JP2013218478A - 描画高速化方法、及び装置 - Google Patents
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Abstract
スクロールや回転等の描画イベント時において、描画データの再利用による描画と、通常の描画とを適切に切り替えながら、描画を高速に行う描画高速化方法、描画高速化装置、及び描画高速化プログラムを提供する。
【解決手段】
情報機器の描画処理判定部は、描画イベント判定部が判定した描画イベントに応じて、描画データ再利用判定の為に用いる情報のDBに格納されている機器環境依存データ、描画する図のデータ、及び閾値データを元に、ディスプレイに表示している現表示画面描画データ、または再利用データ保存メモリに格納されている保存描画データのいずれかを再利用して描画を行うか、通常通りの描画を行うかを判定する。そして、該判定結果に応じて、描画指示部を用いて描画処理を行う。
【選択図】図9
Description
単純なメモリ処理の場合にはこのオーバーヘッド時間は比較的問題とならないが、例えばカーナビ等の画像処理で行っているような高度なメモリ処理の場合には、図3に示すように、このオーバーヘッド時間は無視出来ないものとなってしまう。上記した、高度なメモリ処理を行う技術としては、例えばOpenGLを含め、様々な技術が考えられる。
更に、現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行う前に、描画処理判定部が、再利用データ保存メモリに格納されている保存描画データを再利用した描画を行えないかの判定を行い、描画を行える場合は再利用データ保存メモリに格納されている描画データを利用し、描画を行えない場合に現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行う。
更に、現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定として行う描画処理推算時間の算出を行う前に、描画イベントがスクロールの場合にはスクロール距離、また描画イベントが回転の場合には画面のアスペクト比に応じた回転角度に応じて、現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行う事で、描画処理推算時間算出の際の負荷を下げる。
上記目的を達成する為に、複数の情報機器がネットワークを介して接続された本発明に係るネットワーク装置において、上記の構成に加えて、描画データの作成を行う描画データ作成部を有し、上記のデータベースには、機器環境依存データ、描画する図のデータ、閾値データ、及び一時データを保持した個別情報機器用データに加えてサーバ環境依存データとサーバ閾値データを保持する。
更に、描画処理判定部が行う判定の処理内容を、描画処理判定部アップデート部を用いて任意のタイミングで自由に変更する。
(1)閾値の定義:
以下では、画面のスクロール又は回転を行ったときの再利用率k(0≦k≦1)の閾値k0を求める。再利用率kは(再利用によって描画される画素の総数)/(画面の全画素数)で定義される。pを1画素当たりの描画時間、qを再利用によって描画される1画素当たりの描画時間、γを単位描画時間比(=q/p<1),Sを画面の全画素数、Cを再利用時のオーバーヘッド時間とすると、画面の一部を再利用によって描画した時の描画時間Tは、T=p(1−k)S+qkS+Cとなる。一方、再利用を行わずに全画面を新たに描画する場合の描画時間T0はpSとなるので、双方の差分T−T0=−pkS(1−γ)+Cより、再利用率kの閾値k0=C/(pS(1−γ))とおくと、
k0>k>0の時(kが小さい時)、T>T0となって、再利用しないほうが描画時間は短くなる。
全画面の描画対象が2つのレイヤに分かれており、それぞれのレイヤの画素数及び再利用率が異なる場合(3つ以上の場合も同様)、レイヤ1の画素数S1及び再利用率k1、レイヤ2の画素数S2及び再利用率k2とすると、全画素数S=S1+S2、全体の再利用率k=(k1S1+k2S2)/Sとなる。画面の一部を再利用によって描画した時の描画時間Tは、T=p((1−k1)S1+(1−k2)S2)+q(k1S1+k2S2)+Cとなる。一方、再利用を行わずに全画面を新たに描画する場合の描画時間T0はpS=p(S1+S2)となるので、双方の差分T−T0=−p(k1S1+k2S2)+q(k1S1+k2S2)+C=−pkS+qkS+C=−pkS(1−γ)+Cとなり、上記(1)と同様に再利用可否の判定ができる。
