JP2005128173A - Figure drawing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、R、G、B3原色を発光させる各サブピクセルを個別に制御して図形を描画する図形描画装置に関し、特に図形描画装置において表示される図形の画質を改善するための技術に関する。 The present invention relates to a graphic drawing apparatus that draws a graphic by individually controlling each subpixel that emits R, G, and B3 primary colors, and more particularly to a technique for improving the image quality of a graphic displayed in the graphic drawing apparatus.
従来の図形描画装置に使用されるディスプレイ(例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ)の表示画面は、R、G、B3原色の発光素子をこの順序で1方向に繰返し配列して形成されている。
ここで、各発光素子は、サブピクセルと呼ばれ、R、G、Bの3つのサブピクセルによって1ピクセル(1画素)を構成する。
A display screen of a display (for example, a liquid crystal display or a plasma display) used in a conventional graphic drawing apparatus is formed by repeatedly arranging light emitting elements of R, G, and B3 primary colors in this order in one direction.
Here, each light emitting element is called a sub pixel, and one pixel (one pixel) is constituted by three sub pixels of R, G, and B.
通常、上記ディスプレイにおいては、1ピクセルを単位として表示が行われる。しかし、携帯電話等のモバイル端末では、搭載できるディスプレイの面積が小さく、その中に文字や図形を小さく表示しようとすると、解像度の低さから斜線にシャギーが発生しやすい。
この対策の技術として、ディスプレイの表示画面に配列されたR、G、Bの各サブピクセルを個別に制御することで、単なるピクセル単位の表示よりも見やすさを向上させる技術が特許文献1に開示されている。
Usually, the display is performed in units of one pixel. However, in a mobile terminal such as a mobile phone, the area of a display that can be mounted is small, and if a character or a figure is to be displayed in a small size, shaggy is likely to occur in a diagonal line due to low resolution.
As a countermeasure technique,
以下、上記特許文献において開示されている技術を図6〜10を用いて説明する。以下、「A」という英文字を表示画面に描画する場合を例として取り上げる。
図6は、1画素を構成するR、G、B3つのサブピクセルが表示画面において形成する繰返し配列を示す図である。図6における横方向(RGB3つのサブピクセルの配列方向)を第1の方向といい、これに直交する縦方向を第2の方向という。表示画面においては、上記R、G、B3つのサブピクセルの繰返し配列が図6に示す第2の方向に複数並べられている。
Hereinafter, the technique disclosed in the above patent document will be described with reference to FIGS. Hereinafter, a case where an English letter “A” is drawn on the display screen will be taken as an example.
FIG. 6 is a diagram showing a repetitive arrangement formed by three R, G, and B sub-pixels constituting one pixel on the display screen. The horizontal direction (arrangement direction of three RGB subpixels) in FIG. 6 is referred to as a first direction, and the vertical direction orthogonal to the horizontal direction is referred to as a second direction. On the display screen, a plurality of repetitive arrays of the R, G, and B subpixels are arranged in the second direction shown in FIG.
なお、3つのサブピクセルの配列順は、RGBの順でない、他の配列順であってもよい。
図7は、「A」という英文字をピクセル単位で描画した場合における表示画面の表示の例を示す。この例では、縦横7ピクセルずつの領域に、「A」という文字を表示している。
Note that the arrangement order of the three sub-pixels may be other arrangement orders other than the RGB order.
FIG. 7 shows an example of display on the display screen when the English letter “A” is drawn in units of pixels. In this example, the letter “A” is displayed in an area of 7 pixels vertically and horizontally.
これに対して、サブピクセル単位で上記英文字を描画した場合における表示画面の表示の例を図8に示す。図8の表示においては、RGBそれぞれのサブピクセルを、1ピクセルと見なし、横方向に21(=7×3)サブピクセル、縦方向に7ピクセルとった領域に、「A」という文字を表示している。
しかし、このまま表示すると、色むらが発生するため、図9に示すような、係数による、フィルタリング処理が表示画面に配列される各サブピクセルに対して施される。図9は、輝度に対する係数を示しており、処理対象となる中心の注目サブピクセルでは、3/9倍、その隣のサブピクセルでは、2/9倍、さらにその隣のサブピクセルでは、1/9倍、というように係数を乗じることにより、処理対象となるサブピクセルの輝度を調整する。
On the other hand, FIG. 8 shows an example of display on the display screen when the above-mentioned English characters are drawn in sub-pixel units. In the display of FIG. 8, each subpixel of RGB is regarded as one pixel, and the character “A” is displayed in an area having 21 (= 7 × 3) subpixels in the horizontal direction and 7 pixels in the vertical direction. ing.
However, if display is performed as it is, color unevenness occurs, and therefore, filtering processing using coefficients as shown in FIG. 9 is performed on each subpixel arranged on the display screen. FIG. 9 shows a coefficient for luminance. The center target subpixel to be processed is 3/9 times, the adjacent subpixel is 2/9 times, and the adjacent subpixel is 1/9 times. The luminance of the sub-pixel to be processed is adjusted by multiplying the coefficient such as 9 times.
このように、サブピクセル単位で描画した文字をフィルタリング処理して表示することで、斜線表示のシャギーが目立たなくなり、高品質な表示を実現することが可能となる。
上記従来技術は、ピクセル単位の描画と比較して第1の方向における描画の精度を3倍にすることで、より高精細の文字の描画を可能としている。この従来技術は、一般的なグラフィックス描画(直線、ポリゴン等)においても適用することができる。
In this way, by filtering and displaying characters drawn in units of sub-pixels, shaggy shading is not noticeable, and high-quality display can be realized.
The above-described prior art enables higher-definition character drawing by triple the drawing accuracy in the first direction compared to pixel-by-pixel drawing. This prior art can also be applied to general graphics drawing (straight lines, polygons, etc.).
