JP2535814B2 - Mapping circuit of CRT display device - Google Patents

Mapping circuit of CRT display device

Info

Publication number
JP2535814B2
JP2535814B2 JP60222546A JP22254685A JP2535814B2 JP 2535814 B2 JP2535814 B2 JP 2535814B2 JP 60222546 A JP60222546 A JP 60222546A JP 22254685 A JP22254685 A JP 22254685A JP 2535814 B2 JP2535814 B2 JP 2535814B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimensional
point
polygon
vertex
interpolating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60222546A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6282469A (en
Inventor
隆也 西口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP60222546A priority Critical patent/JP2535814B2/en
Publication of JPS6282469A publication Critical patent/JPS6282469A/en
Priority to US07/366,322 priority patent/US4974177A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2535814B2 publication Critical patent/JP2535814B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Digital Computer Display Output (AREA)
  • Image Generation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はCRTディスプレイ装置の写像回路に関し、
特に、任意の画像パターンをCRTディスプレイ上の3次
元図形を表わす平面に写像するような、いわゆるテキス
チャマッピグ(Texture Mapping)を行なうような写像
回路に関する。
The present invention relates to a mapping circuit of a CRT display device,
In particular, the present invention relates to a mapping circuit for performing so-called texture mapping, which maps an arbitrary image pattern onto a plane representing a three-dimensional figure on a CRT display.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

CADのようなCRTディスプレイ装置に表示されている3
次元図形の各面に、任意の画像パターン、たとえば斜線
を入れる場合、テキスチャマッピングという手法が用い
られる。テキスチャマッピングを行なう場合、画像パタ
ーンをピクセル単位でCRTディスプレイの3次元図形を
表わす平面上の座標に変換する必要がある。
3 displayed on a CRT display device such as CAD
When an arbitrary image pattern, for example, a diagonal line is put on each surface of the three-dimensional figure, a method called texture mapping is used. When performing texture mapping, it is necessary to convert the image pattern pixel by pixel into coordinates on a plane representing a three-dimensional figure of a CRT display.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

従来のCRTディスプレイ装置で、テキスチャマッピン
グを行なおうとする場合、ホストコンピュータでソフト
処理によってピクセル単位で座標変換を行なっていた。
ところが、ピクセル単位で変換座標を行なうと、3次元
図形を表示するための各ピクセルについて座標変換を行
なう必要があるため、処理時間が長くなるとともに、ホ
ストコンピュータの負担が大きくなるという欠点があっ
た。
When texture mapping is performed in a conventional CRT display device, coordinate conversion is performed in pixel units by software processing in a host computer.
However, when the coordinate conversion is performed in pixel units, it is necessary to perform coordinate conversion for each pixel for displaying a three-dimensional figure, which results in a long processing time and a heavy load on the host computer. .

