JP2010072808A - Drawing device - Google Patents

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Daisuke Kizara
大介 木皿
Yoshiyuki Kato
義幸 加藤
Hiroyasu Negishi
博康 根岸
Akira Torii
晃 鳥居
Ryohei Ishida
良平 石田
Masaki Hamada
雅樹 濱田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drawing device performing high-speed drawing, based on the targeted polygonal shape. <P>SOLUTION: A polygonal shape determination part 22 detects inflection points, based on apex data specifying a polygon to be drawn and determines whether the polygon is a y-monotonous polygon in which the y-axial coordinate is monotonously increased or monotonously decreased. When the polygon is the y-monotonous polygon, a triangular division part 23 internally divides the polygon into a plurality of triangles, based on the apex data to create triangular division data; and when the polygon is not the y-monotonous polygon, a stencil processing part 24 draws the polygon by a stencil method, based on the drawing order of apexes to create stencil data; and a mask formation part 25 forms a mask pattern for limiting a drawing part to a specific part, based on the triangular division data and stencil data created. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、表示すべき図形を表す描画データを作成する描画装置に関するものである。   The present invention relates to a drawing apparatus that creates drawing data representing a graphic to be displayed.

従来、予め検出したメモリリソースの状態に応じて、ステンシル方式が利用可能か否か判定し、利用可能な場合にはステンシルバッファを利用するための描画データ生成および処理を行い、利用不可能な場合には線分分割方式、あるいは三角形分割方式のうち処理速度の速い方法を選択して利用する描画装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、多角形データが凹部多角形か否か判定し、凹部多角形であれば予め凸部多角形に分割し、さらに凸多角形から三角形分割を行い描画する方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Conventionally, it is determined whether or not the stencil method can be used according to the state of the memory resource detected in advance. Has proposed a drawing apparatus that selects and uses a method having a high processing speed from among a line segment division method or a triangulation method (see, for example, Patent Document 1). Further, a method of determining whether or not the polygon data is a concave polygon and dividing it into a convex polygon in advance if it is a concave polygon, and further performing triangulation from the convex polygon to draw is proposed (for example, Patent Document 2).

特開2007−264989号公報JP 2007-264989 A 特開2002−163665号公報JP 2002-163665 A

従来の描画装置は以上のように構成されているので、あらかじめ検出したメモリリソースの状態からステンシル方式を用いるかどうかの分岐判断を行うことによりメモリリソースの問題を解決しており、目的とする多角形の状態に最適な描画方法を選択することができないという課題があった。また、ステンシル方式を選択したほうがより高速な処理を行うことができる多角形である場合にも三角形分割方式などを選択してしまい、処理の負担が増加するという課題もあった。   Since the conventional drawing apparatus is configured as described above, the problem of the memory resource is solved by determining whether to use the stencil method from the state of the memory resource detected in advance. There has been a problem that it is not possible to select an optimum drawing method for a rectangular state. In addition, when the stencil method is selected, the triangulation method is selected even in the case of a polygon that can perform higher-speed processing, which increases the processing load.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、目的とする多角形の形状に応じた高速な描画を行うことができる描画装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a drawing apparatus capable of performing high-speed drawing according to the target polygonal shape.

この発明に係る描画装置は、描画対象の多角形を特定する頂点データに基づき変曲点を検出し、前記多角形はY軸座標が単調増加あるいは単調減少するy単調多角形であるか否か判定する多角形形状判定部と、前記多角形がy単調多角形である場合に、前記頂点データに基づき前記多角形内を複数の三角形に分割して三角形分割データを生成する三角形分割部と、前記多角形がy単調多角形でない場合に、頂点の描画順序に基づき前記多角形をステンシル方式で描画してステンシルデータを生成するステンシル処理部と、前記三角形分割データおよび前記ステンシルデータに基づき、描画箇所を特定箇所に制限するマスクパターンを作成するマスク作成部と、前記多角形に外接する矩形であるバウンディングボックスを用いて、前記マスクパターンの上から前記多角形の塗りつぶしを行い描画する描画部と、前記描画された多角形を外部装置に出力する表示処理部とを備えるものである。   The drawing apparatus according to the present invention detects an inflection point based on vertex data specifying a polygon to be drawn, and whether the polygon is a y monotone polygon whose Y-axis coordinate monotonously increases or decreases monotonously. A polygon shape determining unit for determining, and when the polygon is a y monotone polygon, a triangle dividing unit that generates triangulated data by dividing the polygon into a plurality of triangles based on the vertex data; When the polygon is not a monotonic polygon, the stencil processing unit generates the stencil data by drawing the polygon by the stencil method based on the drawing order of the vertices; The mask pattern is created by using a mask creation unit that creates a mask pattern that restricts a location to a specific location, and a bounding box that is a rectangle that circumscribes the polygon. A drawing unit that draws perform filling of the polygon from the top of the over emissions, in which and a display processing unit which outputs the rendered polygon to an external device.

