JP2002544544A

JP2002544544A - 半透明層の描写

Info

Publication number: JP2002544544A
Application number: JP2000616592A
Authority: JP
Inventors: ブルナー，ラルフ・ティー; グラファグニノ，ピーター
Original assignee: アップルコンピュータインコーポレイテッド
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 2000-05-05
Publication date: 2002-12-24
Also published as: EP1177527B1; US6369830B1; US20020093516A1; WO2000068887A1; US7330192B2; DE60008520D1; JP2007304576A; EP1177527A1; US7106275B2; DE60008520T2; US20070040851A1

Abstract

(57)【要約】ウィンドウ・システムのようなコンピュータ・ディスプレイ内で重なり合っている層を描写するシステムおよび方法は、表示される画像の前から後ろへ向かう組み立てを使用する。ウィンドウのような任意の数の重なり合うエレメントが、一時記憶スペースまたは追加の画面外のバッファを必要とせずに、表されることができる。前から後ろへ向かう組み立て技術は、画像を描写することに関して実行されるメモリ転送の数を最小限にし、そして最終画像に寄与しないピクセルの不必要な読み取り及び処理を回避する。半透明、シャドウおよび不規則な形状といったような特殊効果が、対応され処理されることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の背景１．発明の技術分野本発明は、一般に、コンピュータに実装されるディスプレイ・システムに関係
し、特に、ディスプレイ・システム内の半透明で、複雑な形状の重なり合ってい
る層を描写する（ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）ためのシステムおよび方法に関係する。
２．従来の技術多くの既存のディスプレイ・システムは、最終画像を生成するために２つ以上
のディスプレイ・エレメントを合成することができる。そのようなシステムでは
、ディスプレイ・エレメントはしばしば、例えば、ウィンドウのようなスクリー
ン上のエレメントがあちこち移動し互いの上に置かれる、グラフィカル・ユーザ
・インターフェース用のウィンドウ・システムにおけるような、重なり合ってい
る層を含む。

【０００２】２つ以上の重なり合っている層を持つ画像を描写し表示すると、特に層が重な
り合っている画像部分を描写する方法を決定する際に、ある問題が起こる。重な
り合っている層が不透明の場合、グラフィックス・システムはどの層が「最上層
」にあるかを単に判定し、最終画像にその層の関連する部分を表示すればよく、
不明瞭になる下に置かれる層の部分は、無視されてもよい。しかしながら、重な
り合っている層が半透明の場合、重なり合っている各層内の画素（ピクセル）間
にある程度の相互作用があるので、より複雑な処理が要求される。従って、最終
画像を引き出すために、画像エレメントを重ね合わせるための、ある演算が要求
される。

【０００３】これらの計算を実行するための合成技術は、この技術分野ではよく知られてい
る。例えば、Ｔ．ポーター等による１９８４年のＳＩＧＧＲＡＰＨ’８４という
会報のページ２５３〜５９にある「デジタル画像の合成」を参照すること。しか
しながら、一般に、そのような技術は、一度に二層だけを合成するためのもので
ある。二層以上が合成されようとする場合、多くの別個の作業が、最終画像を生
成するために実行されなければならない。これは、以下の層に対して実行された
合成作業の結果と、各々の新しい層とを連続的に結合する下から上へ向かうアプ
ローチで、画像エレメントを合成することにより一般的に達成される。

【０００４】このステップバイステップで合成するアプローチは、いくつかの欠点を持つ。
画像がフレーム・バッファに構築される場合、システムがフレーム・バッファに
数回連続して書き込む毎に、スクリーンのちらつきが生じる可能性がある。代わ
りに、スクリーンのちらつきを回避するために、画像が画面外のバッファに構築
されてもよいが、そのような技術は、バッファに配分されるための付加メモリを
要求し、また最終画像がフレーム・バッファに転送される時、付加メモリへの読
み取り及び書き込みを要求する。

【０００５】さらに、最終画像のステップバイステップによる生成には、多数の算術演算が
実行されなければならないために、性能が低下してしまうことがある。フレーム
・バッファへのデート（ｄａｔｅ）の書込みは、多くのコンピュータ上で特に遅
く、したがって、フレーム・バッファにいくつかの層を連続して書き込む従来の
システムは、特に厳しい性能の低下に直面する。

【０００６】最終的に、そのような技術はしばしば、他の画像エレメントによって後で見え
なくさせられる画像エレメントのいくつかの部分について、不必要な生成を行う
結果になる。

【０００７】従来より、任意に形作られるウィンドウおよび層は、長方形の領域にウィンド
ウを分割し、及び／又は長方形のいくつかの部分を覆い隠すことで、長方形の層
が任意に形作られているように見せることによって達成される。そのような技術
はしばしば、最終画像上に何の効果も持たないウィンドウのエリアに対して追加
の処理時間を費やす結果になる。

【０００８】必要とされるものは、それは上記に言及された欠陥を回避し、スクリーンのち
らつきを引き起こさずに、および追加の画面外のバッファを要求せずに、複数の
層の合成を可能にする、半透明の層を描写するためのシステムおよび方法である
。さらに必要とされるものは、複数の重なり合う半透明の層を持つ画像を生成す
る時に、従来の技術システムの性能を向上させる描写システムおよび方法である
。さらに必要とされるものは、最終画像内の他の画像エレメントによって見えな
くさせられる画像エレメント部分の不必要な生成を回避する、描写システムおよ
び方法である。

【０００９】発明の要旨本発明に従って、半透明で複雑な形状の重なり合っている層の効率的な合成を
促進するレンダリングのシステムおよび方法が提供される。透明度の指標が層内
のピクセル毎をベースにして指定されることができるようにするために、アルフ
ァ・チャンネルが各層に提供される。レンダリングは前から後へ向かう順序で実
行される。その結果、本発明は、最終画像に寄与しない層の部分の不必要な演算
を回避することができる。さらに、１つの実施例では、合成が、最初に画像エリ
アを長方形に細分することによって、より効率的に為され、その場合、所定の長
方形内のすべての点に対する重なり合っている層の集合（またそれらの順序）は
一定である。その後、合成の操作は、各長方形毎に別々に実行されることができ
、その結果、処理操作の最内ループ内の複雑で時間を消費する境界照合の操作を
回避することができる。

【００１０】本発明は、アルファ・チャンネルを持つ２つ以上の重なり合っている層を目標
ビットマップ（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎｂｉｔｍａｐ）に描写する。目標ビッ
トマップは、例えばビデオシステムのフレーム・バッファでもよい。目標ビット
マップ内の各ピクセルに対して、本発明は、色値及びアルファ値を蓄積しながら
、対応するピクセルを持つ層を前から後ろへ向かう順序で処理する。いったん蓄
積されたアルファ・チャンネルが完全な不透明度に達すると、本発明はそのピク
セルに対する作業を中止する、なぜなら、その中止点より下に存在するいかなる
ピクセルも（完全な不透明度が達成されているので）完全に見えなくなっていて
、処理される必要がない。

【００１１】このように本発明は、最終画像に寄与しないピクセルに対応するピクセル・デ
ータの読み込みを回避する。画像処理におけるこの節約が、グラフィックス・シ
ステムの性能を改善することになる。さらに、目標ビットマップがフレーム・バ
ッファである場合、目標ビットマップ内の各ピクセルがたかだか一度に書き込ま
れるので、ちらつき効果が弱められる。また本発明は、シャドウ、グロー効果（
ｇｌｏｗｅｆｆｅｃｔ）、及びそれと同種のものだけでなく、ウィンドウのフ
ェーディング・イン及びフェーディング・アウトのような視覚効果を容易に実現
することができる。

【００１２】１つの実施例では、最後の更新以降に変化した最上層にタグを付けることによ
り、さらなる性能の向上が達成される。前から後ろに向かう合成を行う操作が、
タグ付きの層に到達する前に終了する場合、最後の更新以降、同じデータを、出
力ビットマップが既に保持しているので、出力ビットマップ（フレーム・バッフ
ァ）にその結果を書き込む必要はない。このように本発明は、そのような状況で
の不必要な書込み操作を回避し、そのために、特に出力がフレーム・バッファに
書き込まれる場合、システム性能を向上させることができる。

【００１３】１つの実施例では、最初に目標ビットマップを、その各タイルが描写のための
同じ積重ねの層を保持している多くのタイルに、細分することにより、さらなる
最適化が達成される。そのような細区分の実行によって、本発明は、ピクセル毎
をベースにするよりも、タイル毎をベースにして、どの層が最終画像に寄付する
かに関する決定を行うことができる。このことは、境界照合の工程を単純化し、
工程の最内ループ中で為される必要のある演算の数を最小限にし、その結果、全
体的な性能を向上させる。

