JP2014182697A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ３次元画像の描画に使用する内蔵メモリのサイズを小さくする。
【解決手段】 画像表示装置は、図形の頂点データを受け、２次元表示面を分割した第１領域毎に、第１領域に描画する図形の第２データを頂点データから段階的に生成するデータ生成部と、第２データを用いて、図形の画像データを第１領域毎に生成する画像生成部と、第２データを頂点データから段階的に生成する際の途中の段階で生成される第１データと第２データとを混在して保持可能なワークメモリと、ワークメモリに記憶するデータをワークメモリの空き容量に基づいて管理する制御部とを有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像表示装置に関する。

３次元画像等を描画する画像表示装置は、例えば、図形の頂点データに基づいて、２次元表示面における図形の描画データを生成する。そして、画像表示装置は、生成した描画データに基づいて、２次元表示面に表示する画像の画素のデータ（以下、画像データとも称する）を生成する。例えば、画像表示装置は、図形の頂点データから生成した画像データを記憶するフレームメモリを有している（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２５９６７１号公報

フレームメモリは、例えば、表示面の画素数分の画像データを記憶する。この場合、表示面の画素数の増加に伴い、フレームメモリのサイズが増加する。このため、フルハイビジョン等の高解像度の画像を扱う画像表示装置では、フレームメモリを画像表示装置に内蔵することは困難である。例えば、メモリサイズの大きなフレームメモリ等を画像表示装置に内蔵した場合、回路面積が大幅に増加するため、画像処理装置のコストが増加する。

１つの側面では、本件開示の画像表示装置は、３次元画像の描画に使用する内蔵メモリのサイズを小さくすることを目的とする。

一観点によれば、画像表示装置は、図形の頂点データを受け、２次元表示面を分割した第１領域毎に、第１領域に描画する図形の第２データを頂点データから段階的に生成するデータ生成部と、第２データを用いて、図形の画像データを第１領域毎に生成する画像生成部と、第２データを頂点データから段階的に生成する際の途中の段階で生成される第１データと第２データとを混在して保持可能なワークメモリと、ワークメモリに記憶するデータをワークメモリの空き容量に基づいて管理する制御部とを有している。

本件開示の画像表示装置は、３次元画像の描画に使用する内蔵メモリのサイズを小さくできる。

画像表示装置の一実施形態を示す図である。 頂点データから画像データを生成する際の処理の一例を示す図である。 頂点データおよび描画データの一例を示す図である。 図１に示したワークメモリの共有の一例を示す図である。 画像表示装置の別の実施形態を示す図である。 図５に示したシーンデータ解析部により生成されるシーンデータの一例を示す図である。 図５に示した画像表示装置の動作の一例を示す図である。 図７に示したワークメモリの管理の処理の一例を示す図である。

以下、実施形態を図面を用いて説明する。

図１は、画像表示装置の一実施形態を示している。図１の破線の矢印は、データ等の流れを示している。この実施形態の画像表示装置１０は、例えば、３次元画像等を２次元表示面ＤＩＳに表示するための画像データＰＤＡＴＡを生成する。以下、２次元表示面ＤＩＳを表示面ＤＩＳとも称する。また、画像データＰＤＡＴＡを画素のデータＰＤＡＴＡとも称する。例えば、画像表示装置１０は、表示面ＤＩＳに表示する画像の画素のデータＰＤＡＴＡ（画像データＰＤＡＴＡ）を、表示面ＤＩＳを分割した分割領域ＤＡＲ（ＤＡＲ０−ＤＡＲ１９）毎に生成する。

図１の例では、分割領域ＤＡＲは、表示面ＤＩＳを２０個に分割した領域である。図１では、表示面ＤＩＳ内の左上から右下に向かう順で、０から１９までの数字が分割領域ＤＡＲの符号の末尾に付されている。例えば、分割領域ＤＡＲ０は、表示面ＤＩＳ内の左上の分割領域ＤＡＲを示している。また、例えば、分割領域ＤＡＲ１９は、表示面ＤＩＳ内の右下の分割領域ＤＡＲを示している。なお、分割領域ＤＡＲは、表示面ＤＩＳを２０個以外の数に分割した領域でもよい。

また、図１の表示面ＤＩＳ内の三角形Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２は、画像表示装置１０により表示される図形の一例を示している。この場合、画像表示装置１０は、図形の頂点データＶＤＡＴＡとして、三角形Ｔ０−Ｔ２の頂点Ｖ０−Ｖ４に関する頂点データＶＤＡＴＡを受ける。図形の頂点データＶＤＡＴＡは、例えば、画像表示装置１０の外部のメモリに記憶されている。３次元画像処理では、三角形を基本的な描画図形とすることが多いため、以下、三角形を対象として説明する。なお、図形は、三角形以外でもよい。

画像表示装置１０は、例えば、データ生成部２０、制御部３０、ワークメモリ４０、描画部５０、描画バッファ６０および出力部７０を有している。例えば、データ生成部２０は、図形の頂点データＶＤＡＴＡを受ける。そして、データ生成部２０は、２次元表示面ＤＩＳを分割した分割領域ＤＡＲ毎に、分割領域ＤＡＲに描画する図形の第２データＧＤＡＴＡを頂点データＶＤＡＴＡから段階的に生成する。第２データＧＤＡＴＡは、例えば、図形内部の画素の色等を内挿で求める際に使用されるパラメータである。以下、第２データＧＤＡＴＡを描画データＧＤＡＴＡとも称する。

データ生成部２０で生成された描画データＧＤＡＴＡは、制御部３０に転送される。また、データ生成部２０は、第１データＴＤＡＴＡを制御部３０に出力する。第１データＴＤＡＴＡは、第２データＧＤＡＴＡ（描画データＧＤＡＴＡ）を頂点データＶＤＡＴＡから段階的に生成する際の途中の段階で生成されるデータである。例えば、第１データは、頂点データＶＤＡＴＡを座標変換したデータである。以下、第１データＴＤＡＴＡを、変換済み頂点データＴＤＡＴＡあるいは頂点データＴＤＡＴＡとも称する。なお、データ生成部２０は、制御部３０からの指示に応じて、第１データＴＤＡＴＡを制御部３０に出力してもよい。

制御部３０は、例えば、データ生成部２０から受けた描画データＧＤＡＴＡを、描画部５０に出力する。また、制御部３０は、データ生成部２０から受けた描画データＧＤＡＴＡを、ワークメモリ４０に記憶するか否かを判定する。例えば、データ生成部２０による処理が実行されていない分割領域ＤＡＲに描画される図形に関する描画データＧＤＡＴＡは、保持対象の描画データＧＤＡＴＡである。

したがって、例えば、制御部３０は、データ生成部２０から受けた描画データＧＤＡＴＡが保持対象の描画データＧＤＡＴＡか否かを判定する。そして、制御部３０は、保持対象の描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶するか否かをワークメモリ４０の空き容量に応じて判定する。例えば、ワークメモリ４０の空き容量が描画データＧＤＡＴＡのデータ量以上の場合、制御部３０は、保持対象の描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶する。

さらに、制御部３０は、保持対象の描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶しないとき、保持対象の描画データＧＤＡＴＡに対応する変換済み頂点データＴＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶するか否かをワークメモリ４０の空き容量に応じて判定する。例えば、ワークメモリ４０の空き容量が変換済み頂点データＴＤＡＴＡのデータ量以上の場合、制御部３０は、保持対象の描画データＧＤＡＴＡに対応する変換済み頂点データＴＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶する。すなわち、制御部３０は、保持対象の描画データＧＤＡＴＡのデータ量がワークメモリ４０の空き容量より大きく、かつ、保持対象の描画データＧＤＡＴＡに対応する変換済み頂点データＴＤＡＴＡのデータ量がワークメモリ４０の空き容量以下のとき、保持対象の描画データＧＤＡＴＡに対応する変換済み頂点データＴＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶する。

なお、制御部３０は、ワークメモリ４０に保持されている描画データＧＤＡＴＡの少なくとも１つを削除して保持対象の描画データＧＤＡＴＡに対応する変換済み頂点データＴＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶してもよい。

このように、ワークメモリ４０には、変換済み頂点データＴＤＡＴＡや描画データＧＤＡＴＡが記憶される。すなわち、ワークメモリ４０は、変換済み頂点データＴＤＡＴＡと描画データＧＤＡＴＡとを混在して保持可能なメモリである。したがって、制御部３０は、例えば、描画部５０で使用される転送対象の描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されているとき、転送対象の描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０から描画部５０に転送する。この場合、画像表示装置１０は、描画データＧＤＡＴＡを再生成するための計算処理を省くことができる。

また、制御部３０は、転送対象の描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されていないとき、転送対象の描画データＧＤＡＴＡに対応する変換済み頂点データＴＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されているか否かを判定する。そして、制御部３０は、転送対象の描画データＧＤＡＴＡに対応する変換済み頂点データＴＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されているとき、転送対象の描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に保持されている変換済み頂点データＴＤＡＴＡから生成するようにデータ生成部２０の動作を制御する。

例えば、制御部３０は、転送対象の描画データＧＤＡＴＡに対応する変換済み頂点データＴＤＡＴＡを、ワークメモリ４０からデータ生成部２０に転送する。そして、制御部３０は、転送対象の描画データＧＤＡＴＡを変換済み頂点データＴＤＡＴＡから生成するようにデータ生成部２０の動作を制御する。この場合、画像表示装置１０は、描画データＧＤＡＴＡを再生成するための計算処理の一部を省くことができる。

なお、制御部３０は、転送対象の描画データＧＤＡＴＡに対応する変換済み頂点データＴＤＡＴＡおよび転送対象の描画データＧＤＡＴＡのいずれもワークメモリ４０に保持されていないとき、転送対象の描画データＧＤＡＴＡを頂点データＶＤＡＴＡから生成するようにデータ生成部２０の動作を制御する。

このように、制御部３０は、ワークメモリ４０に記憶するデータをワークメモリ４０の空き容量に基づいて管理する。また、制御部３０は、ワークメモリ４０に保持されている変換済み頂点データＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡに応じて、データ生成部２０の動作を制御する。

描画部５０は、描画データＧＤＡＴＡを用いて、図形の画像データＰＤＡＴＡを分割領域ＤＡＲ毎に生成する画像生成部の一例である。例えば、描画部５０は、制御部３０から描画データＧＤＡＴＡを受ける。そして、描画部５０は、描画データＧＤＡＴＡに基づいて画像データＰＤＡＴＡを生成する。描画部５０で生成された画像データＰＤＡＴＡは、例えば、描画バッファ６０に転送される。

描画バッファ６０は、描画部５０で生成された画像データＰＤＡＴＡを記憶する。すなわち、描画バッファ６０は、例えば、表示面ＤＩＳを分割した分割領域ＤＡＲの１つの分割領域ＤＡＲ分の画像データＰＤＡＴＡを記憶する。したがって、この実施形態では、描画バッファ６０のメモリサイズを、表示面ＤＩＳの全体の画素のデータ（画像データ）を記憶するフレームメモリに比べて、小さくできる。

出力部７０は、描画バッファ６０から画像データＰＤＡＴＡを読み出す。そして、出力部７０は、描画バッファ６０から読み出した画像データＰＤＡＴＡを画像表示装置１０の外部に出力する。これにより、表示面ＤＩＳに画像が表示される。また、出力部７０は、例えば、描画対象の分割領域ＤＡＲに図形を描画するための描画指示を描画部５０等に発行してもよい。

なお、画像表示装置１０の構成は、この例に限定されない。例えば、描画部５０は、データ生成部２０やワークメモリ４０から描画データＧＤＡＴＡを受けてもよい。この場合、制御部３０は、例えば、データ生成部２０と描画部５０との間のデータ転送、ワークメモリ４０と描画部５０との間のデータ転送等を制御する。

また、ワークメモリ４０は、描画データＧＤＡＴＡを頂点データＶＤＡＴＡから段階的に生成する際の途中の段階で生成される第１データのうち、変換済み頂点データＴＤＡＴＡ以外のデータを描画データＧＤＡＴＡと混在して保持してもよい。同様に、ワークメモリ４０は、描画データＧＤＡＴＡ以外のデータを第１データと混在して保持してもよい。

また、描画バッファ６０は、省かれてもよい。この場合、例えば、画像表示装置１０が搭載されるシステムは、フレームメモリ等を画像表示装置１０の外部に実装してもよい。例えば、出力部７０は、画像表示装置１０の外部のフレームメモリ等に、描画部５０で生成された画像データＰＤＡＴＡを分割領域ＤＡＲ毎に出力してもよい。

図２は、頂点データＶＤＡＴＡから画像データＰＤＡＴＡを生成する際の処理の一例を示している。なお、図２に示した処理の流れは、生成対象の画像データＰＤＡＴＡに対応する変換済み頂点データＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡのいずれもワークメモリ４０に保持されていないときの画像表示装置１０の動作に対応している。図２の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエアをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。

ステップＳ１００では、画像表示装置１０は、アプリケーションの制御に応じて、描画図形を読み出す。例えば、データ生成部２０は、描画する三角形の頂点データＶＤＡＴＡを、画像表示装置１０の外部のメモリから読み出す。図形が三角形の場合、三角形の頂点に対応する３つの頂点データＶＤＡＴＡが読み出される。例えば、頂点データＶＤＡＴＡの頂点座標は、図形固有の座標系（オブジェクト座標）で表現されている。

ステップＳ１１０では、データ生成部２０は、ステップＳ１００で読み出した頂点データＶＤＡＴＡに対して、座標変換処理を実行する。例えば、データ生成部２０は、図形固有の座標系（オブジェクト座標）で表現されている頂点座標を、表示面ＤＩＳ上の表示位置（デバイス座標）に変換する。座標変換処理により、頂点データＶＤＡＴＡは、頂点データＴＤＡＴＡに変換される。これにより、変換済み頂点データＴＤＡＴＡが生成される。なお、座標変換処理では、データ生成部２０は、例えば、頂点座標の変換の他に、ライティング処理（照光処理）を実行する。ライティング処理では、頂点の材質属性、光源の情報等に基づいて、頂点の描画色（表示面ＤＩＳに表示する色）が計算される。

ステップＳ１２０では、データ生成部２０は、ステップＳ１１０で生成した変換済み頂点データＴＤＡＴＡを用いて、三角形セットアップ処理を実行する。これにより、三角形の描画データＧＤＡＴＡが生成される。描画データＧＤＡＴＡは、例えば、三角形の内部の画素の情報（描画色、属性値等）を内挿する際に使用されるパラメータである。

例えば、三角形は、３つの座標変換済み頂点データＴＤＡＴＡで表現される三角形の内部の画素の情報（描画色、属性値等）に基づいて描画される。画素の描画色、属性値等は、３つの座標変換済み頂点データＴＤＡＴＡから内挿して決定される。内挿の計算に使用するパラメータ（描画データＧＤＡＴＡ）は、三角形内部の全ての画素で共通である。このため、描画データＧＤＡＴＡが算出された三角形では、三角形内部の画素の内挿計算に算出済みの描画データＧＤＡＴＡを使用できる。

したがって、例えば、１つの三角形が複数の分割領域ＤＡＲに描画される場合、画像表示装置１０は、描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶することにより、描画データＧＤＡＴＡを再利用できる。例えば、画像表示装置１０は、描画データＧＤＡＴＡの再利用の効率を向上させることにより、三角形全体を描画するまでの計算コストを低減できる。以下、ステップＳ１２０と同様の処理を、図形の形を区別せずに、図形セットアップ処理とも称する。

ステップＳ１３０では、画像表示装置１０は、ステップＳ１２０で算出した描画データＧＤＡＴＡを用いて、描画処理を実行する。これにより、画像データＰＤＡＴＡが分割領域ＤＡＲ毎に生成される。そして、分割領域ＤＡＲに図形が描画される。なお、各分割領域ＤＡＲの描画では、画像表示装置１０は、分割領域ＤＡＲに重なる全ての図形に対して描画を実行し、分割領域ＤＡＲの描画を完成させる。また、複数の分割領域ＤＡＲに重なる図形では、分割領域ＤＡＲ毎に、分割領域ＤＡＲに重なる部分（図形の一部）を描画する。全ての分割領域ＤＡＲの描画が完成したとき、表示面ＤＩＳ全体の描画が完成する。