この発明によれば、多角形形状判定部が描画対象の多角形を特定する頂点データに基づき変曲点を検出し、前記多角形はY軸座標が単調増加あるいは単調減少するy単調多角形であるか否か判定し、前記多角形がy単調多角形である場合に、三角形分割部が前記頂点データに基づき前記多角形内を複数の三角形に分割して三角形分割データを生成し、前記多角形がy単調多角形でない場合に、ステンシル処理部が頂点の描画順序に基づき前記多角形をステンシル方式で描画してステンシルデータを生成するように構成したので、目的とする多角形の形状を判断し、当該形状に応じて最も処理速度が高速となる描画処理方法を選択することができる。   According to the present invention, the polygon shape determination unit detects an inflection point based on vertex data specifying a polygon to be drawn, and the polygon is a y monotone polygon whose Y-axis coordinate monotonously increases or decreases monotonously. If the polygon is a y-monotone polygon, the triangulation unit divides the polygon into a plurality of triangles based on the vertex data, and generates triangulation data. Since the stencil processing unit draws the polygon by the stencil method based on the drawing order of the vertices and generates stencil data when the square is not a monotonic polygon, the shape of the target polygon is determined. Then, it is possible to select a drawing processing method with the highest processing speed according to the shape.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る描画装置の構成を示すブロック図である。
描画装置1は、主に、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)で構成される描画処理部2およびプログラム31を有するメモリ3で構成されている。また、この描画装置1はI/Oインタフェース4を介して記憶装置5や表示装置6と接続されている。記憶装置5は、描画対象となる多角形を特定する複数の多角形データを格納している。表示装置6は、描画装置1において描画された多角形を画面上などに表示する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a drawing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
The drawing apparatus 1 mainly includes a drawing processing unit 2 configured by a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit) and a memory 3 having a program 31. The drawing apparatus 1 is connected to a storage device 5 and a display device 6 via an I / O interface 4. The storage device 5 stores a plurality of polygon data for specifying polygons to be drawn. The display device 6 displays the polygon drawn by the drawing device 1 on a screen or the like.

描画処理部2は、頂点データ記憶部21、多角形形状判定部22、三角形分割部23、ステンシル処理部24、マスク作成部25、描画部26および表示処理部27を備えている。頂点データ記憶部21は、I/Oインタフェース4を介して記憶装置5から多角形データを読み出し、この多角形データから多角形の各頂点座標を取得して記憶する。多角形形状判定部22は、頂点データ記憶部21に記憶された頂点座標を用いて、描画対象の多角形が変曲点を有するか否か判定する変曲点検出処理を行う。変曲点を有しない場合にはy単調な多角形であると判断し、その後の処理を三角形分割方式へ分岐する。一方、変曲点を有する場合にはy単調でない多角形であると判断し、その後の処理をステンシル方式へ分岐する。   The drawing processing unit 2 includes a vertex data storage unit 21, a polygon shape determination unit 22, a triangulation unit 23, a stencil processing unit 24, a mask creation unit 25, a drawing unit 26, and a display processing unit 27. The vertex data storage unit 21 reads polygon data from the storage device 5 via the I / O interface 4 and acquires and stores each vertex coordinate of the polygon from this polygon data. The polygon shape determination unit 22 performs an inflection point detection process for determining whether or not the drawing target polygon has an inflection point using the vertex coordinates stored in the vertex data storage unit 21. If there is no inflection point, it is determined that the polygon is a monotone polygon, and the subsequent processing is branched to the triangulation method. On the other hand, if it has an inflection point, it is determined that the polygon is not monotonous, and the subsequent processing is branched to the stencil method.

ここで、図2および図3を用いて変曲点、接続点、y単調な多角形およびy単調でない多角形について説明を行う。図2は多角形における変曲点と接続点を示す図であり、図3(a)はy単調な多角形を示し、図3(b)はy単調でない多角形を示す図である。
まず、変曲点とは、注目する頂点の両側に位置する隣接点が共にY軸方向において注目頂点の上方に位置し、その注目頂点の内角が180°以上ある点(結合点)、および隣接点が共にY軸方向において注目頂点の下方に位置し、その注目頂点の内角が180°以上ある点(分離点)をいう。
Here, inflection points, connection points, y-monotonic polygons, and non-y-monotonic polygons will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing inflection points and connection points in a polygon. FIG. 3 (a) shows a polygon that is monotonous in y and FIG. 3 (b) is a diagram showing a polygon that is not monotonic in y.
First, inflection points are points where adjacent points located on both sides of the target vertex are both located above the target vertex in the Y-axis direction and the internal angle of the target vertex is 180 ° or more (joint point), and adjacent points. Both points are points located below the target vertex in the Y-axis direction, and the internal angle of the target vertex is 180 ° or more (separation point).

図2の例では、注目頂点をA3とした場合、A3の両側に位置する隣接点(A2,A4)が共にY軸方向においてA3よりも下方に位置し、A3の内角が180°以上であることからA3は変曲点であると判断される。また、注目頂点をA10とした場合、A10の両側に位置する隣接点(A9,A11)が共にY軸方向においてA10よりも上方に位置し、A10の内角が180°以上であることからA10は変曲点であると判断される。一方、注目頂点をA1とした場合、A1の両側に位置する隣接点(A2,A11)は、Y軸方向においてA1に対してA2が下方に位置し、A11が上方に位置し、内角が180°以下であることからA1は変曲点ではなく接続点であると判断される。 In the example of FIG. 2, when the target vertex is A 3 , the adjacent points (A 2 , A 4 ) located on both sides of A 3 are both positioned below A 3 in the Y-axis direction, and the inner angle of A 3 Since A is 180 ° or more, A 3 is determined to be an inflection point. When the target vertex is A 10 , the adjacent points (A 9 , A 11 ) located on both sides of A 10 are both positioned above A 10 in the Y-axis direction, and the internal angle of A 10 is 180 ° or more. Therefore, A 10 is determined to be an inflection point. On the other hand, if the target vertex set to A 1, the adjacent point located on both sides of A 1 (A 2, A 11 ) is, A 2 is positioned downward with respect to A 1 in the Y-axis direction, A 11 is upwardly Since the inner angle is 180 ° or less, A 1 is determined not to be an inflection point but to be a connection point.