たとえばピクセル単位で描画すると図10(a)のように表示画面に表示される斜線の描画も、サブピクセル単位で描画して、適宜フィルタリング処理を行なうことにより、図10(b)のようにシャギーのない斜線の描画を表示画面に表示することができる。
しかしながら、上記従来技術を用いて図11(a)(b)(c)のような第2の方向に平行な直線や点を描画した場合に以下に示す問題が生じる。
例えば、ピクセル単位で直線を描画した場合、図11(b)のようなG(緑)を発光するサブピクセルを中央にした配列になるのが通常であるが、上記の従来技術を用いた場合、サブピクセル単位で直線の両端の各頂点の描画位置が決定され、決定された各頂点の描画位置に基づいて、各頂点間を補間する補間直線を描画する各サブピクセルが決定されるため、図11(a)や(c)に示すように、直線を描画するR、G、Bの各サブピクセルの配列順がそれぞれ異なる場合が生じる。
However, the following problems occur when a straight line or a point parallel to the second direction as shown in FIGS. 11A, 11B, and 11C is drawn using the above-described conventional technique.
For example, when a straight line is drawn in units of pixels, it is normal to have an array with G (green) emitting sub-pixels at the center as shown in FIG. Since the drawing positions of the vertices at both ends of the straight line are determined in units of subpixels, and the subpixels for drawing the interpolation line that interpolates between the vertices are determined based on the determined drawing positions of the vertices, As shown in FIGS. 11A and 11C, the arrangement order of R, G, and B subpixels for drawing a straight line may be different.
具体的には、直線の両端の各頂点について決定された描画位置が、B(青)を発光するサブピクセル上である場合、描画幅を所定方向に2サブピクセル分だけ拡張した補間直線は、図11(a)に示すようになり、直線の両端の各頂点について決定された描画位置が、R(赤)を発光するサブピクセル上である場合、描画幅を所定方向に2サブピクセル分だけ拡張した補間直線は、図11(b)に示すようになり、直線の両端の各頂点について決定された描画位置が、G(緑)を発光するサブピクセル上である場合、描画幅を所定方向に2サブピクセル分だけ拡張した補間直線は、図11(c)に示すようになる。 Specifically, when the drawing position determined for each vertex at both ends of the straight line is on a sub-pixel that emits B (blue), an interpolation straight line obtained by extending the drawing width by two sub-pixels in a predetermined direction is As shown in FIG. 11A, when the drawing positions determined for the vertices at both ends of the straight line are on sub-pixels that emit R (red), the drawing width is set to the amount of two sub-pixels in a predetermined direction. The extended interpolation straight line is as shown in FIG. 11B, and when the drawing position determined for each vertex of the straight line is on a sub-pixel emitting G (green), the drawing width is set to a predetermined direction. The interpolation straight line extended by two subpixels is as shown in FIG.
このように、各補間直線を描画するR、G、Bの各サブピクセルの配列順の異なる場合において、各補間直線が表示画面のマクロな範囲において連続して描画されると、ピクセル単位で描画された場合に比べて、視覚的な発色の差異(発色が弱化や本来の色とのズレ)が認められやすくなるという問題が生じる。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、一般的なグラフィックス描画において、直線や点を描画する場合に、直線や点を描画するR、G、Bの各サブピクセルの配列順がそれぞれ異なることに起因して生じる画質上の問題を回避する図形描画装置を提供することを目的とする。
As described above, when the arrangement order of R, G, and B sub-pixels for drawing each interpolation line is different, if each interpolation line is drawn continuously in the macro range of the display screen, drawing is performed in units of pixels. As compared with the case where it is applied, there arises a problem that a difference in visual coloring (weakening of coloring or deviation from the original color) is easily recognized.
The present invention has been made in view of the above problems, and in general graphics drawing, when drawing straight lines and points, an array of R, G, and B sub-pixels that draw straight lines and points. It is an object of the present invention to provide a graphic drawing apparatus that avoids problems in image quality caused by different orders.
上記課題を解決するために、本発明は、描こうとする図形の頂点座標を入力し、図形をディスプレイに描画する図形描画装置であって、前記ディスプレイの表示画面には、多数のピクセルが配列され、各ピクセルは、3原色の各色のサブピクセルの所定順序の配列からなり、前記表示画面は、サブピクセルを単位座標とする座標系を構成しており、前記図形描画装置は、描こうとする図形の頂点座標の入力を受取る受取手段と、受取った頂点座標の数値から、発光させるべきサブピクセルを仮決めする仮決め手段と、仮決めしたサブピクセルが、予め定められた1の基準色であるか否かを判定する判定手段と、判定が肯定的な場合に、仮決めしたサブピクセルを発光させるべきサブピクセルと決定し、判定が否定的な場合に、仮決めしたサブピクセルが属するピクセル若しくはその近傍のピクセル中の、前記基準色と同一の発光色であるサブピクセルを発光させるべきサブピクセルと決定する決定処理を行なう決定手段とを備える。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a figure drawing apparatus for inputting a vertex coordinate of a figure to be drawn and drawing the figure on a display, and a plurality of pixels are arranged on the display screen of the display. Each pixel is composed of an array of sub-pixels of each of the three primary colors in a predetermined order, and the display screen constitutes a coordinate system having sub-pixels as unit coordinates. Receiving means for receiving the coordinates of the vertexes, temporarily determining means for temporarily determining the subpixels to be lit based on the received numerical values of the vertex coordinates, and the temporarily determined subpixels are a predetermined reference color. A determination means for determining whether or not, and if the determination is affirmative, the tentatively determined subpixel is determined as a subpixel to be emitted, and if the determination is negative, the tentatively determined subpixel is determined Kuseru is in belongs pixels or in the vicinity pixel, and a determination means for performing determination processing for determining the sub-pixels to be lit subpixel of the same luminescent color and the reference color.
