次の直接テクスチャ座標のセットPX3 DIR がテクス
チャアドレスプロセサによって処理されかつスイッチＳ
１を介してテクスチャ検索ユニットへ与えられ、間接テ
クスチャルックアップデータPX50 Dataが対応のＰＸ５
０の直接座標のバッファ７００６を通しての伝搬を待っ
ているバッファｉＦＩＦＯにセーブされる。

【００６８】図２０における例によって図解されるよう
に、ｄＦＩＦＯにおける直接座標ストリームPX5 DIR な
いしPX49 DIRは、次いで、テクスチャアドレスユニット
によって処理されかつスイッチＳ１を介してテクスチャ
検索ユニット７０１２に与えられる。そのストリーム中
の直接座標のセットPX5 DIR ないしPX49 DIRに対応する
検索テクスチャカラーの各々は、次いで、スイッチＳ２
を介してピクセルシェーダへ与えられる。間接テクスチ
ャルックアップデータPX50 Data（これは、ｄＦＩＦＯ
中におけるピクセルＰＸ５０のための対応する直接座標
PX50 DIRと一致がとれるまでｉＦＩＦＯ７００４中に保
持される）は、すべての直接座標のセットPX5 DIR ない
しPX49 DIRの挿入がすべて処理されたとき、最終的に図
２１に示すように開放される準備が整う。ｉＦＩＦＯに
ストアされた間接テクスチャデータPX50 Data は、次い
で、それに対応する直接座標の組PX50 DIRと対にされ得
て、ピクセルＰＸ５０のための新／修正テクスチャ座標
の組を計算するためにテクスチャアドレスプロセサへ与
えられ得る。 さらに詳細な例 図２２は実施例についての間接テクスチャマッピングを
行うために使用される基本的な処理ステップを示すフロ
ー図である。図２２の大部分のステップは、一般的な間
接テクスチャリングＡＰＩ関数８０１によって設定さ
れ、この関数８０１はテクスチャユニット５００および
テクスチャ環境ユニット６００による間接テクスチャを
処理するためのパラメータを設定する。

【００６９】システム５０は、まず、間接テクスチャと
しての使用のためにテクスチャイメージ／データをテク
スチャメモリ５０２にストアする（ブロック８００）。
１つまたはそれ以上のＡＰＩコマンド関数（ブロック８
０２−８１０）に基づいて、コマンドプロセサ２００
が、次いで、特定の組の間接テクスチャ座標をテクスチ
ャ検索ユニット５００ａ（図５参照）へ与え、このユニ
ット５００ａはテクスチャメモリ５０４にアクセスし、
間接テクスチャルックアップデータ（図８）を検索する
（ブロック９５２）。この例示した実施例において、１
つまたはそれ以上のＡＰＩ間接テクスチャ関数８０１に
よって、グラフィクスアプリケーションがテクスチャマ
ップとテクスチャ座標との間の関係を設定できかつ間接
および直接テクスチャ参照動作を行うときにどの組のテ
クスチャマップと座標とが用いられるべきかを特定す
る。たとえば、基本的な間接テクスチャリング動作にお
いては、１つまたはそれ以上の組の間接テクスチャ座標
が特定され（ブロック８０２）、１つまたはそれ以上の
テクスチャマップが認識され（ブロック８０４）、新／
修正テクスチャ座標を計算するためのパラメータおよび
処理順序ならびに間接テクスチャ参照の数が特定され
（ブロック８０６）、１つまたはそれ以上のテクスチャ
マップが間接テクスチャとして認識され（ブロック８０
８）、そして１組の間接テクスチャ座標が間接テクスチ
ャマップに関連付けられる（ブロック８１０）。

【００７０】間接テクスチャルックアップ動作から検索
されたデータは、さらなる処理のために、フィードバッ
ク接続５００ｄを介して、同じテクスチャアドレス（座
標）バンプ／処理回路５００ｂ／５００ｃに「再循環し
て」戻される。テクスチャバンプ／処理回路５００ｂ／
５００ｃは、次いで、現在の標準（非間接）テクスチャ
座標および／または予め規定されたテクスチャスケー
ル，バイアスおよび回転データに基づいて新たなテクス
チャ座標を計算する際の座標オフセット因子として、そ
の検索した間接テクスチャルックアップデータを使用す
る（ブロック８１２）。この新／修正座標は、次いで、
ポリゴンへのテクスチャマッピングのための標準直接
（非間接）座標として用いられる（ブロック８１４；図
８ブロック９５０）。あるいは、これらの新／修正座標
はなおも別のテクスチャマッピング動作におけるテクス
チャマッピングハードウェアのさらなる再循環を介して
の付加的な／後続の座標計算のために再度使用され得
る。この方法において、多数の間接レベルがステージ化
され、１つのテクスチャ座標バンプ／処理回路５００ｂ
／５００ｃおよび１つのテクスチャ検索ユニット５００
ａを用いて処理される。最後に、検索されたテクスチャ
ルックアップデータは、たとえばステージ化されたカラ
ーブレンドのために他のテクスチャとともに、テクスチ
ャ環境ユニット６００へ与えられる。 テクスチャ動作とシェーダ動作との協働の例 システム５０の実施例において、上で述べた間接および
直接テクスチャリング動作がテクスチャ環境ユニット６
００内において循環シェーダの対応するステージととも
に協働する。同時係属中の「グラフィクスシステムのた
めの再循環シェーディングツリーブレンダ」を参照され
たい。

【００７１】図２３はシェーダステージと協働するため
に標準テクスチャマッピングを如何に設定するかの例を
図解する機能図である。たとえばＡＰＩ関数によって特
定されたテクスチャルックアップパラメータが標準（非
間接）テクスチャ座標のセットに関連してストアされた
テクスチャマップを認識する。テクスチャルックアップ
は、メモリにストアされたその認識されたテクスチャマ
ップにアクセスするために、テクスチャ座標のセットを
使用して行われる。検索したテクスチャルックアップデ
ータは、次いで、カラーブレンドのために、ＴＥＶユニ
ット６００に送られる。

【００７２】この発明の実施例において、ＴＥＶユニッ
ト６００によって、個々の処理ステージ中においてポリ
ゴンテクスチャリングおよびシェーディングを達成する
ために、プログラマブルなカラーデータのブレンド動作
が可能である。これらのステージは適宜のＡＰＩコマン
ド関数によって予め規定される。実施例においては、１
６までのＴＥＶ処理ステージが予め規定され得る。各ス
テージには処理順序ＩＤ（番号）が割り当てられ、その
順序に従って処理される。この例においては、選択され
たＴＥＶ処理ステージ９１０は、テクスチャ座標ＩＤ９
１４および関連のテクスチャマップＩＤ９１６を特定す
る１組のテクスチャルックアップパラメータ９１２に関
連付けられる。適宜のテクスチャが関連座標を用いてル
ックアップされ、検索されたテクスチャデータが対応す
るＴＥＶステージのブレンドのために与えられる。図９
はこの実施例が８つまでのテクスチャおよび１６までの
ＴＥＶステージを提供することを示すが、別の実施例に
おいては任意の数が使用できる。

【００７３】テクスチャ座標／テクスチャマップの対の
リストが、GXSetNumTev ステージのコマンドによって設
定されるように多数の再循環ステージを使用するGXSetT
evOrder コマンドによって特定された順序で、再循環テ
クスチャユニット５００およびテクスチャ環境ユニット
６００によって処理される。図９に示す特別の例におい
ては、ＡＰＩコマンドGX_TEXCOORDIDno.7によって指定
された１組のテクスチャ座標が、GX_TEXMAP ID のＡＰ
Ｉコマンドによって指定されるテクスチャマップｎｏ．
３を使用する直接テクスチャマッピングを実行するため
に使用される。この例における具体的なテクスチャルッ
クアップの結果は、GXSetTevOrderのAPIコマンドによっ
て指定されるようなＴＥＶステージ０における処理のた
めに、テクスチャ環境ユニット６００へ送られる。この
例においては、ｎｏ．２を指定した他の組のテクスチャ
座標が、さらなるテクスチャマッピングステージ（たと
えばステージｎｏ．３）におけるテクスチャマップｎ
ｏ．４を用いるさらなるテクスチャマッピング処理にお
いて使用され、このテクスチャルックアップの結果がさ
らに、ＴＥＶ処理ステージｎｏ．３においてテクスチャ
環境ユニット６００によって処理される。図２３は、第
５番目のテクスチャルックアップステージにおいてＩＤ
番号ｎｏ．３によって認識される１組のテクスチャ座標
およびＩＤ番号ｎｏ．４によって認識されるテクスチャ
マップを用いる別の例のテクスチャルックアップステー
ジｎｏ．５を示し、このテクスチャルックアップの結果
はＴＥＶステージｎｏ．５によって処理される。同様
に、ｎｏ．５のテクスチャ座標のセットはさらなるテク
スチャマップｎｏ．６および第７番目のテクスチャルッ
クアップおよび関連するＴＥＶ処理ステージをルックア
ップするために使用され、１組のテクスチャ座標ｎｏ．
６は第９番目のテクスチャルックアップステージにおい
てテクスチャマップｎｏ．７をルックアップするために
使用され、このテクスチャルックアップの結果が第９番
目のＴＥＶ処理ステージを使用して処理される。GXSetT
evOrderのAPIコマンドが順番を特定し、そこでは、種々
のテクスチャ座標／テクスチャマップのＩＤ対がテクス
チャユニット５００およびテクスチャ環境ユニット６０
０によって処理される。図２３に示す具体的な順序およ
び具体的なＩＤは単なる例示である。

【００７４】図２４は循環シェーダステージと協働する
ために一連の標準および間接テクスチャ処理を如何に設
定するかの例を図解する機能図である。この例におい
て、選択されたＴＥＶ処理ステージは標準および間接テ
クスチャルックアップ動作の両方を特定する１組のテク
スチャルックアップパラメータ９１１に関連付けられ
る。間接マッピングのための１組の間接ルックアップパ
ラメータ９１３は間接テクスチャ座標ＩＤ９０４を対応
するテクスチャマップＩＤ９１６に関連付ける。この場
合、テクスチャ座標は「間接」座標として特定される。
間接テクスチャルックアップが行われ、間接テクスチャ
ルックアップの結果が、新／修正テクスチャ座標を得る
ために、標準テクスチャ座標と結合される。新／修正テ
クスチャ座標は、次いで、関連するテクスチャマップ９
１６をアクセスするために使用され、結果的に得られた
テクスチャルックアップデータが対応するＴＥＶステー
ジのために与えられる。

