JP2003323632A

JP2003323632A - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2003323632A
Application number: JP2002129975A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Koizumi; 友弘小泉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-05-01
Filing date: 2002-05-01
Publication date: 2003-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】画像処理装置のアンチエイリアス処理による描
画品質を改善する。【解決手段】ポリゴンを構成する画素のデータを格納す
るために設けられた第１のカラーバッファ１３、第２の
カラーバッファ１４および識別ID格納バッファ１５を含
んだ画像メモリ１２と、各画素に対してポリゴンのエッ
ジ上に存在しているかどうかを識別するための識別IDを
付与する識別ID生成ブロック６と、画素毎の識別IDを識
別ID格納バッファに格納し、各画素の座標、カラー値、
ポリゴン被覆率および識別IDを受け取り、画素のカラー
値とその画素に対応する第２のカラーバッファ上のアド
レスに格納されたカラー値に基づいて、これらを画素の
ポリゴン被覆率に応じて混合して最終的なカラー値を決
定して第１のカラーバッファに格納するメモリ制御ブロ
ック８とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置に係
り、特にアンチエイリアス画像処理装置に関するもの
で、コンピュータグラフィックスの分野に使用されるも
のである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータグラフィックスの分野に使
用される３次元画像処理装置は、３次元空間上に定義さ
れたオブジェクトをウインドウ空間に投影した後、投影
されたポリゴンの頂点データからその内部画素データを
補間して、オブジェクトの画像を生成する装置である。

【０００３】このように生成されたオブジェクトの品質
を高めるために提案されている幾つかの方法の中の一つ
に、ポリゴンのジャギーを軽減するためのアンチエイリ
アス手法がある。

【０００４】しかし、従来よく知られているアンチエイ
リアス手法は、画素毎にポリゴンの占める割合（被覆
率）に応じてポリゴンカラーと背景カラーを混合して対
象画素のカラー値を生成するものであり、後述するよう
な品質改善を妨げる障害が存在していた。以下、詳細に
説明する。

【０００５】従来のアンチエイリアス手法において、ポ
リゴンが画素に占める割合（被覆率）をC (0≦C ≦1)、
対象とする画素を占めるポリゴンのカラー値をPs、背景
のカラー値をPdとすると、対象画素のカラー値Poは Po = Ps ×C ＋Pd×(1−C) となる。

【０００６】この手法は２つのポリゴンが１つの辺を共
有している時に、共通辺上の画素のカラー値を生成する
上で問題がある。いま、１つの辺を共有するポリゴン１
と２を想定し、その共通辺上において、ポリゴン１のカ
ラー値と被覆率をそれぞれP1,C1 、ポリゴン２のカラー
値と被覆率をP2,C2 、二つのポリゴンに隠れている背景
のカラー値をPdとする。

【０００７】まず、ポリゴン１の描画が行われ、引き続
いてポリゴン２の描画が行われたとすると、この画素の
カラー値Poは次のように計算される。

【０００８】 Po = {P1×C1＋Pb×(1−C1)}×(1−C2) ＋P2×C2 ただし、C1＋C2 = 1 したがって、最終的に得られるカラー値には、本来影響
を与えるはずの無い背景カラーPbの項が含まれている。
このような問題は、３次元空間に定義されたオブジェク
トは複数のポリゴンに分割されて処理され、上記のよう
なポリゴン間での辺の共有は多く発生するので、無視で
きなくなる。

【０００９】なお、前記したようなジャギーを軽減する
ための手法として、上述したアンチエイリアス手法のほ
かに、オーバーサンプリング手法がある。このオーバー
サンプリング手法は、１つの画素内におけるサンプリン
グポイントを増やし、各サンプリングポイントのカラー
値を平均することによって最終的な画素カラーを得るも
のであり、擬似的に解像度を高める手法である。しか
し、このオーバーサンプリング手法は、サンプリングポ
イントを増やせば、性能低下や演算リソースの増加が避
けられないという問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
アンチエイリアス手法は、描画品質の改善を妨げる障害
が存在するという問題があった。