それゆえに、この発明の主たる目的は、ハード構成に
より、端末装置においてテキスチャマッピングを行なう
ことができて、ホストコンピュータの負担を軽減すると
ともに、処理速度を速めることのできるようなCRTディ
スプレイ装置の写像回路を提供することである。
Therefore, a main object of the present invention is to provide a mapping circuit of a CRT display device capable of performing texture mapping in a terminal device by a hardware configuration, reducing the load on the host computer and increasing the processing speed. Is to provide.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明に係るCRTディスプレイ装置の写像回路は、C
RTディスプレイ上の頂点の座標値としてx,y,z値を有す
る3次元図形の多角形に、その多角形に対応する頂点の
座標値としてはu,v値を有する2次元の多角形で表わさ
れた画像パターンメモリに記憶されている画像パターン
を写像するための写像回路であって、3次元図形の変換
後の基準点と2次元図形の基準点とが一致しかつ3次元
図形の変換後の基準ベクトルが2次元図形の基準ベクト
ルと一致するような変換マトリクスを用いて、3次元図
形の多角形の各頂点に対応する2次元多角形の各頂点を
求める頂点演算手段と、3次元図形の多角形の各頂点間
をy方向の増分に対するx,z方向の増分に基づいて補間
するための第1の頂点補間手段と、頂点演算手段によっ
て演算された3次元図形の多角形の各頂点に対応する2
次元多角形の各頂点の間をy方向の増分に対するu,v方
向の増分に基づいて、補間するための第2の頂点補間手
段と、第1の頂点補間手段によって補間された各頂点間
の各点のうち、CRTディスプレイにおける同一スキャン
ライン上に存在する点をそれぞれ始点および終点とした
ときに、これら始終点間をx方向の増分に対するz方向
の増分に基づいて補間するための第1の始終点補間手段
と、第2の頂点補間手段によって補間された各頂点間の
各点のうち、始点および終点に対応する2次元図形の多
角形の点を始点または終点としたときに、これら始終点
間をx方向の増分に対するu,v方向の増分に基づいて補
間するための第2の始終点補間手段と、第2の始終点補
間手段によって補間された2次元多角形における各始終
点間の各点の座標をアドレスとして、画像パターンを画
像パターンメモリから読出す読出手段と、CRTディスプ
レイの表示領域に対応する記憶領域を含み、第1の始終
点補間手段によって補間された3次元図形の多角形にお
ける各始終点間の各点の座標のうち、CRTディスクプレ
イの表示領域に対応する座標をアドレスとして、読出手
段から読出された画像パターンを記憶するフレームメモ
リを備えて構成される。
The mapping circuit of the CRT display device according to the present invention is C
It is represented by a polygon of a three-dimensional figure having x, y, z values as the vertex coordinate values on the RT display, and a two-dimensional polygon having u, v values as the vertex coordinate values corresponding to the polygon. A mapping circuit for mapping the image pattern stored in the passed image pattern memory, wherein a reference point after conversion of a three-dimensional figure and a reference point of a two-dimensional figure match and conversion of a three-dimensional figure Vertex computing means for determining each vertex of the two-dimensional polygon corresponding to each vertex of the polygon of the three-dimensional figure by using a transformation matrix whose subsequent reference vector matches the reference vector of the two-dimensional figure, and three-dimensional First vertex interpolation means for interpolating between the vertices of the polygon of the figure based on the increments in the x and z directions with respect to the increment in the y direction, and each of the polygons of the three-dimensional figure calculated by the vertex computing means. 2 corresponding to the vertex
Between the vertices interpolated by the first vertex interpolating means and the second vertex interpolating means for interpolating between the vertices of the dimensional polygon based on the increments in the u and v directions with respect to the increments in the y direction. Of the points, when the points existing on the same scan line in the CRT display are set as the start point and the end point, respectively, the first for interpolating between the start point and the end point based on the increment in the z direction with respect to the increment in the x direction. Among the points between the vertices interpolated by the start / end point interpolating means and the second vertex interpolating means, when the polygon points of the two-dimensional figure corresponding to the start point and the end point are set as the start point or the end point, these start and end points are set. Second start / end point interpolating means for interpolating the points based on the increments in the u and v directions with respect to the increment in the x direction, and between the start and end points in the two-dimensional polygon interpolated by the second start / end point interpolating means Add the coordinates of each point of Each of the start and end points in the polygon of the three-dimensional figure interpolated by the first start and end point interpolating means includes a reading means for reading the image pattern from the image pattern memory and a storage area corresponding to the display area of the CRT display. Of the coordinates of each point between, the coordinates corresponding to the display area of the CRT disc play are used as addresses, and a frame memory for storing the image pattern read from the reading means is provided.

〔作用〕[Action]

この発明に係るCRTディスプレイ装置の写像回路は、
座標値としてx,y,z値を有する3次元図形の多角形の各
頂点に対応し、座標値としてu,v値を有する2次元多角
形の各頂点を求め、3次元図形の多角形の各頂点間をy
方向の増分に対するx,z方向の増分に基づいて補間する
とともに、3次元図形の多角形の各頂点に対応する2次
元多角形の各頂点の間をy方向の増分に対するu,v方向
の増分に基づいて補間し、補間された3次元図形の多角
形の各頂点間の各点のうち、CRTディスプレイにおける
同一スキャンライン上に存在する点をそれぞれ始点およ
び終点としたときに、始終点間をx方向の増分に対する
z方向の増分に基づいて補間し、補間された2次元図形
の各頂点間の各点のうち、始点および終点に対応する2
次元図形の多角形の点を始点または終点としたときに、
これら始終点間をx方向の増分に対するu,v方向の増分
に基づいて補間し、補間された2次元多角形における各
始終点間の各点の座標をアドレスとして、画像パターン
を画像パターンメモリから読出し、補間された3次元図
形の多角形における各始終点間の各点の座標のうち、CR
Tディスプレイの表示領域に対応する座標をアドレスと
して、読出された画像パターンをフレームメモリに記憶
する。
The mapping circuit of the CRT display device according to the present invention,
Corresponding to each vertex of a polygon of a three-dimensional figure having x, y, z values as coordinate values, each vertex of a two-dimensional polygon having u, v values as coordinate values is obtained, and Y between each vertex
Interpolation based on the increments in the x and z directions with respect to the increments in the direction, and the increments in the u and v directions with respect to the increments in the y direction between the vertices of the 2D polygon corresponding to the vertices of the polygon of the 3D figure. Among the points between the vertices of the polygon of the interpolated three-dimensional figure, the points existing on the same scan line on the CRT display are set as the start point and the end point, respectively. Interpolation based on the increment in the z direction with respect to the increment in the x direction, and among the points between the vertices of the interpolated two-dimensional figure, 2 corresponding to the start point and the end point
When the point of the polygon of the three-dimensional figure is the start point or the end point,
The start and end points are interpolated based on the increments in the u and v directions with respect to the increments in the x direction, and the image pattern is stored in the image pattern memory using the coordinates of each point between the start and end points in the interpolated two-dimensional polygon as an address. Of the coordinates of each point between the start and end points in the polygon of the read and interpolated three-dimensional figure, CR
The read image pattern is stored in the frame memory using the coordinates corresponding to the display area of the T display as an address.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明の一実施例の概略ブロック図であ
る。まず、第1図を参照して、この発明の一実施例の構
成について説明する。図示しないが、ホストコンピュー
タからはCRTディスプレイの3次元空間に表示すべき多
角形の各頂点座標,基準点座標,基準ベクトル,法線ベ
クトルに関するデータが出力されるとともに、CRTディ
スプレイに表示された3次元空間の多角形に写像すべき
画像パターンとしてのピクセルアレイの基準点座標およ
び基準ベクトルに関するデータが出力される。これらの
データはバッファ1に与えられて記憶される。
FIG. 1 is a schematic block diagram of an embodiment of the present invention. First, the configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Although not shown, the host computer outputs data on each vertex of the polygon to be displayed in the three-dimensional space of the CRT display, reference point coordinates, reference vector, and normal vector, and the data displayed on the CRT display 3 Data on the reference point coordinates and the reference vector of the pixel array as an image pattern to be mapped to the polygon of the dimensional space are output. These data are given to the buffer 1 and stored.

バッファ1に記憶された3次元図形の多角形に関する
各頂点座標(x,y,z)はALU・乗算器3と、ALU・割算器
4と、DDA6とに与えられる。また、3次元図形の多角形
の基準点座標,基準ベクトル,法線ベクトルおよびピク
セルアレイの基準点座標および基準ベクトルはALU・割
算器・乗算器2に与えられる。ALU・割算器・乗算器2
は3次元空間における多角形の法線ベクトルが、3次元
空間の奥行方向すなわちZ軸と平行になりかつピクセル
アレイ上の基準点座標および基準ベクトルと3次元多角
形の基準点座標と基準ベクトルに一致するような変換マ
トリクスMを算出するものである。ALU・割算器・乗算
器2によって求められた変換マトリクスMはALU・乗算
器3に与えられる。
The vertex coordinates (x, y, z) of the polygon of the three-dimensional figure stored in the buffer 1 are given to the ALU / multiplier 3, the ALU / divider 4, and the DDA 6. The polygonal reference point coordinates, reference vector, normal vector, and pixel array reference point coordinates and reference vector of the three-dimensional figure are given to the ALU / divider / multiplier 2. ALU / divider / multiplier 2
Is the normal vector of the polygon in the three-dimensional space is parallel to the depth direction of the three-dimensional space, that is, the Z-axis, and is the reference point coordinate and the reference vector on the pixel array and the reference point coordinate and the reference vector of the three-dimensional polygon. The conversion matrix M that matches is calculated. The conversion matrix M obtained by the ALU / divider / multiplier 2 is given to the ALU / multiplier 3.

ALU・乗算器3は3次元図形の多角形の各頂点座標
(x,y,z)と変換マトリクスMとを乗算して、ピクセル
アレイ上における対応する座標(u,v)を求めるもので
ある。一方、ALU・割算器4は与えられた3次元図形の
各頂点座標(x,y,z)に基づいて、各頂点間を結ぶ線の
傾きすなわちyの増分1に対するx,zの増分Δx,Δzを
求める。ALU・割算器5はALU・乗算器3によって求めら
れたピクセルアレイ上の座標(u,v)に基づいて、ピク
セルアレイ上の各頂点を結んだときの線分のyの増分1
に対するu,vの増分Δu,Δvを求めるものである。
The ALU / multiplier 3 multiplies each vertex coordinate (x, y, z) of the polygon of the three-dimensional figure by the transformation matrix M to obtain the corresponding coordinate (u, v) on the pixel array. . On the other hand, the ALU / divider 4 is based on the coordinates (x, y, z) of each vertex of the given three-dimensional figure, and the slope of the line connecting the vertices, that is, the increment Δx of x, z with respect to the increment 1 of y. , Δz is obtained. The ALU / divider 5 increments the line segment y by 1 when each vertex on the pixel array is connected based on the coordinates (u, v) on the pixel array obtained by the ALU / multiplier 3.
The increments Δu and Δv of u and v with respect to are obtained.

DDA6は3次元図形の各頂点間の座標を補間し、x′,
y′,z′を求める。また、DDA7はピクセルアレイ上にお
ける各頂点間の座標を補間し、u′,v′を求めるもので
ある。ALU・割算器9は各頂点間の座標を補間して、補
間した各点を始点および終点としたとき、始点と終点と
を結ぶ線分について、xの線分1に対するzの増分Δ
z′を求めるものである。ALU・割算器10はピクセルア
レイ上での始点と終点とを結ぶ線分の傾きを求めるもの
であって、xの増分1に対してu,vの増分Δu′,Δ
v′を求めるものである。DDA11は3次元図形上での始
点と終点の間の各点を補間した座標(x″,y″,z″)を
求めるものである。DDA12は同じくピクセルアレイ上で
の始点と終点との間の各点を補間した座標(u″,v″)
を求める。
DDA6 interpolates the coordinates between the vertices of the three-dimensional figure, x ',
Find y ′ and z ′. Further, the DDA 7 interpolates the coordinates between the vertices on the pixel array to obtain u ', v'. The ALU / divider 9 interpolates the coordinates between the vertices, and when each of the interpolated points is used as a start point and an end point, an increment Δ of z with respect to the line segment 1 of x with respect to the line segment connecting the start point and the end point.
z'is to be obtained. The ALU / divider 10 finds the slope of the line segment connecting the start point and the end point on the pixel array, and increments u and v of Δu ′ and Δ with respect to an increment of x.
v'is obtained. DDA11 is to find the coordinates (x ″, y ″, z ″) by interpolating each point between the start point and the end point on the three-dimensional figure. DDA12 is also between the start point and the end point on the pixel array. Coordinates (u ″, v ″) obtained by interpolating each point of
Ask for.

ピクセルアレイメモリ15は2次元の画像パターンを予
め記憶するものである。ピクセルアレイメモリ制御部14
はDDA12によって求められた補間座標(u″,v″)をア
ドレスとし、ピクセルアレイメモリ15から対応するピク
セルを読出してフレームメモリ制御部16に与える。フレ
ームメモリ制御部16にはDDA11によって求められた補間
座標(x″,y″,z″)が与えられる。そして、フレーム
メモリ制御部16は補間座標(x″,y″,z″)をアドレス
として、ピクセルアレイメモリ15から読出されたピクセ
ルをフレームメモリ17に書込む。フレームメモリ17に書
込まれたピクセルは図示しないCRTディスプレイに表示
される。
The pixel array memory 15 stores a two-dimensional image pattern in advance. Pixel array memory controller 14
Uses the interpolated coordinates (u ″, v ″) obtained by the DDA 12 as an address to read the corresponding pixel from the pixel array memory 15 and give it to the frame memory controller 16. The interpolated coordinates (x ″, y ″, z ″) obtained by the DDA 11 are given to the frame memory controller 16. Then, the frame memory controller 16 addresses the interpolated coordinates (x ″, y ″, z ″). Then, the pixels read from the pixel array memory 15 are written in the frame memory 17. The pixels written in the frame memory 17 are displayed on a CRT display (not shown).

第2図はこの発明の一実施例の動作を説明するための
フロー図であり、第3図および第4図はこの発明の一実
施例の動作の理解を容易にするための図である。
FIG. 2 is a flow chart for explaining the operation of the embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are views for facilitating the understanding of the operation of the embodiment of the present invention.

次に、第1図ないし第4図を参照して、この発明の一
実施例の具体的な動作について説明する。まず、第4図
に示すような座標軸u,vで表わされる2次元図形22の画
像パターンを、第3図に示すような座標軸x,y,zで表わ
される3次元空間上の図形21に写像するものとする。3
次元図形21の頂点座標をA,B,C,Dとし、基準点をCと
し、基準ベクトルをCDとし、2次元図形22の各頂点を
A′,B′,C′,D′とし、基準点をC′とし、基準ベクト
ルをC′D′とする。これらの3次元図形に関するデー
タおよび2次元図形の基準点,基準ベクトルは、ステッ
プ(図示ではSPと略称する)SP1において、ホストコン
ピュータからバッファ1に与えられる。バッファ1はそ
れらのデータを記憶し、3次元図形21の頂点A,B,C,Dの
各座標をALU・乗算器3とALU・割算器4とDDA6とに与え
る。また、バッファ1に記憶されたデータのうち、3次
元図形21および2次元図形22の各基準点座標,基準ベク
トル,法線ベクトルはALU・割算器・乗算器2に与えら
れる。
Next, the specific operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the image pattern of the two-dimensional figure 22 represented by the coordinate axes u and v as shown in FIG. 4 is mapped to the figure 21 in the three-dimensional space represented by the coordinate axes x, y and z as shown in FIG. It shall be. Three
The coordinates of the vertices of the two-dimensional figure 21 are A, B, C, D, the reference point is C, the reference vector is CD, and the vertices of the two-dimensional figure 22 are A ', B', C ', D'. Let C ′ be the point and C′D ′ be the reference vector. The data relating to these three-dimensional figures and the reference points and reference vectors of the two-dimensional figures are given from the host computer to the buffer 1 in step (abbreviated as SP in the figure) SP1. The buffer 1 stores these data and gives the coordinates of the vertices A, B, C and D of the three-dimensional figure 21 to the ALU / multiplier 3, ALU / divider 4 and DDA6. Further, among the data stored in the buffer 1, the reference point coordinates, the reference vector, and the normal vector of the three-dimensional figure 21 and the two-dimensional figure 22 are given to the ALU / divider / multiplier 2.