全画面の描画対象が2つのレイヤに分かれており、それぞれのレイヤの画素数及び再利用率が異なり、かつ、レイヤ毎に1画素当たりの描画時間が異なる場合、レイヤ1の画素数S1、再利用率k1及び1画素当たりの描画時間p1、レイヤ2についても同様にS2、k2及びp2とすると、全画素数S=S1+S2、全体の再利用率k=(k1S1+k2S2)/Sとなる。再利用する画素については、いずれのレイヤも1画素当たりの描画時間qは同一とすると、画面の一部を再利用によって描画した時の描画時間Tは、T=p1(1−k1)S1+p2(1−k2)S2+q(k1S1+k2S2)+Cとなる。一方、再利用を行わずに全画面を新たに描画する場合の描画時間T0はp1S1+p2S2となるので、双方の差分T−T0=−(p1k1S1+p2k2S2)+qkS+Cとなる。
(3−1)レイヤ2のほうが描画が遅い場合(β>1、p2>p1)、k00<k0
(3−2)レイヤ2のほうが描画が速い場合(β<1、p2<p1)、k00>k0
となる。レイヤ2の描画が極端に遅く(β>>1)、k00<0となった場合は再利用率kに関係なく常にT<T0が成り立ち、再利用したほうが描画時間は短い。一方、レイヤ2の描画が速く(β<1)、かつ、k00>1>k0(但し、2つのレイヤの1画素当たりの描画時間が同じ時にはkの閾値k0が有効であった場合)となった場合は再利用率kに関係なく常にT>T0が成り立ち、再利用しないほうが描画時間は短い。
画面の横方向の長さを2a、縦方向の長さを2b、画面の中心を回転の中心とする回転角をθ(0≦θ≦π/2)とし、画面の中心を通る横方向の中心線を「横中心線」、同様に縦方向の中心線を「縦中心線」、2つの対角線を「右上対角線」及び「左上対角線」とする。画面のアスペクト比をα=b/a(<1)とし、横中心線と右上対角線とのなす角θ0をとすると、α=tanθ0(=b/a)となる。画面の面積をS=4ab、画面を回転させた時に回転後の画面のうち、回転前の画面からはみ出した部分の面積をΔSとすると、回転前の画面と回転後の画面の共通部分の面積の相対比である、再利用率kは、k=(S−ΔS)/S=1−(ΔS/(4ab))となる。ΔS/(4ab)は非再利用率であり、画面の回転に伴って新たに描画すべき面積の相対比である。
ΔSは、ΔS=2tanθ(a2+b2−2absinθ)/(1+cosθ)となる。(式の導出は下記の(*)参照)なお、(a2+b2−2absinθ)は、長さがa及びbの2つの線分が(π/2−θ)の角(θに対する余角)をなす三角形の他の線分の長さの二乗に等しい。(三角形の余角に対する余弦定理)
特に、θ=θ0の場合、ΔS=(√(a2+b2)−a)((a2+b2)3/2−2ab2)/(ab)、
θ=2θ0の場合、ΔS=2b(a2−b2)/a、となる。
回転前の画面からはみ出た回転後の画面の一部である第1及び第2の直角三角形の斜辺の長さをu及びvとし、回転後の画面からはみ出た回転前の画面の一部である第3及び第4の直角三角形の斜辺の長さをy及びXとすると、回転前の画面に対して、2a=ycosθ+u+Xsinθ、及び2b=Xcosθ+v+ysinθが成り立ち、回転後の画面に対して、2a=ucosθ+y+vsinθ、及び2b=vcosθ+X+usinθが成り立つので、これらの式から、X、y、u、及びvが求まる。なお、第3及び第4の直角三角形の面積の和は、第1及び第2の直角三角形の面積の和に等しい。
一方、回転前の画面からはみ出した回転後の画面の部分の面積ΔSは、回転後の画面からはみ出した回転前の画面の部分の面積に等しく、ΔSをX、y、又はu、vを用いて表すと、ΔS=(X2+y2)sinθcosθ=(u2+v2)sinθcosθとなる。この式に上記で求めたX、y、又は、u、vを代入すると、回転角θを含む上記(1)のΔSの式が得られる。
ΔSは、ΔS=4b(a−b/sinθ)、となる。上記と同様に、z=tan(θ/2)と置くと、非再利用率ΔS/(4ab)=f(z)=1−α(z+1/z)/2となる。但し、α≦z≦1であり、f(z)は、f(1)=1−αとなる(従って再利用率はα)、上に凸の関数である。
上記のように、ΔS又はf(z)は回転角θ又はzに関する単調増加関数であるので、再利用率k、即ち、k=(S−ΔS)/S=1−(ΔS/(4ab))は回転角θに関する単調減少関数となる。特に、θ=0の時はk=1、θ=2θ0の時はk=(1+α2)/2(>α)、θ=π/2の時はk=αとなる。即ち、0≦θ≦π/2の時、1≧k≧αとなる。従って、再利用率kの閾値k0は、アスペクト比αで決まる1>k0>αの範囲で設定する必要がある。