【００１４】本発明は、例えば、改良されたグラフィカル・ユーザ・インターフェースで、
重なり合う半透明のウィンドウを効率的に描写するウィンドウ・システム内で、
実現されることができる。

【００１５】好適な実施の態様に関する詳細な説明では図１を参照しながら、本発明の１つの実施例の全体的な構成のブロック図
が示される。この実施例では、システム１００が、中央処理装置及び／又はグラ
フィックス・プロセッサ１０１、並びにブラウン管（ＣＲＴ）又は液晶表示（Ｌ
ＣＤ）デバイスのようなディスプレイ１０５を持つ従来のパーソナルコンピュー
タ上で実現される。この技術分野では知られているように、本発明のステップは
、コンピュータ内のプロセッサ１０１によって実行されるための、オペレーティ
ング・システム内のソフトウェア、あるいはアプリケーション・ソフトウェアと
して格納されることができる。例えば、システム１００は、ＭａｃＯＳオペレー
ティング・システムを実行するＡｐｐｌｅ社製のＭａｃｉｎｔｏｓｈ^Rコンピュ
ータ上で実現されてもよく、そしてそのソフトウェアが、オペレーティング・シ
ステム内のウィンドウ・サーバ・モジュールの一部を形成してもよい。

【００１６】層データ１０３は、ディスプレイ１０５上に表示するために合成されるべきソ
ース・イメージを表す。例えば、層１０３は、ウィンドウ、グラフィカル・ユー
ザ・インターフェース（ＧＵＩ）エレメント、写真、図、アニメーション、およ
びその他同種のもの、のビットマップ表現を含む。１つの実施例では、各層１０
３が、いかなる任意の形状およびサイズであってもよいし、半透明な領域、透明
な領域、および不透明な領域を、要求される任意の組合せで含んでいてもよい。
１つの実施例では、各層１０３が、色（ＲＧＢ）値、アルファ値、およびフェー
ド値を格納するための複数のデータ構造１０６−１０８を含む。いかなる数の層
１０３が、システム１００によって処理用に提供されてもよい。

【００１７】グラフィックス・プロセッサ１０１は、コンピュータの従来の中央処理装置（
ＣＰＵ）として実装されてもよいし、グラフィックス処理専用のプロセッサであ
ってもよい。１つの実施例におけるアキュムレータ１０２は、計算される値の一
時記憶用のレジスタあるいは記憶場所である。下に記述されるように、１つ以上
のアキュムレータ１０２が、提供され、１つの実施例において、本発明は、複数
のアキュムレータ１０２を使用することによって、いくつかのピクセルを並列で
処理することができる。

【００１８】フレーム・バッファ１０４は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）のよう
なメモリ領域であり、この技術分野では知られているように、それは表示データ
の格納用に予約されている。１つの実施例では、フレーム・バッファ１０４は、
プロセッサ１０１がフレーム・バッファに結果を書き込んだ後、ディスプレイ１
０５がフレーム・バッファ１０４の内容を出力できるように、ディスプレイ１０
５に接続される。他の実施例では、プロセッサ１０１が、画像を、フレーム・バ
ッファ１０４にではなく、メモリの他の領域（示されていない）、またはディス
ク（示されていない）、または他のあるストレージ・デバイスに書き込む。

【００１９】では図２を参照して、本発明の出力の例が示される。３つの層１０３が、合成
用にシステム１００への入力として提供される。ディスプレイ１０５に示される
ような出力画像２０４は、互いに重なり合う３つの層１０３をすべて含む。図か
ら見ることができるように、層１０３はいかなる任意の形状であってもよく、不
透明、透明、及び（または）半透明な領域を、任意の組合せで含んでもよい。１
つの実施例では、任意に形作られる画像が、透明な領域および不透明な領域の両
方を持つ長方形の層として表わされることができるように、すべての層が長方形
の領域として提供される。下にある画像は重なり合うエリアが透明であれば影響
を受けないので、透明な層又はエリアの合成は重要ではない作業である。

【００２０】１つの実施例では、各層１０３が複数のピクセルを含み、各ピクセルが色値を
持つ。各ピクセルの色値は、（赤緑青つまりＲＧＢ色符号化スキームといったよ
うな）従来の色符号化スキームに従って色を表す。１つの実施例では、各ピクセ
ルがまた、そのピクセルに対する相対的な透明度（あるいは不透明度）を表すア
ルファ値を持つ。そのような技術は、ピクセル毎をベースにした、各層の透明度
に対する十分な制御を容易にし、任意に形作られた画像だけでなく、半透明な効
果も可能にする。

【００２１】図２の例に示されるように、本発明は、いくつかの半透明で複雑な形状をした
ウィンドウを結合する出力を生成することができる。したがって本発明は、ユー
ザが下にあるエレメントを見ることができるように、重なり合うエレメント又は
ウィンドウが半透明である、グラフィック的に豊富なユーザ・インターフェース
を持つスクリーン上でのウィンドウシステムを可能にするために使用されること
ができる。

【００２２】では図３を参照して、本発明によるピクセルのトップダウン処理の例が示され
る。１つの実施例では、本発明が画像の各ピクセルを別々に処理する。別の実施
例では、下で記述されるように、いくつかのピクセルが多くのアキュムレータを
用いて、並列で処理される。

【００２３】画像内の各ピクセル３０１に対して、１つ以上の層１０３が、ピクセル３０１
の色値に寄与する。一般に、色値に寄与する層１０３は、処理されている画像ピ
クセルに関連する物理的な座標に対応するイメージ・データを保持している層１
０３である。ピクセル３０１を処理する前に、アキュムレータ１０２がリセット
される。その後、層（複数）１０３のうちの１つの層内の寄与している各ピクセ
ル３０１に対して、本発明は、画像ピクセル用の最終値を引き出すために、寄与
しているピクセル３０１の色値およびアルファ値を蓄積する。

【００２４】この技術分野では知られているように、各層１０３は、相対的な「垂直」位置
を持つ。層１０３の垂直位置は、層が互いの上に積み重ねられる順番を概念的に
表現したものである。したがって最終画像で、層Ｂが層Ａの一部を部分的に不明
瞭にするウィンドウとして描写される場合、層Ｂは層Ａの「上にある」と見なさ
れるだろう。

【００２５】１つの実施例では、本発明は、トップダウンの順で、最初に蓄積される最上層
１０３を持つ層（複数）１０３からピクセル・データを読取る。各ピクセルのデ
ータが読取られると、それは、下でより詳細に記述されるような合成方法を用い
て、アキュムレータ１０２の現在の値とマージされる。１つの実施例では、本発
明が色値もアルファ値も蓄積する。すべての層１０３が処理されてしまう前に、
蓄積されるアルファ値が完全な不透明度を示す場合、現在の層の下のいかなる層
１０３も、既に処理された層１０３によって完全に見えなくさせられるので、現
在のピクセルに対する処理は終了されてもよい。この方法で、本発明は、最終画
像に寄与しない処理ピクセル・データを読み取って処理するステップを回避する
ことができる。

【００２６】いったん本発明がピクセル３０１に寄与するすべての層１０３を読み取ってし
まうか、あるいは完全な不透明度が到達されたならば、アキュムレータ１０２内
の値が出力される。１つの実施例では、その値が、フレーム・バッファ１０４に
ダイレクトに書き込まれる。色値の蓄積がアキュムレータ１０２で起こるので、
フレーム・バッファ１０４への書き込み要求は１回だけであり、その結果、スク
リーン上のディスプレイの（フレーム・バッファ１０４への複数回の書き込みが
原因である）過度のちらつきが回避される。さらに、アキュムレータ１０２出力
はフレーム・バッファ１０４にダイレクトに書き込まれることができるので、蓄
積がアキュムレータ１０２で起こる以上、画像の一時記憶用の画面外のバッファ
は必要ではない。

【００２７】では図６を参照しながら、１つの実施例による本発明の作業のフローチャート
が示される。図６で示されるステップは、複数の層が対応するピクセルを持って
いる最終画像内の各ピクセルに対して実行される。プロセッサ１０１は、初期の
色値およびアルファ値でアキュムレータ１０２を初期化する６０２。１つの実施
例では、アキュムレータ１０２がプロセッサ１０１内のレジスタとして実装され
る。別の実施例では、図６のステップが多くのピクセルに対して同時に実行され
るように、２つ以上のアキュムレータ１０２が提供される。

【００２８】プロセッサ１０１は、描写されようとしているピクセルの位置に対応するピク
セルを持つそれらの層の中から１つの層１０３を選択する６０３。１つの実施例
では、最上層１０３がトップダウン処理を実現するために選択されるが、他の実
施例では、いかなる層１０３が選択されてもよい。

【００２９】プロセッサ１０１は、描写されようとしている画像ピクセルに対応する位置を
持つ層１０３の中のピクセルを識別し、識別されたピクセルの色値をアキュムレ
ータ１０２の現在値とマージする６０４。１つの実施例では、プロセッサ１０１
は、また、識別されたピクセルのアルファ値をアキュムレータ１０２に格納され
たアルファ値とマージする。

【００３０】その後、プロセッサ１０１は、描写されようとしている画像ピクセルの色値に
寄与することができる層がまだ残っているかどうかを判定する６０５。トップダ
ウン処理が用いられている場合、１つの実施例では、この判定は、蓄積されたア
ルファ値が、完全な不透明度の達成を示しているかどうかをチェックすることに
よりなされる。完全な不透明度が達成された場合、その下にあるいかなるピクセ
ルも、画像ピクセルの最終の色値に寄与することはできない。いかなる残りの層
も寄与することができない場合、アキュムレータ１０２内の蓄積された色値が出
力される６０６。代わりに、他の記憶場所またはストレージ・デバイスに出力が
実行されてもよいが、１つの実施例では、その値がディスプレイ１０５上の表示
用のフレーム・バッファ１０４に出力される。

【００３１】ステップ６０５で、アキュムレータ１０２が完全な不透明度を示さないか、あ
るいは追加の層１０３が処理される必要があるという何か他の決定が為される場
合、システムは、描写されようとしている画像ピクセルに対応するピクセルを持
つ何等かの追加の層が存在しているかどうかを判定する６０７。もしそうでなけ
れば、アキュムレータ１０２内に蓄積された色値が出力される６０６。

【００３２】ステップ６０７で、追加の層１０３が残っている場合、プロセッサ１０１は、
描写されようとしている画像ピクセルの位置に対応するピクセルを持つそれらの
層の中から別の層１０３を選択する６０８。他の実施例では、任意の残りの層１
０３が選択されてもよいが、１つの実施例では、トップダウン処理を実現するた
めに、残りの層１０３の最上層が選択される。その後、プロセッサ１０１はステ
ップ６０４に戻る。

【００３３】完全な不透明度が達成されるか、あるいは、処理されようとしている画像ピク
セルの色値に対して、いかなる残りの層１０３も寄付することができないという
何か他の判定が為されるか、あるいは、いかなる層も残っていない状態になるま
では、ステップ６０４、６０５および６０７が繰り返される。

【００３４】図６のステップは、必要に応じて、画像内の各ピクセルに対して繰り返される
。ピクセルは任意の順で処理されてもよい。１つの実施例では、ステップ６０３で、プロセッサ１０１が、描写されようと
しているピクセル位置に対して、不透明なピクセルを保持している層を見つける
まで、（最上層から始めて）次に続く各層を通してループする。もしその最初の
透明でないピクセルが完全に不透明であると判明する場合、いかなるマージ作業
も実行せずに、その結果を直ちにフレーム・バッファに書き込むことができる。

【００３５】ピクセルが完全に不透明ではない場合、融合及びマージの作業がステップ６０
４で継続する。１つの実施例では、ステップ６０４で、プロセッサ１０１は、Ｔ．ポーター等
による１９８４年のＳＩＧＧＲＡＰＨ’８４という会報のページ２５３〜５９に
ある「デジタル画像の合成」の中で記述されているように、よく知られた合成技
術によって色値およびアルファ値をマージする。では図７を参照しながら、色値
及びアルファ値をマージする方法が示される。不透明度及び色値は、設定値をゼ
ロにするによることによって初期化される７０１。第１の層が選択される７０２
。完全な不透明が達成された場合、（不透明度が１．０のような事前に決められ
たしきい値に達する場合）、工程は終了する７０８。

【００３６】完全な不透明が到達されないで、追加の層が存在する限り、ステップ７０３〜
７０７が繰り返される。７０４で、ピクセルに対するフェード値は、方程式

【００３７】

【数１】

【００３８】ただし、δ_n：層ｎに対する全体的なフェード値 α_n（ｘ、ｙ）：層ｎ内の現在のピクセルの不透明度（アルファ
値）である α：蓄積された不透明度（アルファ値）。を用いて、決定される。

【００３９】７０５で、ピクセルに対する色値は、方程式

【００４０】

【数２】

【００４１】

【数３】

【００４２】

【数４】

【００４３】ただし、ｒ_n（ｘ、ｙ）、ｇ_n（ｘ、ｙ）、ｂ_n（ｘ、ｙ）は層ｎ内の現在の
ピクセルの色値で、ｒ、ｇ、ｂは蓄積された色値、を用いて、フェード値によって調整され、アキュムレータに加えられる。

【００４４】７０６で、ピクセルに対するフェード値は、

【００４５】

【数５】

【００４６】によって、不透明度アキュムレータに追加される。７０７で、次の層が選択される（ｎが追加される）。

【００４７】図７によって表される実施例で、本発明は、事前の乗算なしで入力層の値を格
納し、蓄積された値を事前に乗算された形式で格納する。最終の色値が既に乗算
された形であるので、この技術はループ内で実行される必要がある作業数を減少
させる。

【００４８】フェード値δ_nは、全体としての層の不透明度を計る。フェード値の使用は、
本発明の実行にとって不可欠ではないけれども、それは、層のフェード・アウト
または半透明のドラッギングのような効果を促進する。フェード値は、Ａｄｏｂ
ｅ社製のＰｈｏｔｏＳｈｏｐのようないくつかのアプリケーション内で知られる
。

【００４９】上記の説明は、アキュムレータ１０２内で色値とアルファ値とをマージするた
めの単に可能な１つの技術を表現している。当業者にとって明らかであるように
、他の合成技術が用いられてもよい。１つの実施例では、それが適切であれば、
各層は異なる合成方法に関連させられてもよい。

【００５０】上で記述された技術は、Ｎがピクセルに寄与することができる層の数である場
合、多くてもＮ＋１回の読み取り／書き込み操作（Ｎ回の読み取り、１回の書き
込み）を用いて、画像ピクセルを生成できることがわかった。従来の技術システ
ムは、一般に３（Ｎ−１）回の読み取り／書き込み操作を要求する（２（Ｎ−１
）回の読み取り、（Ｎ−１）回の書き込み）。例えば、４つの層Ａ、Ｂ、Ｃおよ
びＤが利用可能である場合、本発明は次の読み取り／書き込み操作を実行する。

【００５１】・読み取りＡ・読み取りＢ・読み取りＣ・読み取りＤ・結果の書き込みしたがって、Ｎ＝４であれば、多くてもＮ＋１＝５回の操作が実行される。ア
キュムレータ１０２内に結果を蓄積することによって、読み取り／書き込み操作
の総数が著しく減少させられる。さらに、本発明のピクセル毎のトップダウン・
アプローチが、実行される作業数をさらに減少させる。

【００５２】例えば、「ペインターズ・アルゴリズム（Ｐａｉｎｔｅｒ’ｓＡｌｇｏｒｉ
ｔｈｍ）」として知られ、Ｆｏｌｅｙ等による１９９０年のＣｏｍｐｕｔｅｒＧｒａｐｈｉｃｓ：ＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄＰｒａｃｔｉｃｅ（コンピュータグラフィックス：原理および実践）のページ６７３に記述されている１つ
の従来技術は、次のようにして４つの層を合成する。

【００５３】・Ｃの読み取り・Ｄの読み取り・Ｃ＋Ｄの結果の書き込み・Ｂの読み取り・Ｃ＋Ｄの結果の読み取り・Ｂ＋Ｃ＋Ｄの結果の書き込み・Ａの読み取り・Ｂ＋Ｃ＋Ｄの結果の読み取り・Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの結果の書き込みしたがって、Ｎ＝４であれば、従来技術は３（Ｎ−１）＝９回の読み取り／書
き込み操作を実行する。さらに、たとえ下にある層のうちのいくつかが、最終結
果に寄与しなくても、９回の読み取り／書き込み操作がすべて実行されるが、本
発明は、いくつかの層が寄与しない場合は、操作の数を減少させることができる
。

【００５４】読み取り／書き込み操作の数を減少させることに加えて、上記の例から分かる
ように、本発明は、関与する演算操作の数も減少させる。１つの実施例では、さらに、最適化が以下のように達成される。システム１０
０は、前回のデータがフレーム・バッファ１０４に書き込まれて以来、変更され
た最上層１０３にタグをつけることができる。上に記述された前から後ろへ向か
う（ｆｒｏｎｔ−ｔｏ−ｂａｃｋ）処理方法で実行している際に、もしプロセッ
サ１０１がタグの付いた層１０３に到達する前に終了するならば、フレーム・バ
ッファ１０４は既に同じ値を保持しているので、フレーム・バッファ１０４に新
しい画像ピクセルを書き込む必要はない。したがって、ビデオメモリへのアクセ
スが比較的遅いシステムでは、フレーム・バッファ１０４への不必要な書き込み
を回避することにより、著しい性能の改善が達成される。

