JP2508835B2 - 画像生成装置 - Google Patents
画像生成装置Info
- Publication number
- JP2508835B2 JP2508835B2 JP2798289A JP2798289A JP2508835B2 JP 2508835 B2 JP2508835 B2 JP 2508835B2 JP 2798289 A JP2798289 A JP 2798289A JP 2798289 A JP2798289 A JP 2798289A JP 2508835 B2 JP2508835 B2 JP 2508835B2
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- parallel
- parallel processing
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機械製品の設計を支援するCADなどにおけ
る画像生成装置に関する。
る画像生成装置に関する。
従来、画像を複数プロセッサを用いて並列に生成する
装置としては、リンクス（参考文献：グラフィックスと
CAD研究会報告No.19,情報処理学会，昭和60年10月25
日）が知られている。リンクスは３次元物体を表示する
ための画像の生成を複数のプロセッサにより並列に行
う。その際、表示すべき３次元物体の形状を表わす幾何
データは各プロセッサの専用のメモリに格納される。各
プロセッサは視線探索法により画像を生成する。視線探
索法では、画面上の一画素に対応する視線を表わす直線
と３次元物体との交点を求め、その中から最も手前にあ
る交点を求めて、その画像データ（色，輝度）を計算す
る。また、各プロセッサにより生成された画像データは
各プロセッサに接続されたデータコレクタにより収集さ
れ画像メモリに格納されて表示される。
装置としては、リンクス（参考文献：グラフィックスと
CAD研究会報告No.19,情報処理学会，昭和60年10月25
日）が知られている。リンクスは３次元物体を表示する
ための画像の生成を複数のプロセッサにより並列に行
う。その際、表示すべき３次元物体の形状を表わす幾何
データは各プロセッサの専用のメモリに格納される。各
プロセッサは視線探索法により画像を生成する。視線探
索法では、画面上の一画素に対応する視線を表わす直線
と３次元物体との交点を求め、その中から最も手前にあ
る交点を求めて、その画像データ（色，輝度）を計算す
る。また、各プロセッサにより生成された画像データは
各プロセッサに接続されたデータコレクタにより収集さ
れ画像メモリに格納されて表示される。
一方、画像生成演算に限らず、複数プロセッサを用い
て並列処理を実現する装置としては、バス結合方式によ
る装置がある。この装置では複数のプロセッサをバスで
接続し、このバスを経由して、プロセッサ間やバスに接
続され複数のプロセッサで共有するメモリの各プロセッ
サの間のデータ転送を行ないながら、各プロセッサが並
列に処理を行なう。この時、各プロセッサの処理の状況
を監視し必要に応じて各プロセッサに指示を与えること
を行なう制御プロセッサが存在して所望の処理を行なわ
せている。
て並列処理を実現する装置としては、バス結合方式によ
る装置がある。この装置では複数のプロセッサをバスで
接続し、このバスを経由して、プロセッサ間やバスに接
続され複数のプロセッサで共有するメモリの各プロセッ
サの間のデータ転送を行ないながら、各プロセッサが並
列に処理を行なう。この時、各プロセッサの処理の状況
を監視し必要に応じて各プロセッサに指示を与えること
を行なう制御プロセッサが存在して所望の処理を行なわ
せている。
また、自由曲面の画像を生成する方式としては、従来
から視線探索法が広く採用されている。自由曲面の画像
の生成を視線探索法により行なおうとすると、自由曲面
と直線との交点を求める必要がある。これは、次のよう
に行なう（参考文献:Discrete B−Splines and Subdivi
sion Techniques in Computer−Aided Geometric Desig
n and Computer Graphics,COMPUTER GRAPHICS AND IMAG
E PROCESSING,Vol.14,pp.87−111,1980）。
から視線探索法が広く採用されている。自由曲面の画像
の生成を視線探索法により行なおうとすると、自由曲面
と直線との交点を求める必要がある。これは、次のよう
に行なう（参考文献:Discrete B−Splines and Subdivi
sion Techniques in Computer−Aided Geometric Desig