図１の例では、画像表示装置１０は、分割領域ＤＡＲ０−ＤＡＲ１９の順に、分割領域ＤＡＲを描画する。例えば、三角形Ｔ０は、分割領域ＤＡＲ１、ＤＡＲ２、ＤＡＲ５、ＤＡＲ６、ＤＡＲ７、ＤＡＲ１０、ＤＡＲ１１、ＤＡＲ１６に重なるため、８個の分割領域ＤＡＲで描画される。画像表示装置１０は、例えば、分割領域ＤＡＲ１の描画で生成した三角形Ｔ０の描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶する。分割領域ＤＡＲ１以外の７個の分割領域ＤＡＲ（ＤＡＲ２等）では、例えば、三角形Ｔ０の描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されている場合、画像表示装置１０は、ステップＳ１００−Ｓ１２０を実行せずに、三角形Ｔ０を描画できる。

これに対し、例えば、ワークメモリ４０が省かれた画像表示装置では、８個の分割領域ＤＡＲに重なる三角形Ｔ０を描画する場合、８個の分割領域ＤＡＲの全てで、ステップＳ１００−Ｓ１３０を実行する。この場合、計算コストは、ワークメモリ４０に保持されている描画データＧＤＡＴＡを利用できる画像表示装置１０に比べて、増加する。すなわち、この実施形態では、ワークメモリ４０が省かれた画像表示装置に比べて、計算コストを低減できる。

図３は、頂点データＶＤＡＴＡ、ＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡの一例を示している。頂点データＶＤＡＴＡは、例えば、座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ）、色（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ）、法線（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、テクスチャ座標（Ｓ、Ｔ）の１３要素を頂点Ｖ毎に有している。各要素が４バイト（Ｂｙｔｅ）の場合、頂点データＶＤＡＴＡのデータ量は、５２バイト（４バイト×１３）である。頂点データＶＤＡＴＡは、例えば、画像表示装置１０の外部のＲＡＭやＲＯＭ等にオブジェクトデータとして予め用意されている。このため、ワークメモリ４０は、頂点データＶＤＡＴＡの保持に使用されない。したがって、頂点データＶＤＡＴＡのワークメモリ４０の使用量は、０バイトである。

変換済み頂点データＴＤＡＴＡは、ライティング処理を含む座標変換処理を頂点データＶＤＡＴＡに対して実行した結果を頂点Ｖ毎に有している。例えば、変換済み頂点データＴＤＡＴＡは、座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ）、色（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ）、テクスチャ座標（Ｓ、Ｔ）の１０要素を頂点Ｖ毎に有している。各要素が４バイトの場合、変換済み頂点データＴＤＡＴＡのデータ量は、４０バイト（４バイト×１０）である。変換済み頂点データＴＤＡＴＡは、画像データＰＤＡＴＡの生成処理の中間データ（途中のデータ）であるため、１頂点Ｖあたり４０バイトのワークメモリ４０を使用する。

描画データＧＤＡＴＡは、変換済み頂点データＴＤＡＴＡを用いた三角形セットアップ処理を実行した結果を三角形Ｔ毎に有している。例えば、描画データＧＤＡＴＡは、３つの頂点座標（Ｘ、Ｙ）、ＺＷパラメータ、色パラメータおよびテクスチャパラメータを三角形Ｔ毎に有している。ＺＷパラメータ、色パラメータおよびテクスチャパラメータは、座標（Ｚ、Ｗ）の各内挿パラメータ、色（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ）の各内挿パラメータおよびテクスチャ座標（Ｓ、Ｔ）の各内挿パラメータを示している。各内挿パラメータは、開始点（原点）での値（初期値）、Ｘ方向の増分、Ｙ方向の増分の３要素を有している。

すなわち、描画データＧＤＡＴＡは、座標（Ｘ、Ｙ）、ＺＷパラメータ、色パラメータおよびテクスチャパラメータの３０要素を三角形Ｔ毎に有している。各要素が４バイトの場合、描画データＧＤＡＴＡのデータ量は、１２０バイト（４バイト×３０）である。描画データＧＤＡＴＡは、画像データＰＤＡＴＡの生成処理の中間データ（途中のデータ）であるため、１つの三角形Ｔあたり１２０バイトのワークメモリ４０を使用する。

連続する三角形Ｔにより表現されるオブジェクトでは、隣接する三角形Ｔは、頂点Ｖを共有する。図１の例では、連続する三角形Ｔの最初の三角形Ｔ０は、３つの頂点Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２で表現される。そして、三角形Ｔ０に隣接する三角形Ｔ１は、１つの頂点Ｖ３を追加することにより表現される。さらに、三角形Ｔ１に隣接する三角形Ｔ２は、１つの頂点Ｖ４を追加することにより表現される。

このように、連続する三角形Ｔでは、１つの三角形Ｔを１つの頂点Ｖの追加で表現できる。このため、他の三角形Ｔに隣接する三角形Ｔを変換済み頂点データＴＤＡＴＡで表現した場合のデータ量は、描画データＧＤＡＴＡのデータ量の１／３である。なお、他の三角形Ｔに隣接していない三角形Ｔを変換済み頂点データＴＤＡＴＡで表現するときには、３つの頂点Ｖの変換済み頂点データＴＤＡＴＡが使用される。このため、他の三角形Ｔに隣接していない三角形Ｔでは、変換済み頂点データＴＤＡＴＡで表現した場合のデータ量は、描画データＧＤＡＴＡのデータ量と同じである。

図４は、図１に示したワークメモリ４０の共有の一例を示している。

ケース１では、ワークメモリ４０は、変換済み頂点データＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡのうち、描画データＧＤＡＴＡのみを保持している。例えば、画像表示装置１０は、分割領域ＤＡＲ内の保持対象の図形が少なく、分割領域ＤＡＲ内の保持対象の図形に関する描画データＧＤＡＴＡのデータ量の合計がワークメモリ４０の容量以下の場合、分割領域ＤＡＲ内の全ての保持対象の図形を描画データＧＤＡＴＡとしてワークメモリ４０に記憶する。

ケース２では、ワークメモリ４０は、変換済み頂点データＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡを混在して保持している。このように、ケース２では、変換済み頂点データＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡでワークメモリ４０を共有する。例えば、ケース２は、分割領域ＤＡＲ内の複数の図形の一部の図形を変換済み頂点データＴＤＡＴＡにすることにより、分割領域ＤＡＲ内の全ての保持対象の図形をワークメモリ４０に記憶できる場合のワークメモリ４０内のデータを示している。すなわち、ケース２は、分割領域ＤＡＲ内の保持対象の図形がケース１の場合に比べて多くなり、分割領域ＤＡＲ内の一部の保持対象の図形を描画データＧＤＡＴＡとしてワークメモリ４０に記憶することができない場合のワークメモリ４０内のデータを示している。

ケース３では、ワークメモリ４０は、変換済み頂点データＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡのうち、変換済み頂点データＴＤＡＴＡのみを保持している。例えば、ケース３は、分割領域ＤＡＲ内の保持対象の図形がケース２の場合に比べて多くなり、分割領域ＤＡＲ内の全ての保持対象の図形を変換済み頂点データＴＤＡＴＡとしてワークメモリ４０に記憶する場合のワークメモリ４０内のデータを示している。なお、分割領域ＤＡＲ内の保持対象の図形に関する変換済み頂点データＴＤＡＴＡのデータ量の合計がワークメモリ４０の容量より大きい場合、ワークメモリ４０に記憶されない頂点に関する処理は、図２に示したステップＳ１００（頂点データＶＤＡＴＡの読み出し）から実行される。

このように、ワークメモリ４０に保持可能な図形の数は、ケース１、ケース２、ケース３の順で増加する。したがって、この実施形態では、描画データＧＤＡＴＡのみを保持するワークメモリに比べて、一定のサイズのワークメモリ４０に多くの図形を記憶できる。なお、画像データＰＤＡＴＡを生成するための演算量（計算コスト）は、ケース１、ケース２、ケース３の順で増加する。

例えば、描画データＧＤＡＴＡのみをワークメモリ４０に記憶する画像表示装置では、図形の数が増加したとき、ワークメモリ４０に記憶されない図形が増加する。この場合、ワークメモリ４０に記憶されない図形に対して、図２に示したステップＳ１００（頂点データＶＤＡＴＡの読み出し）からステップＳ１３０までの処理が実行される。このため、画像データＰＤＡＴＡを生成するための演算量（計算コスト）が増加する。また、頂点データＶＤＡＴＡの読み出し回数が増加するため、頂点データＶＤＡＴＡを記憶している外付けメモリ（画像表示装置１０の外部に実装されたメモリ）へのアクセスが増加する。

換言すれば、この実施形態では、変換済み頂点データＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡでワークメモリ４０を共有できるため、ワークメモリ４０に記憶されない図形の数を低減できる。これにより、この実施形態では、頂点データＶＤＡＴＡを記憶している外付けメモリへのアクセスを低減できる。さらに、この実施形態では、ワークメモリ４０に記憶されない図形の数を低減できるため、画像データＰＤＡＴＡを生成するための演算量（計算コスト）の増加を抑制できる。

なお、例えば、１シーン分の描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶する画像表示装置では、計算コストは減少するが、ワークメモリ４０のサイズが大きくなる。また、例えば、変換済み頂点データＴＤＡＴＡのみをワークメモリ４０に記憶する画像表示装置では、図形の数が少なく、ワークメモリ４０の容量に余裕がある場合でも、描画データＧＤＡＴＡは、ワークメモリ４０に保持されない。

これに対し、この実施形態では、図形の数が少なく、ワークメモリ４０の容量に余裕がある場合、画像表示装置１０は、描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶できる。この結果、この実施形態では、変換済み頂点データＴＤＡＴＡのみをワークメモリ４０に記憶する画像表示装置に比べて、画像データＰＤＡＴＡを生成するための演算量（計算コスト）を低減できる。このように、この実施形態では、ワークメモリ４０を有効に利用できる。

以上、図１から図４に示した実施形態では、画像表示装置１０は、データ生成部２０、制御部３０、ワークメモリ４０、描画部５０、描画バッファ６０および出力部７０を有している。制御部３０は、例えば、変換済み頂点データＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡで共有されるワークメモリ４０を管理する。例えば、制御部３０は、保持対象の図形の数の増加に伴い、描画データＧＤＡＴＡおよび変換済み頂点データＴＤＡＴＡで共有されるワークメモリ４０内の描画データＧＤＡＴＡの割合を減少させる。

これにより、この実施形態では、ワークメモリ４０のサイズを増加させることなく、ワークメモリ４０に記憶されない図形の数を低減できる。例えば、この実施形態では、変換済み頂点データＴＤＡＴＡは描画データＧＤＡＴＡの３分の１のデータ量であるため、描画データＧＤＡＴＡのみをワークメモリ４０に記憶する画像表示装置に比べて、最大で約３倍の図形をワークメモリ４０に保持できる。換言すれば、この実施形態では、描画データＧＤＡＴＡのみを保持するメモリと同じ数の図形を保持する場合、描画データＧＤＡＴＡのみを保持するメモリに比べて、ワークメモリ４０のサイズを小さくできる。

このように、この実施形態では、３次元画像の描画に使用するワークメモリ４０（内蔵メモリ）のサイズを小さくできる。また、この実施形態では、ワークメモリ４０に記憶されない図形の数を低減できるため、頂点データＶＤＡＴＡを記憶している外付けメモリ（画像表示装置１０の外部に実装されたメモリ）へのアクセスを低減できる。

また、この実施形態では、変換済み頂点データＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に混在して保持できるため、計算コストの増加を抑制しつつ、表示面ＤＩＳを分割した分割領域ＤＡＲ毎に画像データＰＤＡＴＡを生成できる。このため、描画バッファ６０は、例えば、表示面ＤＩＳを分割した分割領域ＤＡＲの１つの分割領域ＤＡＲ分の画像データＰＤＡＴＡを記憶する。したがって、この実施形態では、描画バッファ６０のメモリサイズを、表示面ＤＩＳの全体の画素のデータ（画像データ）を記憶するフレームメモリに比べて、小さくできる。すなわち、この実施形態では、３次元画像の描画に使用する内蔵メモリのサイズを小さくできる。

また、この実施形態では、画像表示装置１０内に描画バッファ６０が配置されるため、フレームメモリ等を別チップとして実装することによるコストを削減できる。したがって、この実施形態では、フレームメモリ等を画像表示装置の外部に実装した場合に比べて、画像表示装置１０が搭載されるシステムのコストを低減できる。

なお、描画バッファ６０が省かれ、描画用のメモリが画像表示装置１０の外部に実装される場合でも、変換済み頂点データＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に混在して保持できるため、計算コストの増加を抑制できる。また、描画バッファ６０が省かれ、描画用のメモリが画像表示装置１０の外部に実装される場合でも、１シーン分の描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶する画像表示装置に比べて、ワークメモリ４０のサイズを小さくできる。

図５は、画像表示装置の別の実施形態を示している。図５の破線の矢印は、データ等の流れを示している。この実施形態の画像表示装置１０Ａは、図１に示した画像表示装置１０と同様に、３次元画像等を２次元表示面ＤＩＳに表示するための画像データＰＤＡＴＡを生成する。例えば、画像表示装置１０Ａは、表示面ＤＩＳに表示する画像の画素のデータＰＤＡＴＡ（画像データＰＤＡＴＡ）を、表示面ＤＩＳを分割した分割領域ＤＡＲ毎に生成する。図１から図４で説明した要素と同様の要素については、同様の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。例えば、頂点データＶＤＡＴＡ、ＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡは、図１から図４に示した実施形態の頂点データＶＤＡＴＡ、ＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡと同様である。

画像表示装置１０Ａは、例えば、メモリ１００（ＲＡＭ、ＲＯＭ等の外付けメモリ）に記憶されている図形の頂点データＶＤＡＴＡを読み出し、画像データＰＤＡＴＡを分割領域ＤＡＲ毎に生成する。例えば、画像表示装置１０Ａは、データ生成部２０Ａ、制御部３０、ワークメモリ４０、描画部５０、描画バッファ６０、出力部７０、シーンデータ解析部８０およびシーンデータバッファ９０を有している。

データ生成部２０Ａは、図形入力部２２、座標変換部２４およびセットアップ部２６を有している。データ生成部２０Ａ全体の動作は、図１に示したデータ生成部２０と同様である。例えば、図形入力部２２、座標変換部２４およびセットアップ部２６は、図２に示したステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０と同様の処理をそれぞれ実行する。

図形入力部２２は、アプリケーションの制御に応じて、図形の頂点データＶＤＡＴＡをメモリ１００から読み出す。また、図形入力部２２は、制御部３０からのデータ入力指示ＩＩＮＦに応じて、図形の頂点データＶＤＡＴＡをメモリ１００から読み出す。図形入力部２２により読み出された頂点データＶＤＡＴＡは、座標変換部２４に転送される。

座標変換部２４は、図形入力部２２から受けた頂点データＶＤＡＴＡに対して、座標変換処理を実行する。これにより、頂点データＶＤＡＴＡは、頂点データＴＤＡＴＡに変換される。座標変換部２４で生成された変換済み頂点データＴＤＡＴＡは、シーンデータ解析部８０に転送される。シーンデータ解析部８０は、座標変換部２４から転送される１フレーム分の図形の変換済み頂点データＴＤＡＴＡに基づいてシーンデータを生成し、生成したシーンデータをシーンデータバッファ９０に記憶する。この段階では、変換済み頂点データＴＤＡＴＡは、シーンデータの生成に使用された後、破棄される。なお、分割領域ＤＡＲの描画処理では、座標変換部２４で生成された変換済み頂点データＴＤＡＴＡは、制御部３０に転送される。

セットアップ部２６は、制御部３０から変換済み頂点データＴＤＡＴＡを受ける。そして、セットアップ部２６は、制御部３０から受けた変換済み頂点データＴＤＡＴＡを用いて、図形セットアップ処理を実行する。これにより、描画データＧＤＡＴＡが生成される。例えば、セットアップ部２６は、生成した描画データＧＤＡＴＡを制御部３０に出力する。

制御部３０は、例えば、図８に示すように、ワークメモリ４０内のデータを管理する。また、制御部３０は、データ生成部２０Ａの動作の制御および描画部５０に対する入力制御を実行する。例えば、制御部３０は、描画対象の分割領域ＤＡＲに図形を描画するための描画指示ＤＩＮＦを、出力部７０から描画部５０を介して受ける。また、制御部３０は、描画指示ＤＩＮＦに応答して、シーンデータ解析部８０で生成されたシーンデータをシーンデータバッファ９０から読み出す。そして、制御部３０は、描画指示ＤＩＮＦが示す分割領域ＤＡＲに描画する図形をシーンデータに基づいて決定し、描画部５０に対する描画データＧＤＡＴＡの入力制御等を実行する。

例えば、制御部３０は、描画する図形の描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されている場合、ワークメモリ４０に保持されている描画データＧＤＡＴＡを読み出し、読み出した描画データＧＤＡＴＡを描画部５０に出力する。

また、例えば、描画する図形の描画データＧＤＡＴＡの代わりに変換済み頂点データＴＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されている場合、制御部３０は、ワークメモリ４０に保持されている変換済み頂点データＴＤＡＴＡを読み出す。そして、制御部３０は、ワークメモリ４０から読み出した描画データＧＤＡＴＡをセットアップ部２６に出力し、描画データＧＤＡＴＡの生成をセットアップ部２６に指示する。これにより、描画する図形の描画データＧＤＡＴＡがセットアップ部２６で生成される。そして、制御部３０は、セットアップ部２６で生成された描画データＧＤＡＴＡを描画部５０に出力する。

また、描画する図形の描画データＧＤＡＴＡおよび変換済み頂点データＴＤＡＴＡのいずれもワークメモリ４０に保持されていない場合、制御部３０は、図形入力部２２に入力指示ＩＩＮＦを通知し、頂点データＶＤＡＴＡの読み出しを図形入力部２２に指示する。これにより、図形入力部２２は、描画する図形で使用される頂点データＶＤＡＴＡをメモリ１００から読み出す。そして、座標変換部２４およびセットアップ部２６は、座標変換処理および図形セットアップ処理をそれぞれ実行する。これにより、描画する図形の描画データＧＤＡＴＡが生成される。そして、制御部３０は、セットアップ部２６で生成された描画データＧＤＡＴＡを描画部５０に出力する。

ワークメモリ４０、描画部５０、描画バッファ６０および出力部７０は、図１に示したワークメモリ４０、描画部５０、描画バッファ６０および出力部７０と同様である。例えば、出力部７０は、描画対象の分割領域ＤＡＲに図形を描画するための描画指示ＤＩＮＦを描画部５０等に発行する。

シーデータ解析部８０は、例えば、各分割領域ＤＡＲにかかる図形をツリー上に示したシーンデータを、座標変換部２４から転送される１フレーム分の図形の変換済み頂点データＴＤＡＴＡに基づいて、フレーム毎に生成する。そして、シーデータ解析部８０は、生成したシーンデータをシーンバッファ９０に記憶する。

なお、画像表示装置１０Ａの構成は、この例に限定されない。例えば、制御部３０は、描画部５０を介さずに、描画指示ＤＩＮＦを出力部７０から受けてもよい。また、例えば、描画部５０は、セットアップ部２６やワークメモリ４０から描画データＧＤＡＴＡを受けてもよい。この場合、制御部３０は、例えば、セットアップ部２６と描画部５０との間のデータ転送、ワークメモリ４０と描画部５０との間のデータ転送等を制御する。

また、描画バッファ６０は、省かれてもよい。この場合、例えば、画像表示装置１０が搭載されるシステムは、フレームメモリ等を画像表示装置１０の外部に実装してもよい。例えば、出力部７０は、画像表示装置１０Ａの外部のフレームメモリ等に、描画部５０で生成された画像データＰＤＡＴＡを分割領域ＤＡＲ毎に出力してもよい。

図６は、図５に示したシーンデータ解析部８０により生成されるシーンデータの一例を示している。なお、図６は、図１に示した表示面ＤＩＳに図形Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２が描画されるときのシーンデータの一例を示している。シーンデータのデータ構造は、例えば、ツリー構造である。図６の破線の矢印は、ノード間の参照関係を示している。

頂点のノード（シーンデータ）は、２０個の分割領域ＤＡＲにそれぞれ対応する領域インデックスＩＤ（ＩＤ０、ＩＤ１、ＩＤ２、・・・、ＩＤ１３、・・・）を有している。頂点のノードの子ノードである描画領域ノードは、自ノードに対応する分割領域ＤＡＲに描画される図形を示す図形インデックスＩＴを有している。例えば、分割領域ＤＡＲ０には、図形は描画されない。このため、描画領域インデックスＩＤ０が示す描画領域ノード（ＩＤ０）は、図形インデックスＩＴを有していない。また、例えば、分割領域ＤＡＲ２には、図形Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２が描画される。このため、描画領域インデックスＩＤ２が示す描画領域ノード（ＩＤ２）は、図形Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２にそれぞれ対応する図形インデックスＩＴ０、ＩＴ１、ＩＴ２を有している。

描画領域ノードの子ノードである図形ノードは、自ノードに対応する図形の頂点を示す変換済み頂点インデックスＩＶと、自ノードに対応する図形の描画範囲を示す描画範囲情報と、自ノードに対応する図形の描画データＧＤＡＴＡのポインタとを有している。図形ノードでは、描画範囲情報は、例えば、図形が描画される最後の分割領域ＤＡＲを示す情報である。なお、描画範囲情報は、図形が描画される最後の分割領域ＤＡＲを示す情報に限定されない。例えば、描画範囲情報は、バウンディングボックスと呼ばれる図形の外接矩形を示す情報でもよい。

例えば、制御部３０は、描画範囲情報を参照することにより、図形がどの範囲で描画されるかを判定できる。すなわち、制御部３０は、描画範囲情報を参照することにより、特定の分割領域ＤＡＲ以降に、図形ノードに対応する図形の描画が実行されるか判定できる。描画データＧＤＡＴＡのポインタは、例えば、描画データＧＤＡＴＡが記憶されているワークメモリ４０内の位置を示すポインタである。すなわち、描画データＧＤＡＴＡそのものは、シーンデータに含まれない。

例えば、図形Ｔ０は、頂点Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２を有している。このため、図形インデックスＩＴ０が示す図形ノード（ＩＴ０）は、頂点Ｖ０、Ｖ１、Ｔ２にそれぞれ対応する変換済みインデックスＩＶ０、ＩＶ１、ＩＶ２を有している。また、図形ノード（ＩＴ０）は、図形Ｔ０が最後に描画される分割領域ＤＡＲ１６を示す情報を、描画範囲情報として有している。

さらに、図形ノード（ＩＴ０）は、図形Ｔ０の描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に記憶されている場合、図形Ｔ０の描画データＧＤＡＴＡが記憶されているワークメモリ４０内の位置を示すポインタを有している。なお、図形Ｔ０の描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に記憶されていない場合、図形ノード（ＩＴ０）は、例えば、図形Ｔ０の描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に記憶されていないことを示す情報を有してもよい。

図形ノードの子ノードである変換済み頂点ノードは、自ノードに対応する頂点を示す入力頂点インデックスＩＩＶと、自ノードに対応する頂点の描画範囲を示す描画範囲情報と、自ノードに対応する頂点の変換済み頂点データＴＤＡＴＡのポインタとを有している。変換済み頂点ノードでは、描画範囲情報は、例えば、自ノードに対応する頂点を使用する図形が描画される最後の分割領域ＤＡＲを示す情報である。なお、描画範囲情報は、図形が描画される最後の分割領域ＤＡＲを示す情報に限定されない。例えば、描画範囲情報は、描画範囲情報は、バウンディングボックスと呼ばれる図形の外接矩形（例えば、自ノードに対応する頂点を使用する全ての図形の外接矩形）を示す情報でもよい。

例えば、制御部３０は、描画範囲情報を参照することにより、特定の分割領域ＤＡＲ以降に、変換済み頂点ノードに対応する頂点を使用する図形の描画が実行されるか判定できる。変換済み頂点データＴＤＡＴＡのポインタは、例えば、変換済み頂点データＴＤＡＴＡが記憶されているワークメモリ４０内の位置を示すポインタである。すなわち、変換済み頂点データＴＤＡＴＡそのものは、シーンデータに含まれない。

例えば、頂点Ｖ０の変換済み頂点データＴＤＡＴＡは、頂点Ｖ０の頂点データＶＤＡＴＡから変換されたデータである。このため、変換済み頂点インデックスＩＶ０が示す変換済み頂点ノード（ＩＶ０）は、頂点Ｖ０の頂点データＶＤＡＴＡに対応する入力頂点インデックスＩＩＶ０を有している。また、変換済み頂点ノード（ＩＶ０）は、頂点Ｖ０を使用する図形Ｔ０、Ｔ１が最後に描画される分割領域ＤＡＲ１８を示す情報を、描画範囲情報として有している。

さらに、変換済み頂点ノード（ＩＶ０）は、頂点Ｖ０の変換済み頂点データＴＤＡＴＡがワークメモリ４０に記憶されている場合、頂点Ｖ０の変換済み頂点データＴＤＡＴＡが記憶されているワークメモリ４０内の位置を示すポインタを有している。なお、頂点Ｖ０の変換済み頂点データＴＤＡＴＡがワークメモリ４０に記憶されていない場合、変換済み頂点ノード（ＩＶ０）は、例えば、頂点Ｖ０の変換済み頂点データＴＤＡＴＡがワークメモリ４０に記憶されていないことを示す情報を有してもよい。

変換済み頂点ノードの子ノードである入力頂点ノードは、自ノードに対応する頂点の頂点データＶＤＡＴＡのポインタを有している。頂点データＶＤＡＴＡのポインタは、例えば、頂点データＶＤＡＴＡが記憶されているメモリ１００内の位置を示すポインタである。例えば、頂点ノード（ＩＩＶ０）は、頂点Ｖ０の頂点データＶＤＡＴＡが記憶されているメモリ１００内の位置を示すポインタを有している。すなわち、頂点データＶＤＡＴＡそのものは、シーンデータに含まれない。

図７は、図５に示した画像表示装置１０Ａの動作の一例を示している。なお、図７は、シーンデータの生成が終了した後の画像表示装置１０Ａの動作の一例を示している。例えば、シーデータ解析部８０は、ステップＳ２００が実行される前に、シーンデータを生成する。そして、シーンデータの生成が終了した後、画像表示装置１０Ａは、図７に示した処理を分割領域ＤＡＲ毎に実行する。なお、図７の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエアをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。

ステップＳ２００では、制御部３０は、描画指示ＤＩＮＦが示す分割領域ＤＡＲに描画する図形をシーンデータに基づいて決定する。ステップＳ２１０では、制御部３０は、ステップＳ２００で決定した図形の描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されているか否かを判定する。描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されているとき（ステップＳ２１０のＹｅｓ）、画像表示装置１０Ａの動作は、ステップＳ２８０に移る。

すなわち、描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されている場合、ステップＳ２６０の代わりにステップＳ２８０が実行され、ステップＳ２２０−Ｓ２７０が実行されない。このため、この実施形態では、描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されている場合、計算コストを低減できる。一方、描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されていないとき（ステップＳ２１０のＮｏ）、画像表示装置１０Ａの動作は、ステップＳ２２０に移る。

ステップＳ２２０では、制御部３０は、ステップＳ２００で決定した図形の変換済み頂点データＴＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されているか否かを判定する。変換済み頂点データＴＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されているとき（ステップＳ２２０のＹｅｓ）、画像表示装置１０Ａの動作は、ステップＳ２５２に移る。

すなわち、変換済み頂点データＴＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されているとき、ステップＳ２５０の代わりにステップＳ２５２が実行され、ステップＳ２３０−Ｓ２５０は実行されない。このため、この実施形態では、変換済み頂点データＴＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されている場合、計算コストを低減できる。一方、変換済み頂点データＴＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されていないとき（ステップＳ２２０のＮｏ）、画像表示装置１０Ａの動作は、ステップＳ２３０に移る。

ステップＳ２３０では、図形入力部２２は、ステップＳ２００で決定した図形で使用される頂点データＶＤＡＴＡをメモリ１００から読み出す。例えば、制御部３０は、図形入力部２２に入力指示ＩＩＮＦを通知し、頂点データＶＤＡＴＡの読み出しを図形入力部２２に指示する。

ステップＳ２４０では、座標変換部２４は、ステップＳ２３０で読み出された頂点データＶＤＡＴＡに対して、座標変換処理を実行する。これにより、変換済み頂点データＴＤＡＴＡが生成される。例えば、座標変換部２４は、変換済み頂点データＴＤＡＴＡを、制御部３０を介してセットアップ部２６に出力する。

ステップＳ２５０では、セットアップ部２６は、ステップＳ２４０で生成された変換済み頂点データＴＤＡＴＡを用いて、図形セットアップ処理を実行する。例えば、セットアップ部２６は、ステップＳ２４０で生成された変換済み頂点データＴＤＡＴＡを、制御部３０を介して座標変換部２４から受ける。そして、セットアップ部２６は、変換済み頂点データＴＤＡＴＡを用いて、図形セットアップ処理を実行する。これにより、描画データＧＤＡＴＡが生成される。例えば、セットアップ部２６は、生成した描画データＧＤＡＴＡを制御部３０に出力する。なお、画像表示装置１０Ａは、ステップＳ２５０を実行した後、ステップＳ２６０を実行する。

ステップＳ２５２では、セットアップ部２６は、ワークメモリ４０に保持されている変換済み頂点データＴＤＡＴＡを用いて、図形セットアップ処理を実行する。例えば、セットアップ部２６は、ワークメモリ４０に保持されている変換済み頂点データＴＤＡＴＡを、制御部３０を介してワークメモリ４０から受ける。そして、セットアップ部２６は、変換済み頂点データＴＤＡＴＡを用いて、図形セットアップ処理を実行する。これにより、描画データＧＤＡＴＡが生成される。例えば、セットアップ部２６は、生成した描画データＧＤＡＴＡを制御部３０に出力する。

ステップＳ２６０では、描画部５０は、制御部３０から転送された描画データＧＤＡＴＡを用いて、描画処理を実行する。これにより、ステップＳ２００で決定した図形の画像データＰＤＡＴＡが生成される。すなわち、ステップＳ２００で決定した図形が分割領域ＤＡＲに描画される。

ステップＳ２７０では、制御部３０は、ワークメモリ４０の管理を実行する。例えば、制御部３０は、図８に示すように、ステップＳ２５０あるいはステップＳ２５２で生成された描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶するか否かの判定等を実行する。なお、画像表示装置１０Ａは、ステップＳ２７０を実行した後、ステップＳ２９０を実行する。

ステップＳ２８０では、描画部５０は、ワークメモリ４０から制御部３０を介して転送された描画データＧＤＡＴＡを用いて、描画処理を実行する。これにより、ステップＳ２００で決定した図形の画像データＰＤＡＴＡが生成される。すなわち、ステップＳ２００で決定した図形が分割領域ＤＡＲに描画される。

ステップＳ２９０では、制御部３０は、未処理の図形が存在するか否かを判定する。例えば、制御部３０は、描画指示ＤＩＮＦが示す分割領域ＤＡＲに描画する全ての図形に対して、描画処理が実行されたか否かを判定する。未処理の図形が存在するとき（ステップＳ２９０のＹｅｓ）、画像表示装置１０Ａの動作は、ステップＳ２００に戻る。一方、未処理の図形が存在しないとき（ステップＳ２９０のＮｏ）、画像表示装置１０Ａの動作は、ステップＳ３００に移る。すなわち、描画指示ＤＩＮＦが示す分割領域ＤＡＲの描画が完成したとき、画像表示装置１０Ａの動作は、ステップＳ３００に移る。このように、画像データＰＤＡＴＡは、分割領域ＤＡＲ毎に生成される。

ステップＳ３００では、制御部３０は、ワークメモリ４０内の不要なデータを削除する。不要なデータは、例えば、描画指示ＤＩＮＦが示す分割領域ＤＡＲより後に処理される分割領域ＤＡＲに描画されない図形の描画データＧＤＡＴＡや変換済み頂点データＴＤＡＴＡである。例えば、制御部３０は、シーンデータに含まれる描画範囲情報を参照して、不要なデータがワークメモリ４０に保持されているか否かを判定する。そして、制御部３０は、不要なデータがワークメモリ４０に保持されている場合、不要なデータをワークメモリ４０から削除する。これにより、この実施形態では、ワークメモリ４０を有効に利用できる。

ここで、描画範囲情報は、変換済み頂点データＴＤＡＴＡおよび描画データＧＤＡＴＡにも含まれてもよい。この場合、制御部３０は、シーンデータを参照することなく、ワークメモリ４０に保持されている不要なデータを簡易に検出できる。

なお、画像表示装置１０Ａの動作は、この例に限定されない。例えば、ステップＳ２６０の描画処理は、ステップＳ２７０のワークメモリの管理の途中で実行されてもよい。

図８は、図７に示したワークメモリの管理の処理（ステップＳ２７０の処理）の一例を示している。すなわち、図８は、制御部３０により実行されるワークメモリ４０の管理の一部の処理を示している。例えば、制御部３０により実行されるワークメモリ４０の管理には、図７に示したステップＳ３００の処理（ワークメモリ４０内の不要なデータを削除する処理）も含まれる。なお、図８の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエアをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。

ステップＳ２７１では、制御部３０は、図８のステップＳ２５０あるいはステップＳ２５２で生成された描画データＧＤＡＴＡを、後の分割領域ＤＡＲの処理で使用するか否かを判定する。例えば、制御部３０は、ステップＳ２００で決定した図形が描画指示ＤＩＮＦにより指示された分割領域ＤＡＲより後に処理される分割領域ＤＡＲに描画されるか否かを、シーンデータを参照して判定する。描画指示ＤＩＮＦにより指示された分割領域ＤＡＲより後に処理される分割領域ＤＡＲに描画される図形の描画データＧＤＡＴＡは、後の分割領域ＤＡＲの処理で使用される。

描画データＧＤＡＴＡが後の分割領域ＤＡＲの処理で使用されないとき（ステップＳ２７１のＮｏ）、図７に示したステップＳ２７０の処理（ワークメモリの管理）は、終了する。すなわち、後の分割領域ＤＡＲの処理で使用されない描画データＧＤＡＴＡは、ワークメモリ４０に記憶されない。一方、描画データＧＤＡＴＡが後の分割領域ＤＡＲの処理で使用されるとき（ステップＳ２７１のＹｅｓ）、制御部３０の動作は、ステップＳ２７２に移る。

ステップＳ２７２では、制御部３０は、描画データＧＤＡＴＡを保持可能な空き容量がワークメモリ４０に有るか否かを判定する。例えば、制御部３０は、ワークメモリ４０の空き容量が描画データＧＤＡＴＡのデータ量以上か否かを判定する。描画データＧＤＡＴＡを保持可能な空き容量がワークメモリ４０にないとき（ステップＳ２７２のＮｏ）、制御部３０の動作は、ステップＳ２７４に移る。すなわち、ワークメモリ４０の空き容量が描画データＧＤＡＴＡのデータ量より小さいとき、制御部３０の動作は、ステップＳ２７４に移る。

一方、描画データＧＤＡＴＡを保持可能な空き容量がワークメモリ４０に有るとき（ステップＳ２７２のＮｏ）、制御部３０の動作は、ステップＳ２７３に移る。すなわち、ワークメモリ４０の空き容量が描画データＧＤＡＴＡのデータ量以上のとき、制御部３０の動作は、ステップＳ２７３に移る。

ステップＳ２７３では、制御部３０は、図８のステップＳ２５０あるいはステップＳ２５２で生成された描画データＧＤＡＴＡを、ワークメモリ４０に記憶する。また、制御部３０は、例えば、シーンデータを更新する。これにより、例えば、ワークメモリ４０内の描画データＧＤＡＴＡの位置を示すポインタがシーンデータに保持される。ステップＳ２７３の終了により、図７に示したステップＳ２７０の処理（ワークメモリの管理）は、終了する。

ステップＳ２７４では、制御部３０は、変換済み頂点データＴＤＡＴＡを保持可能な空き容量がワークメモリ４０に有るか否かを判定する。例えば、制御部３０は、ワークメモリ４０の空き容量が保持対象の変換済み頂点データＴＤＡＴＡのデータ量以上か否かを判定する。変換済み頂点データＴＤＡＴＡを保持可能な空き容量がワークメモリ４０にないとき（ステップＳ２７４のＮｏ）、制御部３０の動作は、ステップＳ２７６に移る。すなわち、ワークメモリ４０の空き容量が保持対象の変換済み頂点データＴＤＡＴＡのデータ量より小さいとき、制御部３０の動作は、ステップＳ２７６に移る。

一方、変換済み頂点データＴＤＡＴＡを保持可能な空き容量がワークメモリ４０に有るとき（ステップＳ２７４のＮｏ）、制御部３０の動作は、ステップＳ２７５に移る。すなわち、ワークメモリ４０の空き容量が保持対象の変換済み頂点データＴＤＡＴＡのデータ量以上のとき、制御部３０の動作は、ステップＳ２７５に移る。

ステップＳ２７５では、制御部３０は、描画データＧＤＡＴＡを生成する際（図８のステップＳ２５０あるいはステップＳ２５２）に使用した変換済み頂点データＴＤＡＴＡを、ワークメモリ４０に記憶する。この際、制御部３０は、例えば、ワークメモリ４０にすでに保持されている変換済み頂点データＴＤＡＴＡを除いて、変換済み頂点データＴＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶する。また、制御部３０は、例えば、シーンデータを更新する。これにより、例えば、ワークメモリ４０内の変換済み頂点データＴＤＡＴＡの位置を示すポインタがシーンデータに保持される。ステップＳ２７５の終了により、図７に示したステップＳ２７０の処理（ワークメモリの管理）は、終了する。

ステップＳ２７６では、制御部３０は、保持対象の変換済み頂点データＴＤＡＴＡとワークメモリ４０内の描画データＧＤＡＴＡとを入れ替え可能か判定する。例えば、制御部３０は、保持対象の変換済み頂点データＴＤＡＴＡに比べて、未処理の分割領域ＤＡＲに対する描画範囲が狭い描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されているか否かを判定する。この例では、未処理の分割領域ＤＡＲに対する描画範囲が狭い描画データＧＤＡＴＡは、描画指示ＤＩＮＦにより指示された分割領域ＤＡＲより後に処理される分割領域ＤＡＲに描画される回数の少ない描画データＧＤＡＴＡと判定される。

したがって、制御部３０は、保持対象の変換済み頂点データＴＤＡＴＡに比べて、未処理の分割領域ＤＡＲに対する描画範囲が狭い描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に保持されている場合、入れ替え可能と判定する。入れ替え可能のとき（ステップＳ２７６のＹｅｓ）、制御部３０の動作は、ステップＳ２７７に移る。一方、入れ替え可能でないとき（ステップＳ２７６のＮｏ）、図７に示したステップＳ２７０の処理（ワークメモリの管理）は、終了する。

ステップＳ２７７では、制御部３０は、保持対象の変換済み頂点データＴＤＡＴＡとワークメモリ４０内の描画データＧＤＡＴＡとを入れ替える。例えば、制御部３０は、入れ替え対象の描画データＧＤＡＴＡとして、未処理の分割領域ＤＡＲに対する描画範囲が最も狭い描画データＧＤＡＴＡを選択する。そして、制御部３０は、入れ替え対象の描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０から削除する。その後、制御部３０は、保持対象の変換済み頂点データＴＤＡＴＡを、ワークメモリ４０に記憶する。

この際、制御部３０は、例えば、ワークメモリ４０にすでに保持されている変換済み頂点データＴＤＡＴＡを除いて、変換済み頂点データＴＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶する。また、制御部３０は、例えば、シーンデータを更新する。これにより、例えば、ワークメモリ４０内の変換済み頂点データＴＤＡＴＡの位置を示すポインタがシーンデータに保持される。ステップＳ２７７の終了により、図７に示したステップＳ２７０の処理（ワークメモリの管理）は、終了する。

このように、制御部３０は、データ生成部２０Ａによる処理が実行されていない分割領域ＤＡＲで使用される保持対象の描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶するか否かをワークメモリ４０の空き容量に応じて判定する。そして、制御部３０は、保持対象の描画データＧＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶しないとき、保持対象の描画データＧＤＡＴＡに対応する変換済み頂点データＴＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶するか否かをワークメモリ４０の空き容量に応じて判定する。これにより、この実施形態では、ワークメモリ４０に保持される図形の数を増加させることができる。

なお、ワークメモリ４０の管理は、この例に限定されない。例えば、ステップＳ２７６、Ｓ２７７は、省かれてもよい。また、例えば、複数の変換済み頂点データＴＤＡＴＡが保持対象であり、入れ替え可能な描画データＧＤＡＴＡがワークメモリ４０に存在しない場合、制御部３０は、ワークメモリ４０の空き容量分だけ、変換済み頂点データＴＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶してもよい。

以上、図５から図８に示した実施形態においても、図１から図４で説明した実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、この実施形態では、制御部３０は、描画データＧＤＡＴＡを保持可能な空き容量がワークメモリ４０にないとき、変換済み頂点データＴＤＡＴＡをワークメモリ４０に記憶する。これにより、この実施形態では、ワークメモリ４０に保持される図形の数を増加させることができる。この結果、この実施形態では、３次元画像の描画に使用するワークメモリ４０（内蔵メモリ）のサイズを小さくできる。また、この実施形態では、ワークメモリ４０に保持される図形の数を増加させることができるため、頂点データＶＤＡＴＡを記憶しているメモリ１００へのアクセスを低減できる。

また、この実施形態においても、描画バッファ６０は、例えば、表示面ＤＩＳを分割した分割領域ＤＡＲの１つの分割領域ＤＡＲ分の画像データＰＤＡＴＡを記憶する。したがって、この実施形態では、描画バッファ６０（３次元画像の描画に使用する内蔵メモリ）のメモリサイズを、表示面ＤＩＳの全体の画素のデータ（画像データ）を記憶するフレームメモリに比べて、小さくできる。

以上の実施形態において説明した発明を整理して、付記として開示する。
（付記１）
図形の頂点データを受け、２次元表示面を分割した第１領域毎に、前記第１領域に描画する前記図形の第２データを前記頂点データから段階的に生成するデータ生成部と、
前記第２データを用いて、前記図形の画像データを前記第１領域毎に生成する画像生成部と、
前記第２データを前記頂点データから段階的に生成する際の途中の段階で生成される第１データと前記第２データとを混在して保持可能なワークメモリと、
前記ワークメモリに記憶するデータを前記ワークメモリの空き容量に基づいて管理する制御部と
を備えていることを特徴とする画像表示装置。
（付記２）
付記１記載の画像表示装置において、
前記制御部は、
前記データ生成部による処理が実行されていない前記第１領域に描画される前記図形に関する保持対象の前記第２データのデータ量が前記ワークメモリの空き容量以下のとき、前記保持対象の前記第２データを前記ワークメモリに記憶し、
前記保持対象の前記第２データのデータ量が前記ワークメモリの空き容量より大きく、かつ、前記保持対象の前記第２データに対応する前記第１データのデータ量が前記ワークメモリの空き容量以下のとき、前記保持対象の前記第２データに対応する前記第１データを前記ワークメモリに記憶すること
を特徴とする画像表示装置。
（付記３）
付記２記載の画像表示装置において、
前記制御部は、前記保持対象の前記第２データに対応する前記第１データのデータ量が前記ワークメモリの空き容量より大きいとき、前記ワークメモリに保持されている前記第２データの少なくとも１つを削除して前記保持対象の前記第２データに対応する前記第１データを前記ワークメモリに記憶するか否かを判定すること
を特徴とする画像表示装置。
（付記４）
付記１ないし付記３のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記制御部は、
前記画像生成部で使用される転送対象の前記第２データが前記ワークメモリに保持されているとき、前記転送対象の前記第２データを前記ワークメモリから前記画像生成部に転送し、
前記転送対象の前記第２データに対応する前記第１データが前記ワークメモリに保持され、かつ、前記転送対象の前記第２データが前記ワークメモリに保持されていないとき、前記転送対象の前記第２データを前記ワークメモリに保持されている前記第１データから生成するように前記データ生成部の動作を制御し、
前記転送対象の前記第２データに対応する前記第１データおよび前記転送対象の前記第２データのいずれも前記ワークメモリに保持されていないとき、前記転送対象の前記第２データを前記頂点データから生成するように前記データ生成部の動作を制御すること
を特徴とする画像表示装置。
（付記５）
付記１ないし付記４のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記第１データは、前記頂点データを座標変換したデータであり、
前記第２データは、前記図形の内部の画素を描画するための前記画像データを内挿で求める際に使用されるパラメータであること
を特徴とする画像表示装置。

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。

１０、１０Ａ‥画像表示装置；２０、２０Ａ‥データ生成部；２２‥図形入力部；２４‥座標変換部；２６‥セットアップ部；３０‥制御部；４０‥ワークメモリ；５０‥描画部；６０‥描画バッファ；７０‥出力部；８０‥シーンデータ解析部；９０‥シーンデータバッファ；１００‥メモリ

Claims (4)

1. 図形の頂点データを受け、２次元表示面を分割した第１領域毎に、前記第１領域に描画する前記図形の第２データを前記頂点データから段階的に生成するデータ生成部と、
   前記第２データを用いて、前記図形の画像データを前記第１領域毎に生成する画像生成部と、
   前記第２データを前記頂点データから段階的に生成する際の途中の段階で生成される第１データと前記第２データとを混在して保持可能なワークメモリと、
   前記ワークメモリに記憶するデータを前記ワークメモリの空き容量に基づいて管理する制御部と
   を備えていることを特徴とする画像表示装置。
2. 請求項１記載の画像表示装置において、
   前記制御部は、
   前記データ生成部による処理が実行されていない前記第１領域に描画される前記図形に関する保持対象の前記第２データのデータ量が前記ワークメモリの空き容量以下のとき、前記保持対象の前記第２データを前記ワークメモリに記憶し、
   前記保持対象の前記第２データのデータ量が前記ワークメモリの空き容量より大きく、かつ、前記保持対象の前記第２データに対応する前記第１データのデータ量が前記ワークメモリの空き容量以下のとき、前記保持対象の前記第２データに対応する前記第１データを前記ワークメモリに記憶すること
   を特徴とする画像表示装置。
3. 請求項２記載の画像表示装置において、
   前記制御部は、前記保持対象の前記第２データに対応する前記第１データのデータ量が前記ワークメモリの空き容量より大きいとき、前記ワークメモリに保持されている前記第２データの少なくとも１つを削除して前記保持対象の前記第２データに対応する前記第１データを前記ワークメモリに記憶するか否かを判定すること
   を特徴とする画像表示装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
   前記制御部は、
   前記画像生成部で使用される転送対象の前記第２データが前記ワークメモリに保持されているとき、前記転送対象の前記第２データを前記ワークメモリから前記画像生成部に転送し、
   前記転送対象の前記第２データに対応する前記第１データが前記ワークメモリに保持され、かつ、前記転送対象の前記第２データが前記ワークメモリに保持されていないとき、前記転送対象の前記第２データを前記ワークメモリに保持されている前記第１データから生成するように前記データ生成部の動作を制御し、
   前記転送対象の前記第２データに対応する前記第１データおよび前記転送対象の前記第２データのいずれも前記ワークメモリに保持されていないとき、前記転送対象の前記第２データを前記頂点データから生成するように前記データ生成部の動作を制御すること
   を特徴とする画像表示装置。

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