【００１１】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、アンチエイリアス処理による描画品質を改善
し得る画像処理装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の画像処理
装置は、ポリゴンを構成する画素のデータを格納するた
めに設けられ、カラー値格納用の第１のカラーバッファ
および第２のカラーバッファならびに識別ID格納用の識
別ID格納バッファを含んだ画像メモリと、各画素に対し
てポリゴンのエッジ上に存在しているかどうかを識別す
るための識別IDを付与する識別ID付与手段と、前記画素
毎の識別IDを前記識別ID格納バッファに格納する識別ID
格納手段と、前記各画素のカラー値、ポリゴン被覆率お
よび識別ID受け取り、画素のカラー値とその画素に対応
する前記第２のカラーバッファ上のアドレスに格納され
たカラー値に基づいて、これらを画素のポリゴン被覆率
に応じて混合して最終的なカラー値を決定して前記第１
のカラーバッファに格納する際、ポリゴンを構成する画
素がエッジ上に存在している場合には、その画素に対応
する前記識別ID格納バッファ上のアドレスに格納されて
いる識別IDを読み出して識別IDを比較し、識別IDが一致
した場合には前記第１のカラーバッファに格納するカラ
ー値または前記ポリゴンのカラー値を前記第２のカラー
バッファに格納し、前記識別IDが一致しなかった場合に
は前記ポリゴンのカラー値を前記第２のカラーバッファ
に格納するカラー値格納手段とを具備することを特徴と
する。

【００１３】本発明の第２の画像処理装置は、ポリゴン
を構成する画素のデータを格納するために設けられ、カ
ラー値格納用の第１のカラーバッファおよび第２のカラ
ーバッファならびに深度値格納用の深度値バッファを含
んだ画像メモリと、前記画素の深度値を受け取り、その
画素に対応する前記深度値バッファ上のアドレスに格納
されている深度値を読み出し、この２つの深度値の大小
を比較する深度値比較手段と、前記深度比較の結果に基
づいて前記第１のカラーバッファの更新を行うか否かを
判定し、各画素のカラー値およびポリゴン被覆率を受け
取り、画素のカラー値とその画素に対応する前記第２の
カラーバッファ上のアドレスに格納されたカラー値に基
づいて、これらを画素のポリゴン被覆率に応じて混合し
て最終的なカラー値を決定して前記第１のカラーバッフ
ァに格納するカラー値格納手段とを具備することを特徴
とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１５】＜第１の実施形態＞図１は、本発明の第１
の実施形態に係る画像処理装置の一例を示している。

【００１６】この画像処理装置は、ポリゴンから構成さ
れる３次元画像の描画およびアンチエイリアス処理を行
うものであるが、アンチエイリアス処理に際して最前面
のカラーデータを保持するカラーバッファを有し、画素
がポリゴン辺上にあるか否かを識別する識別IDを導入し
ている点に特徴がある。

【００１７】図１において、画像処理部２は、それに必
要なポリゴンの頂点情報を生成するCPU １とホストバス
で接続されており、画像メモリ１２のリード／ライトを
行い、ディスプレイ装置１７に描画信号を供給するもの
である。この画像処理部２は、例えば１個の半導体チッ
プに形成されており、内部画素補間ブロック３、メモリ
制御ブロック８、ディスプレイ制御装置１６を有する。

【００１８】画像メモリ１２は、従来のフレームバッフ
ァに相当する第１のカラーバッファ１３のほか、補助用
の第２のカラーバッファ１４および識別ID格納バッファ
１５を含んでおり、画像の各フレーム処理の先頭でそれ
ぞれ任意の値に初期化しておくことが可能なものであ
る。

【００１９】画像処理部２の内部画素補間ブロック３
は、CPU １からポリゴンの頂点データを受け取ると、座
標生成ブロック４でポリゴンを構成する各画素のディス
プレイ（ウインドウ）座標X,Y を生成し、カラー値生成
ブロック５で各画素のカラー値データScをそれぞれ内部
補間して生成するものである。

【００２０】また、これに並行して、ポリゴン被覆率算
出ブロック６で各画素のポリゴン被覆率Cov の値を生成
するものである。ポリゴン被覆率は０〜１の値をとり、
値が１の時は被覆率１００％と言い換えることができ
る。

【００２１】また、前記内部画素補間ブロック３は、ポ
リゴン被覆率算出ブロック６からポリゴン被覆率Cov の
値を識別ID付与ブロック７で受け取って、各画素に対し
て識別IDを付与するものである。