n and Computer Graphics,COMPUTER GRAPHICS AND IMAG
E PROCESSING,Vol.14,pp.87−111,1980）。
（１）自由曲面が平面に近い場合は、その近似平面と直
線との交点を求める。
線との交点を求める。
（２）自由曲面が平面に近くない場合は２×２に分割
し、分割して得られた各部分曲面と直線との交点を求め
る。
し、分割して得られた各部分曲面と直線との交点を求め
る。
（３）上記（１）（２）の処理を再帰的に行う。
リンクスでは処理対象の幾何データを各プロセッサ毎
の専用のメモリ内に重複して保持している。このため、
自由曲面の画像生成を視線探索法で行なう際に、計算途
中の幾何データを複数のプロセッサで用いることはでき
ない。一方、バス結合方式の画像生成装置により自由曲
面の画像を視線探索法で生成する際には、各プロセッサ
が計算途中の幾何データを共有できるという利点がある
が、最終的に生成された画像データも共通形状記憶に格
納する必要がある。画像データは、幾何データに比べる
とデータ量が多いため、複数のプロセッサが同時にバス
を利用しようとするバス競合が生じやすく、処理効率が
低下する。
の専用のメモリ内に重複して保持している。このため、
自由曲面の画像生成を視線探索法で行なう際に、計算途
中の幾何データを複数のプロセッサで用いることはでき
ない。一方、バス結合方式の画像生成装置により自由曲
面の画像を視線探索法で生成する際には、各プロセッサ
が計算途中の幾何データを共有できるという利点がある
が、最終的に生成された画像データも共通形状記憶に格
納する必要がある。画像データは、幾何データに比べる
とデータ量が多いため、複数のプロセッサが同時にバス
を利用しようとするバス競合が生じやすく、処理効率が
低下する。
本発明の画像生成装置は、外部から開始データを与え
られ、外部から与えられる自由曲面のデータが平面に近
い場合はその平面と直線との交点を求め、前記自由曲面
のデータが平面に近くない場合は該当曲面を４分割する
並列処理手段を複数個と、これら並列処理手段間を結合
する共有通信路と、この共有通信路に接続されて前記並
列処理手段の一つにより曲面が４分割された場合にその
曲面データを前記並列処理手段の他の一つに与える並列
制御手段と、前記共有通信路に接続されている共有記憶
手段と、前記複数の並列処理手段の各々と対応して前記
共有通信路を介さずに直接に接続された専用記憶手段
と、前記複数の並列処理手段の処理結果を前記共有通信
路を介さずに直接に収集する収集手段と、この収集手段
により収集された処理結果を格納する画像記憶手段と、
この画像記憶手段に保持されているデータの外部への出
力を制御する出力制御手段とを具備することを特徴とす
る。
られ、外部から与えられる自由曲面のデータが平面に近
い場合はその平面と直線との交点を求め、前記自由曲面
のデータが平面に近くない場合は該当曲面を４分割する
並列処理手段を複数個と、これら並列処理手段間を結合
する共有通信路と、この共有通信路に接続されて前記並
列処理手段の一つにより曲面が４分割された場合にその
曲面データを前記並列処理手段の他の一つに与える並列
制御手段と、前記共有通信路に接続されている共有記憶
手段と、前記複数の並列処理手段の各々と対応して前記
共有通信路を介さずに直接に接続された専用記憶手段
と、前記複数の並列処理手段の処理結果を前記共有通信
路を介さずに直接に収集する収集手段と、この収集手段
により収集された処理結果を格納する画像記憶手段と、
この画像記憶手段に保持されているデータの外部への出
力を制御する出力制御手段とを具備することを特徴とす
る。
第１図は本発明の全体構成図である。画像生成にあた
っては次の処理を行なう。
っては次の処理を行なう。
まず、並列制御手段15は共有通信路17を経由して並列
処理手段16に与えられた自由曲面を与え、次に示す処理
を開始させる。並列処理手段16は与えられた自由曲面を
専用記憶手段19に格納した後、次の（１）（２）の処理
を行なう。（１）与えられた自由曲面が平面に近い場合
はその平面と直線との交点における色と輝度を求め、こ
れを収集手段18に渡す。（２）自由曲面が平面に近くな
い場合は自由曲面を２×２に分割した自由曲面のデータ
を求め、これを共有記憶手段13に格納する。並列制御手
段15は、並列処理手段16が与えられた自由曲面を２×２
に分割した四つの自由曲面のデータを共有記憶手段13に
格納した後、その各自由曲面を四つの並列処理手段16に
与え、上と同様の処理を開始させる。一方、収集手段18
は送られてきた実行結果を画像記憶手段14に格納する。