ALU・割算器・乗算器2はステップSP2において、3次
元図形21の変換後の法線ベクトルがZ軸と平行になりか
つ3次元図形21の変換後の基準点Cと2次元図形22の基
準点C′とが一致しかつ3次元図形21の変換後の基準ベ
クトルCDが2次元図形22の基準ベクトルC′D′に一致
するような変換マトリクスMを演算する。ここで、法線
ベクトルは、3次元図形の多角形の面に対する法線ベク
トルのことである。また、3次元多角形をスクリーン面
に平行にしたときの当該多角形上の2点およびその方向
と2次元多角形の2点とを対応づけておけば、残りの点
に対する対応関係を求めるためのマトリクスを生成でき
る。この変換マトリクスMはALU・乗算器3に与えられ
る。AUL・乗算器3は次式に従って、変換マトリクスM
と3次元図形21の各頂点座標A,B,C,Dとを乗算し、2次
元図形22上の頂点A′,B′,C′,D′の座標を演算する。
In step SP2, the ALU / divider / multiplier 2 determines that the converted normal vector of the three-dimensional figure 21 is parallel to the Z-axis and that the converted reference point C of the three-dimensional figure 21 and the two-dimensional figure 22. A conversion matrix M is calculated such that the reference point C'matches and the converted reference vector CD of the three-dimensional figure 21 matches the reference vector C'D 'of the two-dimensional figure 22. Here, the normal vector is a normal vector with respect to the polygonal surface of the three-dimensional figure. If two points on the polygon and the direction of the three-dimensional polygon are parallel to the screen surface and the two points of the two-dimensional polygon are associated with each other, the correspondence relationship with the remaining points is obtained. Can generate a matrix of This conversion matrix M is given to the ALU / multiplier 3. The AUL / multiplier 3 calculates the conversion matrix M according to the following equation.
And the vertex coordinates A, B, C, D of the three-dimensional figure 21 are multiplied to calculate the coordinates of the vertices A ', B', C ', D'on the two-dimensional figure 22.

一方、ALU・割算器4はステップSP4において、3次元
図形21での各頂点A,B,C,Dのそれぞれを結ぶ線分の傾き
を求める。すなわち、y方向に順次走査される1スキャ
ンライン、すなわちyの増分1に対して、x方向,z方向
の増分Δx,Δzを求める。同様にして、ステップSP5に
おいて、ALU・割算器5は2次元図形22上での各頂点
A′,B′,C′,D′を結ぶ線分の傾きを求める。すなわ
ち、y方向に順次走査される1スキャンラインに対して
u方向,v方向の増分Δu,Δvを求める。
On the other hand, the ALU / divider 4 finds the slope of the line segment connecting each of the vertices A, B, C, D in the three-dimensional figure 21 in step SP4. That is, the increments Δx and Δz in the x and z directions are obtained for one scan line sequentially scanned in the y direction, that is, for increment 1 in y. Similarly, in step SP5, the ALU / divider 5 finds the slope of the line segment connecting the vertices A ', B', C ', D'on the two-dimensional figure 22. That is, the increments Δu and Δv in the u and v directions are obtained for one scan line which is sequentially scanned in the y direction.

ステップSP6において、DDA6はALU・割算器4によって
求めた傾きΔxとΔzおよびバッファ1に記憶された頂
点A,B,C,Dの各座標に基づいて、3次元図形21の各頂点
A,B,C,Dの間の座標補間を行ない、補間した各点の座標
(x′,y′,z′)を求める。すなわち、補間した各点の
座標(x′,y′,z′)は、 x′=x+Δx y′=y+1 z′=z+Δz で求められる。このとき、求められた(x′,y′,z′)
が新たな(x,y,z)となり、上述の演算が繰返される。
そして、補間した各点をスキャンラインの始点および終
点とする。たとえば、頂点AとBとの間を補間した点b1
を始点とし、頂点AとDとの間を補間した点a1を終点と
する。
At step SP6, the DDA 6 determines the vertices of the three-dimensional figure 21 based on the slopes Δx and Δz obtained by the ALU / divider 4 and the coordinates of the vertices A, B, C, D stored in the buffer 1.
Coordinates are interpolated between A, B, C and D to obtain the coordinates (x ', y', z ') of each interpolated point. That is, the coordinates (x ', y', z ') of each interpolated point are obtained by x' = x + Δx y '= y + 1 z' = z + Δz. At this time, the calculated (x ′, y ′, z ′)
Becomes a new (x, y, z), and the above operation is repeated.
Then, the interpolated points are set as the start point and the end point of the scan line. For example, the point b1 interpolated between the vertices A and B
Is the starting point, and the point a1 which is the interpolation between the vertices A and D is the ending point.

一方、DDA7はステップSP6において、3次元図形上の
補間した各点に対応する2次元図形上の補間点(u′,
v′)を求める。すなわち、2次元図形上の補間点
(u′,v′)は、 u′=u+Δu v′=v+Δv で求められる。このとき、求められた(u′,v′)が新
たな(u,v)となり、上述の演算が繰返される。そし
て、3次元図形上の始点b1と終点a1に対応する2次元図
形22上での始点b1′と終点a1′とする。
On the other hand, in step SP6, the DDA 7 interpolates points (u ′, u ′ on the two-dimensional figure corresponding to the interpolated points on the three-dimensional figure).
v ′) is calculated. That is, the interpolation point (u ′, v ′) on the two-dimensional figure is obtained by u ′ = u + Δu v ′ = v + Δv. At this time, the obtained (u ′, v ′) becomes a new (u, v), and the above calculation is repeated. Then, the starting point b1 'and the ending point a1' on the two-dimensional figure 22 corresponding to the starting point b1 and the ending point a1 on the three-dimensional figure are set.

上述のALU・割算器4,5およびDDA6,7の制御はコントロ
ーラ8によって行なわれる。そして、上述のステップSP
4ないしSP6の動作を終了すると、ステップSP7におい
て、コントロール8の制御がコントローラ13に移され
る。
The controller 8 controls the above-mentioned ALU / dividers 4,5 and DDAs 6,7. And the above step SP
When the operations of 4 to SP6 are completed, the control of the control 8 is transferred to the controller 13 in step SP7.

ステップSP8において、ALU・割算器9は前述のステッ
プSP6において求めた3次元図形21上での各始点と各終
点との間のベクトルを補間するために傾きを求める。す
なわち、たとえば3次元図形21の始点bの終点a2の間を
補間するために、x′の増分1に対してz′の増分Δ
z′を求める。また、ALU・・割算器10は2次元図形22
上における始点と終点との間を補間するための傾きを求
める。すなわち、3次元図形21における始点と終点との
間の傾きを求めるためのxの増分1に対してのu,vの増
分Δu′,Δv′を求める。さらに、ステップSP9にお
いて、DDA11は、3次元図形21における各始点と各終点
との間の座標補間を行ない、各点の座標(x″,y″,
z″)を次の演算式によって求める。
In step SP8, the ALU / divider 9 finds the slope in order to interpolate the vector between each start point and each end point on the three-dimensional figure 21 found in step SP6. That is, for example, in order to interpolate between the end point a2 of the start point b of the three-dimensional figure 21, the increment Δ of z ′ is increased with respect to the increment of x ′.
Find z '. Also, ALU ... Divider 10 is a two-dimensional figure 22
A slope for interpolating between the start point and the end point in the above is calculated. That is, the increments Δu ′ and Δv ′ of u and v with respect to the increment 1 of x for determining the slope between the start point and the end point in the three-dimensional figure 21 are determined. Furthermore, in step SP9, the DDA 11 performs coordinate interpolation between each start point and each end point in the three-dimensional figure 21, and coordinates (x ″, y ″,
z ″) is calculated by the following arithmetic expression.

x″=x′+1 y″=y′ z″=z′+Δz′ このとき、求められた(x″,y″,z″)が新たな
(x′,y′,z′)となり、上述の演算が繰返される。DD
A12は3次元図形21の補間した各点に対応する2次元図
形22上の点を補間し、各点の座標(u″,v″)を次の演
算式によって求める。
x ″ = x ′ + 1 y ″ = y ′ z ″ = z ′ + Δz ′ At this time, the obtained (x ″, y ″, z ″) becomes a new (x ′, y ′, z ′), and The operation of is repeated. DD
A12 interpolates points on the two-dimensional figure 22 corresponding to the interpolated points of the three-dimensional figure 21, and obtains the coordinates (u ″, v ″) of each point by the following arithmetic expression.

u″=u′+Δu′ v″=v′+Δv′ このとき、求められた(u″,v″)が新たな(u′,
v′)となり、上述の演算が繰返される。ピクセルアレ
イメモリ制御部14はステップSP10において、2次元図形
22上の補間した点(u″,v″)に基づいて、ピクセルア
レイメモリ15から対応する画像データを読出し、フレー
ムメモリ制御16に与える。フレームメモリ制御部16はDD
A11によって求められた3次元図形21の各点の座標
(x″,y″)をアドレスとして、ピクセルアレイメモリ
15から読出された画像データをフレームメモリ17に書込
む。
u ″ = u ′ + Δu ′ v ″ = v ′ + Δv ′ At this time, the obtained (u ″, v ″) is new (u ′,
v ′), and the above operation is repeated. The pixel array memory control unit 14 determines the two-dimensional figure in step SP10.
Based on the interpolated point (u ″, v ″) on 22, the corresponding image data is read from the pixel array memory 15 and given to the frame memory control 16. Frame memory control unit 16 is DD
Pixel array memory using the coordinates (x ″, y ″) of each point of the three-dimensional figure 21 obtained by A11 as an address
The image data read from 15 is written in the frame memory 17.

すなわち、上述の一連の動作によって3次元図形21
と、画像パターンである2次元図形22とを対応させ、3
次元図形21上における各点の2次元図形22の画像パター
ンを参照しながらフレームメモリ17に画像データを書込
むことができる。
That is, the three-dimensional figure 21
And the two-dimensional figure 22 which is an image pattern are made to correspond to each other.
Image data can be written in the frame memory 17 while referring to the image pattern of the two-dimensional figure 22 at each point on the three-dimensional figure 21.