次にy単調な多角形およびy単調でない多角形について具体例を挙げて説明する。
y単調な多角形とは、変曲点を有さずY軸座標が単調増加あるいは単調減少する多角形であり、例えば図3(a)に示すように、Y軸座標の最大値を取る頂点B1から最小値を取る頂点B5に向かう際に、Y軸方向に一度も上昇することなく常に下向きあるいは水平方向に進んでいく多角形をいう。一方、Y単調でない多角形とは、図3(b)に示すように、Y軸座標の最大値を取る頂点B1から最小値を取る頂点B5に向かう際に、Y軸方向に上がる点(B3´,B4´)を有する多角形をいう。
Next, y-monotone polygons and non-y-monotone polygons will be described with specific examples.
The y-monotonic polygon is a polygon that does not have an inflection point and whose Y-axis coordinate monotonously increases or decreases monotonously. For example, as shown in FIG. 3A, a vertex that takes the maximum value of the Y-axis coordinate When going from B 1 to the vertex B 5 that takes the minimum value, it is a polygon that always goes downward or horizontally without rising in the Y-axis direction. On the other hand, a polygon that is not monotonous with Y is a point that rises in the Y-axis direction when moving from the vertex B 1 that takes the maximum value of the Y-axis coordinates to the vertex B 5 that takes the minimum value, as shown in FIG. A polygon having (B 3 ′, B 4 ′).

三角形分割部23は、多角形形状判定部22の判定結果に基づき、描画対象の多角形の1つの頂点を注目点とし、スタックされた他の頂点に向けて対角線を形成する処理を繰り返して多角形を複数の三角形に分割した三角形分割データを生成する。ステンシル処理部24は、多角形形状判定部22の判定結果に基づき、多角形の頂点の描画順に従って形成される三角形を描画してステンシルデータを生成する。マスク作成部25は、三角形分割部23から入力される三角形分割データとステンシル処理部24から入力されるステンシルデータに基づく図形のマスクパターンを作成し、このマスクパターンをステンシルバッファ25aに格納する。   Based on the determination result of the polygon shape determination unit 22, the triangulation unit 23 repeats the process of forming a diagonal line toward another stacked vertex using one vertex of the polygon to be drawn as a point of interest. Triangulation data is generated by dividing a square into a plurality of triangles. The stencil processing unit 24 draws a triangle formed according to the drawing order of the vertexes of the polygon based on the determination result of the polygon shape determination unit 22 to generate stencil data. The mask creating unit 25 creates a figure mask pattern based on the triangulation data input from the triangulation unit 23 and the stencil data input from the stencil processing unit 24, and stores the mask pattern in the stencil buffer 25a.

ここでマスクパターンとは、図形の描画箇所を特定部分に制限するものである。このマスクパターンにより、図形全体の塗りつぶしを行ったとしても描画可能箇所のみを描画することができる。図4にマスクパターンの具体例を示す。(a)は星型の図形を有するマスクパターンであり、(b)は図形を塗りつぶすカラーバッファを示している。(a)のマスクパターンに(b)のカラーバッファを通すことにより、(c)に示すようなカラーバッファの色彩で塗りつぶされた星型を描画することができる。   Here, the mask pattern restricts the drawing part of the figure to a specific part. With this mask pattern, even if the entire figure is painted, only a drawable portion can be drawn. FIG. 4 shows a specific example of the mask pattern. (A) is a mask pattern having a star-shaped figure, and (b) shows a color buffer for filling the figure. By passing the color buffer of (b) through the mask pattern of (a), a star shape filled with the color of the color buffer as shown in (c) can be drawn.

描画部26は、ステンシルバッファ25aに格納されたマスクパターンを通して描画対象である多角形の塗りつぶしを行う。表示処理部27は、描画部26において塗りつぶされた多角形の描画データに対して表示処理を行う。   The drawing unit 26 fills a polygon to be drawn through a mask pattern stored in the stencil buffer 25a. The display processing unit 27 performs display processing on the polygonal drawing data painted in the drawing unit 26.

次に、描画装置1の動作について説明する。図5は、実施の形態1に係る描画装置の動作を示すフローチャートである。
描画装置1においてメモリ3のプログラム31の実行が開始されると、描画処理部2の頂点データ記憶部21は、記憶装置5から必要な数だけ多角形データを読み出して取得する(ステップST1)。なお、この動作説明では一つの多角形データを取得するものとして説明する。さらに頂点データ記憶部21は、取得した多角形データに基づき描画対象の多角形の各頂点座標(V1〜Vn)を取得して記憶する(ステップST2)。
Next, the operation of the drawing apparatus 1 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the drawing apparatus according to the first embodiment.
When execution of the program 31 in the memory 3 is started in the drawing device 1, the vertex data storage unit 21 of the drawing processing unit 2 reads and acquires the necessary number of polygon data from the storage device 5 (step ST1). In this operation description, it is assumed that one piece of polygon data is acquired. Further, the vertex data storage unit 21 acquires and stores the vertex coordinates (V1 to Vn) of the polygon to be drawn based on the acquired polygon data (step ST2).

多角形形状判定部22は、ステップST2において頂点データ記憶部21に記憶された角頂点の座標情報(V1〜Vn)を読み出し、読み出した座標情報に基づき変曲点の検出を行う(ステップST3)。さらにステップST3の検出結果に基づき描画対象の多角形がy単調多角形であるか否か判定を行う(ステップST4)。ステップST4において多角形が変曲点が検出されずy単調多角形であると判定された場合には、多角形データは三角形分割部23に出力され、三角形分割方式処理が行われる(ステップST5)。一方、ステップST4において変曲点が検出されy単調多角形でないと判定された場合には、多角形データはステンシル処理部24に出力され、ステンシル方式処理が行われる(ステップST6)。三角形分割方式処理およびステンシル方式処理の詳細については後述する。   The polygon shape determination unit 22 reads the corner vertex coordinate information (V1 to Vn) stored in the vertex data storage unit 21 in step ST2, and detects an inflection point based on the read coordinate information (step ST3). . Further, based on the detection result in step ST3, it is determined whether or not the polygon to be drawn is a y monotone polygon (step ST4). When it is determined in step ST4 that the polygon is a y-monotone polygon because no inflection point is detected, the polygon data is output to the triangle division unit 23 and the triangle division method is performed (step ST5). . On the other hand, when an inflection point is detected in step ST4 and it is determined that it is not a y monotone polygon, the polygon data is output to the stencil processing unit 24, and stencil processing is performed (step ST6). Details of the triangulation method processing and the stencil method processing will be described later.

マスク作成部25は、ステップST5において生成された三角形分割データと、ステップST6において生成されたステンシルデータに基づき、描画対象の多角形のマスクパターンを生成し、ステンシルバッファ25aに格納する(ステップST7)。描画部26は、ステップST7において格納されたマスクパターンを用いて塗りつぶしを行い、描画対象の多角形の描画を行う(ステップST8)。表示処理部27は、ステップST8において描画された多角形の描画データに対して表示処理を行い、I/Oインタフェース4を介して表示装置6に出力してディスプレイなどに出力し(ステップST9)、処理を終了する。   Based on the triangulation data generated in step ST5 and the stencil data generated in step ST6, the mask creating unit 25 generates a polygonal mask pattern to be drawn and stores it in the stencil buffer 25a (step ST7). . The drawing unit 26 performs painting using the mask pattern stored in step ST7, and draws a polygon to be drawn (step ST8). The display processing unit 27 performs display processing on the polygonal drawing data drawn in step ST8, outputs the data to the display device 6 via the I / O interface 4, and outputs the data to a display or the like (step ST9). The process ends.

次に、三角形分割方式処理の詳細について、図6および図7に基づき説明する。図6は実施の形態1に係る描画装置の三角形分割部の動作を示すフローチャートであり、図5において示した三角形分割方式処理ST5の内容を詳細に説明したものである。図7は、三角形分割方式処理の具体例を示す説明図である。
まず、図6のフローチャートに従って三角形分割部の動作の説明を行う。
三角形分割部23は、描画対象の多角形の各頂点の配列をY軸座標の降順にソートする(ステップST11)。ステップST11においてソートされた頂点配列のうち先頭から2頂点分を内部メモリ(図示せず)などにスタックする(ステップST12)。注目点Pnを先頭から3番目(n=3)の頂点に設定する(ステップST13)。
Next, details of the triangulation method processing will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the triangulation unit of the drawing apparatus according to the first embodiment. The details of the triangulation method processing ST5 shown in FIG. 5 are described in detail. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a specific example of the triangulation method process.
First, the operation of the triangulation unit will be described according to the flowchart of FIG.
The triangulation unit 23 sorts the array of the vertices of the polygon to be drawn in descending order of the Y-axis coordinates (step ST11). Two vertices from the top of the vertex array sorted in step ST11 are stacked in an internal memory (not shown) or the like (step ST12). The attention point Pn is set as the third vertex (n = 3) from the top (step ST13).

注目点Pn(n=3)から、ステップST12においてスタックされた頂点に向けて多角形の内側に形成することができる対角線を引く(ステップST14)。次に、多角形内を全て三角形に分割したか否か判定する(ステップST15)。ステップST15において、多角形内を全て三角形に分割できていないと判定された場合には、ステップST14において分割されなかった頂点を全てスタックし(ステップST16)、注目点Pnを一つずらし(n=n+1)(ステップST17)、ステップST14の処理に戻り上述した処理を繰り返す。一方、ステップST15において、多角形内を全て三角形に分割したと判定された場合には、三角形分割方式処理を終了して図5のメインフローのステップST7の処理に進む。   A diagonal line that can be formed inside the polygon is drawn from the attention point Pn (n = 3) toward the vertex stacked in step ST12 (step ST14). Next, it is determined whether or not all the polygons are divided into triangles (step ST15). If it is determined in step ST15 that the entire polygon cannot be divided into triangles, all the vertices not divided in step ST14 are stacked (step ST16), and the point of interest Pn is shifted by one (n = n + 1) (step ST17), returning to the process of step ST14, the process described above is repeated. On the other hand, if it is determined in step ST15 that the entire polygon has been divided into triangles, the triangle division method processing is terminated, and the process proceeds to step ST7 in the main flow of FIG.

次に、図6のフローチャートの流れに沿って、図7に示す多角形を用いて三角形分割部の具体的な動作説明を行う。
まず、ステップST11として、多角形の各頂点の配列をY軸座標の降順、即ち頂点C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7の順にソートする。ステップST12および13として、ソートされた頂点配列の先頭から2頂点分の頂点C1およびC2をスタックし、注目点Pnを先頭から3番目の頂点C3に設定する(Pn=C3)。ステップST14として注目点C3から、ステップST12においてスタックされた頂点C1およびC2に向けて多角形の内側に形成することができる対角線を引く。ステップST15として多角形内を全て三角形に分割したか否か判定する。
Next, a specific operation of the triangulation unit will be described using the polygon shown in FIG. 7 along the flow of the flowchart of FIG.
First, as step ST11, the array of each vertex of the polygon is sorted in the descending order of the Y-axis coordinates, that is, in the order of vertices C 1 , C 2 , C 3 , C 4 , C 5 , C 6 , C 7 . As steps ST12 and ST13, the vertices C 1 and C 2 for two vertices from the top of the sorted vertex array are stacked, and the attention point Pn is set as the third vertex C 3 from the top (Pn = C 3 ). From point of interest C 3 as step ST14, pulling the diagonal can be formed inside the polygon towards the vertex C 1 and C 2 which are stacked in step ST12. In step ST15, it is determined whether or not the entire polygon has been divided into triangles.