出力制御手段12は幾何演算終了後、画像記憶手段14の内
容を演算結果として外部に渡す。
処理手段16に与えられた自由曲面を与え、次に示す処理
を開始させる。並列処理手段16は与えられた自由曲面を
専用記憶手段19に格納した後、次の（１）（２）の処理
を行なう。（１）与えられた自由曲面が平面に近い場合
はその平面と直線との交点における色と輝度を求め、こ
れを収集手段18に渡す。（２）自由曲面が平面に近くな
い場合は自由曲面を２×２に分割した自由曲面のデータ
を求め、これを共有記憶手段13に格納する。並列制御手
段15は、並列処理手段16が与えられた自由曲面を２×２
に分割した四つの自由曲面のデータを共有記憶手段13に
格納した後、その各自由曲面を四つの並列処理手段16に
与え、上と同様の処理を開始させる。一方、収集手段18
は送られてきた実行結果を画像記憶手段14に格納する。
出力制御手段12は幾何演算終了後、画像記憶手段14の内
容を演算結果として外部に渡す。
第２図は本発明の一実施例のブロック図である。入力
制御プロセッサ21は、共有メモリ23へのデータの入力を
行ない、また並列制御プロセッサ25とも接続されてい
る。出力制御プロセッサ22はデュアルポートメモリ24と
接続する。共有メモリ23はバス27に接続されている。デ
ュアルポートメモリ24はデータコレクタ28に接続され
る。並列制御プロセッサ25は並列処理プロセッサ26およ
びバス27による並列処理を後述するように制御する。並
列処理プロセッサ26は本実施例では五つ用いて幾何演算
を並列に処理する。データコレクタ28は並列処理プロセ
ッサ26の処理結果を収集してデュアルポートメモリ24に
格納する。専用メモリ29は本実施例では五つある並列処
理プロセッサ26のそれぞれに直接接続している。
制御プロセッサ21は、共有メモリ23へのデータの入力を
行ない、また並列制御プロセッサ25とも接続されてい
る。出力制御プロセッサ22はデュアルポートメモリ24と
接続する。共有メモリ23はバス27に接続されている。デ
ュアルポートメモリ24はデータコレクタ28に接続され
る。並列制御プロセッサ25は並列処理プロセッサ26およ
びバス27による並列処理を後述するように制御する。並
列処理プロセッサ26は本実施例では五つ用いて幾何演算
を並列に処理する。データコレクタ28は並列処理プロセ
ッサ26の処理結果を収集してデュアルポートメモリ24に
格納する。専用メモリ29は本実施例では五つある並列処
理プロセッサ26のそれぞれに直接接続している。
並列制御プロセッサ25による並列処理の制御は次のよ
うに行なう。
うに行なう。
（１）並列制御プロセッサ25は、並列処理プロセッサ26
のなかから一つを選び、これに共有メモリ23に格納させ
た曲面の幾何データを指定して（２）の処理を行なわせ
る。
のなかから一つを選び、これに共有メモリ23に格納させ
た曲面の幾何データを指定して（２）の処理を行なわせ
る。
（２）並列制御プロセッサ26は、指定された曲面が予め
指定された範囲内で平面で十分に近似できる場合は、そ
のデータからその平面の画像情報（色，輝度）を生成し
その結果をデータコレクタ28を通じてデュアルポートメ
モリ24に格納し、処理が終了した旨を並列制御プロセッ
サ25に通知する。曲面が平面で近似できない場合は、曲
面データを専用メモリ29にコピーした後、曲面を四つに
分割する。分割後に全ての曲面の幾何データを共有メモ
リ23に格納して、分割した旨を並列制御プロセッサ25に
通知する。
指定された範囲内で平面で十分に近似できる場合は、そ
のデータからその平面の画像情報（色，輝度）を生成し
その結果をデータコレクタ28を通じてデュアルポートメ
モリ24に格納し、処理が終了した旨を並列制御プロセッ
サ25に通知する。曲面が平面で近似できない場合は、曲
面データを専用メモリ29にコピーした後、曲面を四つに
分割する。分割後に全ての曲面の幾何データを共有メモ
リ23に格納して、分割した旨を並列制御プロセッサ25に
通知する。
（３）並列制御プロセッサ25は、曲面が平面に十分に近
い旨の通知を並列処理プロセッサ26から受けた場合は当
該曲面の処理を終了する。また、曲面の分割した旨の通
知を受けた場合は、処理を終了している並列処理プロセ
ッサ26を選び、生成された四つの曲面を順次指定して
（２）の処理を行なわせる。処理が終了している並列処
理プロセッサ26がない場合には、処理が終了するまで待
つ。
い旨の通知を並列処理プロセッサ26から受けた場合は当
該曲面の処理を終了する。また、曲面の分割した旨の通
知を受けた場合は、処理を終了している並列処理プロセ
ッサ26を選び、生成された四つの曲面を順次指定して