【００７５】図２４の例において、付加的なＡＰＩコマ
ンドGXSetIndTexOrder，GXSetNumIndStages およびGXSe
tTevIndirectが間接テクスチャルックアップ動作を実施
するために使用される。図示する具体的な例において、
テクスチャ座標／テクスチャマップの対ｎｏ．０が間接
テクスチャルックアップを実行するために使用され、そ
の間接テクスチャルックアップの結果が演算器９０９
（図８）によって、循環処理ステージ０において指定さ
れたテクスチャマップｎｏ．３を使用して直接テクスチ
ャルックアップを行うために、ｎｏ．７によって指定さ
れた１組のテクスチャ座標と結合される。同じようにし
て、テクスチャ座標／テクスチャマップの対ｎｏ．１
が、演算器９０９が対応する直接テクスチャマップｎ
ｏ．４上でのテクスチャマッピングを行うためにテクス
チャ座標のセットｎｏ．２と結合させる検索データを作
るために、間接テクスチャルックアップを行うために使
用される。図２４に示す具体的な例において、テクスチ
ャマップｎｏ．２を用いるさらなる間接テクスチャルッ
クアップおよび１組のテクスチャ座標ｎｏ．４が間接テ
クスチャルックアップの結果を与え、その結果を、演算
器９０９が、テクスチャ座標ｎｏ．３／テクスチャマッ
プｎｏ．５の対を（ＴＥＶ処理ステージｎｏ．５におい
て）および第７番目のＴＥＶ処理ステージにおいて、１
組のテクスチャ座標ｎｏ．５／テクスチャマップｎｏ．
６の対を使用する２つの連続する直接テクスチャルック
アップのために使用する。図２４に示される特別なテク
スチャ座標のＩＤ番号，テクスチャマップのＩＤ番号お
よびＴＥＶ処理ステージの番号は単なる例示である。 ＡＰＩ間接テクスチャ関数のコマンドの例 図２３−図２４に示すように、１つまたはそれ以上のグ
ラフィクスＡＰＩ関数が、直接および間接テクスチャリ
ング動作を設定しかつ開始させるために使用される。間
接テクスチャ動作およびパラメータを設定するためのＡ
ＰＩ関数の例は以下のように規定され得る。 GXSetIndTexOrder この関数は間接ルックアップとともに使用されるテクス
チャ座標およびテクスチャマップを特定するために使用
される。

【００７６】引数 ind_stage 影響を受けている間接ステージ tex_coord このステージのために使用されるテクスチ
ャ座標。或るテクスチャ座標は間接および標準ステージ
によって同時に共用され得る。 tex_map このステージのために使用されるテクスチャ
マップ。或るテクスチャマップは間接または標準テクス
チャマップであり、両方のものではない。

【００７７】さらに詳しくいえば、引数の例は次のよう
である。 u8 NumIndtex; //間接テクスチャの数 GXIndTex StageID IndexTesId[]; //影響を受けてい
る間接テクスチャ GXTexMapID Tex_map[]; //このステージのために使用
される間接テクスチャマップ（ＩＤ） GXTexCoordID Tex_coord[]; //各間接テクスチャマッ
プ毎の関連するテクスチャ座標 上述の関数は特定のテクスチャマップおよびテクスチャ
座標を間接テクスチャマップＩＤネームと関連付ける。
それは、或る間接ルックアップとともに使用するため
に、テクスチャ座標およびテクスチャマップを特定す
る。１つの例示において、次のような別の引数が可能で
あるが、特定されたテクスチャマップは間接または直接
テクスチャのいずれかとして用いられ、両方には用いら
れない。

【００７８】使用例 void GXSetIndTexOrder (GXIndTex StageID ind_stag
e, GXTexCoordID tex_coord, GXTexMapID tex_map）； GXSetTevIndirect（GXSetIndirectTexture) これは、或る標準ＴＥＶステージのルックアップを修正
するために間接ルックアップからの結果を如何に使用す
るかを制御するために使用される汎用関数である。

【００７９】引数 tev_stage 影響を受けているＴＥＶステージ ind_stage このＴＥＶステージとともに使用する間接
ステージの結果 format 間接オフセットおよび間接「バンプ」アルファ
を使用するために間接結果から何ビットを検索するかを
示す bias_sel 間接オフセットの各コンポーネントにバイ
アスを加えるかどうかを示す matrix_sel オフセットを乗算するための間接マトリ
クスおよびスケール値を示す wrap_s 標準テクスチャ座標のＳ成分とともに使用す
るラッピングファクタを示す wrap_t 標準テクスチャ座標のＴ成分とともに使用す
るラッピングファクタを示す add_prev 先のＴＥＶステージからのテクスチャ座標結
果が加えられるべきかどうかを示す utc_lod ミップマップ（mipmap）ＬＯＤ計算のために
未修正テクスチャ座標(GX_TRUE) を用いるか修正テクス
チャ座標(GX_FALSE)を用いるかを示す alpha_sel もしあれば、どのオフセット成分が間接
「バンプ」アルファを供給するかを示す より詳細にいうと、以下のような引数の例がある GXTevStageID TevStageId; //ＴＥＶカラー結合ステー
ジのＩＤネーム GXIndTexStageID indStage; //このＴＥＶステージと
ともに用いられる間接テクスチャステージ CXIndTexFormat Fmt; // 間接テクスチャオフセットの
フォーマット GXIndTexBiasSel Bias; //どのオフセット（Ｓ，Ｔ）
がバイアスを受けるかを選択する GXIndTexAlphaSel AlphaSel; //間接テクスチャアルフ
ァ出力を選択する GXIndMtxID Matrix_Sel; // テクスチャオフセットマ
トリクスおよびスケールを選択する GXIndTexWrap WrapS; // 直接Ｓ座標のラップ値 GXIndTexWrap WrapT; // 直接Ｔ座標のラップ値 GXBool IndLOD; //詳細レベル（ＬＯＤ）のための修正
テクスチャ座標の使用 GXBool AddPrev; // 先のステージからの出力をテクス
チャ座標に加える 上述の関数によって、特別のＴＥＶステージに関連する
或る間接テクスチャを処理するための種々のパラメータ
のすべてを設定することができる。この関数は、間接テ
クスチャマップをＴＥＶカラー結合ステージに関連付
け、検索した間接テクスチャルックアップデータ（カラ
ー値）が如何にしてテクスチャ座標オフセット（すなわ
ち、３，４，５または８ビットフォーマット）へ変換さ
れるかを特定し、テクスチャオフセットマトリクスおよ
びテクスチャスケール値を選択し、テクスチャ座標ラッ
プパラメータおよび計算した新／修正座標がミップマッ
プテクスチャとともに詳細レベル（ＬＯＤ）のために使
用されるべきかどうかを特定する。この関数によって、
また、先のステージ中におけるテクスチャ処理ロジック
５１２（下に示す）からの計算した出力を現在のステー
ジにおけるテクスチャ座標に加えるかどうかを選択する
ことができる。

【００８０】使用例 void GXSetTevIndirect (GXTevStageID tev_stage, GXI
ndTexStageID ind_stage, GXIndTexFormat format,GXI
ndTexBiasSel bias_sel, GXIndTexMtxID matrix_sel,
GXIndTexWrap wrap_s,GXIndTexWrap wrap_t, GXBool
add_prev, GXBool utc_lod,GXIndTexAlphaSel alpha_
sel) ; GXSetIndTexMtx この関数は３つの静的間接マトリクスの１つおよび関連
するスケールファクタを設定させる。間接マトリクスお
よびスケールは、標準ルックアップ中に使用させるよう
にオフセットを生成するために、間接ルックアップの結
果を処理するために使用される。このマトリクスは、間
接ルックアップカラーから検索され（かつ必要に応じて
バイアスされた）［ＳＴＵ］オフセットによって乗算さ
れる。このマトリクスベクトル乗算において、マトリク
スは左側であり、［ＳＴＵ］列のベクトルは右側であ
る。

【００８１】マトリクス値は、符号および１０小数ビッ
ト（２の補数）としてハードウェア中にストアされる。
したがって、ストアされる最も小さい数は−１であり、
最も大きい数は（１−１／１０２４）またはほぼ０．９
９９である。＋１をストアすることはできないので、す
べてのマトリクス値を２で割り（したがって、＋１が＋
０．５になる）かつ補正のためにスケール値に１を加え
ることが考えられる。

【００８２】より詳しくいうと、以下のような引数の例
がある。 GXIndTexMtsID MtxId;//テクスチャオフセットマトリ
クスネーム F32 Offset Matrix[3][2];//テクスチャオフセットマ
トリクスのためのマトリクス要素 GXIndTexFormat Fmt;//スケーリングのための指数値 上述の例のＡＰＩ関数は、ルックアップデータ処理ロジ
ック（ｐｒｏｃ）５１２におけるマトリクスＭおよびス
ケール値を設定する。検索された間接テクスチャルック
アップデータ（たとえばテクスチャ座標オフセットｓ，
ｔ，ｕ）はオフセットマトリクス５２５（Ｍ）およびス
ケールファクタ５２６によって乗算される。このオフセ
ットマトリクスは間接処理ロジック５１２（以下を参
照）内において使用される３×２要素のマトリクス要素
を特定するＡＰＩ関数パラメータである。好ましい実施
例においては、マトリクス要素は（−１，１）の範囲内
にある。スケール指数はスケールファクタを設定するた
めに使用される２のべき数指数を特定するパラメータで
ある。スケール指数の好ましい範囲は（−３２，３２）
である。

【００８３】使用例 void GXSetIndTexMtx(GXIndTexMtxID mtx_sel, f32 off
set_mtx[2][3], s8 scale_exp) GXSetIndTevOrder 上述の関数は標準非間接テクスチャマップおよびテクス
チャ座標を間接テクスチャマップのＩＤネームに関連付
ける。 GXSetTevStageID stage GXSetTexCoordID coord GXChannelID color 使用例 void GXSetIndTexOrder (GXIndTevStageID tev_stage,
cood,GXTexCoordID cood,GXChannelID color); GXSetNumIndStages この関数はどれほど多くの間接ルックアップが起こるか
を設定するために使用される。これらの間接ルックアッ
プからの結果は、次いで、任意の番号の標準ＴＥＶステ
ージのためにルックアップを変更するために使用され
る。 GXSetNumIndStages u8 stages 上述の関数は間接テクスチャルックアップステージの番
号を設定する。

【００８４】使用例 void GXSetNumIndStages(u8 stages); GXSetNumTevStages この関数は、連続する番号のＴＥＶステージをイネーブ
ルする。出力ピクセルカラー（フォギングおよびブレン
ドの前の）が最終ステージからの結果である。最終のＴ
ＥＶステージはレジスタにGX_TEVPREV を書き込まなけ
ればならない。GXSetTevColorOp およびGXSetTevAlphaO
p を参照。少なくとも１つのＴＥＶステージがイネーブ
ルされなければならない。もしＺテクスチャがイネーブ
ルされると、そのＺテクスチャは最終ステージにおいて
ルックアップされなければならない。GXSetZTexture を
参照。

【００８５】ＴＥＶステージへのライティングカラー，
テクスチャ座標およびテクスチャマップの関連がGXSetT
evOrder を用いて設定される。利用可能なテクスチャ座
標の数がGXSetNumTexGens を用いて設定される。利用可
能なカラーチャネルの数がGXSetNumChans を用いて設定
される。

【００８６】GXInitがｎステージを１へ設定する。

【００８７】引数 nStages アクティブなＴＥＶステージの数。最小値は１
で最大値は１６である。さらに詳しくいうと GXSetNumTevStages u8 stages 上述の関数はＴＥＶカラーブレンドステージの数を設定
する。この関数はテクスチャユニット５００およびテク
スチャ環境ユニット６００によって行われている再循環
の量に関連するパラメータおよびその再循環ステージが
行われるシーケンスを設定する。

【００８８】使用例 void GXSetNumTevStages(u8 nStages); GXSetIndCoordTexScale この関数は、間接ステージと標準ＴＥＶステージとの間
でテクスチャ座標を共用したいとき使用される。それに
よって、対応する標準マップより小さい間接マップとと
もに使用するためにテクスチャ座標をスケールダウンす
ることができる。

【００８９】引数 ind_stage 影響を受けている間接ステージ scale_s Ｓ座標のためのスケールファクタ scale_t Ｔ座標のためのスケールファクタ より詳細にいうと、引数の例は以下のようである。 GXIndTexMap ID IndTexId;// 間接テクスチャネーム GXIndTexScale Scale S;//Ｓ座標のためのスケール値 GXIndTexScale Scale T;//Ｔ座標のためのスケール値 上述の関数は間接テクスチャ座標をスケーリングするた
めの値を設定する。テクスチャ座標は、投影分割の後か
つ標準非間接テクスチャ座標への加算の前にスケーリン
グされる。

【００９０】使用例 void GXSetIndTexCoordScale (GXIndTexStageID ind_st
age,GXIndTexScale scale_s,GXIndTexScale scale_t); この関数は、１つのＴＥＶステージのために先のステー
ジで計算されたものとして同じテクスチャ座標を使いた
いときに使用される。このことは、GXSetTevIndBumpST
についてと同じように、先のステージのテクスチャ座標
が計算のために１ステージ以上必要とするときにのみ有
用である。

【００９１】引数の例 tev_stage 変更されているＴＥＶステージ 使用例 void GXSetTevIndRepeat(GXTevStageID tev_stage); GXSetTevIndBumpST この関数は環境マッピングされバンプマッピングされた
間接ルックアップを設定する。この間接マップは（Ｓ，
Ｔ）空間中におけるオフセットを特定する。この種のル
ックアップは計算のために３ＴＥＶステージを必要とす
る。最初の２つのＴＥＶステージはテクスチャルックア
ップをディスエーブルする。３番目のステージではルッ
クアップが実際に行われる。追加的なルックアップのた
めに計算されたテクスチャ座標を再使用するために後続
のＴＥＶステージにおいてGXSetTevIndRepeat を使用す
ることができる。表面ジオメトリは、各頂点において、
ノーマル(normal) ／バイノーマル(binormal) ／タンジ
ェント(tangents) を与えなければならない。

【００９２】引数の例 tev_stage 影響を受けているＴＥＶステージ ind_stage このＴＥＶステージとともに使用する間接
ステージの結果 matrix_sel オフセットを乗算するための間接スケー
ル値を示す 使用例 void GXSetTevIndBumpST(GXTevStageID tev_stage,GXIn
dTexStageID ind _stage,GXIndTexMtxID matrix_sel); GXSetTevIndBumpXYZ この関数は環境マッピングされバンプマッピングされた
間接ルックアップを設定する。この間接マップはオブジ
ェクト（Ｘ，Ｙ，Ｚ）空間中におけるオフセットを特定
する。この種のルックアップは計算のために１つだけの
ＴＥＶステージを要する。間接マトリクスはノーマル
（法線）のためにオブジェクト空間から目の空間への変
換をロードしなければならない。表面ジオメトリは各頂
点での標準法線を与えるだけでよい。

【００９３】引数の例 tev_stage 影響を受けているＴＥＶステージ ind_stage このＴＥＶステージとともに使用する間接
ステージの結果 matrix_sel オフセットを乗算するための間接マトリ
クスおよびスケール値を示す。

【００９４】使用例 void GXSetTevIndBumpXYZ(GXTevStageID tev_stage,GXI
ndTexStageID ind_stage,GXIndTexMtxID matrix_sel); GXSetTevDirect この関数は特定された標準ＴＥＶステージのためのすべ
ての間接オフセットをオフするために使用される。

【００９５】引数の例 tev_stage 変更されているＴＥＶステージ 使用例 void GXSetTevDirect(GXTevStageID tev_stage); GXSetTevIndWarp この関数によって、間接マップが、標準ＴＥＶステージ
ルックアップとともに使用されるテクスチャ座標をワー
プさせまたは歪めることができる。間接マップは８ビッ
トのオフセットを持つ必要があり、それは符号化されあ
るいは符号化されていない。実際に「符号化されてい
る」ことは「バイアスされている」ことを意味し、した
がって、もし符号化オフセットがGX_TRUEであれば、間
接マップからルックアップされた値から１２８が減算さ
れる。この間接結果は標準テクスチャ座標を修正しある
いは完全に置き換えることができる。間接オフセットを
修正するために間接マトリクスおよびスケールを使用す
ることができる。

【００９６】引数 tev_stage 影響を受けているＴＥＶステージ ind_stage このＴＥＶステージとともに使用する間接
ステージの結果 signed_offsets ８ビットのオフセットが符号化／バ
イアス(GX_TRUE) または符号化されない(GX_FALSE)であ
るかを示す。 replace_mode オフセットが標準テクスチャ座標を置換
すべき(GX_TRUE) かまたは(GX_FALSE)へ加算されるべき
かを示す。 matrix_sel オフセットを乗算するための間接マトリク
スおよびスケール値を示す。

【００９７】使用例 void GXSetTevIndWarp (GXTevStageID tev_stage, GXIn
dTexStageID ind_ stage, GXBool signed_offsets, GXB
ool replace_mode, GXIndTexMtxID matrix_sel); GXSetTevIndTile この関数は間接テクスチャを用いてテクスチャタイルを
実現するために使用される。標準テクスチャマップはタ
イルの定義を特定するだけであることに注目されたい。
ポリゴンに付与されるべきテクセルの実際の数は基本タ
イルサイズと間接マップのサイズとの関数である。適当
なテクスチャ座標スケールを設定するために、GXSetTex
CoordScaleManuallyをコールしなければならない。標準
ＴＥＶステージのように間接ステージのために同じテク
スチャ座標を使用するためには、GXSetIndTexScaleを使
用することができる。

【００９８】引数の例 tev_stage 影響を受けているＴＥＶステージ ind_stage このＴＥＶステージとともに用いるための
間接ステージの結果 tilesize_s Ｓ次元におけるタイルのサイズ tilesize_t Ｔ次元におけるタイルのサイズ Tilespacing_s Ｓ次元におけるタイルの空間 Tilespacing_t Ｔ次元におけるタイルの空間 Format 使用する間接テクスチャフォーマットを示す matrix_sel オフセットにどの間接マトリクスおよび
スケール値を乗算するかを示す bias_sel 擬似３Ｄテクスチャのためのタイルスタッ
ク方向を示す alpha_sel もしあれば（擬似３Ｄテクスチャのため
の）間接「バンプ」アルファを供給するオフセット成分
を示す 使用例 void GXSetTevIndTile (GXTevStageID tev_stage, GXIn
dTexStageID ind_stage, u16 tilesize_s, u16 tilesiz
e_t, u16 tilespacing_s, u16 tilespacing_t,GXIndTex
Format format, GXIndTexMtxID matrix_sel, GXIndTexB
iasSel bias_sel, GXIndTexAlphaSel alpha_sel); GXSetTevIndRepeat この関数は１つのＴＥＶステージのために、先のステー
ジにおいて計算されたものとして同じテクスチャ座標を
使用するときに使用される。これはテクスチャ座標が計
算のために１つ以上の処理サイクル／ステージを必要と
するときに有用である。

【００９９】引数の例 Tev_stage 変更されているＴＥＶステージ 使用例 void GXSetTevIndRepeat(GXTevStageID tev_stage); GXSetAlphaCompare この関数は最後のアクティブなＴＥＶステージからのア
ルファ出力を使用するアルファ比較関数のためのパラメ
ータを設定する。アクティブなＴＥＶステージの数はGX
SetTevStagesを使うことによって特定される。出力アル
ファは、ソースおよび宛先（フレームバッファ）ピクセ
ルが如何に結合されるかを制御するためにブレンド式
（GXSetBlendModeを参照）において用いられ得る。

【０１００】アルファ比較動作は数１０に従って行われ
る。

【０１０１】

【数１０】alpha_pass=(alpha_src(comp0)(ref0)(op)(a
lpha_src(comp)ref1) ここで、alpha_src は最終のアクティブなＴＥＶステー
ジからのアルファである。一例として、以下の式を実現
できる。

【０１０２】

【数１１】 alpha_pass=(alpha_src>ref0)AND(alpha_src<ref1) または

【０１０３】

【数１２】 alpha_pass=(alpha_src>ref0)OR(alpha_src<ref1) Ｚ比較がテクスチャリングの前または後に生じる。Ｚ比
較をテクスチャリングの前に行う場合には、ＺはＺテス
トのみに基づいて書き込まれる。もしＺテストおよびア
ルファテストが通過するならカラーが書き込まれる。

【０１０４】Ｚ比較がテクスチャリングの後に行われる
ときには、Ｚテストおよびアルファテストが通過するな
らカラーおよびＺが書き込まれる。正しくＺバッファさ
れる必要がある切り抜き形状（ビルボードツリーのよう
な）を作るためにテクスチャを用いるときには、Ｚバッ
ファリングはテクスチャリングの後にすべきである。

【０１０５】引数の例 comp0 比較サブ関数０ ref0 サブ関数０のための基準値８ビット op サブ関数０とサブ関数１とを結合するための演算
受け入れられた値：GX_AOP_AND，GX_AOP_OR，GX_AOP_XO
R，GX_AOP_XNOR comp1 比較サブ関数１ ref1 サブ関数１のための基準値８ビット 使用例 void GXSetAlphaCompare (GXCompare comp0,u8 ref0, G
XAlphaOp op, GXCompare comp1, u8 ref1); ハードウェアの実施例 或る好ましい実施例では、テクスチャユニット５００お
よびテクスチャ環境ユニット６００はグラフィックチッ
プ上のハードウェア中に実現され、上で述べたようにテ
クスチャマッピング動作の効率的な再循環を提供するよ
うに設計される。さらに詳細にいえば、テクスチャアド
レス座標／バンプ処理ブロック５００ｂ／５００ｃはハ
ードウェアにおいて実現され、テクスチャマッピングブ
ロック５００ａおよびテクスチャ環境ブロック６００ａ
への１組の適宜の入力を提供する。ブロック５００ａお
よび６００ａを再循環させるために使用するシーケンス
ロジックに関連するブロック５００ｂおよび５００ｃ
は、ブロック５００ａおよび６００ａを効率的に再使用
するために種々の再循環ステージに対して適宜のタイミ
ングで一連の適宜の入力を提示する。或る場合には経路
５００ｄを介してフィードバックループを作り、そこで
は、ブロック５００ａの出力が修正されかつ後の順次の
再循環処理ステージにおけるその入力へ再び与えられ
る。このことによって、好ましい実施例において同じハ
ードウェア回路を何回も何回も再使用／再循環させるこ
とによって実現された個別のテクスチャ処理ステージの
論理シーケンスが得られる。この結果的に得られる機能
性によって、追加的なハードウェアの要求なしに、任意
の所望数の論理的テクスチャマッピング処理ステージを
提供する。種々のテクスチャ処理ステージの各々に追加
的なハードウェアを設けることは速度性能を向上するが
追加的なチップ不動産およびそれに関連する複雑さの犠
牲を伴う。ここで開示した技術を用いることによって、
任意数の論理的テクスチャマッピングステージが単一の
組のテクスチャマッピングハードウェアを用いて提供さ
れ得る。もちろん、速度性能を改善する他の実現方法に
おいて、多数のテクスチャマッピングステージを図２３
および図２４に示すような順次にではなく並列的に行う
ことができるように、テクスチャマッピングハードウェ
アを折り返すことは可能である。同じまたは異なるテク
スチャマッピングハードウェアの多数の組を提供するそ
のような別の実施例においてさえ、ここで開示した再循
環および間接テクスチャマッピング技術を付与すること
は、より一般的なハードウェアの機能性および柔軟性
を、特別な進歩したテクスチャマッピング効果を達成す
るためにアプリケーションプログラマによって特定され
る特別の一連のおそらく複雑なテクスチャマッピング動
作またはステージに拡張する際に有用である。