【００５５】１つの実施例では、本発明が、図６に関して上で記述された方法を始める前に
、前処理ステップで画像エリアを細分する。では図４を参照して、この実施例に
よる画像細区分の例が示される。

【００５６】画像４０１は、合成されるべき３つの層１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃを
含む。画像エリアはこのようにタイル４０２〜４２３へ細分されることができる
。各タイルについては、所定の層の集合１０３が、タイル内のピクセルに影響を
与えることができる。こうして、図４の例では、・タイル４０２、４０３、４０５、４０６、４１０、４１１、４１７、４１８
、４２１および４２３は、任意の層をアクセスせずに、（バックグラウンドのみ
で）描写され、・タイル４０４、４０７および４１２は、層１０３ｃからのデータを用いて描
写され、・タイル４０８および４１３は、層１０３ｂおよび１０３ｃからのデータを用
いて描写され、・タイル４０９および４１９は、層１０３ｂからのデータを用いて描写され、・タイル４１４は、層１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃからのデータを用い
て描写され、・タイル４１５および４２０は、層１０３ａおよび１０３ｂからのデータを用
いて描写され、そして・タイル４１６および４２２は、層１０３ａからのデータを用いて描写される
。

【００５７】このように、各タイルは積重ねが同じである層を保持し、最終画像を描写する
ために結合される。この方法では、どの層が所定のピクセルに対する値に寄与し
ているかについての判定ステップのほとんどが、最も内側のループの外で実行さ
れるが、それは、そのような判定が所定のタイル内のすべてのピクセルにとって
一定であるからである。そのことが、そのような判定ステップが実行される回数
を減少させるので、境界照合の工程が単純化され、性能が向上される。

【００５８】では図５を参照しながら、本発明の１つの実施例の細区分技術の例が示される
。タイル５０２は事前に細分されたタイルまたは全体画像を表す。層５０１がタ
イル５０２の上に重ねられると、タイル５０２が新しいタイル５０３〜５０７に
細区分されることになる。一般的に言えば、このタイル細区分操作は、以下のよ
うに実行される。つまり、タイル５０２を切り抜く少なくとも１辺を持つ各層５
０１に対して、タイル５０２は、層５０１の上方の境界線および下方の境界線を
タイル５０２の左端および右端まで延長することにより細分される。その結果生
じるタイル５０３〜５０７は、個々のピクセルを処理する時の、プロセッサ１０
１による後の検索に備えてタイル・リスト内に格納される。新しいタイル５０２
〜５０７のうちのいくつかは、層５０１が完全にタイル５０２の内部にあるわけ
ではない場合のように、ゼロの幅または高さを持つこともある。そうである場合
、そのような形を成さない長方形は、タイル・リスト内には格納されない。タイ
ル細区分は、図８と関連させて、より詳細に下で記述される。

【００５９】他の結果を生み出す、タイル細区分の他の技術が、実行されてもよい。水平走
査線に沿った方向に向かうピクセル横断アルゴリズムであるために、垂直切断の
数を最小にする細区分が有利であり、水平切断の数はそれほど重要でないことが
発見された。

【００６０】１つの実施例では、実際の合成が始まる前に、タイル・リストが、ｙ−オーダ
にソートされる。このステップの実行によって、システムはより整然としたやり
方で更新を実行し、多くの更新がすばやく続けて要請される場合に生じることが
ある、目に見える「テアリング（ｔｅａｒｉｎｇ）」を減少させることができる
。

【００６１】１つの実施例で、最初のタイル細区分が実行された後、タイル・リストが点検
され、合成する段階でのタイル・カウントを減少させるために、隣接するタイル
がなるべく連結される。図４の例では、タイル４０２、４０３、４０５、４０６
、４１０、４１１、４１７、４１８、４２１、及び４２３が１つのタイルにマー
ジされることができ、タイル４０４、４０７および４１２が第２のタイルにマー
ジされることができ、以下同様である。タイルの連結は、図９と関連させて、よ
り詳細に下で記述される。

【００６２】１つの実施例では、他の層がタイルと交差する時でも、さらなる細区分が行わ
れるべきでないことを示す、「凍結（ｆｒｏｚｅｎ）」というマークを特定のタ
イルに付けることができる。この技術は、不透明な層の下に存在する層はすべて
見ることができないため、さらなる細区分が必要とされないので、完全に不透明
な層の一部を保持するタイルが作成された場合に、さらなる細区分を回避するの
に役立つ。

【００６３】タイルの細区分が、図６と関連して上で記述された方法で結合される場合、特
定のタイル内のピクセルはすべて、次のタイルに進む前に処理されることができ
る。この方式では、どの層が出力値に寄付するかに関する決定が、ピクセル・レ
ベルではなくタイル・レベルで実行されることができ、それにより、実行される
操作の数を減少させることができる。さらに、１つの実施例では、特別な場合の
アルゴリズムが、合成されるべき層の特定の結合のために開発され、それらの結
合を保持するタイルに適用されることができる。

【００６４】１つの実施例で、上に記述されるように、いくつかのピクセルが同時に処理さ
れてもよい。例えば、１つの実施例では、ＡｌｔｉＶｅｃまたはＭＭＸが可能な
プロセッサのように、８つの値を同時に蓄積することができるプロセッサ１０１
を用いて、８つのピクセルが並列で処理される。またその並行処理は、本発明が
インテル社製のＩＡ−６４アーキテクチャのような多くの実行ユニットを持つシ
ステム上に実装される場合にも有利となる。

【００６５】では図８を参照しながら、本発明の１つの実施例に従う、タイル細区分を描く
フローチャートが示される。システムは、スクリーンのエリアを表わす単一のタ
イルで始まり、次に、

【００６６】

【数６】

【００６７】をコールすることによりトップダウンで層を追加し、必要に応じてタイル・リス
トを延長する。上に記述されるように、不透明（ｏｐａｑｕｅ）フラグはタイル
を凍結するために用いられる。

【００６８】図８のフローチャートで示されるように、切断タイル（ｃｕｔＴｉｌｅｓ）ル
ーチンが実装される。またあるのであれば次のタイルが選択されることで８０２
、プロセッサ１０１が始まるように、図８のステップは画像内に存在する各々の
タイルに対して繰り返される。タイルが凍結されている場合８０３、またはタイ
ルが切断タイルへのコールで指定されるエリアの完全に外部にある場合８０４、
プロセッサ１０１は、まだタイルが存在するかを判定し８１０、次のタイルに進
む８０２。これ以上のタイルが存在しない場合、工程は終了する８１１。

【００６９】タイルが完全に指定されたエリア内にある場合８０５、タイルに対応する新し
い層が作成され８０６、もしそのエリアが不透明である場合は、凍結が指定され
る。

【００７０】もしタイルが指定されたエリアの完全に内側でもなく、完全に外部でもない場
合、重なりが存在する。タイルの重なりが判定されると８０７、それに従って、
重なり合っている領域を表すために新しいタイルが作成される８０８。座標値が
新しいタイルに割り当てられる８０９。

【００７１】そのタイルが処理されたならば、プロセッサ１０１は、追加のタイルが存在す
るかどうかを判定し８１０、存在するならば、次のタイルを選択するために８０
２に戻る。

【００７２】上に記述されるように、１つの実施例では、最初のタイル細区分が実行された
後、タイル・リストが点検され、合成する段階でのタイル・カウントを減少させ
るために、隣接するタイルがなるべく連結される。では図９を参照しながら、１
つの実施例に従う、タイルを連結する方法を描くフローチャートが示される。

【００７３】プロセッサ１０１は、処理されるべきタイルを選択する９０１。９０２で、そ
のタイルが積重ねが同じである層を持つ別のタイルｔに隣接しているとプロセッ
サ１０１が判定する場合、そのタイル端はタイルｔのエリアを含めるよう調整さ
れ９０３、タイルｔは削除される９０４。処理されるべきさらなるタイルがある
場合９０５、プロセッサ１０１は９０２に戻る。