（２）の処理を行なわせる。処理が終了している並列処
理プロセッサ26がない場合には、処理が終了するまで待
つ。
まず本発明における再帰的幾何演算においては、並列
処理手段の処理結果は並列処理手段内の幾何データに反
映されるため、その結果を他の並列処理手段が参照する
ことができる。一方、並列処理手段の最終的な処理結果
である画像データは収集手段により直接収集するためバ
ス競合を避けることができる。
処理手段の処理結果は並列処理手段内の幾何データに反
映されるため、その結果を他の並列処理手段が参照する
ことができる。一方、並列処理手段の最終的な処理結果
である画像データは収集手段により直接収集するためバ
ス競合を避けることができる。
第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の一実施
例のブロック図である。 12…出力制御手段、13…共有記憶手段、14…画像記憶手
段、15…並列制御手段、16…並列処理手段、17…共有通
信路、18…収集手段、19…専用記憶手段、21…入力制御
プロセッサ、22…出力制御プロセッサ、23…共有メモ
リ、24…デュアルポートメモリ、25…並列制御プロセッ
サ、26…並列処理プロセッサ、27…バス、28…データコ
レクタ、29…専用メモリ。
例のブロック図である。 12…出力制御手段、13…共有記憶手段、14…画像記憶手
段、15…並列制御手段、16…並列処理手段、17…共有通
信路、18…収集手段、19…専用記憶手段、21…入力制御
プロセッサ、22…出力制御プロセッサ、23…共有メモ
リ、24…デュアルポートメモリ、25…並列制御プロセッ
サ、26…並列処理プロセッサ、27…バス、28…データコ
レクタ、29…専用メモリ。
Claims (1)
- 【請求項１】外部から開始データを与えられ、外部から
与えられる自由曲面のデータが平面に近い場合はその平
面と直線との交点を求め、前記自由曲面のデータが平面
に近くない場合は該当曲面を４分割する並列処理手段を
複数個と、これら並列処理手段間を結合する共有通信路
と、この共有通信路に接続されて前記並列処理手段の一
つにより曲面が４分割された場合にその曲面データを前
記並列処理手段の他の一つに与える並列制御手段と、前
記共有通信路に接続されている共有記憶手段と、前記複
数の並列処理手段の各々と対応して前記共有通信路を介
さずに直接に接続された専用記憶手段と、前記複数の並
列処理手段の処理結果を前記共有通信路を介さずに直接
に収集する収集手段と、この収集手段により収集された
処理結果を格納する画像記憶手段と、この画像記憶手段
に保持されているデータの外部への出力を制御する出力
制御手段とを具備することを特徴とする画像生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2798289A JP2508835B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 画像生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2798289A JP2508835B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 画像生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02206881A JPH02206881A (ja) | 1990-08-16 |
| JP2508835B2 true JP2508835B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=12236058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2798289A Expired - Fee Related JP2508835B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 画像生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508835B2 (ja) |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP2798289A patent/JP2508835B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02206881A (ja) | 1990-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |