JP2520007B2 - ビットマップディスプレイ装置における図形のピック方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ ビットマップディスプレイ装置における図形のピック
方式に関し、 ピック動作を高速化して図形修正等の作業性を向上さ
せることを目的とし、 方形のピック枠の指定位置に位置付けされている図形
を認識するビットマップディスプレイ装置における図形
のピック方式であって、頂点判定手段と、辺判定手段
と、内部領域判定手段とを有し、頂点判定手段は、前記
ピック枠により図形の切り落としを行ない、切り落とさ
れた図形の頂点と前記ピック枠との位置関係を表す頂点
のクリップコードを算出し、全頂点が前記ピック枠外で
あるか、それとも１頂点が前記ピック枠内にあるかを判
定するものであり、辺判定手段は、図形の辺を形成する
２つの前記頂点のクリップコードの論理積を順次計算し
て辺のクリップコードを算出し、図形の１辺が前記ピッ
ク枠内にあるかを判定するものであり、内部領域判定手
段は、前記辺のクリップコード全ての排他的論理和を計
算し、図形の内部領域がピック枠内であるかを判定する
ものである、ように構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、図形の作成過程で対話的に画面上に指定さ
れる方形のピック枠の位置に位置付けされている図形を
認識するビットマップディスプレイ装置における図形の
ピック方式に関する。

近年、電子計算機を利用したデータ処理の急速な進展
に伴い、その処理結果の提示や修正においても、ますま
す高度で高速な機能が要求されている。例えば、CAD等
において、入力した図形データをディスプレイに表示し
て、その一部を修正するなどの図形の編集が行なわれて
いる。この時、修正しようとする図形を指定するため
に、マウス等のポインティングデバイスによってディス
プレイ上の図形を指示し、マウスボタンをクリックする
ことによって、目的の図形を装置に通知する。この時、
装置内部では、指定された位置に位置付けされている図
形を認識する、いわゆる「ピック」と呼ばれる動作が行
なわれている。

ピック動作は、ピック枠と呼ばれる方形の小さな枠内
に、線分，折線，円，多角形等の図形が存在するか否か
（ピックの有無）を判別する動作であり、この動作にか
かる時間はマンマシンインタフェースにおいて重大なも
のとなっている。

［従来の技術］ 従来、ビットマップディスプレイ装置においては、外
部操作によりピック枠が指定されると、装置内では図形
データにより、表示出力を行なわずに描画動作を実行
し、それにより図形の線分等の描画ドットの座標値を得
て、ピック枠の座標値と比較を行ない、図形がピック枠
内に存在するかどうかを判別していた。また、第11図に
示すように、図形の内部領域がピック枠内にあるかどう
かを判別するために、図形の内部領域を一定間隔で走査
して（点線）、その判別を行なっていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の技術では、全ての図形に対
する描画動作と座標値の比較に多大な時間が必要であ
り、また、図形の内部領域の判別では、走査する始点と
終点の計算等に時間を要し、ピック動作が遅くなり、従
って、図形の修正等における作業効率が良くないものと
なっていた。

本発明は、このような課題に鑑みて創案されたもの
で、ピック動作を高速化して図形修正等の作業性を向上
させることのできるビットマップディスプレイ装置にお
ける図形のピック方式を提供することを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明における手段は、方
形のピック枠の指定位置に位置付けされている図形を認
識するビットマップディスプレイ装置における図形のピ
ック方式であって、頂点判定手段と、辺判定手段と、内
部領域判定手段とを有し、頂点判定手段は、前記ピック
枠により図形の切り落としを行ない、切り落とされた図
形の頂点と前記ピック枠との位置関係を表す頂点のクリ
ップコードを算出し、全頂点が前記ピック枠外である
か、それとも１頂点が前記ピック枠内にあるかを判定す
るものであり、辺判定手段は、図形の辺を形成する２つ
の前記頂点のクリップコードの論理積を順次計算して辺
のクリップコードを算出し、図形の１辺が前記ピック枠
内にあるかを判定するものであり、内部領域判定手段
は、前記辺のクリップコード全ての排他的論理和を計算
し、図形の内部領域がピック枠内であるかを判定するも
のである、ビットマップディスプレイ装置における図形
のピック方式による。

［作用］ 本発明では、次の判定の手順によりピック処理を行な
い、ピックの有無が判明した時点で処理が打ち切られ
る。

すなわち、 １）図形の全頂点がピック枠外であるか。

２）図形の頂点がピック枠内にあるか。

３）図形の辺がピック枠内にあるか。

４）図形の内部領域がピック枠内であるか。

５）図形の奇数個の内部領域がピック枠内であるか。

の判定がなされる。

１）、２）の判定は、頂点判定手段により行なわれ、
全頂点がピック枠外であれば（切り落としがなされな
い）、対象とする図形をピック無しとし、切り落としが
なされ、その頂点のクリップコードにより頂点が１つで
もピック枠内にあることが判明すればピック有りと判定
される。

頂点判定手段により判定できないものは、辺判定手段
により３）の判定が行なわれ、辺のクリップコードによ
り１つでも辺がピック枠内にあると判明すればピック有
りと判定される。