本発明は、上述の構成を備えることにより、頂点を描画するサブピクセルが、常に3原色のうちの所定の基準色を発光するサブピクセルとなるように制御されるので、直線や点を描画するR、G、Bの各サブピクセルの配列順がそれぞれ異なることに起因して生じる画質上の問題を回避することができる。
ここで、前記決定手段は、前記判断が否定的な場合に、前記各色のサブピクセルの配列方向において、決定したサブピクセルと隣接しているサブピクセルのうち、前記基準色と同一の発光色であるサブピクセルを発光させるべきサブピクセルと決定することとしてもよい。
Since the present invention is provided with the above-described configuration, the sub-pixel for drawing the vertex is controlled to always be a sub-pixel for emitting a predetermined reference color among the three primary colors, so that a straight line or a point is drawn. It is possible to avoid image quality problems caused by the arrangement order of the R, G, and B subpixels being different.
In this case, when the determination is negative, the determination means uses the same emission color as the reference color among the subpixels adjacent to the determined subpixel in the arrangement direction of the subpixels of each color. A certain subpixel may be determined as a subpixel to emit light.
これにより、所定の基準色を発光するサブピクセルが、最初に選択されたサブピクセルの位置に隣接しているサブピクセルから選択されるので、各頂点座標の位置を入力時に意図された位置からほとんど移動させることなく、直線や点を描画するR、G、Bの各サブピクセルの配列順がそれぞれ異なることに起因して生じる画質上の問題を回避することができる。 As a result, sub-pixels that emit a predetermined reference color are selected from sub-pixels adjacent to the position of the first selected sub-pixel, so that the position of each vertex coordinate is almost from the position intended at the time of input. Without moving, it is possible to avoid image quality problems caused by different arrangement orders of R, G, and B sub-pixels that draw straight lines and points.
ここで、前記受取手段は、描こうとする図形の種類の入力を受取り、前記決定手段は、受取った図形の種類が直線又は点である場合に限り、前記決定処理を行うこととしてもよい。
これにより、描画する図形が、R、G、Bの各サブピクセルの配列順に起因する画質上の問題が発生しやすい点や直線の場合に限って、サブピクセルの決定処理を実行させることができるので、無駄な処理を行なわせることなく、直線や点を描画するR、G、Bの各サブピクセルの配列順がそれぞれ異なることに起因して生じる画質上の問題を回避することができる。
Here, the receiving means may receive an input of the type of graphic to be drawn, and the determining means may perform the determining process only when the received graphic type is a straight line or a point.
As a result, the sub-pixel determination process can be executed only when the figure to be drawn is a point or straight line that is likely to cause image quality problems due to the arrangement order of the R, G, and B sub-pixels. Therefore, it is possible to avoid image quality problems caused by different arrangement orders of the R, G, and B sub-pixels for drawing a straight line or a point without performing unnecessary processing.
ここで、前記決定手段は、受取った図形の種類が直線である場合に、受取った直線の各頂点座標に基づいて直線の傾きの絶対値を算出する算出手段と、算出した傾きの絶対値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する傾き判定手段とを有し、前記決定手段は、前記絶対値が所定の閾値よりも大きい場合に限り、前記決定処理を行うこととしてもよい。
これにより、R、G、Bのサブピクセルの配列方向に対して視覚的な発色の差異が認められやすい方向(例えば、垂直方向)の直線に対してのみ、サブピクセルの決定処理を実行させることができるので、R、G、Bの各サブピクセルの配列順がそれぞれ異なることに起因して生じる画質上の問題を、少ない処理負荷で効率的に回避することができる。
Here, when the received graphic type is a straight line, the determining means calculates a straight line slope absolute value based on each vertex coordinate of the received straight line, and the calculated slope absolute value is Inclination determining means for determining whether or not the predetermined value is larger than a predetermined threshold, and the determining means may perform the determining process only when the absolute value is larger than the predetermined threshold.
As a result, the sub-pixel determination process is executed only for a straight line in a direction (for example, the vertical direction) in which a visual color difference is easily recognized with respect to the arrangement direction of the R, G, and B sub-pixels. Therefore, it is possible to efficiently avoid the image quality problem caused by the arrangement order of the R, G, and B sub-pixels being different.
本発明の実施の形態に係る図形描画装置は、図形描画装置のディスプレイにおいて、1ピクセルを構成するR、G、Bの各サブピクセルを個別に制御して図形の描画を行う図形描画装置であって、ディスプレイの表示画面に描画する図形の各頂点について、決定された頂点座標を、当該頂点座標に対応するサブピクセルの発光素子の種類がそれぞれ一致するように微調整することにより、R、G、Bの各サブピクセルの配列順がそれぞれ異なる直線や点がマクロに描画されることによる画質上の問題を、回避することが可能な図形描画装置である。
<構成>
図1は本発明の実施の形態に係る図形描画装置100の全体構成を示す機能ブロック図である。図形描画装置100は、プロセッサ部101、描画処理部102、ワークメモリ103、表示デバイス104から構成される。
A graphic drawing apparatus according to an embodiment of the present invention is a graphic drawing apparatus that draws a graphic by individually controlling each of R, G, and B sub-pixels constituting one pixel in a display of the graphic drawing apparatus. Then, by finely adjusting the determined vertex coordinates of the vertices of the graphic drawn on the display screen of the display so that the types of the light emitting elements of the subpixels corresponding to the vertex coordinates match, R, G , B is a graphic drawing apparatus capable of avoiding the problem of image quality caused by drawing a straight line or a point in which the order of arrangement of the sub-pixels is different in a macro.