【０１０６】図２５および図２６は、論理的直接および
／または間接テクスチャマッピングルックアップのため
にテクスチャユニット５００へ種々のパラメータを集め
かつ提示するために使用される特別なハードウェアの一
例を示す。図２５はテクスチャ座標／バンプ処理ハード
ウェア５００ｂ／５００ｃの実施例のハードウェアのブ
ロック図を示し、図２６は図２５実施例における例示の
処理および計算ロジックを示す。好ましい実施例におい
て、図２５／図２６のハードウェアによって達成される
特別の機能が、座標／バンプ処理ユニット５００ｂ／５
００ｃ内のハードウェア制御ロジックレジスタ５０３へ
グラフィクスパイプラインを送る制御データによって制
御される。グラフィクスパイプライン１８０中の各ユニ
ット内で生じる論理的機能および計算動作は、グラフィ
クスパイプラインを通して分配されるレジスタデータパ
ケット中のコマンドプロセサ２００によって与えられる
制御コード（ビット）によって決定される。適宜の制御
コード／値が、１つまたはそれ以上のクロックサイクル
の間制御を入力するための各ユニット内の制御ロジック
レジスタに置かれる。

【０１０７】テクスチャ座標処理／バンプブロック５０
０ｂ／５００ｃの具体的な実施例の図２５の高位ブロッ
ク図を参照して、論理的直接および間接テクスチャ座標
およびハードウェア制御レジスタデータは、ラスタライ
ザ４００（図５参照）からグラフィクスパイプライン１
８０のデータバスライン５０１（ｘｙｍ）をわたって、
テクスチャ座標処理／バンプユニット５００ｂ／５００
ｃへ送られる。パイプラインコマンドバス５０５（ｃｍ
ｄ）上のグラフィクスパイプライングローバルコマンド
データは入来テクスチャ座標が「直接」または「間接」
かを特定する。直接テクスチャ座標（すなわち、標準非
間接テクスチャ座標）および間接テクスチャ座標はラス
タライザから、パイプラインデータバスライン５０７
（ｓｔ）を介して与えられ、グラフィクスパイプライン
を通しての処理の細粒化を維持するように、実質的に連
続的なインタリーブ態様において一緒に処理される。間
接テクスチャルックアップデータはテクスチャユニット
５００ａから検索され、データフィードバック経路５０
０ｄ（図５）に対応するテクスチャカラー／データバス
５１８（ｃｏｌ）を介して、座標処理／バンプユニット
５００ｂ／５００ｃへ「再循環されて」戻される。

【０１０８】コマンドプロセサ２００から受信した制御
レジスタデータは間接テクスチャリング動作を制御する
ためにレジスタ５０３にストアされる。ストアされた制
御レジスタデータのいくつかが、たとえば、座標／ルッ
クアップデータ処理ロジック５１２（ｐｒｏｃ）（たと
えば、図２６におけるレジスタデータライン５２０によ
って示すように）において生じる種々の計算動作を選択
しかつ制御するために利用される。コマンドデコーダお
よび同期化回路ｓｙｎｃ０（５０２）はライン５０１
（ｘｙｍ）上の入来データが１組の直接テクスチャ座標
であるか間接テクスチャ座標であるかあるいは制御ロジ
ックレジスタパケットであるかを判断する。入来直接座
標はデータ同期化回路５１０（ｓｙｎｃ２）および処理
ロジックユニット（ｐｒｏｃ）５１２によるさらなる処
理のためにＦＩＦＯユニット５０６（ｄＦＩＦＯ）へ送
られる。入来間接座標はテクスチャユニット５００ａ
（図５）への通過のために出力データ同期化回路５０４
（ｓｙｎｃ１）へ直接送られる。同期化回路ｓｙｎｃ０
（５０２），ｓｙｎｃ１（５０４）およびｓｙｎｃ２
（５１０）は、ラスタライザ（４００）からの間接およ
び直接テクスチャ座標ならびにテクスチャユニットから
の検索間接テクスチャルックアップデータのタイミング
および取扱いを制御するためにデータルーティングおよ
び同期化を行う。実際上、同期化回路ｓｙｎｃ０（５０
２），ｓｙｎｃ１（５０４）およびｓｙｎｃ２（５１
０）は図９におけるスイッチＳ０，Ｓ１およびＳ２のそ
れぞれの機能を達成する。

【０１０９】テクスチャユニット５００ａからテクスチ
ャカラー／データフィードバックバス５１８（ｃｏｌ）
を介して受信した入来「リサイクル」間接テクスチャル
ックアップデータはＦＩＦＯユニット５０８（ｉＦＩＦ
Ｏ）中に置かれる。直接座標は、ＦＩＦＯユニット５０
６のｓｔ出力において、ＦＩＦＯユニット５０６（ｄＦ
ＩＦＯ）のｃｏｌ出力５１９における入来間接テクスチ
ャルックアップデータと整合される。同期化回路５１０
（ｓｙｎｃ２）はさらなる座標データ整合を行い、レジ
スタ５０３中にストアされている制御ロジックコードに
基づく間接テクスチャ処理動作のために１組の完全なオ
ペランドを組み立てて処理ユニット５１２（ｐｒｏｃ）
へ与える。これらのオペランドは、たとえば、テクスチ
ャオフセットマトリクス要素のための乗算係数／定数や
処理ユニット５１２（ｐｒｏｃ）内でテクスチャ座標計
算を行うためのルックアップデータフォーマットパラメ
ータを含む。座標データおよび検索間接テクスチャルッ
クアップデータが処理ユニット５１２によって処理され
た後、結果的に得られたデータ（たとえば新／修正テク
スチャ座標）は同期化回路５０４（ｓｙｎｃ１）へ送ら
れ、そこで、そのデータは同期化回路５０２（ｓｙｎｃ
０）からの間接テクスチャ座標のストリームとインタリ
ーブされ、テクスチャ検索ユニット５００ａへ与えられ
る。

【０１１０】間接テクスチャルックアップデータ／座標
処理ユニット５１２（ｐｒｏｃ）中の処理および計算ロ
ジックの図２６に示す例を参照して、受信された間接テ
クスチャルックアップデータは３つのデータ成分（ｓ，
ｔおよびｕテクスチャオフセットと呼ばれる）を有する
データトリプレットの形式である。成分毎のデータビッ
トの数は、間接テクスチャリング動作における具体的な
間接テクスチャマップが用いられる態様および目的に一
部依存する。間接テクスチャルックアップデータはま
た、透明シェーディング／ブレンドのためにグラフィク
スパイプライン中のどこかで用いられる「バンプアルフ
ァデータ」を含む。ｃｏｌバス５１９上の検索された間
接テクスチャルックアップデータ（たとえば、ｓ，ｔお
よびｕオフセットデータ）はまず、フォーマット選択ブ
ロック５２１を通して送られ、このブロック５２１は検
索した間接テクスチャルックアップデータが「バンプア
ルファ」データであるのか３，４，５または８ビットの
多ビット２進データトリプレットとして処理されるべき
かを選択する。このフォーマット選択ブロックはバイア
スユニット５２３へオフセットデータトリプレットを与
え、「バンプアルファ」データはグラフィクスパイプラ
イン中のどこかで透明ブレンドの際に使用するためにバ
ンプアルファ選択マルチプレクサ５３２へ送られる。

【０１１１】この発明の好ましい実施例では、フォーマ
ットユニットロジックはｃｏｌ入力バス５１９上の２４
ビットデータトリプレットから８，５，４または３ビッ
トの３つのテクスチャオフセットデータ成分を検索する
とともに、ｘｙｍバス上の可能な出力のために５ビット
のバンプアルファ選択値（ｂｓ，ｂｔおよびｂｕ）を検
索する。バイパスマルチプレクサ５３２は、パイプライ
ンｘｙｍバス上へ出力されるように１つのバンプアルフ
ァ値ｂｓ，ｂｔまたはｂｕの選択を許容するために設け
られる。任意のバイアス値がバイアスユニット５２３に
よってデータトリプレットへ与えられる。たとえば、８
ビットのデータトリプレット成分が選択されたとする
と、−１２８のバイアスがバイアスユニット５２３によ
って与えられ符号付オフセットを許容する（８ビット以
下のデータトリプレット成分が使用されるならば、たと
えば、＋１のバイアスが与えられる）。

【０１１２】マトリクス選択マルチプレクサ５２４によ
って、マトリクス乗算動作５２５を行うために、選択さ
れた直接座標または定数がロードされる。さらに、モジ
ュロラップユニット５２７が、関連する標準間接テクス
チャ座標上に随意的に座標ラップ動作を行うために設け
られる。たとえば、ＡＰＩ関数を用いるとすると、０，
１６，３２，６４，１２８または２５６のラップ値を特
定する。

【０１１３】マトリクス乗算動作５２５はマトリクス要
素Ｍを用いてデータトリプレット上で行われる。たとえ
ば、データトリプレットがマトリクス乗算動作５２５に
関連する３要素ベクトルデータレジスタＶにロードさ
れ、次いで、マトリクス要素Ｍ（図２３）によって乗算
される。マトリクス乗算動作５２５は、たとえば、間接
テクスチャカラーｃｏｌバス５１９を介して検索した
ｓ，ｔおよびｕテクスチャオフセットトリプレットの回
転、スケーリングおよび再マッピングのために使用され
る。マトリクス要素Ｍの値は可変であり、選択したマト
リクス構成を使用するテクスチャ処理サイクル／ステー
ジ毎に動的に規定され得る。好ましい実施例において
は、乗算マトリクスは、選択されたロジック制御レジス
タデータ５２０から規定される要素を含む３定数マトリ
クスの１つから、もしくはパイプラインｓｔ座標データ
バス５２２を介して得られる現在の直接テクスチャ座標
から検索された要素を有する２つの「可変」マトリクス
の１つから選択されたプログラマブルな構成を有する３
×２要素マトリクスである。適宜のＡＰＩ関数を用いる
ことによって、３つの異なる静的マトリクスもしくは２
つの異なる可変マトリクスを予め規定することができ、
或る間接テクスチャ動作についてどのマトリクスを使用
すべきかを選択することができる。

【０１１４】図２７はマトリクスプログラマブル静的定
数要素ｍａ，ｍｂ，ｍｃ，ｍｄ，ｍｅおよびｍｆを使用
するテクスチャオフセットマトリクス乗算動作の一例を
図解する。テクスチャオフセット値を与えるデータトリ
プレット成分ｓ，ｔおよびｕを含む検索間接テクスチャ
ルックアップデータは演算のために乗数列ベクトルマト
リクスとして使用される。結果的に得られた積値は１対
の新／修正テクスチャ座標ｓ′およびｔ′である。好ま
しい構成において、マトリクスの要素は−１から＋１の
範囲内の多ビット２進浮動小数点値によって表される。
図２８は２つの「可変」マトリクスの例、パイプライン
ｓｔ座標データバス５２２を介して得られる現在の直接
テクスチャ座標（ｓ，ｔ）から検索した要素を有するマ
トリクスＡおよびマトリクスＢを図解する。再度図２６
を参照して、スケールロジック５２６は随意的なスケー
リング動作を行うために設けられる。スケールユニット
５２６はマトリクス乗算の結果をスケールする。スケー
ルの量はユーザによって特定される２のべき数である。
たとえば、ＡＰＩ関数を用いる場合、−３２から＋３１
の範囲内の２の指数を特定することによってスケール値
を選択する。このスケール値は、間接テクスチャリング
動作に関連する標準テクスチャマップのサイズにわたっ
てテクスチャオフセットを引き延ばすために使用され
る。

【０１１５】ラップロジック５２７は随意的に、最終加
算の前に、直接テクスチャ座標へ（モジュロ）ラップを
与える。ラップサイズは、たとえば、制御ロジックレジ
スタを通るＡＰＩ関数によって特定される２のプログラ
マブルなべき数である。

【０１１６】上述の処理動作が行われると、計算したオ
フセットが加算器５２８を使用して現在の直接テクスチ
ャ座標へ加算される。この結果は、さらなる直接または
間接テクスチャルックアップのために使用される新／修
正テクスチャ座標となる。ステージ出力再循環バッファ
５３０が、先の処理ステージからの計算結果を随意的に
加算するのを許容する。結果的に得られた計算した新／
修正座標はテクスチャ検索ユニット５００ａへ通過され
る。 制御レジスタフォーマットのハードウェアの例 図２９は処理ユニット５１２内におけるパラメータおよ
び動作を規定しかつ制御するために使用されるロジック
制御レジスタデータフィールドフォーマットの例を示
す。たとえば、或るデータフィールドは静的マトリクス
要素として使用するためにプログラマブルな定数を通過
するために使用される。他のフィールドはデータトリプ
レットフォーマット，制御バイアスおよびスケールファ
クタを規定し、間接動作ステージの数を示し、あるいは
処理ロジックユニット５１２内における動作のための他
のパラメータを提供する。

【０１１７】以下の表は、間接テクスチャ／バンプユニ
ット５００ｂ／５００ｃおよび処理ロジック５１２内で
の動作を制御するための制御レジスタの記述の限定され
ない例示を示す。

【０１１８】

【表１】

【０１１９】処理ロジックユニットにおいて、図２４に
示す制御レジスタのために、レジスタMTXiが３つのマト
リクスのためのマトリクス要素（すなわち、ｉ＝０，
１，２）を規定する。レジスタCMDiが１６のＴＥＶステ
ージ（ｉ＝０−１５）の各々のためのバンプコマンドを
規定し、レジスタIMASK が８つまでのテクスチャの各々
の直接または間接使用を規定する。 モード変更 実施例において、パイプライン中におけるモード変更が
制御レジスタアドレス−データ対（これは、たとえば、
パイプライン中の回路に関連する特別なハードウェアロ
ジック制御レジスタのアドレスおよびその回路を制御す
るための適宜の制御データ／命令を含む）を、ラスタラ
イザによって出力されるラスタライゼーションデータと
インタリーブすることによって取り扱われる。この制御
レジスタアドレス−データ対の情報はデータとともにグ
ラフィクスパイプラインへ流れ落ち、それが影響するデ
ータとともに正しい順序でインタリーブされる。したが
って、大部分の随意的なモード変更はパイプラインを
「フラッシング」（一掃する）ことなしに行われ得る。
制御レジスタデータのためにそれの最初の宛先に届くま
でにパイプライン内に多数の経路データがあるというこ
とによってモード切換は幾分複雑になっていて、たとえ
ば、以下に例示するような動作的な制約を守ることによ
ってより効率的な動作が得られる。

【０１２０】(1) テクスチャアドレスプロセサ５００ｂ
／５００ｃに影響を及ぼすハードウェアの制御レジスタ
データが直接テクスチャ座標ＦＩＦＯ（ｄＦＩＦＯ）を
通って（たとえば、スイッチＳ０を介して）送られる。

【０１２１】(2) テクスチャユニット５００ａにおける
直接コンテキストに影響を及ぼすハードウェア制御レジ
スタデータはテクスチャアドレスプロセサにおける直接
テクスチャ座標ＦＩＦＯ（ｄＦＩＦＯ）を通してテクス
チャユニット５００ａへ送られる。

【０１２２】(3) テクスチャユニット５００ａにおいて
間接テクスチャリングコンテキストに影響を及ぼすハー
ドウェア制御レジスタデータはラスタライザ４００から
テクスチャユニット５００ａへ（たとえば、スイッチＳ
０およびＳ１を介して）直接送られる。

【０１２３】(4) ピクセルシェーダ（ＴＥＶ）またはフ
レームバッファ７０２に影響を及ぼすハードウェア制御
レジスタデータは直接テクスチャ座標ＦＩＦＯ（ｄＦＩ
ＦＯ），テクスチャアドレスプロセサ５００ｂ／５００
ｃおよびテクスチャユニット５００ａを通して送られ
る。

【０１２４】この発明の実施例において、可能なテクス
チャリングコンテキストは、直接コンテキストまたは間
接コンテキストのいずれかとして規定される。直接コン
テキストは直接テクスチャデータだけを取扱い、間接コ
ンテキストは間接テクスチャデータだけを取り扱う。た
とえば、間接動作から直接動作へもしくは直接動作から
間接動作への間の１つまたはそれ以上のコンテキストの
定義における変更がグラフィクスパイプラインの部分的
なフラッシングを必要とする。 間接テクスチャ処理結果の例 理解されるように、上で述べた直接および間接テクスチ
ャ処理アーキテクチャを再循環させることによって極め
て柔軟性のあるかつ仮想的に無限の機能性を与えること
ができる。アプリケーションプログラマは任意の数の直
接もしくは間接テクスチャマッピング動作の任意のシー
ケンスを提供するために任意数の論理的テクスチャマッ
ピングステージを含ませることができる。この強力な能
力によって、アプリケーションプログラマは、多数の複
雑かつ興味深いテクスチャマッピングによる視覚効果を
動的に作り上げることができる。

【０１２５】一例として、間接テクスチャはテクスチャ
ワープ効果のために使用され得る。この例の場合、間接
テクスチャは表面テクスチャを引き延ばしさもなければ
歪ませるために使用される。動的な歪み効果は間接マッ
プをスワッピングすることによって（もしくは間接マッ
プまたは座標を修正することによって）達成され得る。
この効果は或るシーン内の或る表面に付与することがで
きもしくはこの１ステップを全体のシーンにこの効果を
付与するように採用することができる。後者の場合、そ
のシーンはまず通常のようにレンダリングされ、次い
で、テクスチャマップへコピーされる。間接テクスチャ
を用いて画面へマッピングされる大きな矩形を描画する
ことができる。テクスチャワープはきらめき(shimmerin
g)効果，特別レンズ効果，および種々の幻覚的な効果を
生成するために使用され得る。

【０１２６】他の例として、間接的な特徴はまたテクス
チャタイルマップを描画することを許容する。このシナ
リオにおいて、１つのテクスチャマップが多様なタイル
のための基本的な定義を保有する。間接テクスチャマッ
プは、次いで、２Ｄ表面上の具体的な位置に具体的なタ
イルを置くために使用される。間接テクスチャによっ
て、１つのポリゴンだけが描画されればよい。

【０１２７】互換性のある他の実施例 上述のシステム５０は上で述べた家庭用ビデオゲームコ
ンソールの構成以外としても実現できる。たとえば、或
るものは、システム５０をエミュレートする異なる構成
を有するプラットフォームもしくはそれと同等のものに
おいて、システム５０のために書かれたグラフィクスア
プリケーションや他のソフトウェアを実行させることが
できる。もし、他のプラットフォームがシステム５０の
いくつかのもしくはすべてのハードウェアおよびソフト
ウェアリソースをエミュレートしシミュレートしおよび
／または提供することができれば、その他のプラットフ
ォームはそのソフトウェアを成功裏に実行することがで
きる。

【０１２８】一例として、エミュレータがシステム５０
のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成（プラ
ットフォーム）とは異なるハードウェアおよび／または
ソフトウェア構成（プラットフォーム）を提供できる。
そのエミュレータシステムは、それのためにアプリケー
ションソフトウェアが書かれているシステムのいくつか
のもしくはすべてのハードウェアおよび／またはソフト
ウェアコンポーネンツをエミュレートしもしくはシミュ
レートするソフトウェアおよび／またはハードウェアコ
ンポーネンツを含む。たとえば、エミュレータシステム
はパソコンのような汎用ディジタルコンピュータを含
み、それはシステム５０のハードウェアおよび／または
ファームウェアをシミュレートするソフトウェアエミュ
レータプログラムを実行する。上述のオーディオシステ
ムのＤＳＰ処理がパソコンによってエミュレートされ得
る。

【０１２９】或る汎用ディジタルコンピュータ（たとえ
ばＩＢＭやマッキントッシュのパソコンおよびそれらの
同等物）は、ダイレクトＸ(DirectX)または他の標準的
な３ＤグラフィクスコマンドＡＰＩｓに従った３Ｄグラ
フィクスパイプラインを提供する３Ｄグラフィクスカー
ドを備える。それらはまた、音声コマンドの標準的なセ
ットに基づいて高品質のステレオ音声を提供するステレ
オ音声カードを備える。エミュレータソフトウェアを実
行するそのようなマルチメディアのハードウェアを備え
るパソコンは、システム５０のグラフィクスおよび音声
性能とほぼ等しい十分な性能を有する。エミュレータソ
フトウェアはパソコンプラットフォーム上のハードウェ
アリソースを制御して、それのためにゲームプログラマ
がゲームソフトウェアを書いた家庭用ビデオゲームコン
ソールプラットフォームの処理，３Ｄグラフィクス，音
声，周辺および他の能力をシミュレートする。

【０１３０】図３０はホストプラットフォーム１２０
１，エミュレータコンポーネント１３０３および記憶媒
体６２上のゲームソフトウェア実行可能バイナリ映像を
用いる全体のエミュレーション処理を図解する。ホスト
１２０１は、たとえばパソコン，ビデオゲームコンソー
ルあるいは十分な計算力を有する任意の他のプラットフ
ォームのような汎用または特定目的ディジタル計算装置
である。エミュレータ１３０３はそのホストプラットフ
ォーム１２０１上で走るソフトウェアおよび／またはハ
ードウェアであり、記憶媒体６２からのコマンド，デー
タおよび他の情報のそのホスト１２０１によって実行可
能な形態へのリアルタイム変換を行う。たとえば、エミ
ュレータ１３０３は記憶媒体６２からシステム５０によ
って実行されるように意図された「ソース」であるバイ
ナリ映像プログラム命令を取り込み、これらのプログラ
ム命令をホスト１２０１によって実行されもしくは処理
され得るターゲットとなる形態に変換する。

【０１３１】一例として、ソフトウェアがＩＢＭパワー
ＰＣまたは他の特定のプロセサを用いるプラットフォー
ム上での実行のために書かれかつホスト１２０１が異な
る（たとえばインテル）プロセサを用いるパソコンであ
る場合、エミュレータ１２０３は記憶媒体１３０５から
の１つのもしくは一連のバイナリ映像プログラム命令を
取り込み、これらのプログラム命令を１つまたはそれ以
上の同等のインテルのバイナリ映像プログラム命令に変
換する。エミュレータ１２０３はまたグラフィクス／オ
ーディオプロセサ１１４によって処理されるように意図
されたグラフィクスコマンドおよびオーディオコマンド
を取り込みかつ／あるいは生成し、そしてホスト１２０
１上で利用可能なハードウェアおよび／またはソフトウ
ェアグラフィクス／オーディオ処理リソースによって処
理され得る形態にこれらのコマンドを変換する。一例と
して、エミュレータ１３０３はホスト１２０１の特別な
グラフィクスおよび／または音声ハードウェア（たとえ
ば標準的なダイレクトＸ，オープンＧＬおよび／または
音声ＡＰＩｓ）によって処理され得るコマンドにこれら
のコマンドを変換する。

【０１３２】上で述べたビデオゲームシステムのいくつ
かのもしくはすべての特徴を与えるために用いられるエ
ミュレータ１３０３は、また、エミュレータを使ってゲ
ームを走らせている種々のオプションおよびスクリーン
モードの選択を簡単化しもしくは自動化するグラフィッ
クユーザインタフェース（ＧＵＩ）を備える。一例にお
いて、そのようなエミュレータ１３０３はさらにそのソ
フトウェアが本来的に目的とされたホストプラットフォ
ームに比べてより増強された機能性を含むこともでき
る。

【０１３３】エミュレータ内の特別なグラフィクスサポ
ートハードウェアが図９ないし図２３によって図解した
実施例の間接テクスチャ参照の特徴や関数を含まない場
合には、エミュレータ設計者は、次のいずれかを選択す
ればよい。

【０１３４】・間接テクスチャ参照コマンドをそのグラ
フィクスサポートハードウェアが理解する他のグラフィ
クスＡＰＩコマンドに翻訳する。

【０１３５】・プロセサの速度に依存する性能における
潜在的な低下とともに間接テクスチャ参照をソフトウェ
アで実現する。

【０１３６】・間接テクスチャ参照を利用する効果を含
まないレンダリングイメージを提供するように間接テク
スチャ参照コマンドを「スタブする」（すなわち、無視
する）。

【０１３７】図６のフロー図は、全体としてソフトウェ
アで、全体的にハードウェアで、あるいはハードウェア
とソフトウェアとの組み合わせによって実現できるが、
好ましい実施例は、速度性能の向上や他の利点のため
に、これらの計算の大部分をハードウェアで行う。しか
しながら、他の実施例（たとえば、非常に速いプロセサ
が利用可能である場合）では、類似のまたは同一のイメ
ージ結果を与えるために、ここで述べる処理の幾つかま
たはすべてをソフトウェアで実現してもよい。

【０１３８】図３１はエミュレータ１３０３で用いるに
適したエミュレーションホストシステム１２０１を図解
的に示す。このシステム１２０１は処理ユニット１２０
３およびシステムメモリ１２０５を含む。システムバス
１２０７がシステムメモリ１２０５を含む種々のシステ
ムコンポーネンツを処理ユニット１２０３に結合する。
システムバス１２０７は多様なバスアーキテクチャのい
ずれかを用いるメモリバスもしくはメモリコントロー
ラ，周辺バスおよびローカルバスを含むいくつかのタイ
プのバス構造の任意のものである。システムメモリ１２
０７はＲＯＭ１２５２およびＲＡＭ１２５４を含む。起
動中においてのようにパソコンシステム１２０１中の要
素（要素）間に情報を伝送する手助けをする基本ルーチ
ンを含む基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）１２５６
がＲＯＭ１２５２中にストアされる。システム１２０１
はさらに種々のドライブおよび関連のコンピュータ読出
可能な媒体を含む。ハードディスクドライブ１２０９が
（典型的には固定の）磁気ハードディスク１２１１から
読み出しそれへ書き込む。付加的な（たぶんオプション
としての）磁気ディスクドライブ１２１３が着脱可能な
「フロッピィ」または他の磁気ディスク１２５１から読
み出しかつそれへ書き込む。光ディスクドライブ１２１
７はＣＤ−ＲＯＭあるいは他の光学媒体のような着脱自
在な光ディスク１２１９から読み出しかつそれへ書き込
む。ハードディスクドライブ１２０９および光ディスク
ドライブ１２１７は、ハードディスクドライブインタフ
ェース１２２１および光ディスクドライブインタフェー
ス１２２５によって、システムバス１２０７にそれぞれ
接続される。これらのドライブおよびその関連するコン
ピュータ読出可能な媒体は、パソコンシステム１２０１
のためのコンピュータ読出可能な命令，データ構造，プ
ログラムモジュール，ゲームプログラムおよび他のデー
タの不揮発性の記憶媒体を提供する。他の構成では、コ
ンピュータによってアクセス可能なデータをストアする
ことができる他のタイプのコンピュータ読出可能な媒体
（たとえば磁気カセット，フラッシュメモリカード，デ
ィジタルビデオディスク，ベルヌーイカートリッジ，Ｒ
ＡＭ，ＲＯＭあるいはその他のもの）がまた使用でき
る。

【０１３９】エミュレータ１３０３を含む多数のプログ
ラムモジュールがハードディスク１２１１，着脱可能な
磁気ディスク１２１５，光ディスク１２１９および／ま
たはシステムメモリ１２０５のＲＯＭ１２５２および／
またはＲＡＭ１２５４にストアされ得る。このようなプ
ログラムモジュールはグラフィクス／音声ＡＰＩｓ，１
つ以上のアプリケーションプログラム，他のプログラム
モジュール，プログラムデータおよびゲームデータを提
供するオペレーティングシステム（ＯＳ）を含む。ユー
ザは、キーボード１２２７，ポインティングデバイス１
２２９，マイクロフォン，ジョイスティック，ゲームコ
ントローラ，衛星アンテナ(satellite dish)，スキャナ
あるいはその他のもののような入力デバイスを通して、
パソコンシステム１２０１にコマンドおよび情報を入力
することができる。これらのそして他の入力デバイス
は、システムバス１２０７に結合されたシリアルポート
インタフェース１２３１を通して処理ユニット１２０３
に接続され得るが、パラレルポート，ゲームポートファ
イヤワイヤバス(Fire Wire)もしくはユニバーサルシリ
アルバス（ＵＳＢ）のような他のインタフェースによっ
て接続されてもよい。モニタまたは他のタイプの表示デ
バイスがまたビデオアダプタ１２３５のようなインタフ
ェースを介してシステムバス１２０７に接続される。

【０１４０】システム１２０１はモデム１１５４または
インターネットのようなネットワーク１１５２を通して
の通信を確立するための他のネットワークインタフェー
ス手段を含む。内蔵もしくは外付けであってよいモデム
１１５４はシリアルポートインタフェース１２３１を介
してシステムバス１２３に接続される。システム１２０
１がローカルエリアネットワーク１１５８を介して遠隔
コンピュータ装置１１５０（たとえば他のシステム１２
０１）と通信するのを許容するために、ネットワークイ
ンタフェース１１５６がまた設けられてもよい（もしく
はそのような通信はダイヤルアップもしくは他の通信手
段のようなワイドエリアネットワーク１１５２もしくは
他の通信経路を介してもよい）。システム１２０１はプ
リンタのような周辺出力装置および他の標準的な周辺装
置を含む。

【０１４１】一例では、ビデオアダプタ１２３５は、マ
イクロソフト(Microsoft)のダイレクトＸ７．０、また
は他のバージョンのような標準的な３Ｄグラフィクスア
プリケーションプログラマインタフェースに基づいて発
行された３Ｄグラフィクスコマンドに応答して、高速の
３Ｄグラフィクスレンダリングを提供する３Ｄグラフィ
クスパイプラインチップセットを含んでもよい。１組の
スピーカ１２３７はまた、バス１２０７によって与えら
れる音声コマンドに基づいて高品質ステレオ音声を生成
するハードウェアおよび埋め込みソフトウェアを提供す
る従来の「音声カード」のような音声生成インタフェー
スを介して、システムバス１２０７に接続される。これ
らのハードウェア能力によって記憶媒体１３０５中にス
トアされているソフトウェアを再生するためにシステム
１２０１に十分なグラフィクスおよび音声の速度性能を
与えることができる。

【０１４２】上で述べたビデオゲームシステムのいくつ
かのもしくはすべての特徴を与えるために使用されるエ
ミュレータ１３０３は、また、そのエミュレータを用い
て実行しているゲームのための種々のオプションおよび
スクリーンモードの選択を単純化しもしくは自動化する
グラフィックユーザインタフェース（ＧＵＩ）を備えて
もよい。一例として、そのようなエミュレータ１３０３
は本来的にそのソフトウェアを意図していたホストプラ
ットフォームに比べてより増強された機能性を含んでい
てもよい。

【０１４３】最も現実的かつ好ましい実施例であると現
在考えられているものに関連してこの発明が説明された
が、この発明は開示された実施例に限定されるものでは
なく、逆に、特許請求の範囲内に含まれる種々の変形例
や等価的な構成をカバーするように意図されていること
を理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はインタラクティブコンピュータグラフィ
クスシステムの実施例を示す全体図である。

【図２】図２は図１実施例のコンピュータグラフィクス
システムのブロック図である。

【図３】図３は図２に示す実施例のグラフィクス／オー
ディオプロセサのブロック図である。

【図４】図４は図３に示す実施例の３Ｄグラフィクスプ
ロセサのブロック図である。

【図５】図４のグラフィクス／オーディオプロセサの例
示的な論理フロー図である。

【図６】図６はこの発明に従って間接テクスチャ処理の
論理的全体図を図解するブロック図である。

【図７】図７は標準（非間接）テクスチャルックアップ
の単純な基本的な例を図解する機能ブロック図である。

【図８】図８はこの発明に従った間接テクスチャルック
アップの単純な基本的な例を図解する機能ブロック図で
ある。

【図９】図９はこの発明に従って間接テクスチャ処理を
実現するための例示的な物理的構成の全体図を図解する
ブロック図である。

【図１０】図１０はテクスチャアドレス（座標／デー
タ）プロセサ動作の論理的な全体図を図解するブロック
図である。

【図１１】図１１は直接および間接テクスチャ処理をイ
ンタリーブするための例示したテクスチャリングパイプ
ラインにおける直接および間接データの動的な進行を図
解するブロック図である。

【図１２】図１２は直接および間接テクスチャ処理をイ
ンタリーブするための例示したテクスチャリングパイプ
ラインにおける直接および間接データの動的な進行を図
解するブロック図である。

【図１３】図１３は直接および間接テクスチャ処理をイ
ンタリーブするための例示したテクスチャリングパイプ
ラインにおける直接および間接データの動的な進行を図
解するブロック図である。

【図１４】図１４は直接および間接テクスチャ処理をイ
ンタリーブするための例示したテクスチャリングパイプ
ラインにおける直接および間接データの動的な進行を図
解するブロック図である。

【図１５】図１５は直接および間接テクスチャ処理をイ
ンタリーブするための例示したテクスチャリングパイプ
ラインにおける直接および間接データの動的な進行を図
解するブロック図である。