【００７４】１つの実施例では、上に記述された発明が、グラフィカル・ユーザ・インター
フェース内の重なり合う半透明のウィンドウを表示することができるウィンドウ
・システムを実現するために用いられる。図２に示されるように、各ウィンドウ
は１つ以上の層として表される。重なり合っているタイルに対して上に記述され
たように、ウィンドウに関連する色値およびアルファ値が合成される。アプリケ
ーションが、その補助記憶に相当するビットマップをその層に描く時、及びスク
リーン上に更新を要請する時、本発明は、上に記述された合成技術を用いて、フ
レーム・バッファの対応する部分を再度組み立てることによりスクリーンを更新
する。ウィンドウを開くステップ、閉じるステップ、サイズを変更するステップ
、あるいは移動させるステップが、（それが用いられる場合に）上に記述された
タイル細区分の方法を引き起こす引き金になる。

【００７５】そのようなウィンドウ・システムでは、上に記述されるようなフェード値が、
ウィンドウのフェード・インおよびフェード・アウトを実現するために用いられ
ることができる。これは、開かれたり、あるいは閉じられたりするウィンドウに
対応する層のフェード値を徐々に変化させることにより達成される。

【００７６】また上で記述された技術を用いるウィンドウ・システムは、カーソルが位置す
る最上のウィンドウが、通常はカーソル駆動されるイベントのターゲットである
、従来の重なり合うウィンドウ・システムに関連するものとは異なるイベント・
ルーティング・スキーム（ｅｖｅｎｔｒｏｕｔｉｎｇｓｃｈｅｍｅ）を実現
する。現在のシステム中で、例えば、ユーザがマウス・クリックを実行する場合
、マウスクリック・イベントは、必ずしもカーソルが位置する最上のウィンドウ
ではない特定のウィンドウに送られる。１つの実施例では、カーソルが位置する
最上の不透明なウィンドウが、マウス・イベントのターゲットである。別の実施
例では、いくつかの層がイベントを全く受理しないように、指示されてもよい、
例えば、ウィンドウのシャドウを保持する層はイベントを受理してはならない。
当業者に明らかであるように、代わりのイベント・ルーティング・スキームもま
た、本発明に従って、実装されるウィンドウ・システムと併せて、使用されるこ
とができる。

【００７７】上記の説明から、ここに開示された本発明が、ディスプレイ・システム内の半
透明で複雑な形状の層を描写するための斬新で有利なシステムおよび方法を提供
することは明らかである。先の説明は、本発明の単に典型的な方法および実施例
のみを開示し記述している。当業者では理解できるように、本発明はその精神あ
るいは本質的な特徴から外れない他の特定の形式で具体化されることができる。
従って、本発明の開示は、制限するものではなく、次の特許請求の範囲の中で述
べられる本発明の適用範囲を説明するよう意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の全体的な構成のブロック図である。