辺判定手段によりピック有りと判定されなければ、内
部領域判定手段により４）、５）の判定が行なわれ、計
算結果により内部領域がピック内であるかどうかが判明
し、ピックの有無が最終的に判定される。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図は、本発明の一実施例であるビットマップディ
スプレイ装置の構成図である。同図に示すようにビット
マップディスプレイ装置は、ピックしようとする図形を
指示するマウス等のポインティングデバイス１と、装置
全体を制御するCPU2と、プログラムや図形データが格納
されるメインメモリ３と、ディスプレイのリフレッシュ
データを格納するフレームメモリ４と、ディスプレイで
あるCRT5と、本発明の頂点判定手段を形成する頂点のク
リップコード計算器６と、辺判定手段を形成する辺のク
リップコード計算器７と、内部領域判定手段を形成する
多角形のクリップコード計算器８とを有するものであ
る。

頂点のクリップコード計算器６は、周知のSutherland
−Hodgmanの多角形クリッピング・アルゴリズムによる
処理をなすもので、指定されたピック枠の座標と対象と
なる図形の頂点座標を入力して、ピック枠をクリップ枠
として図形の切り落とし（クリッピング）を行ない、そ
の結果得られるクリップされた多角形の頂点座標を計算
し、その新しく得られた頂点とクリップ枠との位置関係
を示す頂点のクリップコードを計算し出力するものであ
る。ただし、対象とする図形の全頂点がピック枠外であ
る場合には、クリップされないため出力はなされない。

辺のクリップコード計算器７は、前記頂点のクリップ
コード計算器６により算出された頂点のクリップコード
を入力し、図形の辺を形成する２つの頂点のクリップコ
ードの論理積を順次計算して、辺のクリップコードを算
出し出力するものである。この辺のクリップコードは、
クリップされた多角形の辺が、ピック枠の４つの辺のい
ずれに重なっているかを示すものである。

多角形のクリップコード計算器８は、辺のクリップコ
ード計算器７により算出される辺のクリップコードを入
力し、初期値を“0"としたレジスタと順次排他的論理和
がなされ、辺のクリップコード全ての排他的論理和を計
算して、その結果を前記レジスタに保持するものであ
る。

本発明は、線分，折線，円，多角形等の全ての図形の
ピックを行なうことが可能であり、それぞれの実現方法
は容易に類推できるため、以下の説明では多角形に対す
るピック動作に限定する。

第２図は、考慮すべき多角形要素の種類を示してい
る。同図において、Ａは１つの多角形で構成される多角
形要素、Ｂは複数個の多角形から構成される多角形集合
要素、Ｃは複数個の多角形から構成され、かつ、重なり
あう部分は内部領域としない穴空き多角形要素である。
第３図は、第２図に示した多角形要素により形成される
多角形の種類を示したものであり、Ａは凸多角形、Ｂは
凹多角形、Ｃは辺が交差する多角形である。表示される
図形は、第２図，第３図による多角形の組合せにより表
現される。それぞれの図形の種類は、図形データに種類
別のコードが付されて認識できるようになされている。

第４図は、前記頂点のクリップコード計算器６が算出
する、ピック枠と頂点位置の関係を表すクリップコード
であり、ピック枠内とその周辺を区分して４ビットのコ
ードにより表したものである。第５図は、そのクリップ
コードの定義を示すもので、座標の頂点は左上として、
それぞれのビットの“1"は、区分された領域のコードで
あることを示している。このクリップコードは、ピック
枠の座標と多角形の頂点座標との引き算結果の、キャリ
ービット（ボロービット）によって容易に求めることが
できる。

次に、上記構成および条件における本実施例のピック
動作を、第６図〜第10図に示すピック例１〜５を参照し
て説明する。本実施例では、下記の５つのレベルの判定
が順次行なわれ、ピックの有無の判定を行なう。

１）多角形の全頂点がピック枠外であるか。

２）多角形の頂点がピック枠内にあるか。

３）多角形の辺がピック枠内にあるか。

４）多角形の内部領域がピック枠内であるか。

５）多角形の奇数個の内部領域がピック枠内であるか。

すなわち、CPU2は、 （１）マウス１によりピック枠の位置が指定されると、
ピック枠の座標値を算出して頂点のクリップコード計算
器６に設定する。

（２）メインメモリ３から図形データを得て、第２図に
示した多角形要素の種類を認識し、その頂点座標を同じ
く頂点のクリップコード計算器６に送出する。

（３）頂点のクリップコード計算器６の出力をチェック
する。

この時、出力がなにもなければ、頂点のクリップコー
ド計算器６においてクリップされない、すなわち、例え
ば、第６図に示すピック例１のように、多角形の全頂点
がピック枠外である（レベル１の判定）と判断して、
「ピック無し」の判定を行ない、（２）に戻り次の図形
の処理を同様に行なう。

出力があれば、その頂点のクリップコードをチェック
して、（0000）のコードの有無を調べる。（0000）のコ
ードがあれば、第７図のピック例２に示すように（斜線
部はクリップされた多角形を示す）、多角形の頂点がピ
ック枠内にある（レベル２の判定）と判断し、「ピック
有り」と判定して処理を終了する。