【図１６】図１６は直接および間接テクスチャ処理をイ
ンタリーブするための例示したテクスチャリングパイプ
ラインにおける直接および間接データの動的な進行を図
解するブロック図である。

【図１７】図１７は直接および間接テクスチャ処理をイ
ンタリーブするための例示したテクスチャリングパイプ
ラインにおける直接および間接データの動的な進行を図
解するブロック図である。

【図１８】図１８は直接および間接テクスチャ処理をイ
ンタリーブするための例示したテクスチャリングパイプ
ラインにおける直接および間接データの動的な進行を図
解するブロック図である。

【図１９】図１９は直接および間接テクスチャ処理をイ
ンタリーブするための例示したテクスチャリングパイプ
ラインにおける直接および間接データの動的な進行を図
解するブロック図である。

【図２０】図２０は直接および間接テクスチャ処理をイ
ンタリーブするための例示したテクスチャリングパイプ
ラインにおける直接および間接データの動的な進行を図
解するブロック図である。

【図２１】図２１は直接および間接テクスチャ処理をイ
ンタリーブするための例示したテクスチャリングパイプ
ラインにおける直接および間接データの動的な進行を図
解するブロック図である。

【図２２】図２２はこの発明に従って間接テクスチャ処
理を実現するための例示ステップを図解するフロー図で
ある。

【図２３】図２３はこの発明に従った標準（非間接）テ
クスチャ処理の例を図解する機能動作図である。

【図２４】図２４はこの発明に従ってインタリーブされ
た標準（非間接）および間接テクスチャ処理の例を図解
する機能動作図である。

【図２５】図２５は図５に示すテクスチャ座標／バンプ
処理ユニットの詳細な例を示すブロック図である。

【図２６】図２６は図２５に示す間接テクスチャルック
アップデータ／座標処理ロジック（ｐｒｏｃ）の詳細な
例を示すブロック図である。

【図２７】図２７は図２６の処理ロジック回路（ｐｒｏ
ｃ）によって使用される例示的なテクスチャオフセット
マトリクスを示す。

【図２８】図２８は図２６の処理ロジック回路（ｐｒｏ
ｃ）によって使用される例示的なテクスチャオフセット
マトリクスを示す。

【図２９】図２９は図２６の処理回路中における動作を
制御するための制御ロジックレジスタの例示的なデータ
フィールドフォーマットを図解するブロック図である。

【図３０】図３０は別の互換性のある実施例を示す。

【図３１】図３１は別の互換性のある実施例を示す。

【符号の説明】

５０ …インタラクティブ３Ｄコンピュータグラフィク
スシステム ５４ …主ユニット １１０ …主プロセサ １１２ …主メモリ １８０ …グラフィクスパイプライン ２００ …キャッシュ／コマンドプロセサ ３００ …変換ユニット ４００，６０００ …ラスタライザ ５００，６００２−６００６，６０１０−６０１４ …
テクスチャユニット ６００ …テクスチャ環境ユニット ６００８ …テクスチャアドレスプロセサ ６０１６ …ピクセルシェーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティモシー ジェイ ヴァンフック アメリカ合衆国 カリフォルニア州 アサ ートン オークグローブ通り 224 Ｆターム(参考） 5B080 AA13 CA01 CA04 GA22