図7の例では全て三角形に分割できていない多角形C234567が存在するため、ステップST16としてステップST12において分割されなかった頂点C4,C5,C6,C7をスタックする。また、ステップST17として注目点C3を一つずらしてC4に設定し、ステップST14´として新たにスタックされた頂点C5,C6,C7に向けて多角形の内側に形成することができる対角線を引く。ステップST15´として多角形内を全て三角形に分割したか否か再度判定する。 In the example of FIG. 7, there are polygons C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C 7 that are not all divided into triangles, so that vertices C 4 , C 5 , C 6 that were not divided in step ST12 as step ST16. , C 7 are stacked. Also, be shifted one target point C 3 as step ST17 is set to C 4, newly formed inside the polygon towards the vertex C 5, C 6, C 7, which is stacked at Step ST14' Draw a diagonal line that you can. In step ST15 ′, it is determined again whether or not the entire polygon has been divided into triangles.

図7の例では全て三角形に分割できていない多角形C2345が存在するため、ステップST16´としてステップST16において分割されなかった頂点C2,C3をスタックする。また、ステップST17´として注目点C4を一つずらしてC5に設定し、ステップST14´´として新たにスタックされた頂点C2,C3に向けて多角形の内側に形成することができる対角線を引く。ステップST15´´として多角形内を全て三角形に分割したか否か判定し、図7の例では多角形を全て三角形に分割できているため三角分割方式処理を終了する。 In the example of FIG. 7, there are polygons C 2 C 3 C 4 C 5 that cannot be divided into all triangles. Therefore, vertices C 2 and C 3 that are not divided in step ST16 are stacked as step ST16 ′. Also, by shifting one point of interest C 4 Step ST17' set to C 5, can be formed inside the polygon towards the vertex C 2, C 3 newly stacked in step ST14'' Draw a diagonal line. In step ST15 ″, it is determined whether or not all the polygons are divided into triangles. In the example of FIG. 7, since all the polygons can be divided into triangles, the triangulation process ends.

次に、ステンシル方式処理の詳細について、図8および図9に基づき説明する。図8は実施の形態1に係る描画装置のステンシル処理部の動作を示すフローチャートであり、図5において示したステンシル方式処理ST6の内容を詳細に説明したものである。図9は、ステンシル方式処理の具体例を示す説明図である。
まず、図8のフローチャートに従ってステンシル処理部の動作の説明を行う。
ステンシル処理部24は、描画対象の多角形の各頂点の配列のうち先頭の頂点を開始点Pfとして登録する(ステップST21)。ステップST21において登録された開始点Pfからその他の各頂点に対して対角線を引いて三角形を形成する(ステップST22)。ステップST22において形成した三角形が、奇数回重なった部分のみを描画可能領域として(ステップST23)ステンシル方式処理を終了し、図5のメインフローのステップST7の処理に進む。
Next, details of the stencil method processing will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the stencil processing unit of the drawing apparatus according to the first embodiment, and details the contents of the stencil method processing ST6 shown in FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a specific example of the stencil method processing.
First, the operation of the stencil processing unit will be described with reference to the flowchart of FIG.
The stencil processing unit 24 registers the top vertex of the array of vertices of the polygon to be drawn as the start point Pf (step ST21). A triangle is formed by drawing a diagonal line from the start point Pf registered in step ST21 to each other vertex (step ST22). Only the portion where the triangle formed in step ST22 overlaps an odd number of times is set as a drawable region (step ST23), the stencil method processing is ended, and the processing proceeds to step ST7 of the main flow of FIG.

次に、図8のフローチャートの流れに沿って、図9に示す多角形を用いてステンシル処理部の具体的な動作説明を行う。
まず、ステップST21として、多角形の各頂点の配列のうち先頭の頂点D1を開始点Pfとして登録する。ステップST22として、開始点D1からその他の頂点D2からD10に対して対角線を引き三角形を形成する。具体的には、(a)の三角形「D123」、(b)の三角形「D1D3D4」、(c)の三角形「D156」、(d)の三角形「D167」、(e)の三角形「D189」、(f)の三角形「D1910」を形成する。
Next, the specific operation of the stencil processing unit will be described using the polygon shown in FIG. 9 along the flow of the flowchart of FIG.
First, in step ST21, it registers the head of the vertex D 1 as a starting point Pf of the sequences of each vertex of the polygon. Step ST22, the other vertex D 2 from the starting point D1 form a triangle pull the diagonal with respect to D 10. Specifically, (a) triangle “D 1 D 2 D 3 ”, (b) triangle “D 1 D 3 D 4”, (c) triangle “D 1 D 5 D 6 ”, (d) triangle “D 1 ”. D 6 D 7 ”, (e) triangle“ D 1 D 8 D 9 ”, and (f) triangle“ D 1 D 9 D 10 ”are formed.

ステップST23として、ステップST22において形成された三角形が奇数回重なった部分のみ、即ち三角形が偶数回重なった三角形「D123」および「D1910」である描画不可能領域を除いたその他全ての三角形を、描画可能領域として処理を終了する。ステップST21からステップST23の処理により、(f)に示す星型の描画領域を得ることができる。 As step ST23, only the portion where the triangle formed in step ST22 overlaps an odd number of times, that is, the triangles “D 1 D 2 D 3 ” and “D 1 D 9 D 10 ” where the triangles overlap an even number of times All other triangles except for are used as the drawable area, and the process ends. By the processing from step ST21 to step ST23, the star-shaped drawing area shown in (f) can be obtained.

以上のように、この実施の形態1によれば、描画対象の多角形がy単調多角形であるか否か判定し、判定結果に基づき多角形の描画処理を三角形分割方式処理あるいはステンシル方式処理に分岐する多角形形状判定部22を設けるように構成したので、多角形の形状に応じて最も高速な描画処理方法を選択することができる。   As described above, according to the first embodiment, it is determined whether or not the polygon to be drawn is a y-monotone polygon, and the polygon drawing processing is performed by the triangulation method processing or the stencil method processing based on the determination result. Since the polygonal shape determining unit 22 that branches into the polygonal shape is provided, the fastest drawing processing method can be selected in accordance with the polygonal shape.