【００２２】図２は、図１中のポリゴン被覆率算出ブロ
ック６で生成するポリゴン被覆率を説明するために示す
図である。

【００２３】図２において、丸印２１は画素、２３はポ
リゴンを表しており、各画素２１中の罫線で塗り潰され
た５個の画素２２はポリゴン被覆率が０．５である。

【００２４】本例の識別ID付与ブロック７では、被覆率
１の画素に対して識別ID =０、それ以外の画素に対して
識別ID＝１を与える。識別IDとして与える数値は、３つ
以上のポリゴンが重なる場合でも識別可能とするため
に、ポリゴン毎に可変にすることができる。

【００２５】内部画素補間ブロック３で生成された各画
素の座標X,Y 、カラー値データSc、ポリゴン占有率Cov
および識別IDは、前記メモリ制御ブロック８に送られ
る。

【００２６】メモリ制御ブロック８は、座標X,Y から各
画素データをアクセスするために、画像メモリ１２の各
バッファ１３、１４、１５における画素データの格納先
アドレスをアドレス生成ブロック９で計算し、このアド
レスを用いて画像メモリ１２にアクセスするものであ
る。

【００２７】第１のカラーバッファ１３は、ディスプレ
イ装置１７で表示する広さ分の画素データを格納できる
だけの容量を備えており、第２のカラーバッファ１４も
それと同じだけの容量を備えている。例えばディスプレ
イ装置１７の表示解像度が６４０×４８０画素であり、
１画素当りのカラー値データScが32ビットの情報を持つ
ならば、前記各バッファ１３、１４、１５の容量は、64
0×480×32=約1.2Mbyte必要となる。

【００２８】画像処理部２のメモリ制御ブロック８は、
内部画素補間ブロック３から画素データ（以下、総称し
てソースデータと呼ぶ）を受け取ると、まず、第２のカ
ラーバッファ１４上のアドレスにアクセスしてその画素
に対応するカラー値データDcを読み出す。

【００２９】次いで、識別IDバッファ１５から識別IDを
読み出す。そして、ソースデータのカラー値Scと第２の
カラーバッファ１４に格納されているカラー値Dcとをカ
ラー混合ブロック１０でポリゴン被覆率Cov に応じて混
合させて得たカラー値Cdを第１のカラーバッファ１３に
格納する。

【００３０】上記カラー値Cdは、次式で表わすことがで
きる。

【００３１】 Cd = Sc ×Cov + Dc×(1−Cov) …（１）図２中のポリゴン被覆率Cov が０．５の画素２を例にと
れば、式（１）はCd = ポリゴンカラー値×０．５＋背
景カラー値×０．５となる。ここで、ポリゴンカラー値
はソースカラー値Scであり、背景カラー値は第２のカラ
ーバッファ１４に格納されているカラー値Dcに相当す
る。

【００３２】また、メモリ制御ブロック８は、第１のカ
ラーバッファ１３へのカラー値Cdの格納に合わせて第２
のカラーバッファ１４のカラー値Dcの更新も行う。この
場合、どのような更新値となるかは、ソースデータの識
別IDと識別IDバッファ１５から読み出した識別IDを識別
ID比較ブロック１１で比較して決定する。本例では、識
別IDが共に１であった場合には、式（１）で混合処理さ
れたカラー値Cdが書き込まれ、それ以外の場合には、ソ
ースカラー値Scが書き込まれる。つまり、識別IDの比較
は、画素が２つのポリゴンによって共有する辺上に存在
するものかどうかをテストしている。

【００３３】前記第１のカラーバッファ１３の内容はそ
のまま表示イメージになる。第２のカラーバッファ１４
は、１つの画素でポリゴンが重なり合う時に時間的に最
後（最近）に生成されたソースデータを保持する役割を
持つ。これにより、ポリゴンの共有辺上の画素に背景カ
ラーが影響するのを防止する。

【００３４】画像処理部２のメモリ制御ブロック８は、
画像の１フレーム分の処理が終了した時点で画像メモリ
１２の第１のカラーバッファ１３から１フレーム分のカ
ラーデータを読み出してディスプレイ制御装置１６に出
力する。ディスプレイ制御装置１６は、１フレーム分の
カラーデータに基づいてディスプレイ装置１７に対して
同期信号と画素データを出力する。