ステップSP11において、1つのベクトルの始点から終
点までの補間を終了したか否かを判別し、終了していな
ければ前述のステップSP9およびSP10の動作を繰返す。
そして、ステップSP12において各頂点間の間をすべて補
間し終えたか否かを判別する。すなわち、たとえば3次
元図形21の頂点AとBとの間を補間し、補間した各点を
始点とし、頂点AとDとの間を補間した点を終点とし
て、各始点と終点との間を補間するまで前述のステップ
SP9ないしSP11を繰返す。そして、頂点AとBとの間の
補間を終了すると、今度は頂点BとCの間を補間して各
点を始点とし、頂点AとDの間を補間した各点を終点と
するとともに、頂点DとCとの間を補間した各点を終点
として、各始点と各終点との間を順次補間する。
In step SP11, it is determined whether or not the interpolation from the start point to the end point of one vector has been completed. If not completed, the operations of steps SP9 and SP10 described above are repeated.
Then, in step SP12, it is determined whether or not the interpolation between all the vertices has been completed. That is, for example, the points between the vertices A and B of the three-dimensional figure 21 are interpolated, the interpolated points are set as the start points, the points between the vertices A and D are set as the end points, and the points between the start points and the end points are set. The above steps until interpolation
Repeat SP9 to SP11. Then, when the interpolation between the vertices A and B is completed, this time, the points between the vertices B and C are interpolated and each point is set as the start point, and the points interpolated between the vertices A and D are set as the end point. The points between the vertices D and C are set as the end points, and the points between the start points and the end points are sequentially interpolated.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、この発明によれば、3次元図形の多角
形と2次元図形の画像パターンとのそれぞれの各頂点の
対応関係を求め、2次元図形の画像パターンを参照しな
がら3次元図形を塗りつぶすようにしたので、端末装置
側でハード構成により写像回路を構成できる。したがっ
て、従来のようにホストコンピュータ側で各ピクセル単
位で座標変換を行なう必要がないので、処理時間の短縮
を図ることができる。
As described above, according to the present invention, the corresponding relationship between each vertex of the polygon of the three-dimensional figure and the image pattern of the two-dimensional figure is obtained, and the three-dimensional figure is formed by referring to the image pattern of the two-dimensional figure. Since it is painted out, the mapping circuit can be configured by the hardware configuration on the terminal device side. Therefore, unlike the prior art, it is not necessary to perform coordinate conversion on a pixel-by-pixel basis on the host computer side, so that the processing time can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例の概略ブロック図である。
第2図はこの発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ロー図である。第3図および第4図はこの発明の一実施
例の動作の理解を容易にするための図である。 図において、1はバッファ、2はALU・割算器・乗算
器、3はALU・乗算器、4,5,9,10はALU・割算器、6,7,1
1,12はDDA、8,13はコントローラ、14はピクセルアレイ
メモリ制御部、15はピクセルアレイメモリ、16はフレー
ムメモリ制御部、17はフレームメモリを示す。
FIG. 1 is a schematic block diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flow chart for explaining the operation of the embodiment of the present invention. 3 and 4 are diagrams for facilitating the understanding of the operation of the embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a buffer, 2 is an ALU / divider / multiplier, 3 is an ALU / multiplier, 4,5,9,10 is an ALU / divider, 6,7,1
Reference numerals 1 and 12 are DDAs, 8 and 13 are controllers, 14 is a pixel array memory control unit, 15 is a pixel array memory, 16 is a frame memory control unit, and 17 is a frame memory.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】CRTディスプレイ上の頂点の座標値として
x,y,z値を有する3次元図形の多角形に、前記多角形に
対応する頂点の座標値としてはu,v値を有する2次元の
多角形で表わされた画像パターンメモリに記憶されてい
る画像パターンを写像するための写像回路であって、 前記3次元図形の変換後の基準点と前記2次元図形の基
準点とが一致しかつ前記3次元図形の変換後の基準ベク
トルが前記2次元図形の基準ベクトルと一致するような
変換マトリクスを用いて、前記3次元図形の多角形の各
頂点に対応する前記2次元多角形の各頂点を求める頂点
演算手段、 前記3次元図形の多角形の各頂点間をy方向の増分に対
するx,z方向の増分に基づいて補間するための第1の頂
点補間手段、 前記頂点演算手段によって求められた前記3次元図形の
多角形の各頂点に対応する前記2次元多角形の各頂点の
間を前記y方向の増分に対するu,v方向の増分に基づい
て補間するための第2の頂点補間手段、 前記第1の頂点補間手段によって補間された各頂点間の
各点のうち、前記CRTディスプレイにおける同一スキャ
ンライン上に存在する点をそれぞれ始点および終点とし
たときに、これら始終点間をx方向の増分に対するz方
向の増分に基づいて補間するための第1の始終点補間手
段、 前記第2の頂点補間手段によって補間された各頂点間の
各点のうち、前記始点および終点に対応する前記2次元
図形の多角形の点を始点または終点としたときに、これ
ら始終点間を前記x方向の増分に対するu,v方向の増分
に基づいて補間するための第2の始終点補間手段、 前記第2の始終点補間手段によって補間された2次元多
角形における各始終点間の各点の座標をアドレスとし
て、画像パターンを前記画像パターンメモリから読出す
読出手段、および 前記CRTディスプレイの表示領域に対応する記憶領域を
含み、前記第1の始終点補間手段によって補間された3
次元図形の多角形における各始終点間の各点の座標のう
ち、前記CRTディスクプレイの表示領域に対応する座標
をアドレスとして、前記読出手段から読出された画像パ
ターンを記憶するフレームメモリを備えた、CRTディス
プレイ装置の写像回路。
1. As coordinate values of vertices on a CRT display
A polygon of a three-dimensional figure having x, y, z values is stored in an image pattern memory represented by a two-dimensional polygon having u, v values as coordinate values of vertices corresponding to the polygon. A mapping circuit for mapping an image pattern that is present, wherein the reference point after conversion of the three-dimensional figure and the reference point of the two-dimensional figure match and the reference vector after conversion of the three-dimensional figure is Vertex calculating means for finding each vertex of the two-dimensional polygon corresponding to each vertex of the polygon of the three-dimensional figure by using a transformation matrix that matches the reference vector of the two-dimensional figure; First vertex interpolating means for interpolating between the vertices of the polygon based on the increments in the x and z directions with respect to the increments in the y direction, and for each vertex of the polygon of the three-dimensional figure obtained by the vertex computing means Of each vertex of the corresponding 2D polygon Second apex interpolating means for interpolating based on the increments in the u and v directions with respect to the y direction increments, among the points between the vertices interpolated by the first apex interpolating means, the CRT display First start / end point interpolating means for interpolating between the start and end points based on the increment in the z direction with respect to the increment in the x direction, when the points existing on the same scan line in the above are set as the start point and the end point, respectively. Among the points between the vertices interpolated by the two vertex interpolating means, when the point of the polygon of the two-dimensional figure corresponding to the start point and the end point is set as the start point or the end point, the distance between these start and end points is the x point. Second start / end point interpolating means for interpolating based on the increments in the u and v directions with respect to the increment in the direction, and of each point between the start and end points in the two-dimensional polygon interpolated by the second start / end point interpolating means. Coordinates The address includes a reading means for reading an image pattern from the image pattern memory, and a storage area corresponding to the display area of the CRT display, and is interpolated by the first start / end interpolation means.
A frame memory for storing the image pattern read from the reading means is provided with the coordinates corresponding to the display area of the CRT disc play among the coordinates of each point between the start and end points in the polygon of the dimensional figure as an address. , CRT display device mapping circuit.
JP60222546A 1985-10-04 1985-10-04 Mapping circuit of CRT display device Expired - Lifetime JP2535814B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60222546A JP2535814B2 (en) 1985-10-04 1985-10-04 Mapping circuit of CRT display device
US07/366,322 US4974177A (en) 1985-10-04 1989-06-14 Mapping circuit of a CRT display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60222546A JP2535814B2 (en) 1985-10-04 1985-10-04 Mapping circuit of CRT display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6282469A JPS6282469A (en) 1987-04-15
JP2535814B2 true JP2535814B2 (en) 1996-09-18