また、現行の携帯電話やカーナビゲーションシステムなどは3Dグラフィックス用ハードウェアを有するものが多く、この実施の形態1による三角形分割方式やステンシル方式は、この3Dグラフィックスの機能によりサポートされているため、携帯電話やカーナビゲーションシステムの3Dグラフィックス用アクセラレータを利用することができ有効である。   Also, many current mobile phones, car navigation systems, and the like have 3D graphics hardware, and the triangulation method and stencil method according to the first embodiment are supported by this 3D graphics function. It is possible to use an accelerator for 3D graphics of a mobile phone or a car navigation system.

実施の形態2.
実施の形態1において示したステンシル方式処理では、図8のフローチャートのステップST22の処理において、目的とする描画対象の多角形外に不要な塗りつぶし部分が発生し、処理に負担がかかる。具体例を挙げて説明すると、図10(a)に示す多角形において実施の形態1のステンシル方式処理を施すと、多角形E1234567を塗りつぶす際に、この多角形外の3箇所の三角形部分「E123」、「I145」および「E167」に無駄な塗りつぶし処理が発生している。
Embodiment 2. FIG.
In the stencil method process shown in the first embodiment, an unnecessary filled portion is generated outside the target polygon to be drawn in the process of step ST22 in the flowchart of FIG. A specific example will be described. When the polygon shown in FIG. 10A is subjected to the stencil method of Embodiment 1, the polygon E 1 E 2 E 3 E 4 E 5 E 6 E 7 is filled. In addition, useless painting processing occurs in the three triangular portions “E 1 E 2 E 3 ”, “I 1 E 4 E 5 ”, and “E 1 E 6 E 7 ” outside the polygon.

この実施の形態2では、上述したステンシル方式処理における無駄な塗りつぶし処理を抑制する構成について示す。図11は、実施の形態2に係る描画装置の構成を示すブロック図である。この描画装置1は、実施の形態1において示したステンシル処理部24に重心算出部24aを追加して設けている。以下では、実施の形態1に係る描画装置1の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態1で使用した符合と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。   In the second embodiment, a configuration for suppressing useless painting processing in the above-described stencil method processing will be described. FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a drawing apparatus according to the second embodiment. The drawing apparatus 1 is provided with a centroid calculating unit 24a in addition to the stencil processing unit 24 shown in the first embodiment. In the following, the same or corresponding parts as the components of the drawing apparatus 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those used in the first embodiment, and the description thereof is omitted or simplified.

ステンシル処理部24の重心算出部24aは、描画対象の多角形の各頂点座標を用いて当該多角形の重心を算出する。ステンシル処理部24は、重心算出部24aにおいて算出された多角形の重心を開始点に設定してステンシル方式処理を行う。   The center-of-gravity calculation unit 24a of the stencil processing unit 24 calculates the center of gravity of the polygon using each vertex coordinate of the drawing target polygon. The stencil processing unit 24 performs the stencil method processing by setting the center of gravity of the polygon calculated by the center of gravity calculating unit 24a as a start point.

次に、実施の形態2に係る描画装置のステンシル処理部の動作について説明する。図12は実施の形態2に係るステンシル処理部の処理動作を示すフローチャートであり、以下このフローチャートに従って説明する。
ステンシル処理部24の重心算出部24aは、描画対象の多角形の各頂点座標から重心 を算出する(ステップST31)。ステンシル処理部24は、ステップST31において算出された重心を開始点Pfとして登録する(ステップST32)。さらに、ステップST32において登録された開始点Pfからその他の各頂点に対して対角線を引いて三角形を形成する(ステップST22)。ステップST22において形成した三角形が、奇数回重なった部分のみを描画可能領域として(ステップST23)ステンシル方式処理を終了し、図5のメインフローのステップST7の処理に進む。
Next, the operation of the stencil processing unit of the drawing apparatus according to the second embodiment will be described. FIG. 12 is a flowchart showing the processing operation of the stencil processing unit according to the second embodiment, which will be described below with reference to this flowchart.
The centroid calculating unit 24a of the stencil processing unit 24 calculates the centroid from each vertex coordinate of the polygon to be drawn (step ST31). The stencil processing unit 24 registers the center of gravity calculated in step ST31 as the start point Pf (step ST32). Further, a diagonal line is drawn from the start point Pf registered in step ST32 to each other vertex to form a triangle (step ST22). Only the portion where the triangle formed in step ST22 overlaps an odd number of times is set as a drawable region (step ST23), the stencil method processing is ended, and the processing proceeds to step ST7 of the main flow of FIG.

図12のフローチャートの流れに沿ってこの実施の形態2のステンシル処理部の処理を行った場合の具体例を図10(b)に示す。
重心V1´を開始点Pfとして、多角形E2´E3´E4´E5´E6´E7´E8´に図12に示したステンシル方式処理を施すと、多角形外に発生する不要な塗りつぶし部分が三角形「I22´E3´」、「I15´E6´」の2箇所のみとなる。図10(a)で示した実施の形態1のステンシル方式処理と比較すると不要な塗りつぶし部分が減少しており、処理の負担を軽減することができる。
FIG. 10B shows a specific example in the case where the stencil processing unit according to the second embodiment is processed along the flow of the flowchart of FIG.
If the stencil method processing shown in FIG. 12 is applied to the polygon E 2 ′ E 3 ′ E 4 ′ E 5 ′ E 6 ′ E 7 ′ E 8 ′ with the center of gravity V1 ′ as the starting point Pf, it is generated outside the polygon. There are only two unnecessary filled portions of triangles “I 2 E 2 ′ E 3 ′” and “I 1 E 5 ′ E 6 ′”. Compared with the stencil method processing of the first embodiment shown in FIG. 10A, unnecessary filled portions are reduced, and the processing burden can be reduced.