【００３５】＜第２の実施形態＞前述した第１の実施形
態では、アンチエイリアス処理に際してポリゴンの深度
（奥行き）に関する処理を規定していないが、第２の実
施形態では同じオブジェクト内でポリゴンの深度にばら
つきがあった場合の処理を行う例を説明する。

【００３６】なお、第２の実施形態においても第１の実
施形態と同様に識別IDを導入しているが、所定の順序で
ポリゴンが与えられる場合には識別IDの比較処理は必ず
しも必要はない。

【００３７】図３は、本発明の第２の実施形態に係る画
像処理装置の一例を示している。

【００３８】図３に示す３次元画像処理装置は、図１を
参照して前述した第１の実施形態の画像処理装置と比べ
て、画像処理部２ａの内部画素補間ブロック３ａに深度
値生成ブロック３１が付加されている点、画像メモリ１
２ａに深度値バッファ１６が付加されている点が異な
り、その他はほぼ同じである。

【００３９】図３において、画像処理部２ａは、それに
必要なポリゴンの頂点情報をジオメトリ演算により生成
するCPU １とホストバスで接続されており、画像メモリ
１２ａのリード／ライトを行い、ディスプレイ装置１９
に描画信号を供給するものである。この画像処理部２ａ
は、例えば１個の半導体チップに形成されており、内部
画素補間ブロック３ａ、メモリ制御ブロック８ａ、ディ
スプレイ制御装置１８を有する。

【００４０】画像メモリ１２ａは、フレームを構成する
全画素データを格納できるだけの容量を持った第１のカ
ラーバッファ１３、補助用の第２のカラーバッファ１
４、識別ID格納バッファ１５および深度値バッファ１６
から構成される。

【００４１】画像処理部２ａの内部画素補間ブロック３
ａは、CPU からポリゴンの頂点データを受け取ると、座
標生成ブロック４でポリゴンを構成する各画素のディス
プレイ座標X,Y を生成し、カラー値生成ブロック５で各
画素のカラー値データScをそれぞれ内部補間して生成
し、深度値生成ブロック３１で深度値を生成し、ポリゴ
ン被覆率算出ブロック６で各画素のポリゴン被覆率Cov
を生成し、この被覆率Cov を用いて識別ID付与ブロック
７で各画素のエッジ判定を行い、その判定結果に基づい
て各画素に対して適切な識別IDを付加する。

【００４２】図４は、図３中のポリゴン被覆率算出ブロ
ック６で生成する被覆率Cov を説明するために示す図で
ある。

【００４３】図４において、４１はポリゴン、４２は画
素を表しており、本例では、ポリゴン４１は２１個の画
素４２を占めている（２１個の画素２は被覆率が０％以
上）。各画素４２中の黒丸で示された画素は被覆率Cov
が１００％（被覆率１）、それ以外の罫線で塗り潰され
た画素は被覆率Cov が１００％未満である。

【００４４】前記識別ID付与ブロック７は、図４中の黒
丸で示された被覆率１の画素とそれ以外の罫線で塗り潰
された画素のそれぞれに対して別々の識別IDを付加する
ものであり、本例では、被覆率１の画素に対して識別ID
=０、それ以外の罫線で塗り潰された画素に対して識別
ID＝１を与える。

【００４５】識別IDとして与える数値は、３つ以上のポ
リゴンが重なる場合でも識別可能とするために、ポリゴ
ン毎に可変にすることができる。また、実際にどのよう
な数値をIDとして与えるかはポリゴンやオブジェクト毎
に可変である。

【００４６】上記したようにポリゴンを構成する各画素
に対して内部画素補間ブロック３ａで生成された各画素
のデータ（座標、カラー値、深度値、被覆率、識別ID）
はメモリ制御ブロック８ａへ送られる。

【００４７】画像処理部２ａのメモリ制御ブロック８ａ
は、アドレス生成ブロック９、カラー混合ブロック１０
および深度値・識別ID比較ブロック３２を有する。上記
アドレス生成ブロック９は、画素の座標データから画像
メモリ１２ａの各バッファ１３〜１５、３３に対して対
象画素のデータを格納するアドレスを生成する。そし
て、この計算されたアドレスに基づいて画像メモリ１２
ａにアクセスしてデータの書き込み／読み出しを行う。
ここで、画像メモリ１２ａの各バッファ１３〜１５、３
３は、画像の１フレーム分の処理の先頭で適切な値に初
期化することが可能である。