（４）（３）において（0000）のコードがなければ、得
られた頂点のクリップコードを辺のクリップコード計算
器７に送出する。

（５）辺のクリップコード計算器７から出力される辺の
クリップコードをチェックして、［0000］のコードの有
無を調べる。［0000］のコードがあれば、第８図のピッ
ク例３に示すように（斜線部はクリップされた多角形、
（ ）内は頂点のクリップコード、［ ］内は辺のクリ
ップコードを示す）、多角形の辺がピック枠内にある
（レベル３の判定）、すなわち、図形の外周線がピック
枠内にあると判断し、「ピック有り」と判定して処理を
終了する。

（６）（５）において［0000］のコードがなければ、得
られた辺のクリップコードを多角形のクリップコード計
算器８に送出する。

（７）多角形のクリップコード計算器８のレジスタをチ
ェックする。レジスタの値が｛1111｝であれば、第９図
のピック例４に示すように（斜線部はクリップされた多
角形、（ ）内は頂点のクリップコード、［ ］内は辺
のクリップコード、｛ ｝内は辺のクリップコードの排
他的論理和の値を示す）、多角形の内部領域がピック枠
内である（レベル４の判定）と判断して、「ピック有
り」と判定する。また、レジスタの値が｛1111｝以外で
あれば、「ピック無し」と判定して、（２）に戻り次の
図形に対して同様に行なう。

以上の処理により、第３図・Ａの凸多角形および凹多
角形のピック処理が高速に行なえることは明らかであ
る。

第３図・Ｃの辺が交差する多角形に対するピック処理
は、第10図のピック例５に示すように、多角形の偶数個
の内部領域がピック枠内であるため、レベル５として次
の処理動作となる。

すなわち、多角形の全頂点データについて上記処理を
行なうと、ピック枠の周囲を多角形が２回取り巻く形と
なるため、頂点のクリップコード計算器６の出力は、ピ
ック枠を２周する頂点のクリップコードが得られる。こ
のため、多角形のクリップコード計算器８のレジスタの
値は、｛0000｝である初期値から一旦｛1111｝の値にな
った後に、再び｛0000｝の値に戻る。従って、レジスタ
の最終値はゼロであることから、「ピック無し」である
と判定される。

上記処理により、第２図・Ａの多角形要素の全てのケ
ースの検査ができることが明らかである。

第２図・Ｂの多角形集合要素の場合では、多角形集合
を構成する個々の多角形について、上記処理を行なえば
よい。

また、第２図・Ｃの穴空き多角形要素の場合には、第
３図・Ｃの辺が交差する多角形に対する処理と同様にな
される。

CPU2は、上記処理により「ピック有り」と判定した図
形を、ピック枠により指定された位置に位置付けされて
いる図形であると認識して、その図形に対して指定され
た修正等の処理を施す。

なお、ビットマップディスプレイ装置では、円などの
曲線は多角形または折線の近似により描画されるもので
あるため、上記処理により同様になされるのは明らかで
あり、また、線分または折線は上記レベル３までの処理
によりピック判定がなされるのは明らかである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、容易に求める
ことのできる、ピック枠と図形の頂点位置との関係を表
すクリップコードと、そのクリップコードの論理演算の
みにより、ピック枠の指定位置に位置付けされている図
形を、認識することができるため、図形の修正、編集に
おける操作の応答が高速化され、図形処理の作業性を向
上させる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のビットマップディスプレイ
装置の構成図、 第２図は考慮すべき多角形要素の種類、 第３図は多角形要素を構成する多角形の種類、 第４図はピック枠と頂点位置の関係を表すクリップコー
ド、 第５図は第４図に示すクリップコードの定義、 第６図〜第10図はピック例を示す図、 第11図は従来のピック動作の説明図である。 １…マウス、２…CPU、３…メインメモリ、４…フレー
ムメモリ、５…CRT、６…頂点のクリップコード計算
器、７…辺のクリップコード計算器、８…多角形のクリ
ップコード計算器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】方形のピック枠の指定位置に位置付けされ
   ている図形を認識するビットマップディスプレイ装置に
   おける図形のピック方式であって、 頂点判定手段と、辺判定手段と、内部領域判定手段とを
   有し、 頂点判定手段は、前記ピック枠により図形の切り落とし
   を行ない、切り落とされた図形の頂点と前記ピック枠と
   の位置関係を表す頂点のクリップコードを算出し、全頂
   点が前記ピック枠外であるか、それとも１頂点が前記ピ
   ック枠内にあるかを判定するものであり、 辺判定手段は、図形の辺を形成する２つの前記頂点のク
   リップコードの論理積を順次計算して辺のクリップコー
   ドを算出し、図形の１辺が前記ピック枠内にあるかを判
   定するものであり、 内部領域判定手段は、前記辺のクリップコード全ての排
   他的論理和を計算し、図形の内部領域がピック枠内であ
   るかを判定するものである、ことを特徴とするビットマ
   ップディスプレイ装置における図形のピック方式。