以上のように、この実施の形態2によれば、ステンシル処理部24に多角形の重心を算出する重心算出部24aを設け、算出された多角形の重心を開始点としてステンシル処理を行うように構成したので、ステンシル方式処理のマスクパターン作成時におけるメモリ負荷を軽減することができ、より高速な描画が可能となる。   As described above, according to the second embodiment, the stencil processing unit 24 is provided with the centroid calculating unit 24a that calculates the centroid of the polygon, and the stencil processing is performed using the calculated centroid of the polygon as a starting point. Since it is configured, it is possible to reduce the memory load when creating a mask pattern for stencil processing, and it is possible to perform drawing at higher speed.

実施の形態3.
実施の形態3においても、ステンシル方式処理における無駄な塗りつぶし処理を抑制する構成について示す。図13は、実施の形態3に係る描画装置の構成を示すブロック図である。この描画装置1は、実施の形態1において示したステンシル処理部24にバウンディングボックス中点算出部24bを追加して設けている。以下では、実施の形態1に係る描画装置1の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態1で使用した符合と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
Embodiment 3 FIG.
Also in the third embodiment, a configuration for suppressing useless painting processing in stencil processing will be described. FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a drawing apparatus according to the third embodiment. The drawing apparatus 1 is provided with a bounding box midpoint calculation unit 24b in addition to the stencil processing unit 24 shown in the first embodiment. In the following, the same or corresponding parts as the components of the drawing apparatus 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those used in the first embodiment, and the description thereof is omitted or simplified.

まず、図14を用いてバウンディングボックスについて説明する。(a)は描画対象の多角形を示すマスクパターン、(b)は表示画面全体の塗りつぶしを行うカラーバッファ、(c)はバウンディングボックスのカラーバッファをそれぞれ示している。通常、マスクパターン(a)を用いて描画を行う場合には、マスクパターン(a)にカラーバッファ(b)を用いて塗りつぶしを行う。しかし、実際に塗りつぶす必要がある領域はマスクパターンに形成された多角形の範囲のみであり、この多角形の領域で全て包含することができる。   First, the bounding box will be described with reference to FIG. (A) is a mask pattern indicating a polygon to be drawn, (b) is a color buffer for filling the entire display screen, and (c) is a color buffer for a bounding box. Normally, when drawing is performed using the mask pattern (a), the mask pattern (a) is painted using the color buffer (b). However, the area that needs to be actually painted is only the range of the polygon formed in the mask pattern, and can be entirely covered by this polygonal area.

そこで、マスクパターンに形成された多角形についてX軸およびY軸方向の最大値と最小値をあらかじめ格納しておき、この最大値と最小値を用いて多角形を内包することができる最小の矩形で形成されたカラーバッファ、即ちバウンディングボックスを用いて塗りつぶすことにより、塗りつぶしの無駄を抑制することができる。この実施の形態3では、バウンディングボックスの領域情報を用いてステンシル方式処理の不要な塗りつぶし処理を抑制する。   Therefore, the maximum rectangle and the minimum value in the X-axis and Y-axis directions are stored in advance for the polygon formed in the mask pattern, and the minimum rectangle that can contain the polygon using the maximum and minimum values. By using the color buffer formed by (1), that is, the bounding box, it is possible to suppress the waste of painting. In the third embodiment, the unnecessary filling process of the stencil method process is suppressed using the area information of the bounding box.

バウンディングボックス中点算出部24bは、描画対象の多角形を内包する最小の矩形であるバウンディングボックスのX軸およびY軸方向の最大値と最小値を用いて、バウンディングボックスの中点を算出する。ステンシル処理部24は、バウンディングボックス中点算出部24bにおいて算出されたバウンディングボックスの中点を開始点に設定してステンシル方式処理を行う。   The bounding box midpoint calculation unit 24b calculates the midpoint of the bounding box using the maximum value and the minimum value in the X-axis and Y-axis directions of the bounding box that is the smallest rectangle that encloses the polygon to be drawn. The stencil processing unit 24 sets the midpoint of the bounding box calculated by the bounding box midpoint calculation unit 24b as a start point and performs stencil processing.

次に、実施の形態3に係る描画装置のステンシル処理部の動作について説明する。図15は実施の形態3に係るステンシル処理部の処理動作を示すフローチャートであり、以下このフローチャートに従って説明する。
ステンシル処理部24のバウンディングボックス中点算出部24bは、描画対象の多角形を内包する最小の矩形であるバウンディングボックスの中点を算出する(ステップST41)。ステンシル処理部24は、ステップST41において算出されたバウンディングボックスの中点を開始点Pfとして登録する(ステップST42)。さらに、ステップST42において登録された開始点Pfからその他の各頂点に対して対角線を引いて三角形を形成する(ステップST22)。ステップST22において形成した三角形が、奇数回重なった部分のみを描画可能領域として(ステップST23)ステンシル方式処理を終了し、図5のメインフローのステップST7の処理に進む。
Next, the operation of the stencil processing unit of the drawing apparatus according to Embodiment 3 will be described. FIG. 15 is a flowchart showing the processing operation of the stencil processing unit according to the third embodiment, which will be described below with reference to this flowchart.
The bounding box midpoint calculator 24b of the stencil processing unit 24 calculates the midpoint of the bounding box that is the smallest rectangle that encloses the polygon to be drawn (step ST41). The stencil processing unit 24 registers the midpoint of the bounding box calculated in step ST41 as the start point Pf (step ST42). Further, a triangle is formed by drawing a diagonal line from the start point Pf registered in step ST42 to each other vertex (step ST22). Only the portion where the triangle formed in step ST22 overlaps an odd number of times is set as a drawable region (step ST23), the stencil method processing is ended, and the processing proceeds to step ST7 of the main flow of FIG.