【００４８】画像メモリ１２ａは、カラムサイズ（１組
のロウアドレスとカラムアドレスで指定されるデータサ
イズ）が３２ビットとなっており、３２ビットのデータ
バス幅でメモリ制御ブロック８ａと接続されている。

【００４９】したがって、１画素当りのカラー値が３２
ビット長である場合、１回のアクセスで第１のカラーバ
ッファ１３または第２のカラーバッファ１４から１画素
分のカラー値を読み書き可能である。同様に、１画素当
りの深度値が３２ビット長である場合、１回のアクセス
で１画素分の深度値データを読み書き可能である。

【００５０】なお、本例における画像処理部２ａは、深
度値データのサイズを３２ビット長や２４ビット長など
に任意に変えることが可能であり、深度値を２４ビット
長とした場合、１カラムの中で余った８ビットは先の識
別IDを格納するために使うことが可能である。

【００５１】図５は、図３中の画像処理部２ａにおいて
深度値と識別IDを同時にアクセスするために深度値を２
４ビット長とした場合のカラム構成を示す。図中、太枠
５１で囲まれた２４ビット領域は深度値格納領域、太枠
５２で囲まれた８ビット領域は識別ID格納領域である。

【００５２】このようなカラムフォーマットにより、深
度データと識別IDを一回のアクセスで同時に読み書き可
能である。また、上記の余った８ビットは、アンチエイ
リアス処理を行わない場合にはステンシルバッファとし
て使うことも可能である。

【００５３】図６は、図３中の画像処理部２ａのメモリ
制御ブロック８ａによる画像メモリ更新処理の一例を示
すフローチャートである。

【００５４】まず、処理１（ソースデータの受け取りと
メモリアドレス計算）では、図３中の内部画素補間ブロ
ック３ａから座標、カラー値、深度値、被覆率および識
別IDが送られてくる。この内部画素補間ブロック３ａか
ら送られてきたデータ全般を、便宜上、ソースデータと
呼ぶ。

【００５５】次に、処理２（深度バッファ、識別IDバッ
ファのリード）では、受け取った座標からバッファ毎の
格納先アドレスを生成し、その画素に対応する深度値と
識別IDを画像メモリ１２ａから読み出す。この画像メモ
リ１２ａに書き込まれているデータ全般を、便宜上、デ
ィスティネーションデータと呼ぶ。

【００５６】次に、分岐処理３（識別ID比較）では、ソ
ースとディスティネーションの深度値が揃った時点で、
図３中の深度値・識別ID比較ブロック３２で識別ID比較
を行う。この深度値・識別ID比較ブロック３２は、後述
する深度値比較も実行することが可能であり、第１のカ
ラーバッファの更新を決定するブロックである。上記識
別IDは、ポリゴン単位で割り当てる値を変えることが可
能であるが、ここでの処理では、辺上の画素にはIDとし
て数値１、そうでない内部の画素には数値０が割り当て
られているものとする。

【００５７】上記分岐処理３では、対象とする画素のソ
ースとディスティネーションの識別IDが共に１であるか
否かを検査し、YES の場合には処理５に進み、NOの場合
には分岐処理４（深度値比較）に進む。つまり、識別ID
の比較は、対象とする画素が２つのポリゴンの共有辺上
に存在し、もう一方のポリゴンデータが第２のカラーバ
ッファ１４に書き込まれているかどうかを検査するもの
である。

【００５８】処理５に進んだ場合は、第１のカラーバッ
ファ１３の更新を行う。新たに第１のカラーバッファ１
３に書き込むカラー値Cdは次のように算出する。

【００５９】まず、処理５（第２のカラーバッファのリ
ード）で第２のカラーバッファ１４からカラー値を読み
出す。次に、処理６（カラー混合処理）では、処理５で
読み出したカラー値DcとソースのカラーScをカラー混合
ブロック１０でブレンドしてカラー値Cdを算出する。こ
の場合、ソースの被覆率をCov とすると、以式（２）の
ように表される。