<Configuration>
FIG. 1 is a functional block diagram showing an overall configuration of a
図形描画装置100は、ハードウェアとしてはCPU、ROM、RAM、ハードディスク、入力装置、液晶ディスプレイ等から構成され、ROM又は上記ハードディスクには、コンピュータプログラムが記憶され、上記CPUが、上記コンピュータプログラムに従って動作することにより、上記装置は、その機能を達成する。
プロセッサ部101は、描画図形決定部1011、頂点座標スケール部1012、頂点座標修正部1013から構成される。
The
The
描画図形決定部101は、入力装置等(図外)を介してユーザーから描画する図形の種類と各頂点(描画する図形が直線の場合には、直線の両端)又は、各頂点を特定するための情報(例えば、図形の種類が「四角形」である場合における対角線の両端の頂点、四角形の中心位置と中心位置から各辺までの距離)の指定を受取り、受取った指定に基づいて、描画する図形を特定する各頂点座標を特定し、特定した各頂点座標に対して、座標変換、視野変換や陰面除去などのジオメトリ処理を施しつつ2次元空間に射影し、表示デバイス104の表示画面に表示させる図形の各頂点座標を決定し、決定した各頂座標と指定された図形の種類を頂点座標スケール部1012に出力する。
The drawing
これにより、指定された各頂点座標が、表示デバイス104のディスプレイの表示画面において、図6に示す第1の方向と第2の方向に配列され、R、G、B3つのサブピクセルから構成される各ピクセルの位置に対応付けられた座標に変換されて出力される。
ここで、指定される「図形の種類」には、例えば一般的な3Dグラフィックス機能の処理系であればポリゴン、直線、点などが含まれる。
Thereby, each designated vertex coordinate is arranged in the first direction and the second direction shown in FIG. 6 on the display screen of the
Here, the designated “type of figure” includes, for example, a polygon, a straight line, a point, and the like in the case of a processing system of a general 3D graphics function.
又、決定される頂点座標は、ピクセル単位に割り当てられた整数座標で表される座標あっても、あるいはそれ以上の精度を持つ浮動小数点等の形式で表される座標であってもかまわない。また、各頂点毎に色(例えばRGB値)を決定することが可能であり、この情報は後述する描画処理部102においてポリゴン等を着色していく際に用いられる。
頂点座標スケール部1012は、描画図形決定部101から入力された各頂点座標(ここでは、(x,y)とし、第1の方向をx軸、第2の方向をy軸とする。)を第1の方向に3倍精度で処理するために、頂点座標(x, y)を変換する処理を行い、処理後の座標(ここでは、(x',y')とする)と指定された図形の種類を頂点座標修正部1013に出力する。
Further, the determined vertex coordinates may be coordinates represented by integer coordinates assigned in pixel units, or may be coordinates represented in a form such as a floating point with higher accuracy. Further, it is possible to determine a color (for example, RGB value) for each vertex, and this information is used when coloring a polygon or the like in the
The vertex coordinate
頂点座標スケール部1012は、具体的には、以下の座標変換処理を行う。
頂点座標スケール部1012は、下記の式(数式1)によって座標変換処理後の頂点座標(x', y')を算出する。
(数式1)
x'={3x}、y' = {y}
ここで、{3x}は、「3x」の示す値に最も近い整数値を表し、{y}は、「y」の示す値に最も近い整数値を表すものとする。 例えば、「x=1.2」の場合には、「3x=3.6」となり、「{3x}=4」となる。
Specifically, the vertex coordinate
The vertex coordinate
(Formula 1)
x ′ = {3x}, y ′ = {y}
Here, {3x} represents an integer value closest to the value indicated by “3x”, and {y} represents an integer value closest to the value indicated by “y”. For example, in the case of “x = 1.2”, “3x = 3.6” and “{3x} = 4”.
この座標変換処理により、座標変換処理後の各頂点座標が、図6に示すようにR、G、B3つのサブピクセルの繰返し配列が第2の方向に複数並べられている表示デバイス104のディスプレイの表示画面において、各サブピクセルの位置に対応付けられた座標に変換されて出力される。
頂点座標修正部1013は、頂点座標スケール部1012から入力された図形の種類に応じて、頂点座標修正処理を行う。
With this coordinate conversion process, each vertex coordinate after the coordinate conversion process is displayed on the display of the
The vertex coordinate
具体的には、図形の種類が直線又は点である場合に、入力された頂点座標のx座標であるx'をそれに最も値が近い3の倍数に修正し、修正後の座標を描画処理部102に出力し、図形の種類が上記以外の場合には、x'を修正することなく、そのまま描画処理部102に出力する。
描画処理部102は、DDAセットアップ部1021、DDA部1022、第1の方向拡張部1023、フィルタリング部1024から構成される。
Specifically, when the type of figure is a straight line or a point, x ′, which is the x coordinate of the input vertex coordinate, is corrected to a multiple of 3 that is the closest to it, and the corrected coordinate is rendered as a drawing processing unit. If the figure type is other than the above, x ′ is output to the
The
DDAセットアップ部1021は、入力された各頂点座標等に基づいて、ポリゴンの形状や描画色等に関する勾配パラメータを算出し、DDA部1022に出力する。
DDA部1022は、前記DDAセットアップ部1021から入力された勾配パラメータに基づいて、DDA(Digital Differential Analyse)と呼ばれる線形補間手法を用いて、前景画像を構成するポリゴン等の内部や各頂点座標間を補間する直線(以下、「補間直線」という。)を描画する各サブピクセルを決定し、決定したサブピクセル(以下、「描画サブピクセル」という。)毎に及び背景画像を構成するサブピクセル毎に、RGB値で示される色情報と、α値を決定し、前景画像と背景画像の色情報を半透明合成する。
The
Based on the gradient parameter input from the
ここで、α値とは、前景画像と背景画像とを半透明合成する場合の前景画像の透過率を示す値のことをいい、0から1の何れかの値をとる。α値が0の場合には、前景画像が透明になり背景画像の色情報がそのまま半透明合成後の色情報となり、α値が1の場合には、前景画像が不透過になり、前景画像の色情報がそのまま半透明合成後の色情報となり、α値が0<α<1の場合には、前景画像の色情報と背景画像の色情報との加重平均が合成後の色情報となる。 Here, the α value refers to a value indicating the transmittance of the foreground image when the foreground image and the background image are translucently combined, and takes a value from 0 to 1. When the α value is 0, the foreground image becomes transparent, and the color information of the background image becomes the color information after the semi-transparent composition. When the α value is 1, the foreground image becomes opaque and the foreground image Is the color information after the semi-transparent composition, and when the α value is 0 <α <1, the weighted average of the color information of the foreground image and the color information of the background image becomes the color information after the composition. .