Family

ID=16784135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60222546A Expired - Lifetime JP2535814B2 (en) 1985-10-04 1985-10-04 Mapping circuit of CRT display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2535814B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0319165B1 (en) * 1987-12-04 1995-10-18 EVANS & SUTHERLAND COMPUTER CORPORATION System for using barycentric coordinates as for polygon interpolation
JPH05298456A (en) * 1992-04-22 1993-11-12 Mitsubishi Electric Corp Texture mapping system
JP3064799B2 (en) * 1994-03-29 2000-07-12 ヤマハ株式会社 Texture mapping device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.S.Glassner著,白田耕作監訳「図説コンピュータ・グラフィックス」(1985−9−5)株式会社アスキ−,P.104−105

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6282469A (en) 1987-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4974177A (en) Mapping circuit of a CRT display device
US4975976A (en) Image transformation method and device
US5673374A (en) Method and apparatus for non-disturbed specular reflections on textured surfaces
US7256781B2 (en) Image processing apparatus and method of same
JP3466661B2 (en) Image processing apparatus and method
JPH0776991B2 (en) NURBS data conversion method and apparatus
WO2000002165A1 (en) Method for generating polygon data and image display using the same
JPH07152923A (en) Method and apparatus for rendering of texture-processed object
JP4160261B2 (en) Improved method and apparatus for pixel-by-pixel MIP mapping and three-line filtering
JP3190762B2 (en) Digital video special effects device
US6172687B1 (en) Memory device and video image processing apparatus using the same
JPH0916806A (en) Stereoscopic image processor
JP3089792B2 (en) Hidden surface discrimination method for image data
JPH11161819A (en) Image processor, its method and recording medium recording image processing program
JP3649478B2 (en) Image information processing apparatus and image information processing method
JP2535814B2 (en) Mapping circuit of CRT display device
JPH11250280A (en) Method for selecting mip map level for asymmetric texture mapping and computer program product
US5739818A (en) Apparatus and method for performing perspectively correct interpolation in computer graphics
JP3985321B2 (en) Arithmetic apparatus and image processing apparatus
JP2535815B2 (en) Mapping circuit of CRT display device
JPH10334269A (en) Image processing device and method, and recording medium recording image processing program
JP3903557B2 (en) Data conversion apparatus and image generation apparatus
JP3181445B2 (en) Image processing apparatus and method
JP3066035B2 (en) Texture mapping techniques for computer graphics processing and display device control systems.
JP3268484B2 (en) Shading method and shading device