Claims (59)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリミティブ頂点データおよびテクスチャ
   データに少なくとも部分的に応答してイメージをレンダ
   リングしかつ表示するグラフィクス処理パイプラインを
   含むグラフィクスシステムにおいて、レンダリングされ
   たイメージオブジェクトの表面にテクスチャをマッピン
   グするためのテクスチャ処理システムであって、 論理的直接および間接座標データの処理をインタリーブ
   するテクスチャ座標／データ処理ユニット、 座標／データ処理ユニットに接続されてテクスチャデー
   タを検索するテクスチャデータ検索ユニット、および同
   じレンダリングパスにおいてテクスチャ座標／データ処
   理ユニットの再使用を許容するためのテクスチャデータ
   検索ユニットからテクスチャ座標／データ処理ユニット
   へのデータフィードバック経路を備え、 レンダリングされたイメージオブジェクトの表面にテク
   スチャをマッピングする際に使用される修正テクスチャ
   座標を検索するために、検索ユニットが、１組の間接テ
   クスチャ座標に応答して、検索したテクスチャデータを
   処理ユニットへ再循環して戻す、テクスチャ処理システ
   ム。
2. 【請求項２】テクスチャ座標／データ処理ユニットは、
   さらに、データを受信し、かつ間接テクスチャ参照を開
   始させるためにかつ前記修正テクスチャ座標を検索する
   ための乗算および加算演算を制御するために使用される
   コマンド情報を処理するために、パイプラインにおいて
   データラインに結合された１組のハードウェア制御ロジ
   ックレジスタを含む、請求項１記載のテクスチャ処理シ
   ステム。
3. 【請求項３】テクスチャデータを含むメモリを有するグ
   ラフィクスシステムにおける間接テクスチャ参照方法で
   あって、 (a) データトリプレットを発生するために間接テクスチ
   ャ座標を使用し、 (b) 発生したトリプレットに少なくとも部分的に基づい
   てテクスチャ座標を検索し、そして (c) プリミティブ上へ所定のテクスチャデータをマッピ
   ングするために少なくとも検索したテクスチャ座標を使
   用する、間接テクスチャ参照方法。
4. 【請求項４】使用ステップ(a) は、テクスチャメモリに
   おいて、間接テクスチャ座標を介してトリプレットをマ
   ッピングするアレイを参照するステップを含む、請求項
   ３記載の間接テクスチャ参照方法。
5. 【請求項５】使用ステップ(a) は、メモリにストアされ
   たテクスチャマップから所定のトリプレットデータを取
   り出すステップを含む、請求項３記載の間接テクスチャ
   参照方法。
6. 【請求項６】使用ステップ(c) は、テクスチャメモリに
   おいて、検索したテクスチャ座標を介してカラー値デー
   タをマッピングするアレイを参照するステップを含む、
   請求項３記載の間接テクスチャ参照方法。
7. 【請求項７】検索ステップ(b) はマトリクス乗算演算を
   行い、その演算において、複数の所定の定数および／ま
   たは可変スカラ要素を含む第１マトリクスが、検索した
   データトリプレットを含む第２マトリクスによって乗算
   される、請求項３記載の間接テクスチャ参照方法。
8. 【請求項８】トリプレットはｓ，ｔおよびｕテクスチャ
   座標オフセットを含む、請求項３記載の間接テクスチャ
   参照方法。
9. 【請求項９】トリプレットは３つの８ビット２進値を含
   む、請求項３記載の間接テクスチャ参照方法。
10. 【請求項１０】トリプレットは３つの５ビット２進値を
    含む、請求項３記載の間接テクスチャ参照方法。
11. 【請求項１１】トリプレットは３つの４ビット２進値を
    含む、請求項３記載の間接テクスチャ参照方法。
12. 【請求項１２】トリプレットは３つの３ビット２進値を
    含む、請求項３記載の間接テクスチャ参照方法。
13. 【請求項１３】ポリゴンへテクスチャデータをマッピン
    グするための検索したテクスチャ座標のクォードラプレ
    ット(quadruplet)を生成するために間接テクスチャ座標
    のクォードラプレットが一緒に処理される、請求項３記
    載の間接テクスチャ参照方法。
14. 【請求項１４】第１マトリクスは１つまたはそれ以上の
    所定のテクスチャ座標のスカラ関数である要素を含む、
    請求項７記載の間接テクスチャ参照方法。
15. 【請求項１５】第１マトリクスは６つの所定のスカラ要
    素を含む３×２マトリクスである、請求項７記載の間接
    テクスチャ参照方法。
16. 【請求項１６】第１マトリクスは次の要素を含んで配置
    される 【数１】 ただし、ｓおよびｔは所定のテクスチャ座標である、請
    求項７記載の間接テクスチャ参照方法。
17. 【請求項１７】第１マトリクスは次の要素を含んで配置
    される 【数２】 ただし、ｓおよびｔは所定のテクスチャ座標である、請
    求項７記載の間接テクスチャ参照方法。
18. 【請求項１８】テクスチャメモリにストアされたかつ１
    組の直接テクスチャ座標または１組の間接テクスチャ座
    標を介してアクセスされるテクスチャデータを含むメモ
    リを有する３Ｄビデオグラフィクスシステムにおいて、
    ポリゴン上に所定のテクスチャをマッピングするための
    間接テクスチャ参照方法であって、 (a) テクスチャメモリにストアされたデータトリプレッ
    トを検索するために１組の間接テクスチャ座標を使用
    し、 (b) 検索したデータトリプレットに少なくとも部分的に
    基づいて１組の修正テクスチャ座標を検索し、そして (c) 所定のテクスチャに対応してテクスチャメモリにス
    トアされているテクスチャデータを参照するために１組
    の修正テクスチャ座標を使用する、間接テクスチャ参照
    方法。
19. 【請求項１９】検索ステップ(b) は、少なくとも１つの
    マトリクス乗算演算を行うステップを含み、その演算に
    おいては複数の所定の定数および／または可変スカラ要
    素を含む第１マトリクスが、検索したデータトリプレッ
    トを含む第２マトリクスによって乗算される、請求項１
    ８記載の間接テクスチャ参照方法。
20. 【請求項２０】使用ステップ(c) は、テクスチャメモリ
    において、検索したテクスチャ座標を介してカラー値デ
    ータをマッピングするアレイを参照するステップを含
    む、請求項１８記載の間接テクスチャ参照方法。
21. 【請求項２１】データトリプレットは少なくとも１つの
    テクスチャ座標オフセットを含む、請求項１８記載の間
    接テクスチャ参照方法。
22. 【請求項２２】トリプレットはｓ，ｔおよびｕテクスチ
    ャ座標オフセットを含む、請求項１８記載の間接テクス
    チャ参照方法。
23. 【請求項２３】トリプレットは３つの８ビット２進値を
    含む、請求項１８記載の間接テクスチャ参照方法。
24. 【請求項２４】トリプレットは３つの５ビット２進値を
    含む、請求項１８記載の間接テクスチャ参照方法。
25. 【請求項２５】トリプレットは３つの４ビット２進値を
    含む、請求項１８記載の間接テクスチャ参照方法。
26. 【請求項２６】トリプレットは３つの３ビット２進値を
    含む、請求項１８記載の間接テクスチャ参照方法。
27. 【請求項２７】第１マトリクスは１つまたはそれ以上の
    所定のテクスチャ座標のスカラ関数である要素を含む、
    請求項１９記載の間接テクスチャ参照方法。
28. 【請求項２８】第１マトリクスは６つの所定のスカラ要
    素を含む３×２マトリクスである、請求項１９記載の間
    接テクスチャ参照方法。
29. 【請求項２９】第１マトリクスは次の要素を含んで配置
    される 【数３】 ただし、ｓおよびｔは所定のテクスチャ座標である、請
    求項１９記載の間接テクスチャ参照方法。
30. 【請求項３０】第１マトリクスは次の要素を含んで配置
    される 【数４】 ただし、ｓおよびｔは所定のテクスチャ座標である、請
    求項１９記載の間接テクスチャ参照方法。
31. 【請求項３１】メモリにストアされたポリゴン頂点デー
    タおよびテクスチャデータに少なくとも部分的に応答し
    てイメージをレンダリングしかつ表示するグラフィクス
    処理パイプラインを含むグラフィクスシステムにおい
    て、グラフィクス処理パイプラインはテクスチャにアク
    セスしかつ検索するためのテクスチャサブシステムを含
    み、 このテクスチャサブシステムは、(a) 少なくとも１つの
    ２進データ乗算器，少なくとも１つの２進データ累算器
    およびテクスチャ座標／データ処理動作を制御するため
    の命令コードおよび／またはデータを受信するための少
    なくとも１つの制御レジスタ、(b) 座標／データ処理ユ
    ニットへ接続されかつテクスチャメモリにストアされた
    テクスチャデータを検索するテクスチャデータ検索ユニ
    ット、および(c) さらなる処理のために検索したテクス
    チャデータをテクスチャ座標／データ処理ユニットを通
    してリサイクルするためのテクスチャデータ検索ユニッ
    トからテクスチャ座標／データ処理ユニットへのデータ
    フィードバック経路を含み、修正テクスチャ座標を検索
    するために検索ユニットが１組の間接テクスチャ座標に
    応答して処理ユニットへ検索テクスチャデータを与え、 前記制御レジスタに適宜の命令コードおよび／またはデ
    ータを置くために一般化された間接テクスチャ参照ＡＰ
    Ｉコマンド関数を利用するステップを含む１つまたはそ
    れ以上の間接テクスチャ参照動作を行うためにテクスチ
    ャサブシステムを制御する方法であって、 前記間接テクスチャ参照関数は少なくとも (i) テクスチャメモリにストアされている８つのテクス
    チャを定義するため、 (ii)８つの組のテクスチャ座標を特定するため、 (iii) ４つの間接テクスチャマップを定義するため、 (iv)実行されるべき４つの間接テクスチャ参照動作を特
    定するため、 (v) 前記８つのテクスチャの１つを各間接テクスチャマ
    ップに関連付けるため、および (vi)前記８つの組のテクスチャ座標の１つを各間接テク
    スチャマップに関連付けるために用いられる、方法。
32. 【請求項３２】テクスチャ座標を含むメモリを有するグ
    ラフィクスシステムにおける間接テクスチャ参照方法で
    あって、 (a) メモリからオフセットデータを検索するために１組
    の間接テクスチャ座標を使用し、 (b) １組のテクスチャオフセット座標を生成するために
    テクスチャオフセットマトリクスの要素を形成する所定
    値によってオフセットデータを乗算し、そして (c) レンダリングされたポリゴンへ所定のテクスチャを
    マッピングするときにメモリにストアされたテクスチャ
    データを参照するために１組のオフセットテクスチャ座
    標を使用する、間接テクスチャ参照方法。
33. 【請求項３３】前記オフセットデータは所定のテクスチ
    ャリング関数の結果でありかつ少なくとも１つのテクス
    チャ座標オフセット値を含む、請求項３２記載の間接テ
    クスチャ参照方法。
34. 【請求項３４】前記オフセットデータは前記１組のテク
    スチャオフセット座標を生成するための１組の３つの値
    を含む、請求項３２記載の間接テクスチャ参照方法。
35. 【請求項３５】前記１組の３つの値はｓ，ｔおよびｕ座
    標オフセットデータを含む、請求項３４記載の間接テク
    スチャ参照方法。
36. 【請求項３６】前記マトリクス要素は１組の所定の定数
    を含む、請求項３２記載の間接テクスチャ参照方法。
37. 【請求項３７】前記マトリクス要素は１組の定数および
    可変値を含む、請求項３２記載の間接テクスチャ参照方
    法。
38. 【請求項３８】前記マトリクスの１つまたはそれ以上の
    要素が１つまたはそれ以上の所定テクスチャ座標の数学
    的関数である、請求項３２記載の間接テクスチャ参照方
    法。
39. 【請求項３９】マトリクスは６つの所定スカラ要素を含
    む３×２マトリクスである、請求項３２記載の間接テク
    スチャ参照方法。
40. 【請求項４０】第１マトリクスは次の要素を含んで配置
    される 【数５】 ただし、ｓおよびｔは所定のテクスチャ座標である、請
    求項３２記載の間接テクスチャ参照方法。
41. 【請求項４１】第１マトリクスは次の要素を含んで配置
    される 【数６】 ただし、ｓおよびｔは所定のテクスチャ座標である、請
    求項３２記載の間接テクスチャ参照方法。
42. 【請求項４２】関連メモリにストアされたポリゴン頂点
    データおよびテクスチャデータに少なくとも部分的に応
    答してイメージをレンダリングしかつ表示するグラフィ
    クスエンジンを含むグラフィクスシステムにおいて、前
    記レンダリングされかつ表示されたイメージの表面へ１
    つまたはそれ以上の異なるテクスチャおよび／またはテ
    クスチャ特性に対応するテクスチャデータを選択的にマ
    ッピングするためのテクスチャ処理サブシステムであっ
    て、 間接テクスチャデータをマトリクスの要素によって乗算
    することによって１組のオフセットテクスチャ座標を生
    成するテクスチャ座標オフセットマトリクス配置を含
    み、マトリクスの１つまたはそれ以上の要素が１つまた
    はそれ以上の所定の直接テクスチャ座標の数学的な関数
    である、テクスチャ処理サブシステム。
43. 【請求項４３】マトリクスは３行２列の６つの要素を含
    む、請求項４２記載のテクスチャ処理サブシステム。
44. 【請求項４４】第１マトリクスは次の要素を含んで配置
    される 【数７】 ただし、ｓおよびｔは所定のテクスチャ座標である、請
    求項４２記載のテクスチャ処理サブシステム。
45. 【請求項４５】第１マトリクスは次の要素を含んで配置
    される 【数８】 ただし、ｓおよびｔは所定のテクスチャ座標である、請
    求項４２記載のテクスチャ処理サブシステム。
46. 【請求項４６】関連メモリにストアされたポリゴン頂点
    データおよびテクスチャデータに少なくとも部分的に応
    答してイメージをレンダリングしかつ表示するグラフィ
    クスエンジンを含むグラフィクスシステムにおいて、前
    記レンダリングされかつ表示されたイメージの表面へ１
    つまたはそれ以上の異なるテクスチャおよび／またはテ
    クスチャ特性に対応するテクスチャデータを選択的にマ
    ッピングするためのテクスチャ処理サブシステムであっ
    て、 間接テクスチャデータをマトリクスの要素によって乗算
    することによって１組のオフセットテクスチャ座標を生
    成するテクスチャ座標オフセットマトリクス配置を含
    み、マトリクスの１つまたはそれ以上の要素が１つまた
    はそれ以上の所定の直接テクスチャ座標の数学的な関数
    であり、マトリクスの１つまたはそれ以上の要素は選択
    的にロードされ得る、テクスチャ処理サブシステム。
47. 【請求項４７】前記要素は所定の定数である、請求項４
    ６記載のテクスチャ処理サブシステム。
48. 【請求項４８】前記要素の１つまたはそれ以上のものは
    １つまたはそれ以上の所定の直接テクスチャ座標の数学
    的な関数である、請求項４６記載のテクスチャ処理サブ
    システム。
49. 【請求項４９】マトリクスは３行２列の６つの要素を含
    む、請求項４６記載のテクスチャ処理サブシステム。
50. 【請求項５０】テクスチャ座標を含むメモリを有するグ
    ラフィクスシステムにおける間接テクスチャ参照方法で
    あって、 (a) 所定のテクスチャリング関数の結果でありかつ少な
    くとも１つのテクスチャ座標オフセット値を含むテクス
    チャオフセットデータをメモリから検索するために１組
    の間接テクスチャ座標を使用し、 (b) 前記テクスチャオフセットデータを所定の定数また
    は可変スカラ要素によって乗算し、そして (c) メモリ中の所定のテクスチャデータを参照するため
    に前記１組のオフセットテクスチャ座標を使用する、間
    接テクスチャ参照方法。
51. 【請求項５１】前記オフセットデータは前記１組のテク
    スチャオフセット座標を生成するための１組の３つの値
    を含む、請求項５０記載の間接テクスチャ参照方法。
52. 【請求項５２】前記オフセットデータは３つの８ビット
    ２進値を含む、請求項５０記載の間接テクスチャ参照方
    法。
53. 【請求項５３】前記オフセットデータは３つの５ビット
    ２進値を含む、請求項５０記載の間接テクスチャ参照方
    法。
54. 【請求項５４】前記オフセットデータは３つの４ビット
    ２進値を含む、請求項５０記載の間接テクスチャ参照方
    法。
55. 【請求項５５】前記オフセットデータは３つの３ビット
    ２進値を含む、請求項５０記載の間接テクスチャ参照方
    法。
56. 【請求項５６】テクスチャメモリにストアされかつ１組
    の直接テクスチャ座標または１組の間接テクスチャ座標
    を用いてアクセスされるテクスチャデータを含むメモリ
    を有するグラフィクスシステムにおいて、プリミティブ
    上にテクスチャをマッピングするための間接テクスチャ
    参照の間多レベルの間接を実現する方法であって、 (a) テクスチャメモリにストアされたデータトリプレッ
    トを検索するために１組の間接テクスチャ座標を使用
    し、 (b) 検索したデータトリプレットに少なくとも部分的に
    基づいて１組の修正テクスチャ座標を検索し、 (c) テクスチャメモリにストアされたデータを検索する
    ために１組の修正テクスチャ座標を使用し、 (d) 所定数のデータ検索のためにステップ(b) および
    (c) を繰り返し、そして (e) プリミティブ上に所定のテクスチャをマッピングす
    るためにステップ(d)から結果的に得られた１組の検索
    テクスチャ座標を用いる、方法。
57. 【請求項５７】少なくとも１つのテクスチャマッピング
    ユニットを含むグラフィクスシステムにおいて、複数の
    論理的テクスチャマッピングステージを提供するために
    テクスチャマッピングユニットを動作させる方法であっ
    て、 (a) テクスチャマッピングユニットに第１組のテクスチ
    ャマッピングパラメータを提示し、 (b) ステップ(a) によって提示された前記パラメータに
    応答して第１テクスチャマッピング動作を行うためにテ
    クスチャマッピングユニットを制御し、 (c) さらなる組のテクスチャマッピングパラメータを発
    生するためにステップ(b) の結果を再循環し、そして (d) テクスチャマッピングユニットに前記さらなる組の
    パラメータを提示しかつそのさらなる組のパラメータに
    応答してさらなるテクスチャマッピング動作を行うため
    に前記テクスチャマッピングユニットを制御する、方
    法。
58. 【請求項５８】ステップ(b) はデータセットを発生する
    間接テクスチャマッピング動作を行うステップを含み、
    再循環ステップ(c) は前記発生したデータセットに応答
    して別の組のテクスチャマッピングパラメータを発生す
    るステップを含み、そしてステップ(d) は別の組のテク
    スチャマッピングパラメータに応答して直接テクスチャ
    マッピング動作を実行するステップを含む、請求項５７
    記載の方法。
59. 【請求項５９】発生ステップはさらに別の組の直接テク
    スチャ座標を前記データセットと結合することによって
    前記別の組のテクスチャマッピングパラメータを発生す
    る、請求項５７記載の方法。