具体的には、各サブピクセルの、前景画像における色情報をRp(x',y')、Gp(x',y')、Bp(x',y')、前景画像におけるα値をα(x',y')、背景画像における色情報をRb(x',y')、Gb(x',y')、Bb(x',y')とすると、半透明合成後の色情報Ra(x',y')、Ga(x',y')、Ba(x',y')は、以下の算出式(数式2〜数式4)により算出される。
(数式2)
Ra(x',y')=Rp(x',y')×α(x',y')+Rb(x',y')×(1−α(x',y'))
(数式3)
Ga(x',y’)=Gp(x',y')×α(x',y')+Gb(x',y')×(1−α(x',y'))
(数式4)
Ba(x',y')= Bp(x',y')×α(x',y')+Bb(x',y')×(1−α(x',y'))
第1の方向拡張部1023は、前景画面を構成する各頂点座標及びそれらを結ぶ補間直線の描画幅を拡張する処理を行う。
Specifically, for each subpixel, color information in the foreground image is Rp (x ′, y ′), Gp (x ′, y ′), Bp (x ′, y ′), and α value in the foreground image is α. If the color information in the background image is Rb (x ′, y ′), Gb (x ′, y ′), and Bb (x ′, y ′), the color information after translucent synthesis Ra (x ′, y ′), Ga (x ′, y ′), and Ba (x ′, y ′) are calculated by the following calculation formulas (
(Formula 2)
Ra (x ′, y ′) = Rp (x ′, y ′) × α (x ′, y ′) + Rb (x ′, y ′) × (1−α (x ′, y ′))
(Formula 3)
Ga (x ′, y ′) = Gp (x ′, y ′) × α (x ′, y ′) + Gb (x ′, y ′) × (1−α (x ′, y ′))
(Formula 4)
Ba (x ′, y ′) = Bp (x ′, y ′) × α (x ′, y ′) + Bb (x ′, y ′) × (1−α (x ′, y ′))
The first
具体的には、描画サブピクセルの第1の方向に隣接するサブピクセル(以下、「第1隣接サブピクセル」という。)、第1隣接サブピクセルの第1の方向に隣接するサブピクセル(以下、「第2サブピクセル」という。)のそれぞれのRGB値が、描画サブピクセルのRGB値と同じ値になるように、各描画サブピクセルの第1及び第2隣接サブピクセルの色情報と、α値を決定し、前景画像と背景画像の色情報を半透明合成する。 Specifically, a subpixel adjacent in the first direction of the drawing subpixel (hereinafter referred to as “first adjacent subpixel”), a subpixel adjacent in the first direction of the first adjacent subpixel (hereinafter referred to as “first adjacent subpixel”). The color information of the first and second adjacent subpixels of each drawing subpixel and the α value so that each RGB value of “second subpixel” is the same value as the RGB value of the drawing subpixel. And color information of the foreground image and the background image is translucently synthesized.
図3(a)は、DDA部1022によって半透明合成された各描画サブピクセルの色情報に基づいて、補間直線を表示デバイス104に描画した場合の具体例を示す。
図3(b)は、DDA部1022及び第1の方向拡張部1023によってそれぞれ半透明合成された描画サブピクセル、第1及び第2隣接サブピクセルの色情報に基づいて、補間直線を表示デバイス104に描画した場合の具体例を示す。
FIG. 3A shows a specific example when an interpolation line is drawn on the
FIG. 3B illustrates an interpolation line displayed on the
フィルタリング部1024は、頂点座標スケール部1012によって第1の方向に3倍に拡張された各頂点座標に基づいて、描画されるべき図形を、1/3に縮小するとともに、色むらをなくすための輝度のフィルタリング処理を行う。
図2は、フィルタリング部1024の構成を示す機能ブロック図である。
フィルタリング部1024は、色空間変換部10241、輝度フィルタリング部10242、フィルタリング係数格納部10243、色差フィルタリング部10244、RGBマッピング部10245から構成される。
A
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating the configuration of the
The
色空間変換部10241は、DDA部1022及び第1の方向拡張部1023によって半透明合成された各サブピクセルの色情報に対して、色空間変換(YCbCr変換)を行う。具体的には、以下に示す数式5〜7により行う。
(数式5)
Y(x', y')=0.299×Ra(x', y')+0.587×Ga(x', y')+0.114×Ba(x', y')
(数式6)
Cb(x', y')=−0.1687×Ra(x', y')−0.3313×Ga(x', y')+0.5×Ba(x', y')
(数式7)
Cr(x', y')=0.5×Ra(x', y')−0.4187×Ga(x', y')+0.0813×Ba(x', y')
ここで、Y(x', y')は、処理対象のサブピクセル(以下、「注目サブピクセル」という。)における輝度、Cb(x', y')は、注目サブピクセルにおける青色差、Cr(x', y')は、注目サブピクセルにおける赤色差を表す。
The color
(Formula 5)
Y (x ′, y ′) = 0.299 × Ra (x ′, y ′) + 0.587 × Ga (x ′, y ′) + 0.114 × Ba (x ′, y ′)
(Formula 6)
Cb (x ′, y ′) = − 0.1687 × Ra (x ′, y ′) − 0.3313 × Ga (x ′, y ′) + 0.5 × Ba (x ′, y ′)
(Formula 7)
Cr (x ′, y ′) = 0.5 × Ra (x ′, y ′) − 0.4187 × Ga (x ′, y ′) + 0.0813 × Ba (x ′, y ′)
Here, Y (x ′, y ′) is the luminance in the sub-pixel to be processed (hereinafter referred to as “target sub-pixel”), Cb (x ′, y ′) is the blue difference in the target sub-pixel, Cr (X ′, y ′) represents the red color difference in the target sub-pixel.