以上のように、この実施の形態3によれば、ステンシル処理部24に描画対象の多角形を内包する最小の矩形であるバウンディングボックスの中点を算出するバウンディングボックス中点算出部24bを設け、算出されたバウンディングボックスの中点を開始点としてステンシル処理を行うように構成したので、ステンシル方式処理のマスクパターン生成時におけるメモリ負荷を軽減することができ、より高速な描画が可能となる。   As described above, according to the third embodiment, the stencil processing unit 24 is provided with the bounding box midpoint calculating unit 24b that calculates the midpoint of the bounding box that is the smallest rectangle that contains the polygon to be drawn. Since the stencil processing is performed with the calculated midpoint of the bounding box as the starting point, the memory load at the time of mask pattern generation in the stencil method processing can be reduced, and higher-speed drawing can be performed.

ただし、この実施の形態3の構成は、実施の形態2の多角形の重心を用いてステンシル処理を行う構成と比較すると、効率のよい塗りつぶしができるとはいえない。しかし、この実施の形態3の構成では目的とする多角形の塗りつぶしに用いるデータを利用しているため、セットアップコストがかからないという利点がある。   However, it cannot be said that the configuration of the third embodiment can be efficiently filled as compared with the configuration in which the stencil processing is performed using the polygonal center of gravity of the second embodiment. However, since the configuration of the third embodiment uses data used for filling a target polygon, there is an advantage that no setup cost is required.

この発明の実施の形態1に係る描画装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drawing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 変曲点を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an inflection point. y単調な図形およびy単調でない図形を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the figure which is y monotone and a figure which is not y monotone. この発明の実施の形態1に係る描画装置の描画方法を示す図である。It is a figure which shows the drawing method of the drawing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る描画装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the drawing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る描画装置の三角形分割部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the triangulation part of the drawing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る描画装置の三角形分割方式処理を示す例である。It is an example which shows the triangulation method process of the drawing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る描画装置のステンシル処理部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the stencil process part of the drawing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る描画装置のステンシル方式処理を示す例である。It is an example which shows the stencil system process of the drawing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る描画装置のステンシル方式処理を示す例である。It is an example which shows the stencil system process of the drawing apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る描画装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drawing apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る描画装置のステンシル処理部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the stencil process part of the drawing apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る描画装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drawing apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. バウンディングボックスを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a bounding box. この発明の実施の形態3に係る描画装置のステンシル処理部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the stencil process part of the drawing apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 描画装置、2 描画処理部、3 メモリ、4 I/Oインタフェース、5 記憶装置、6 表示装置、21 頂点データ記憶部、22 多角形形状判定部、23 三角形分割部、24 ステンシル処理部、24a 重心算出部、24b バウンディングボックス中点算出部、25 マスク作成部、25a ステンシルバッファ、26描画部、27 表示処理部、31 プログラム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drawing apparatus, 2 Drawing process part, 3 Memory, 4 I / O interface, 5 Storage apparatus, 6 Display apparatus, 21 Vertex data storage part, 22 Polygon shape determination part, 23 Triangular division part, 24 Stencil process part, 24a Center-of-gravity calculation unit, 24b Bounding box midpoint calculation unit, 25 Mask creation unit, 25a Stencil buffer, 26 drawing unit, 27 Display processing unit, 31 program.

Claims (3)

描画対象の多角形を特定する頂点データに基づき変曲点を検出し、前記多角形はY軸座標が単調増加あるいは単調減少するy単調多角形であるか否か判定する多角形形状判定部と、
前記多角形がy単調多角形である場合に、前記頂点データに基づき前記多角形内を複数の三角形に分割して三角形分割データを生成する三角形分割部と、
前記多角形がy単調多角形でない場合に、頂点の描画順序に基づき前記多角形をステンシル方式で描画してステンシルデータを生成するステンシル処理部と、
前記三角形分割データおよび前記ステンシルデータに基づき、描画箇所を特定箇所に制限するマスクパターンを作成するマスク作成部と、
前記多角形に外接する矩形であるバウンディングボックスを用いて、前記マスクパターンの上から前記多角形の塗りつぶしを行い描画する描画部と、
前記描画された多角形を外部装置に出力する表示処理部とを備えることを特徴とする描画装置。
A polygon shape determination unit that detects an inflection point based on vertex data specifying a polygon to be drawn, and determines whether the polygon is a y monotone polygon whose Y-axis coordinate monotonously increases or decreases; ,
A triangulation unit that divides the polygon into a plurality of triangles based on the vertex data to generate triangulation data when the polygon is a y monotone polygon;
A stencil processing unit for generating stencil data by drawing the polygon by a stencil method based on a drawing order of vertices when the polygon is not a y monotone polygon;
Based on the triangulation data and the stencil data, a mask creation unit that creates a mask pattern that restricts a drawing location to a specific location;
Using a bounding box that is a rectangle circumscribing the polygon, a drawing unit that fills and draws the polygon from above the mask pattern;
And a display processing unit that outputs the drawn polygon to an external device.
ステンシル処理部は、頂点データに基づき描画対象の多角形の重心を算出する重心算出部を備え、前記算出した重心を描画順序の開始点に設定してステンシル方式の描画を行うことを特徴とする請求項1記載の描画装置。   The stencil processing unit includes a centroid calculating unit that calculates a centroid of a polygon to be drawn based on vertex data, and performs the stencil method drawing by setting the calculated centroid as a starting point of a drawing order. The drawing apparatus according to claim 1. ステンシル処理部は、バウンディングボックスの中点を算出する中点算出部を備え、前記算出した中点を描画順序の開始点に設定してステンシル方式の描画を行うことを特徴とする請求項1記載の描画装置。   The stencil processing unit includes a midpoint calculation unit that calculates a midpoint of the bounding box, and performs the stencil method drawing by setting the calculated midpoint as a start point of a drawing order. Drawing device.
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