もし次の描画を行う必要がある場合は、処理601へ進む。もし次の描画を行う必要がない場合は処理610へ進む。
処理6123:図10の処理6023と同じ。
描画処理判定部105は、実施例1で述べたように描画イベントがスクロールの時と、実施例2で述べたように描画イベントが回転の時とでは、その処理内容が異なる可能性がある。そこで、描画処理判定部105に、新たな描画イベント時の処理を追加したり、現在の描画イベント処理内容を修正したり、といった描画処理フローの追加や修正を、描画処理判定部アップデート部111を用いて行う事が出来る。
本実施例は、実施例2と同様の処理であるため、処理2004に焦点を当てて説明する。以下のフローは、情報機器A1350で描画イベントとして回転イベントが起き、回転向けの描画処理フローを開始したサーバにおける処理フローの一部である。
Claims (20)
- CPUとメモリを有する情報機器であって、
描画時に再利用予定のデータを格納する再利用データ保存メモリと、画面のスクロール又は画面の回転に伴う描画データの再利用率に基づいて、表示機器に表示している現表示画面描画データ、または再利用データ保存メモリに格納されている保存描画データのいずれかを再利用して描画を行うか、通常通りの描画を行うかを判定する描画処理判定部と、
再利用した描画を行う事が可能な保存描画データを該再利用データ保存メモリに保持しているか否かを確認するデータ保持確認部と、
機器環境依存データ、描画する図のデータ、及び閾値データを保持した、描画データを再利用した描画を行うか否かの判定の際に用いる情報のデータベースと、描画データを再利用した描画を行うかの判定の際に用いる情報のデータベースに対して必要なデータを取得し、該データベースに格納するデータ取得/設定部と、
前記表示機器へ描画データの表示を行う描画指示部と、
前記描画処理判定部による処理内容を変化させる為に、起こっている描画イベントがスクロールイベント又は回転イベントのいずれかを判定する描画イベント判定部と、を備えることを特徴とする情報機器。 - 前記描画処理判定部が、描画する図のデータに含まれる図の各レイヤの重要度と閾値データに含まれる描画レイヤ重要度を比較し、レイヤの重要度が閾値データに含まれる描画レイヤ重要度よりも低い場合に該レイヤの描画を行い、高い場合には該レイヤを描画しないことを特徴とする請求項1記載の情報機器。
- 前記描画処理判定部が、描画する図のデータに含まれる図の総レイヤ数に対する、レイヤの重要度が閾値データに含まれる描画レイヤ重要度より高いレイヤの数の比率が、閾値データに記載された重要描画レイヤ比率よりも低い場合に現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定の処理を先に進めるか否かを判定することを特徴とする請求項2記載の情報機器。
- 前記現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行う前に、前記描画処理判定部が、前記再利用率に基づいて、再利用データ保存メモリに格納されている保存描画データを再利用した描画を行えないか判定を行い、描画を行える場合は再利用データ保存メモリに格納されている描画データを利用し、描画を行えない場合に現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行うことを特徴とする請求項1記載の情報機器。
- 前記現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行う際に、現画面データのコピー利用に掛かる推算時間と上記コピーが利用出来ない領域の通常描画に掛かる推算時間との合計が、全画面の通常描画に掛かる推算時間より長ければ、全画面の通常描画処理を行い、現画面データのコピー利用に掛かる推算時間と上記コピーが利用出来ない領域の通常描画に掛かる推算時間との合計が、全画面の通常描画に掛かる推算時間より短ければ、現表示画面描画データを再利用した描画処理を行うことを特徴とする請求項4記載の情報機器。
- 前記現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定の際に用いる描画処理推算時間の算出において、出来る限り該推算時間の算出負荷を下げつつ効果的な算出を行う為に、機器環境依存データと閾値データ記載の各算出考慮項目の値を比較し、前者の値が後者の値よりも大きい場合に該項目を推算時間算出の際に考慮し、前者の値が後者の値よりも小さい場合に該項目を推算時間算出から除外することを特徴とする請求項5記載の情報機器。
- 前記現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定として行う描画処理推算時間の算出を行う前に、描画イベントがスクロールの場合にはスクロール距離、また描画イベントが回転の場合には画面のアスペクト比に応じた回転角度に応じて、現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行うことで、描画処理推算時間算出の際の負荷を下げることを特徴とする請求項6記載の情報機器。
- 前記描画処理判定部が行う判定の処理内容を、描画処理判定部アップデート部を用いて任意のタイミングで自由に変更することを特徴とする請求項1記載の情報機器。
- 描画時に再利用予定のデータを格納する再利用データ保存メモリと、描画データの作成を行う描画データ作成部とを有し、通信ネットワークを介して少なくとも1つの情報機器が接続されたリモートサーバ装置であって、
画面のスクロール又は画面の回転に伴う描画データの再利用率に基づいて、前記情報機器の表示機器に表示している情報機器現表示画面描画データ、または再利用データ保存メモリに格納されている保存描画データのいずれかを再利用して描画データの作成を行うか、通常通りの描画データ作成を行うかを判定する描画処理判定部と、
前記通信ネットワークを介して接続された前記情報機器に対して作成した描画データを送信する描画データ送信部と、
再利用した描画を行う事が可能なデータを該再利用データ保存メモリに保持しているか、また情報機器の表示機器に表示しているデータを機器画面データ保存メモリに保持しているか否かを確認するデータ保持確認部と、
機器環境依存データ、描画する図のデータ、閾値データ、及び一時データを保持した個別情報機器用データに加えてサーバ環境依存データとサーバ閾値データを保持した描画データを再利用した描画を行うかの判定の際に用いる情報のデータベースと、描画データを再利用した描画を行うかの判定の際に用いる情報のデータベースに対して必要なデータを取得し、該データベースに格納するデータ取得/設定部と、を備えることを特徴とするリモートサーバ装置。 - 前記描画処理判定部が、描画する図のデータに含まれる図の各レイヤの重要度と閾値データに含まれる描画レイヤ重要度を比較し、レイヤの重要度が閾値データに含まれる描画レイヤ重要度よりも低い場合に該レイヤの描画を行い、高い場合には該レイヤを描画しないことを選択することを特徴とする請求項9記載のリモートサーバ装置。
- 前記描画処理判定部が、描画する図のデータに含まれる図の総レイヤ数に対する、レイヤの重要度が閾値データに含まれる描画レイヤ重要度より高いレイヤの数の比率が、閾値データに記載された重要描画レイヤ比率よりも低い場合に情報機器現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定の処理を先に進めるか否かを判定することを特徴とする請求項10記載のリモートサーバ装置。
- 前記情報機器現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行う前に、前記描画処理判定部が、前記再利用率に基づいて、再利用データ保存メモリに格納されている保存描画データを再利用した描画を行えないか判定を行い、描画を行える場合は再利用データ保存メモリに格納されている描画データを利用し、描画を行えない場合に情報機器現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行うことを特徴とする請求項9記載のリモートサーバ装置。
- 前記情報機器現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行う際に、情報機器現表示画面描画データのコピー利用に掛かる推算時間と上記コピーが利用出来ない領域の通常描画に掛かる推算時間との合計が、全画面の通常描画に掛かる推算時間より長ければ、全画面の通常描画処理を行い、情報機器現画面描画データのコピー利用に掛かる推算時間と上記コピーが利用出来ない領域の通常描画に掛かる推算時間との合計が、全画面の通常描画に掛かる推算時間より短ければ、情報機器現表示画面描画データを再利用した描画処理を行うことを特徴とする請求項12記載のリモートサーバ装置。
- 前記情報機器現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定の際に用いる描画処理推算時間の算出において、サーバ環境依存データとサーバ閾値データ記載の各算出考慮項目の値を比較し、前者の値が後者の値よりも大きい場合に該項目を推算時間算出の際に考慮し、前者の値が後者の値よりも小さい場合に該項目を推算時間算出から除外することを特徴とする請求項13記載のリモートサーバ装置。