輝度フィルタリング部10242は、フィルタリング係数格納部10243に格納されているフィルタリング係数を用いて、色空間変換されたY(x', y')に対して、輝度のフィルタリング処理を行う。
具体的には、以下に示す数式8を用いて注目サブピクセルにおける輝度のフィルタリング処理を行う。
(数式8)
Yoi=C1×Yi−2+C2×Yi−1+C3×Yi+C4×Yi+1+C5×Yi+2
ここで、Yoiは、フィルタリング処理後の注目サブピクセルにおける輝度を表し、「i」、「i−1」、「i+1」は、それぞれ、座標C、(x'−1, y')、(x'+1, y')を簡略して表したものであり、C1、C2、C3、C4、C5はフィルタリング係数格納部10243に格納されている各フィルタリング係数を表す。フィルタリング係数としては、例えば、C1=1/9、C2=2/9、C3=3/9、C4=2/9、C5=1/9を使用することができる。
The
Specifically, the luminance filtering process for the target sub-pixel is performed using Expression 8 shown below.
(Formula 8)
Yoi = C1 * Yi-2 + C2 * Yi-1 + C3 * Yi + C4 * Yi + 1 + C5 * Yi + 2
Here, Yoi represents the luminance in the target sub-pixel after the filtering process, and “i”, “i−1”, and “i + 1” are coordinates C, (x′−1, y ′), (x '+1, y'), and C1, C2, C3, C4, and C5 represent the respective filtering coefficients stored in the filtering
フィルタリング係数格納部10243は、C1、C2、C3、C4、C5の各フィルタリング係数を格納している。
色差フィルタリング部10244は、色空間変換されたCb(x', y')及びCr(x', y')に対して色差のフィルタリング処理を行う。具体的には、以下に示す数式9〜11を用いて、注目サブピクセルにおけるサブピクセル単位の色差をピクセル単位の色差に変換する。
(数式9)
Cb_ave(x', y')=(Cb(x'=3x, y'=y)+Cb(x'=3x+1, y'=y)+Cb(x'=3x+2, y'=y))/3
(数式10)
Cr_ave(x', y')=(Cr(x'=3x, y'=y)+Cr(x'=3x+1, y'=y)+Cr(x'=3x+2, y'=y))/3
ここで、Cb_ave(x', y')、Cr_ave(x', y')は、フィルタリング処理後の注目サブピクセルの青色差、赤色差をそれぞれ表す。
The filtering
The color
(Formula 9)
Cb_ave (x ′, y ′) = (Cb (x ′ = 3x, y ′ = y) + Cb (x ′ =
(Formula 10)
Cr_ave (x ′, y ′) = (Cr (x ′ = 3x, y ′ = y) + Cr (x ′ =
Here, Cb_ave (x ′, y ′) and Cr_ave (x ′, y ′) represent the blue color difference and the red color difference of the subpixel of interest after the filtering process, respectively.
RGBマッピング部10245は、輝度フィルタリング部10242、色差フィルタリング部10244によってそれぞれフィルタリング処理された後の、各注目サブピクセルにおける輝度、色差を色情報に逆変換し、逆変換した各色情報をワークメモリ103に記録する。
RGBマッピング部10245は、具体的には、以下に示す数式11〜数式13を用いて逆変換する処理を行う。
(数式11)
R(x', y')=Y(x'=3x, y')−1.402×Cr_ave(x', y')
(数式12)
G(x', y')=Y(x'=3x+1, y')−0.34414×Cb_ave(x', y') −0.71414×Cr_ave(3x'+2, y')
(数式13)
B(x', y')=Y(x'=3x+2, y')+1.772×Cr_ave(x', y')
ワークメモリ103は、逆変換された各注目サブピクセルにおける色情報を記憶している。
The
Specifically, the
(Formula 11)
R (x ′, y ′) = Y (x ′ = 3x, y ′) − 1.402 × Cr_ave (x ′, y ′)
(Formula 12)
G (x ′, y ′) = Y (x ′ =
(Formula 13)
B (x ′, y ′) = Y (x ′ =
The
表示デバイス104は、ディスプレイを備え、ワークメモリ103に記憶されている各色情報に基づいて、指定された図形をディスプレイに描画する。
<動作>
次に、頂点座標修正部1013が行う頂点座標修正処理の動作について説明する。図4は、上記動作を示すフローチャートである。以下、図4を参照して上記動作について説明する。
The
<Operation>
Next, the operation of the vertex coordinate correction process performed by the vertex coordinate
頂点座標修正部1013は、頂点座標スケール部1012より、指定された図形の種類と変換処理後の各頂点座標を受け取ると(ステップS401)、指定された図形の種類が点又は直線の何れかであるか、何れでもないかの判定を行う(ステップS402)。
指定された図形の種類が点又は直線の何れかである場合(ステップS402:Y)、各頂点座標について、x座標(x')が、3の倍数(3n:nは、整数値を示す変数である。)であるか、「3n+1」であるか、「3n+2」あるかを判定する(ステップS403)。
When the vertex coordinate correcting
When the specified figure type is either a point or a straight line (step S402: Y), for each vertex coordinate, the x coordinate (x ′) is a multiple of 3 (3n: n is a variable indicating an integer value) It is determined whether it is “3n + 1” or “3n + 2” (step S403).
「x'=3n+1」である場合、「x'=3n」に頂点の座標点のx座標を修正し(ステップS404)、ステップS406の処理に移行する。
「x'=3n」である場合、頂点の座標点のx座標を修正することなく、ステップS406の処理に移行する。
「x'=3n+2」である場合、「x'=3(n+1)」に修正し(ステップS405)、ステップS406の処理に移行する。
If “x ′ = 3n + 1”, the x-coordinate of the vertex coordinate point is corrected to “x ′ = 3n” (step S404), and the process proceeds to step S406.