【００６０】 Cd = Sc ×Cov ＋Dc×( 1 −Cov) …（２）次に、処理７（第１のカラーバッファと第２のカラーバ
ッファの更新）では、上式（２）で得られたカラー値Cd
を第１のカラーバッファ１３に書き込み、また、第２の
カラーバッファ１４にも書き込む。

【００６１】次に、分岐処理８（深度値比較）では、上
記処理と並行して、ソースとディスティネーションの深
度値比較も行う。この結果、ソースの深度値がディステ
ィネーションの深度値よりも視点に近い値であった場合
(YES) には、次の処理９（深度バッファの更新）で上記
ソースの深度値を深度値バッファ３３に書き込み、そう
でない場合(NO)には、深度値バッファ３３の更新は行わ
ない。識別IDバッファの更新は必ずしも必要ないが、エ
ッジ上の画素に割り当てられているID以外の値に書き換
えてもよい。以上の処理が終了すると、処理１に戻り、
新たなソースデータを待つ。

【００６２】一方、前記分岐処理４において、深度値比
較を行い、ソースデータの深度値がディスティネーショ
ンのそれよりも視点に近い値を指している場合(YES) に
は、処理１０に進む。そうでない場合(NO)には、ソース
データを全て破棄し、処理１に戻り、新たなソースデー
タを待つ。

【００６３】上記処理１０（第２のカラーバッファリー
ド）に進んだ場合には、第１のカラーバッファ１３の更
新のための手続きを行う。まず、処理５と同様に、第２
のカラーバッファ１４からカラー値を読み出す。

【００６４】次に、処理１１（カラー混合処理）では、
第２のカラーバッファ１４から読み出したカラー値とソ
ースのカラー値をソースデータのポリゴン被覆率に応じ
て式（２）と同様に混合し、混合カラー値Cdを生成す
る。

【００６５】次に、処理１２（第１のカラーバッファと
第２のカラーバッファの更新）では、混合カラー値Cdを
第１のカラーバッファ１３に書き込み、同時にソースカ
ラー値Scを第２のカラーバッファ１４に書き込む。

【００６６】また、処理１３（深度バッファと識別IDバ
ッファの更新）では、ソースの深度値を深度値バッファ
１６に書き込み、ソースの識別IDを識別IDバッファ１５
に書き込む。この処理が終了すると、処理１に戻り、新
たなソースデータを待つ。

【００６７】図７および図８は、第２の実施形態の画像
処理装置を用いた動作例として、２つのトライアングル
ＡとＢを順に描画する際におけるトライアングルＡの描
画動作（図７）およびトライアングルＢの描画動作（図
８）を説明するために示している。

【００６８】なお、この処理の前には、深度値バッファ
１６は全て最奥値を表わす値に初期化されており、二つ
のカラーバッファ１３、１４は適当な背景値に初期化さ
れているとする。

【００６９】最初にトライアングルＡを描画する。この
際、トライアングルＡは図７中に太線で示した１８個の
画素を占めている。この描画対象の１８個の画素に対し
て、画素が辺上に存在するかどうかで別々の識別ID（本
例では、辺上の画素にはID＝１、それ以外の内部画素に
はID＝０）が付与されている。これらの１８個の画素
は、全て、図６中の分岐処理４で第１のカラーバッファ
１３の更新と第２のカラーバッファ１４の更新が決定さ
れる。

【００７０】次に、トライアングルＢを描画する。この
際、トライアングルＢは図８中に太線で示した２２個の
画素を占めている。この描画対象の２２個の画素に対し
て、画素が辺上に存在するかどうかで別々の識別ID（本
例では、辺上の画素にはID＝１、それ以外の内部画素に
はID＝０）が付与されている。

【００７１】この２２個の画素のうち図８中にＣで示さ
れた７画素は、トライアングルＡとトライアングルＢで
共通の描画画素である。これら７つの画素は、図６中の
分岐処理３における識別IDの検査において第１のカラー
バッファ１３の更新が決定される。そして、第２のカラ
ーバッファ１４に記録されているトライアングルＡのカ
ラーとソースカラーであるトライアングルＢのカラーが
混合され、その混合結果が第１のカラーバッファ１３に
書き込まれるとともに第２のカラーバッファ１４にも書
き込まれる。