- 前記情報機器現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定として行う描画処理推算時間の算出を行う前に、情報機器で起こった描画イベントがスクロールの場合にはスクロール距離、また描画イベントが回転の場合には画面のアスペクト比に応じた回転角度に応じて、現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行う事で、描画処理推算時間算出の際の負荷を下げることを特徴とする請求項14記載のリモートサーバ装置。
- 前記描画処理判定部が行う判定の処理内容を、描画処理判定部アップデート部を用いて任意のタイミングで自由に変更することを特徴とする請求項9記載のリモートサーバ装置。
- CPUとメモリを有する情報機器における高速描画方法であって、
描画時に再利用予定のデータを格納する再利用データ保存メモリと、画面のスクロール又は画面の回転に伴う描画データの再利用率に基づいて、表示機器に表示している現表示画面描画データ、または再利用データ保存メモリに格納されている保存描画データのいずれかを再利用して描画を行うか、通常通りの描画を行うかを判定し、
再利用した描画を行う事が可能な保存描画データを該再利用データ保存メモリに保持しているか否かを確認し、
機器環境依存データ、描画する図のデータ、及び閾値データを保持した、描画データを再利用した描画を行うか否かの判定の際に用いる情報のデータベースと、描画データを再利用した描画を行うかの判定の際に用いる情報のデータベースに対して必要なデータを取得し、該データベースに格納し、
前記表示機器へ描画データを表示し、
前記描画処理の判定によって処理内容を変化させる為に、起こっている描画イベントがスクロールイベント又は回転イベントのいずれかを判定することを特徴とする高速描画方法。 - 前記現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定として行う描画処理推算時間の算出を行う前に、描画イベントがスクロールの場合にはスクロール距離、また描画イベントが回転の場合には画面のアスペクト比に応じた回転角度に応じて、現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行うことで、描画処理推算時間算出の際の負荷を下げることを特徴とする請求項17記載の高速描画方法。
- 描画時に再利用予定のデータを格納する再利用データ保存メモリと、描画データの作成を行う描画データ作成部とを有し、通信ネットワークを介して少なくとも1つの情報機器が接続されたリモートサーバ装置における高速描画方法であって、
前記情報機器の表示機器に表示している情報機器現表示画面描画データ、または再利用データ保存メモリに格納されている保存描画データのいずれかを再利用して描画データの作成を行うか、通常通りの描画データ作成を行うかを判定し、
前記通信ネットワークを介して接続された前記情報機器に対して作成した描画データを送信し、
再利用した描画を行う事が可能なデータを該再利用データ保存メモリに保持しているか、また情報機器の表示機器に表示しているデータを機器画面データ保存メモリに保持しているか否かを確認し、
機器環境依存データ、描画する図のデータ、閾値データ、及び一時データを保持した個別情報機器用データに加えてサーバ環境依存データとサーバ閾値データを保持した描画データを再利用した描画を行うかの判定の際に用いる情報のデータベースと、描画データを再利用した描画を行うかの判定の際に用いる情報のデータベースに対して必要なデータを取得し、該データベースに格納することを特徴とする高速描画方法。 - 前記情報機器現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定として行う描画処理推算時間の算出を行う前に、情報機器で起こった描画イベントがスクロールの場合にはスクロール距離、また描画イベントが回転の場合には画面のアスペクト比に応じた回転角度に応じて、現表示画面描画データを再利用した描画を行うか否かの判定を行う事で、描画処理推算時間算出の際の負荷を下げることを特徴とする請求項19記載の高速描画方法。
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