If “x ′ = 3n”, the process proceeds to step S406 without correcting the x coordinate of the vertex coordinate point.
If “x ′ = 3n + 2”, it is corrected to “x ′ = 3 (n + 1)” (step S405), and the process proceeds to step S406.
ステップS402において、指定された図形が点又は直線の何れでもない場合(ステップS402:N)、ステップS406の処理に移行する。
ステップS406において、頂点座標修正部1013は、ステップS402、ステップS403、ステップS404、ステップS405でそれぞれ処理された頂点座標を描画処理部102に出力する(ステップS406)。
In step S402, when the designated graphic is neither a point nor a straight line (step S402: N), the process proceeds to step S406.
In step S406, the vertex coordinate
図12は、図4の頂点座標修正処理の動作において、頂点座標を描画するサブピクセルが隣接するサブピクセルに修正される様子を表したイメージ図である。図12の1201は、x座標が3nの頂点座標に対応付けられているR(赤)を発光するサブピクセルを示し、1202はx座標が3n+1の頂点座標に対応付けられているG(緑)を発光するサブピクセルを示し、1203は、x座標が3n+2の頂点座標に対応付けられているB(青)を発光するサブピクセルを示し、1204は、x座標が3(n+1)の頂点座標に対応付けられているR(赤)を発光するサブピクセルを示す。 FIG. 12 is an image diagram showing a state in which the subpixels for drawing the vertex coordinates are corrected to the adjacent subpixels in the operation of the vertex coordinate correction process of FIG. 1201 in FIG. 12 indicates a sub-pixel that emits R (red) whose x coordinate is associated with a vertex coordinate of 3n, and 1202 is G (green) associated with a vertex coordinate whose x coordinate is 3n + 1. Indicates a sub-pixel that emits B (blue) corresponding to the vertex coordinate of 3n + 2 and 1204 indicates the vertex coordinate of 3 (n + 1). A subpixel that emits light corresponding to R (red) is shown.
図12の矢印で示すように、図4の頂点座標修正処理の動作において、頂点座標のx座標が3n+1であると判定された場合には、当該頂点座標を発光するサブピクセルは、1202のサブピクセルから1201のサブピクセルに修正され、頂点の座標点のx座標が3n+2であると判定された場合には、当該座標点を発色するサブピクセルは、1203のサブピクセルから1204のサブピクセルに修正され、頂点座標のx座標が3nであると判定された場合には、当該頂点座標を発光するサブピクセルは、1201のまま修正されない。 As indicated by an arrow in FIG. 12, in the operation of the vertex coordinate correction process in FIG. 4, when it is determined that the x coordinate of the vertex coordinate is 3n + 1, the subpixel that emits the vertex coordinate is 1202 sub-pixels. If the pixel is corrected to 1201 subpixel and the x coordinate of the vertex coordinate point is determined to be 3n + 2, the subpixel that develops the coordinate point is corrected from 1203 subpixel to 1204 subpixel. When it is determined that the x coordinate of the vertex coordinates is 3n, the sub-pixel that emits the vertex coordinates remains 1201 and is not corrected.
これにより、各頂点座標がR(赤)を発光するサブピクセルによって発光されるように制御することができる。
<補足>
以上、本発明に係る図形描画装置の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれら実施の形態に限られないことは勿論である。
Thereby, each vertex coordinate can be controlled to be emitted by the sub-pixel emitting R (red).
<Supplement>
As mentioned above, although demonstrated based on embodiment of the figure drawing apparatus concerning this invention, of course, this invention is not limited to these embodiment.
(1)本実施の形態においては、図4に示す頂点座標修正処理の動作において、頂点座標修正部1013は、指定された図形が点又は直線の何れかである場合に(ステップS402:Y)、頂点座標のx座標を修正することとしたが、指定された図形の種類が直線である場合に、さらに直線の傾きの絶対値が、予め設定した閾値より大きいか否かを判定し、大きい場合に図4のステップS403〜ステップS405の処理を行なうこととしてもよい。
(1) In the present embodiment, in the operation of the vertex coordinate correction process shown in FIG. 4, the vertex coordinate
図5は、上述した頂点座標修正処理の変形例の動作を示すフローチャートである。図5に示すように、図4に示す頂点座標修正処理の動作と同じ処理については、図4と同じステップ番号を付し、相違する処理については、異なるステップ番号を付している。
以下、図4と同じ処理については説明を省略し、相違する処理について説明する。
頂点座標修正部1013は、ステップS402の判定が肯定的である場合(ステップS402:Y)、指定された図形の種類が直線であるか否かを判定し(ステップS502)、直線である場合(ステップS502:Y)、受取った頂点座標に基づいて、直線の傾きの絶対値を算出し、算出した絶対値が予め設定した閾値より大きいか否かを判定し(ステップS503)、大きい場合に(ステップS503:Y)、ステップS403の処理に移行する。ステップS502において、指定された図形の種類が直線でない場合(ステップS502:N)、頂点座標修正部1013は、ステップS403の処理に移行し、ステップS503において、算出した絶対値が予め設定した閾値より大きくない場合(ステップS503:N)、ステップS406の処理に移行する。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of a modified example of the vertex coordinate correction process described above. As shown in FIG. 5, the same step number as that of FIG. 4 is assigned to the same process as the vertex coordinate correction process shown in FIG. 4, and different step numbers are assigned to different processes.
Hereinafter, the description of the same processing as that in FIG.
If the determination in step S402 is affirmative (step S402: Y), the vertex coordinate correcting
(2)本実施の形態においては、頂点座標修正部1013は、図形の種類が直線又は点である場合に、入力された頂点座標のx座標であるx'をそれに最も値が近い3の倍数に修正することとしたが、修正後のx'の値は、頂点座標が常にR、G、Bのうちの何れか1種類のサブピクセルに対応付けられるように決定されればよく、3の倍数だけに限らず、例えば、3の倍数に1を加えた値であっても良いし、3の倍数に2を加えた値であってもよい。
(2) In this embodiment, when the figure type is a straight line or a point, the vertex coordinate
(3)本実施の形態においては、第1の方向拡張部1023は、補間直線の描画幅を第1の方向に2サブピクセル(第1及び第2隣接サブピクセル)分、拡張することとしたが、描画幅を拡張する方向は、第1の方向に限らず、例えば、補間直線の両側に1サブピクセル分ずつ、描画幅を拡張することとしてもよい。図3(c)は、上記の場合における拡張補間直線を表示デバイス104に描画した場合の具体例を示す。
(3) In the present embodiment, the first
又、描画幅を拡張する代わりに、例えば、頂点座標スケール部1012において、描画図形決定部101から入力された頂点座標のx座標を3倍すると同時に、描画図形を直線から第1の方向に2サブピクセル長くした四角形に変更する(たとえば、ポリゴン2つ)、こととしてもよい。
又、第1の方向拡張部1023による描画幅の拡張処理は、直線の描画の場合に限らず、ポリゴンや点の描画の場合においても直線の場合と同様にして行うこととしてもよい。
Further, instead of extending the drawing width, for example, in the vertex coordinate
Further, the drawing width extension processing by the first
(4)本実施の形態においては、輝度のフィルタリング処理にフィルタリング係数C1=1/9、C2=2/9、C3=3/9、C4=2/9、C5=1/9を用いたが、フィルタリング係数は、上記の値に限らず他の係数を用いることとしてもよい。 (4) In the present embodiment, filtering coefficients C1 = 1/9, C2 = 2/9, C3 = 3/9, C4 = 2/9, and C5 = 1/9 are used for the luminance filtering process. The filtering coefficients are not limited to the above values, and other coefficients may be used.
本発明は、R、G、B各サブピクセルを個別に制御して図形を描画する図形描画装置において、表示される図形の画質を改善するための技術として利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a technique for improving the image quality of a displayed graphic in a graphic drawing apparatus that draws a graphic by individually controlling R, G, and B subpixels.
100 図形描画装置
101 プロセッサ部
102 描画処理部
103 ワークメモリ
104 表示デバイス
1011 描画図形決定部
1012 頂点座標スケール部
1013 頂点座標修正部
1021 DDAセットアップ部
1022 DDA部
1023 第1の方向拡張部
1024 フィルタリング部
10241 色空間変換部
10242 輝度フィルタリング部
10243 フィルタリング係数格納部
10244 色差フィルタリング部
10245 RGBマッピング部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ディスプレイの表示画面には、多数のピクセルが配列され、各ピクセルは、3原色の各色のサブピクセルの所定順序の配列からなり、
前記表示画面は、サブピクセルを単位座標とする座標系を構成しており、
前記図形描画装置は、
描こうとする図形の頂点座標の入力を受取る受取手段と、
受取った頂点座標の数値から、発光させるべきサブピクセルを仮決めする仮決め手段と、
仮決めしたサブピクセルが、予め定められた1の基準色であるか否かを判定する判定手段と、
判定が肯定的な場合に、仮決めしたサブピクセルを発光させるべきサブピクセルと決定し、
判定が否定的な場合に、仮決めしたサブピクセルが属するピクセル若しくはその近傍のピクセル中の、前記基準色と同一の発光色であるサブピクセルを発光させるべきサブピクセルと決定する決定処理を行なう決定手段と、
を備えることを特徴とする図形描画装置。 A figure drawing device for inputting vertex coordinates of a figure to be drawn and drawing the figure on a display,
A number of pixels are arranged on the display screen of the display, and each pixel includes an arrangement in a predetermined order of sub-pixels of each of the three primary colors,
The display screen constitutes a coordinate system having sub-pixels as unit coordinates,
The graphic drawing device
A receiving means for receiving an input of vertex coordinates of a figure to be drawn;
Temporary determination means for temporarily determining the subpixels to be lit from the received vertex coordinate values;
Determination means for determining whether or not the temporarily determined subpixel is a predetermined reference color;
If the determination is affirmative, the tentatively determined subpixel is determined as a subpixel to be emitted,
When the determination is negative, a decision is made to perform a decision process for deciding that a sub-pixel having the same emission color as the reference color in a pixel to which the tentative sub-pixel belongs or a pixel in the vicinity thereof is a sub-pixel to be emitted. Means,
A graphic drawing apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の図形描画装置。 When the determination is negative, the determining means is a subpixel having the same emission color as the reference color among the subpixels adjacent to the determined subpixel in the arrangement direction of the subpixels of each color. The figure drawing apparatus according to claim 1, wherein the sub-pixel to be emitted is determined.
前記決定手段は、受取った図形の種類が直線又は点である場合に限り、前記決定処理を行う
ことを特徴とする請求項2に記載の図形描画装置。 The receiving means receives an input of the type of figure to be drawn,
3. The graphic drawing apparatus according to claim 2, wherein the determination unit performs the determination process only when the type of the received graphic is a straight line or a point.
受取った図形の種類が直線である場合に、受取った直線の各頂点座標に基づいて直線の傾きの絶対値を算出する算出手段と、
算出した傾きの絶対値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する傾き判定手段と
を有し、
前記決定手段は、前記絶対値が所定の閾値よりも大きい場合に限り、前記決定処理を行う
ことを特徴とする請求項3記載の図形描画装置。 The determining means includes
A calculation means for calculating the absolute value of the inclination of the straight line based on each vertex coordinate of the received straight line when the type of the received graphic is a straight line;
Inclination determination means for determining whether or not the absolute value of the calculated inclination is larger than a predetermined threshold;
The graphic drawing apparatus according to claim 3, wherein the determination unit performs the determination process only when the absolute value is larger than a predetermined threshold value.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009181582A (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Arm Norway As | Method and apparatus for processing computer graphics |
-
2003
- 2003-10-22 JP JP2003362387A patent/JP2005128173A/en active Pending
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