【００７２】トライアングルＢの残り１５個の画素は、
全て、図６の分岐処理４における深度値比較テストによ
り第１のカラーバッファ１３と第２のカラーバッファ１
４の更新が決定される。

【００７３】画像処理部２ａのメモリ制御ブロック８ａ
は、１フレーム分の処理が終了した時点で第１のカラー
バッファ１３のデータを読み出し、そのデータをディス
プレイ制御装置１８に出力する機能を有する。

【００７４】ディスプレイ制御装置１８は、画像を表示
するためのカラー情報や同期信号を外付けのディスプレ
イ装置１９に出力する機能を備えている。

【００７５】

【発明の効果】上述したように本発明の画像処理装置に
よれば、従来のアンチエイリアス処理を行う際に問題と
なっていたポリゴンの共通辺上における混合処理を工夫
することにより、アンチエイリアス処理による描画品質
を改善することができる。また、その際に追加されるハ
ードウェアリソースは、オーバーサンプリング手法等の
他の手段に比べて比較的少なく済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の
一例を示すブロック図。

【図２】図１中のポリゴン被覆率算出ブロックで生成す
るポリゴン被覆率Cov を説明するために示す図。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の
一例を示を示すブロック図。

【図４】図３中のポリゴン被覆率算出ブロックで生成す
る被覆率Cov を説明するために示す図。

【図５】図３中の画像処理装置において深度値と識別ID
を同時にアクセスするために深度値を２４ビット長とし
た場合のカラム構成を示すフォーマット。

【図６】図３中の画像処理装置のメモリ制御ブロックに
よる画像メモリ更新処理の一例を示すフローチャート。

【図７】第２の実施形態の画像処理装置を用いて２つの
トライアングルＡとＢを順に描画する際におけるトライ
アングルＡの描画動作を説明するために示す図。

【図８】第２の実施形態の画像処理装置を用いて２つの
トライアングルＡとＢを順に描画する際におけるトライ
アングルＢの描画動作を説明するために示す図。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ２…画像処理部３…内部画素補間ブロック４…座標生成ブロック５…カラー値生成ブロック６…ポリゴン被覆率算出ブロック７…識別ID生成ブロック８…メモリ制御ブロック９…アドレス生成ブロック１０…カラー混合ブロック１１…識別ID比較ブロック１２…画像メモリ１３…第１のカラーバッファ１４…第２のカラーバッファ１５…識別IDバッファ１６…ディスプレイ制御装置１７…ディスプレイ装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリゴンを構成する画素のデータを格納
するために設けられ、カラー値格納用の第１のカラーバ
ッファおよび第２のカラーバッファならびに識別ID格納
用の識別ID格納バッファを含んだ画像メモリと、各画素に対してポリゴンのエッジ上に存在しているかど
うかを識別するための識別IDを付与する識別ID付与手段
と、前記画素毎の識別IDを前記識別ID格納バッファに格納す
る識別ID格納手段と、前記各画素のカラー値、ポリゴン被覆率および識別IDを
受け取り、画素のカラー値とその画素に対応する前記第
２のカラーバッファ上のアドレスに格納されたカラー値
に基づいて、これらを画素のポリゴン被覆率に応じて混
合して最終的なカラー値を決定して前記第１のカラーバ
ッファに格納する際、ポリゴンを構成する画素がエッジ
上に存在している場合には、その画素に対応する前記識
別ID格納バッファ上のアドレスに格納されている識別ID
を読み出して識別IDを比較し、識別IDが一致した場合に
は前記第１のカラーバッファに格納するカラー値または
前記ポリゴンのカラー値を前記第２のカラーバッファに
格納し、前記識別IDが一致しなかった場合には前記ポリ
ゴンのカラー値を前記第２のカラーバッファに格納する
カラー値格納手段とを具備することを特徴とする画像処
理装置。
【請求項２】前記ポリゴンの頂点データを受け取り、
ポリゴンを構成する各画素の座標、カラー値およびポリ
ゴン被覆率を生成する手段と、前記座標から各画素データを格納すべき前記画像メモリ
の各バッファにおける格納先アドレスを計算して前記画
像メモリにアクセスすることを可能にするアドレス生成
手段とをさらに具備することを特徴とする請求項１記載