【図２】本発明の出力の例を示す図である。

【図３】本発明によるピクセルのトップダウン処理を示す図である。

【図４】本発明の１つの実施例によるタイル細区分の例を示す図である。

【図５】本発明の１つの実施例によるタイル細区分の例を示す図である。

【図６】本発明の１つの実施例の作業を示すフローチャートである。

【図７】本発明の１つの実施例による色およびアルファをマージを示すフローチャート
である。

【図８】本発明の１つの実施例によるタイル細区分を示すフローチャートである。

【図９】本発明の１つの実施例によるタイルを連結する方法を示すフローチャートであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ブルナー，ラルフ・ティーアメリカ合衆国カリフォルニア州94117，サンタクララ，デュンディー・ドライブ 2318 (72)発明者グラファグニノ，ピーターアメリカ合衆国カリフォルニア州94117，サンフランシスコ，ディビサデロ 235 Ｆターム(参考） 5B057 CA01 CA08 CA13 CA16 CB01 CB08 CB13 CB16 CE08 CH01 CH11 DA16 DB03 DB06 DB09 5C082 AA01 BA12 BA34 BA35 BB15 BB42 BB53 CA52 CA56 CB05 DA42 DA53 DA73 DA86 DA89 MM02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を描写するために少なくとも２つの重なり合っている層を結
合するためのコンピュータ実装される方法であって、前記画像が複数の画像ピク
セルを保持し、各々の重なり合っている層が複数の層ピクセルを保持し、各々の
層ピクセルが前記画像ピクセルのうちの１つに対応する、方法において、ａ）少なくとも１つの画像ピクセルに対して、ａ．１）アキュムレータの色値を初期化するステップと、ａ．２）前記画像ピクセルに対応する層ピクセルを持つ重なり合っている
層のうちの１つを選択するステップであって、前記層ピクセルが色値を持つ、ス
テップと、ａ．３）前記アキュムレータの色値と前記層ピクセルの色値を合成するス
テップと、ａ．４）前記アキュムレータにａ．３）の結果を格納するステップと、ａ．５）任意の残りの重なり合っている層に対して層ピクセルが処理され
るべきかどうかを判定するステップと、ａ．６）ａ．５）が任意の残りの重なり合っている層に対して層ピクセル
が処理されるべきであることを示すことに応じて、ａ．２）からａ．６）までを
繰り返すステップと、ａ．７）前記アキュムレータの色値を出力するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】請求項１記載の方法において、各々の層ピクセルが不透明度を持
ち、ａ．１）さらにアキュムレータの不透明度を初期化するステップを含み、ａ．３）さらに前記アキュムレータの不透明度と層ピクセルの不透明度を合成
するステップを含み、ａ．５）前記アキュムレータの不透明度が完全な不透明度を示すかどうかを判
定するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３】請求項１記載の方法において、ａ．２）が、画像ピクセルに対応
する層ピクセルを持つ残りの最上の重なり合っている層を選択するステップを含
むことを特徴とする方法。
【請求項４】請求項１記載の方法において、ａ．７）が、前記アキュムレータ
の値をフレーム・バッファに出力するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】請求項１記載の方法において、さらに、ｂ）画像を表示するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】請求項１記載の方法において、さらに、ｂ）少なくとも１つの対応する層ピクセルを持つ各画像ピクセルに対して、ａ
）を繰り返すステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】請求項１記載の方法において、ａ）が、少なくとも２つの画像ピ
クセルに対して、ａ．１）からａ．７）までを同時に実行するステップを含むこ
とを特徴とする方法。
【請求項８】請求項１記載の方法において、さらに、ｂ）ａ）と同時に、第２の画像ピクセルに対して、ｂ．１）第２のアキュムレータの色値を初期化するステップと、ｂ．２）前記第２の画像ピクセルに対応する第２の層ピクセルを持つ重な
り合っている層のうちの１つを選択するステップであって、前記第２の層ピクセ
ルが色値を持つ、ステップと、ｂ．３）前記第２のアキュムレータの色値と前記第２の層ピクセルの色値
を合成するステップと、ｂ．４）前記第２のアキュムレータにｂ．３）の結果を格納するステップ
と、ｂ．５）任意の残りの重なり合っている層に対して層ピクセルが処理され
るべきかどうかを判定するステップと、ｂ．６）ｂ．５）が任意の残りの重なり合っている層に対して層ピクセル
が処理されるべきであることを示すことに応じて、ｂ．２）からｂ．６）までを
繰り返すステップと、ｂ．７）前記第２のアキュムレータの色値を出力するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】請求項１記載の方法において、重なり合っている層の少なくとも
１つが長方形ではないことを特徴とする方法。
【請求項１０】請求項１記載の方法において、重なり合っている層の少なくと
も１つの少なくとも１つのピクセルが透明であり、ａ．３）が、ａ．３．１）層ピクセルが透明であることに応じて、前記アキュムレータの色
値を保つステップと、ａ．３．２）層ピクセルが透明でないことに応じて、前記アキュムレータの色
値と前記層ピクセルの色値を合成するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】請求項１記載の方法において、さらに、ａ）に先立って、画像
を複数のタイルに細分するステップであって、各タイルが画像ピクセルの部分集
合を保持し、各タイルが、重なり合っている層の少なくとも１つの部分集合に関
連する、ステップとを含み、ａ．２）が、画像ピクセルを保持するタイルに関連する前記部分集合に属する
重なり合っている層のうちの１つを選択するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】請求項１１記載の方法において、さらに、ｂ）選択されたタイル内の各画像ピクセルに対して、ａ）を繰り返すステップ
とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】請求項１２記載の方法において、さらに、ｃ）複数のタイル内の各タイルに対して、ａ）及びｂ）を繰り返すステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】請求項１記載の方法において、各層がウィンドウを含み、そし
て前記画像がウィンドウ・システムのための表示を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】画像を描写するために少なくとも２つの重なり合っている層を
結合するためのコンピュータ実装される方法であって、前記画像が複数の画像ピ
クセルを保持し、各々の重なり合っている層が複数の層ピクセルを保持し、各々
の層ピクセルが前記画像ピクセルのうちの１つに対応する、方法において、ａ）少なくとも１つの画像ピクセルに対して、ａ．１）アキュムレータの色値を初期化するステップと、ａ．２）前記画像ピクセルに対応する層ピクセルを持つ、残っている最上
の重なり合っている層を選択するステップであって、前記層ピクセルが色値を持
つ、ステップと、ａ．３）前記アキュムレータの色値と前記層ピクセルの色値を合成するス
テップと、ａ．４）アキュムレータにａ．３）の結果を格納するステップと、ａ．５）任意の残りの重なり合っている層に対して層ピクセルが処理され
るべきかどうかを判定するステップと、ａ．６）ａ．５）が任意の残りの重なり合っている層に対して層ピクセル
が処理されるべきであることを示すことに応じて、ａ．２）からａ．６）までを
繰り返すステップと、ａ．７）最上の変更された層を指し示すタグを検索するステップとａ．８）ａ．２）が前記指し示された最上の変更された層に対して実行さ
れたかどうかを判定するステップと、ａ．９）ａ．２）が前記指し示された最上の変更された層に対して実行さ
れたことに応じて、アキュムレータの色値を出力するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】請求項１５記載の方法において、各々の層ピクセルが不透明度
を持ち、ａ．１）さらにアキュムレータの不透明度を初期化するステップを含み、ａ．３）さらに前記アキュムレータの不透明度と前記層ピクセルの不透明度を
合成するステップを含み、ａ．５）前記アキュムレータの不透明度が完全な不透明度を示すかどうかを判
定するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】画像を描写するために少なくとも２つの重なり合っている層を
結合するためのシステムであって、前記画像が複数の画像ピクセルを保持し、各
々の重なり合っている層が複数の層ピクセルを保持し、各々の層ピクセルが前記
画像ピクセルのうちの１つに対応する、システムにおいて、少なくとも１つの画像ピクセルに対して、アキュムレータの色値を初期化する
ためのアキュムレータと、前記画像ピクセルに対応する層ピクセルを持つ重なり合っている層の少なくと
も１つの部分集合の各々を連続的に選択するための層セレクタであって、前記層
ピクセルが色値を持つ、層セレクタと、各々の連続的に選択される層に対して、前記アキュムレータの色値と前記層ピ
クセルの色値を合成し、その結果を前記アキュムレータに格納するための、前記
層セレクタおよび前記アキュムレータに連結されるコンポジタと、前記アキュムレータの色値を出力するための、前記アキュムレータに連結され
る出力デバイスとを含むことを特徴とするシステム。
【請求項１８】請求項１７記載のシステムにおいて、各層ピクセルが不透明度
を持ち、前記アキュムレータがさらに、アキュムレータの不透明度を初期化し、前記コンポジタがさらに、前記アキュムレータの不透明度と前記層ピクセルの
不透明度を合成し、その結果を前記アキュムレータに格納し、前記層セレクタによって選択された重なり合っている層の部分集合が、完全な
不透明度と前記アキュムレータの不透明度との比較に応じて決定されることを特徴とするシステム。
【請求項１９】請求項１７記載のシステムにおいて、前記層セレクタが、画像
ピクセルに対応する層ピクセルを持つ残りの最上の重なり合っている層を選択す
ることによって、連続的に層を選択することを特徴とするシステム。
【請求項２０】請求項１７記載のシステムにおいて、前記出力デバイスが、フ
レーム・バッファに前記アキュムレータの値を出力することを特徴とするシステ
ム。
【請求項２１】請求項１７記載のシステムにおいて、さらに、画像を表示する
ための、前記出力デバイスに連結されるディスプレイ・デバイスとを含むことを
特徴とするシステム。
【請求項２２】請求項１７記載のシステムにおいて、層セレクター、コンポジ
タ、アキュムレータ、および出力デバイスの各々が、少なくとも１つの対応する
層ピクセルを持つ各画像ピクセル上で動作することを特徴とするシステム。
【請求項２３】請求項１７記載のシステムにおいて、層セレクター、コンポジ
タ、アキュムレータ、および出力デバイスが、それぞれ、少なくとも２つの画像
ピクセル上で同時に動作することを特徴とするシステム。
【請求項２４】請求項１７記載のシステムにおいて、さらに、前記コンポジタ
に連結される第２のアキュムレータを含み、前記第２のアキュムレータが、第２の画像ピクセルに対して、第２のアキュム
レータの色値を初期化し、前記層セレクタが、前記第１の画像ピクセルに対応する層ピクセルを持つ重な
り合っている層の少なくとも１つの部分集合の各々を連続的に選択することと同
時に、前記第２の画像ピクセルに対応する第２の層ピクセルであって、色値を持
つ、第２の層ピクセルを持つ重なり合っている層の１つを選択し、前記コンポジタが、前記アキュムレータの色値と前記層ピクセルの第１の色値
を合成することと同時に、前記第２のアキュムレータの色値と前記第２の層ピク
セルの色値を合成し、そしてその結果を前記第２のアキュムレータに格納し、前記出力デバイスが前記第２のアキュムレータの色値を出力することを特徴とするシステム。
【請求項２５】請求項１７記載のシステムにおいて、重なり合っている層の少
なくとも１つが長方形ではないことを特徴とするシステム。
【請求項２６】請求項１７記載のシステムにおいて、重なり合っている層の少
なくとも１つの少なくとも１つのピクセルが透明であり、前記コンポジタが、前記層ピクセルが透明であることに応じて、前記アキュムレータの色値を保ち
、前記層ピクセルが透明でないことに応じて、前記アキュムレータの色値と前記
層ピクセルの色値を合成することを特徴とするシステム。
【請求項２７】請求項１７記載のシステムにおいて、さらに、画像を複数のタイルに細分するための、前記層セレクタに連結されるタイル細
分化モジュールであって、各タイルが画像ピクセルの部分集合を保持し、各タイ
ルが重なり合っている層の少なくとも１つの部分集合に関連する、モジュールと
を含み、前記層セレクタが、画像ピクセルを保持するタイルに関連する前記部分集合に
属する重なり合っている層のうちの１つを選択することを特徴とするシステム。
【請求項２８】請求項２７記載のシステムにおいて、層セレクター、コンポジ
タ、アキュムレータ、および出力デバイスの各々が、選択されたタイル内の各画
像ピクセル上で動作することを特徴とするシステム。
【請求項２９】請求項２８記載のシステムにおいて、層セレクター、コンポジ
タ、アキュムレータ、および出力デバイスの各々が、複数のタイルの中の各タイ
ル内の各画像ピクセル上で動作することを特徴とするシステム。
【請求項３０】請求項１５記載のシステムにおいて、各層がウィンドウを含み
、そして前記画像がウィンドウ・システムのための表示を含むことを特徴とする
システム。
【請求項３１】画像を描写するために少なくとも２つの重なり合っている層を
結合するためのシステムであって、前記画像が複数の画像ピクセルを保持し、各
々の重なり合っている層が複数の層ピクセルを保持し、各々の層ピクセルが前記
画像ピクセルのうちの１つに対応する、システムにおいて、少なくとも１つの画像ピクセルに対して、アキュムレータの色値を初期化する
ためのアキュムレータと、前記画像ピクセルに対応する層ピクセルを持つ重なり合っている層の少なくと
も１つの部分集合の各々を連続的に選択するための層セレクタであって、前記層
ピクセルが色値を持つ、層セレクタと、各々の連続的に選択される層に対して、前記アキュムレータの色値と前記層ピ
クセルの色値を合成し、その結果を前記アキュムレータに格納するための、前記
層セレクタおよび前記アキュムレータに連結されるコンポジタと、最上の変更された層を指し示すタグを検索するため、及び前記層セレクタが前
記指し示された最上の変更された層上で動作したかどうかを判定するための、前
記層セレクタに連結されるタグ処理モジュールと、前記タグ処理モジュールが、前記指し示された最上の変更された層上で前記層
セレクタが動作したということを、示すことに応じて、前記アキュムレータの色
値を出力するための、前記アキュムレータに連結される出力デバイスとを含むことを特徴とするシステム。
【請求項３２】請求項３１記載のシステムにおいて、各層ピクセルが不透明度
を持ち、前記アキュムレータがさらに、アキュムレータの不透明度を初期化し、前記コンポジタがさらに、前記アキュムレータの不透明度と前記層ピクセルの
不透明度を合成し、その結果を前記アキュムレータに格納し、前記層セレクタによって選択された重なり合っている層の部分集合が、完全な
不透明度と前記アキュムレータの不透明度との比較に応じて決定されることを特徴とするシステム。
【請求項３３】画像を描写するために少なくとも２つの重なり合っている層を
結合するため、その中に具体化されたコンピュータ読取り可能なコードを持つコ
ンピュータ使用可能な媒体を含むコンピュータ・プログラム製品であって、前記
画像が複数の画像ピクセルを保持し、各々の重なり合っている層が複数の層ピク
セルを保持し、各々の層ピクセルが前記画像ピクセルのうちの１つに対応する、
コンピュータ・プログラム製品において、少なくとも１つの画像ピクセルに対して、コンピュータがアキュムレータの色値を初期化し、前記画像ピクセルに対応し、色値を持つ層ピクセルを持つ重なり合ってい
る層のうちの１つを選択し、前記アキュムレータの色値と前記層ピクセルの色値を合成し、前記アキュムレータに前記合成の結果を格納し、任意の残りの重なり合っている層に対して層ピクセルが処理されるべきか
どうかを判定し、前記判定が任意の残りの重なり合っている層に対して層ピクセルが処理さ
れるべきであることを示すことに応じて、初期化し、選択し、合成し、格納し、
及び判定するステップを繰り返し、前記アキュムレータの色値を出力する、よう設計されたコンピュータ読取り可能なプログラム・コード・デバイスを含む
ことを特徴とするコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３４】請求項３３記載のコンピュータ・プログラム製品において、各
層ピクセルが不透明度を持ち、コンピュータに初期化させるよう設計されたコンピュータ読取り可能なプログ
ラム・コード・デバイスが、さらに、コンピュータにアキュムレータの透明度を
初期化させるよう設計されたコンピュータ読取り可能なプログラム・コード・デ
バイスを含み、コンピュータに合成させるよう設計されたコンピュータ読取り可能なプログ
ラム・コード・デバイスが、さらに、コンピュータに前記アキュムレータの透明
度と前記層ピクセルの透明度を合成させるよう設計されたコンピュータ読取り可
能なプログラム・コード・デバイスを含み、任意の残りの重なり合っている層に対して、層ピクセルが処理されるべきか
どうかをコンピュータに判定させるよう設計されたコンピュータ読取り可能なプ
ログラム・コード・デバイスが、前記アキュムレータの透明度が完全な不透明を
示しているかどうかをコンピュータに判定させるよう設計されたコンピュータ読
取り可能なプログラム・コード・デバイスを含むことを特徴とするコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３５】請求項３３記載のコンピュータ・プログラム製品において、重
なり合っている層の１つをコンピュータに選択させるよう設計されたコンピュー
タ読取り可能なプログラム・コード・デバイスが、画像ピクセルに対応し、層ピ
クセルを持つ残りの最上の重なり合っている層をコンピュータに選択させるよう
設計されたコンピュータ読取り可能なプログラム・コード・デバイスを含むこと
を特徴とするコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３６】請求項３３記載のコンピュータ・プログラム製品において、ア
キュムレータの色値をコンピュータに出力させるよう設計されたコンピュータ読
取り可能なプログラム・コード・デバイスが、フレーム・バッファにアキュムレ
ータの値をコンピュータに出力させるよう設計されたコンピュータ読取り可能な
プログラム・コード・デバイスを含むことを特徴とするコンピュータ・プログラ
ム製品。
【請求項３７】請求項３３記載のコンピュータ・プログラム製品において、さ
らに、コンピュータに画像を表示させるよう設計されたコンピュータ読取り可能なプ
ログラム・コード・デバイスを含むことを特徴とするコンピュータ・プログラム
製品。
【請求項３８】請求項３３記載のコンピュータ・プログラム製品において、さ
らに、少なくとも１つの対応する層ピクセルを持つ各画像ピクセルに対して、コンピ
ュータが初期化し、選択し、合成し、格納し、判定し、及び出力することを繰り
返すように設計されたコンピュータ読取り可能なプログラム・コード・デバイス
を含むことを特徴とするコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３９】請求項３３記載のコンピュータ・プログラム製品において、前
記コンピュータ読取り可能なプログラム・コード・デバイスが、少なくとも２つ
の画像ピクセルに対してコンピュータが同時に、初期化し、選択し、合成し、格
納し、及び出力することを実行するように設計されていることを特徴とするコン
ピュータ・プログラム製品。
【請求項４０】請求項３３記載のコンピュータ・プログラム製品において、さ
らに、コンピュータが前記第１の画像ピクセルに対して、選択し、合成し、格納し、及び出力すると
同時に、第２の画像ピクセルに対して、第２のアキュムレータの色値を初期化し、前記第２の画像ピクセルに対応し、色値を持つ第２の層ピクセルを持つ重なり
合っている層のうちの１つを選択し、前記第２のアキュムレータの色値と前記第２の層ピクセルの色値を合成し、前記第２のアキュムレータに前記合成の結果を格納し、任意の残りの重なり合っている層に対して層ピクセルが処理されるべきかどう
かを判定し、前記判定が任意の残りの重なり合っている層に対して層ピクセルが処理される
べきであることを示すことに応じて、初期化し、選択し、合成し、格納し、及び
判定することを繰り返し、前記第２のアキュムレータの色値を出力するように構成されたコンピュータ読み取り可能なプログラム・コード・デバイスを含むことを特徴とするコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４１】請求項３３記載のコンピュータ・プログラム製品において、重
なり合っている層の少なくとも１つが長方形ではないことを特徴とするコンピュ
ータ・プログラム製品。
【請求項４２】請求項３３記載のコンピュータ・プログラム製品において、重
なり合っている層の少なくとも１つの少なくとも１つのピクセルが透明であり、
前記アキュムレータの色値と前記層ピクセルの色値を合成することをコンピュー
タにさせるよう設計されたコンピュータ読取り可能なプログラム・コード・デバ
イスが、前記層ピクセルが透明であることに応じて、前記アキュムレータの色値を維持
し、前記層ピクセルが透明でないことに応じて、前記アキュムレータの色値と前記
層ピクセルの色値を合成することをコンピュータにさせるよう設計されたコンピュータ読取り可能なプログラ
ム・コード・デバイスを含むことを特徴とするコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４３】請求項３３記載のコンピュータ・プログラム製品において、さ
らに、コンピュータに画像を複数のタイルに細分させるように設計されたコンピュー
タ読取り可能なプログラム・コード・デバイスであって、各タイルが画像ピクセ
ルの部分集合を保持し、各タイルが重なり合っている層の少なくとも１つの部分
集合に関連する、プログラム・コード・デバイスを含み、コンピュータに、重なり合っている層の１つを選択させるよう設計されたコン
ピュータ読取り可能なプログラム・コード・デバイスが、画像ピクセルを保持す
るタイルに関連する前記部分集合に属する重なり合っている層のうちの１つをコ
ンピュータに選択させるよう設計されたコンピュータ読取り可能なプログラム・
コード・デバイスを含むことを特徴とするコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４４】請求項４３記載のコンピュータ・プログラム製品において、さ
らに、選択されたタイル内の各画像ピクセルに対して、コンピュータが初期化し、選
択し、合成し、格納し、及び出力することを繰り返すよう設計されたコンピュー
タ読取り可能なプログラム・コード・デバイスを含むことを特徴とするコンピュ
ータ・プログラム製品。
【請求項４５】請求項４４記載のコンピュータ・プログラム製品において、さ
らに、複数のタイルの中の各タイル内の各画像ピクセルに対して、コンピュータが初
期化し、選択し、合成し、格納し、及び出力することを繰り返すように設計され
たコンピュータ読取り可能なプログラム・コード・デバイスを含むことを特徴と
するコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４６】請求項３３記載のコンピュータ・プログラム製品において、各
層がウィンドウを含み、そして前記画像がウィンドウ・システムのための表示を
含むことを特徴とするコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４７】画像を描写するために少なくとも２つの重なり合っている層を
結合するため、その中に具体化されたコンピュータ読取り可能なコードを持つコ
ンピュータ使用可能な媒体を含むコンピュータ・プログラム製品であって、前記
画像が複数の画像ピクセルを保持し、各重なり合っている層が複数の層ピクセル
を保持し、各層ピクセルが前記画像ピクセルのうちの１つに対応する、コンピュ
ータ・プログラム製品において、少なくとも１つの画像ピクセルに対して、アキュムレータの色値を初期化し、前記画像ピクセルに対応し、色値を持つ層ピクセルを持つ、最上の残りの
重なり合っている層を選択し、前記アキュムレータの色値と前記層ピクセルの色値を合成し、前記アキュムレータに前記合成の結果を格納し、任意の残りの重なり合っている層に対して層ピクセルが処理されるべきか
どうかを判定し、前記判定が任意の残りの重なり合っている層に対して層ピクセルが処理さ
れるべきであることを示すことに応じて、初期化し、選択し、合成し、格納し、
及び判定することを繰り返し、最上の変更された層を指し示すタグを検索し、前記選択が前記指し示された最上の変更された層に対して実行されたかど
うかを判定し、前記選択が前記指し示された最上の変更された層に対して実行されたこと
に応じて、アキュムレータの色値を出力する、ことをコンピュータにさせるよう設計されたコンピュータ読取り可能なプログラ
ム・コード・デバイスを含むことを特徴とするコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４８】請求項４７記載のコンピュータ・プログラム製品において、各
層ピクセルが不透明度を持ち、アキュムレータの色値を初期化することをコンピュータにさせるよう設計され
たコンピュータ読取り可能なプログラム・コード・デバイスが、さらに、アキュ
ムレータの透明度を初期化することをコンピュータにさせるよう設計されたコン
ピュータ読取り可能なプログラム・コード・デバイスを含み、前記アキュムレータの色値と前記層ピクセルの色値を合成することをコンピ
ュータにさせるよう設計されたコンピュータ読取り可能なプログラム・コード・
デバイスが、さらに、前記アキュムレータの透明度と前記層ピクセルの透明度を
合成することをコンピュータにさせるよう設計されたコンピュータ読取り可能な
プログラム・コード・デバイスを含み、前記選択が、前記指し示された最上の変更された層に対して実行されたかど
うかを判定することをコンピュータにさせるよう設計されたコンピュータ読取り
可能なプログラム・コード・デバイスが、前記アキュムレータの透明度が完全な
不透明を示しているかどうかを判定することをコンピュータにさせるよう設計さ
れたコンピュータ読取り可能なプログラム・コード・デバイスを含むことを特徴とするコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４９】画像を描写するために少なくとも２つの重なり合っている層を
結合するためのシステムであって、前記画像が複数の画像ピクセルを保持し、各
々の重なり合っている層が複数の層ピクセルを保持し、各々の層ピクセルが前記
画像ピクセルのうちの１つに対応する、システムにおいて、少なくとも１つの画像ピクセルに対して、アキュムレータの色値を初期化する
ための蓄積手段と、前記画像ピクセルに対応し、層ピクセルを持つ、重なり合っている層の少なく
とも１つの部分集合の各々を連続的に選択するための、層選択手段と、各々の連続的に選択される層に対して、前記アキュムレータの色値と層ピクセ
ルの色値を合成し、その結果を前記蓄積する手段に格納するため合成手段であっ
て、前記層選択手段および前記蓄積する手段に連結される合成手段と、前記アキュムレータの色値を出力するための出力手段であって、前記蓄積手段
に連結される出力手段と、を含むことを特徴とするシステム。
【請求項５０】請求項４９記載のシステムにおいて、各層ピクセルが不透明度
を持ち、前記蓄積手段がさらに、アキュムレータの不透明度を初期化し、前記合成手段がさらに、前記アキュムレータの不透明度と層ピクセルの不透明
度を合成し、その結果を前記蓄積手段に格納し、前記層選択手段によって選択された重なり合っている層の部分集合が、完全な
不透明度と前記アキュムレータの不透明度との比較に応じて決定されることを特徴とするシステム。
【請求項５１】請求項４９記載のシステムにおいて、前記層選択手段が、画像
ピクセルに対応する層ピクセルを持つ、残りの最上の重なり合っている層を選択
することによって、連続的に層を選択することを特徴とするシステム。
【請求項５２】請求項４９記載のシステムにおいて、前記出力手段が、フレー
ム・バッファに前記アキュムレータ値を出力することを特徴とするシステム。
【請求項５３】請求項４９記載のシステムにおいて、さらに、画像を表示する
ための表示手段であって、前記出力手段に連結される表示手段とを含むことを特
徴とするシステム。
【請求項５４】請求項４９記載のシステムにおいて、前記層選択手段、合成手
段、蓄積手段、および出力手段の各々が、少なくとも１つの対応する層ピクセル
を持つ画像ピクセルの各々の上で動作することを特徴とするシステム。
【請求項５５】請求項４９記載のシステムにおいて、前記層選択手段、合成手
段、蓄積手段、および出力手段の各々が、少なくとも２つの画像ピクセル上で同
時に動作することを特徴とするシステム。
【請求項５６】請求項４９記載のシステムにおいて、さらに、第２の画像ピク
セルに対して第２のアキュムレータの色値を初期化するため第２の蓄積手段であ
って、前記合成する手段に連結される第２の蓄積手段を含み、前記層選択手段が、前記第１の画像ピクセルに対応する層ピクセルを持つ重な
り合っている層の少なくとも１つの部分集合の各々を連続的に選択することと同
時に、前記第２の画像ピクセルに対応し色値を持つ第２の層ピクセルを有する、
重なり合っている層の１つを選択し、前記合成手段が、前記アキュムレータの色値と層ピクセルの第１の色値を合成
することと同時に、前記第２のアキュムレータの色値と前記第２の層ピクセルの
色値を合成し、その結果を前記第２の蓄積手段に格納し、前記出力手段が前記第２のアキュムレータの色値を出力することを特徴とするシステム。
【請求項５７】請求項４９記載のシステムにおいて、重なり合っている層の少
なくとも１つが長方形ではないことを特徴とするシステム。
【請求項５８】請求項４９記載のシステムにおいて、重なり合っている層の少
なくとも１つの少なくとも１つのピクセルが透明であり、前記合成する手段が、前記層ピクセルが透明であることに応じて、前記アキュムレータの色値を保ち
、前記層ピクセルが透明でないことに応じて、前記アキュムレータの色値と前記
層ピクセルの色値を合成することを特徴とするシステム。
【請求項５９】請求項４９記載のシステムにおいて、さらに、前記層を選択する手段に連結され、画像を複数のタイルに細分するタイル細分
化手段であって、各タイルが画像ピクセルの部分集合を保持し、各タイルが前記
重なり合っている層の少なくとも１つの部分集合に関連する、タイル細分化手段
とを含み、前記層選択手段が、画像ピクセルを保持するタイルに関連する前記部分集合に
属する重なり合っている層のうちの１つを選択することを特徴とするシステム。
【請求項６０】請求項５９記載のシステムにおいて、前記層選択手段、合成手
段、蓄積手段、および出力手段の各々が、選択されたタイル内の各画像ピクセル
上で動作することを特徴とするシステム。
【請求項６１】請求項６０記載のシステムにおいて、前記層選択手段、合成手
段、蓄積手段、および出力手段の各々が、複数のタイルの中の各タイル内の各画
像ピクセル上で動作することを特徴とするシステム。
【請求項６２】請求項４９記載のシステムにおいて、各層がウィンドウを含み
、そして前記画像がウィンドウ・システムのための表示を含むことを特徴とする
システム。
【請求項６３】画像を描写するために少なくとも２つの重なり合っている層を
結合するためのシステムであって、前記画像が複数の画像ピクセルを保持し、各
々の重なり合っている層が複数の層ピクセルを保持し、各々の層ピクセルが前記
画像ピクセルのうちの１つに対応する、システムにおいて、少なくとも１つの画像ピクセルに対して、アキュムレータの色値を初期化する
ための蓄積手段と、前記画像ピクセルに対応し色値を持つ、層ピクセルを有する重なり合っている
層の少なくとも１つの部分集合の各々を連続的に選択するための層選択手段と、各々の連続的に選択される層に対して、前記アキュムレータの色値と前記層ピ
クセルの色値を合成し、その結果を前記蓄積手段に格納するための合成手段であ
って、前記層選択手段および前記蓄積手段に連結される、合成手段と、最上の変更された層を指し示すタグを検索し、前記層選択手段が前記指し示さ
れた最上の変更された層の上で動作したかを判定するためのタグ処理手段であっ
て、前記層を選択する手段に連結されるタグ処理手段と、前記層選択手段が前記指し示された最上の変更された層の上で動作したことを
前記タグ処理手段が示すことに応じて、前記アキュムレータの色値を出力するた
めの出力手段であって、前記蓄積手段に連結される出力手段と、を含むことを特徴とするシステム。
【請求項６４】請求項６３記載のシステムにおいて、各層ピクセルが不透明度
を持ち、前記蓄積手段がさらに、アキュムレータの不透明度を初期化し、前記合成手段がさらに、前記アキュムレータの不透明度と前記層ピクセルの不
透明度を合成し、その結果を前記蓄積手段に格納し、前記層選択手段によって選択された、重なり合っている層の部分集合が、完全
な不透明度と前記アキュムレータの不透明度との比較に応じて決定されることを特徴とするシステム。