の画像処理装置。
【請求項３】ポリゴンを構成する画素のデータを格納
するために設けられ、カラー値格納用の第１のカラーバ
ッファおよび第２のカラーバッファならびに深度値格納
用の深度値バッファを含んだ画像メモリと、前記画素の深度値を受け取り、その画素に対応する前記
深度値バッファ上のアドレスに格納されている深度値を
読み出し、この２つの深度値の大小を比較する深度値比
較手段と、前記深度比較の結果に基づいて前記第１のカラーバッフ
ァの更新を行うか否かを判定し、各画素のカラー値およ
びポリゴン被覆率を受け取り、画素のカラー値とその画
素に対応する前記第２のカラーバッファ上のアドレスに
格納されたカラー値に基づいて、これらを画素のポリゴ
ン被覆率に応じて混合して最終的なカラー値を決定して
前記第１のカラーバッファに格納するカラー値格納手段
とを具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】前記ポリゴンの頂点データを受け取り、
ポリゴンを構成する各画素の座標、カラー値、深度値お
よびポリゴン被覆率を生成する手段と、前記座標に基づいて画素データを格納すべき前記画像メ
モリの各バッファにおける格納先アドレスを計算して前
記画像メモリにアクセスすることを可能にするアドレス
生成手段をさらに具備することを特徴とする請求項３記
載の画像処理装置。
【請求項５】前記カラー値格納手段は、前記画素の深度値がその画素に対応する前記深度値バッ
ファ上のアドレスに格納された深度値よりも視点に近い
値であった場合に前記第１のカラーバッファを更新し、
重なり合う画素の中で最も視点に近い画素の深度値を前
記深度バッファに格納し、重なり合うポリゴンの中で最
も視点に近い画素のカラー値または前記第１のカラーバ
ッファに格納するカラー値を前記第２のカラーバッファ
に格納することを特徴とする請求項３記載の画像処理装
置。
【請求項６】前記各画素に対してポリゴンのエッジ上
に存在しているかどうかを識別するための識別IDを付与
する識別ID付与手段と、前記識別ID格納用の識別ID格納バッファと、前記画素毎の識別IDを前記識別ID格納バッファに格納す
る識別ID格納手段とをさらに具備し、前記カラー値格納手段は、前記深度比較の結果および前
記識別IDに基づいて、前記第１のカラーバッファの更新
を行うか否かを判定することを特徴とする請求項３記載
の画像処理装置。
【請求項７】前記カラー値格納手段は、前記画素がエッジ上に存在している場合には、その画素
に対応する前記識別ID格納バッファ上のアドレスに格納
されている識別IDを参照し、該識別IDが一致した場合に
は前記第１のカラーバッファに格納するカラー値または
前記ポリゴンのカラー値を前記第２のカラーバッファに
格納し、前記識別IDが一致しなかった場合には前記ポリ
ゴンのカラー値を前記第２のカラーバッファに格納する
ことを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
【請求項８】前記画素の深度データと前記識別IDを同
時にアクセスすることが可能であることを特徴とする請
求項６または７記載の画像処理装置。
【請求項９】前記カラー値格納手段は、前記ポリゴンを構成する画素の識別IDとその画素に対応
する前記識別ID格納バッファ上のアドレスに格納された
識別IDが共にポリゴンエッジ上にあることを示す値であ
り、かつ、一致するか否かを比較し、前記深度比較の結果および前記識別ID比較の結果に基づ
いて、前記第１のカラーバッファの更新を行うか否かを
判定することを特徴とする請求項８記載の画像処理装
置。
【請求項１０】前記識別ID付与手段は、前記ポリゴンまたは複数のポリゴン群によって構成され
るオブジェクト毎に前記識別IDを可変とすることを特徴
とする請求項１または６記載の画像処理装置。
【請求項１１】前記識別ID付与手段は、前記ポリゴンを構成する各画素に対してポリゴンのエッ
ジ上に存在しているかどうかを、前記ポリゴン被覆率が
100%であるか否かによって判定することを特徴とする請
求項１または６記載の画像処理装置。
【請求項１２】前記第１のカラーバッファに格納され
ている画素のカラーデータを読み出し、これに基づいて
ディスプレイ装置に表示するために必要なカラー値およ
び同期信号を生成するディスプレイ制御装置をさらに具
備することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１
項に記載の画像処理装置。