JP2576748B2 - 三次元図形の描画装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータグラフィ
ックスに関し、特に三次元図形の描画における線分や多
角形の境界のアンチエリアシングを行う、三次元図形の
描画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の図形の描画技術として、図７に示
すように、点Ａから点Ｂに線を引く場合、通常ＣＲＴに
描画すると図の●部分は階段状の線になる、これを避け
るため、この線の両側の〇部分に各階調情報によって背
景の色と線の色を適度にブレンドした色を付けることに
よって、図８のように線を滑らかに見せるアンチエリア
シングと呼ばれる処理技術があり、その詳細は特開昭６
４−６１７８９号公報を参照できる。

【０００３】この場合の具体的手法として、背景の色情
報と描画像の色情報とからこの２つの色情報の間をアン
チエリアシング処理によって得られる階調情報の数に分
割した色情報を発生させてメモリに書き込みルックアッ
プテーブルが形成される。色情報の読出しの際は、先の
アンチエリアシング処理によって得られる階調情報がこ
のルックアップテーブルに供給されて描画像の色情報が
発生されるようにして、簡単な構成でアンチエリアシン
グ処理を行えるようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来のアンチエリ
アシング処理方式では、新たに描画しようとする描画像
の色情報とその時点の背景の色情報とにより、新たに描
画しようとする描画像をスムーズに描くようにしてお
り、二次元図形のように常に上書きをしていく場合には
有効であるが、背景の色とブレンドして補正した描画ピ
クセルについてはＺ値関連処理が不備なため、三次元図
形のように、Ｚ値によって、すでに描画されている図形
のうしろ（視点から遠い位置）に後から別の描画像を書
き込む場合に正しく処理できないという欠点があった。
たとえば、図８の描画に対して、この線分より視点から
遠い位置に後から◎で示される正方形を描画した場合、
Ｚ値関連処理の不備から図９に示したように図８の線分
のうち◎の正方形と重なった補正部分が正方形の色に書
き換えられる等の原因で細くなってしまうという問題が
あった。

【０００５】本発明の目的は上述の問題点に鑑みて、色
補正を施す前の図形イメージを保存する記憶装置とＺ値
を保存する記憶装置を設けて、三次元図形の描画をスム
ーズに処理する三次元図形装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、三次元図形の
線分、多角形の境界のジャグを取り除きスムーズな線
分、境界を描くアンチエリアシング処理を施した三次元
図形の描画装置において三次元図形の線分、多角形の境
界のジャグを取り除きスムーズな線分、境界を描くアン
チエリアシング処理を施した三次元図形の描画装置にお
いて、アンチエリアシング処理を施す前の図形イメージ
を記憶する記憶手段１と、前記記憶手段１に記憶される
図形イメージの各ピクセルの奥行方向の値であるＺ値を
記憶する記憶手段２と、近傍のピクセルも含めて色補正
することによってアンチエリアシング処理を施した図形
イメージを記憶する、ＣＲＴのフレームメモリなどに相
当する記憶手段３と、三次元図形の描画要求に応じて前
記記憶手段２を参照しながら、前記記憶手段１にアンチ
エリアシング処理前の図形イメージを書き込みつつ、ア
ンチエリアシング処理した図形イメージを前記記憶手段
３に書き込み、その際に前記記憶手段２を参照して新た
に描画しようとしている図形より手前にすでに別の図形
が存在しているところでは、本来、すでに描画されてい
る図形の色と、新たに描画しようとする図形の色との間
での色補正が必要であるが、前記記憶手段３には、すで
に描画されている図形の色と背景色との間で色補正され
た結果の情報しかないため、色補正を行う前、すなわち
アンチエリアシング処理を施す前の前記記憶手段１を参
照し、新たに描画しようとする図形の境界（図形の境界
部分とすでに手前に描画されている図形によって一部が
隠されることによって生じる境界）において、新たに描
画しようとする図形と、前記記憶手段１の色補正前のす
でに描画されている図形との間での色補正を行い、その
結果を前記記憶手段３に書き込む三次元図形描画手段と
を備えている。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、アンチエリアシング処理を
施す前の図形イメージを記憶する記憶手段１と、その図
形イメージの各ピクセルのＺ値を記憶する記憶手段２
と、アンチエリアシング処理を施した図形イメージを記
憶するフレームメモリの記憶手段３とを用意して、三次
元図形描画手段は、一度アンチエリアシング処理した図
形のうしろに別の図形を描画する際、記憶手段１と記憶
手段２の情報を参照して、画面前方のアンチエリアシン
グ処理を施した図形の処理を施す前の図形イメージと、
画面後方に新たに描画する図形が重なる部分について、
再度補正によるアンチエリアシング処理をやり直して、
アンチエリアシング処理済の図形イメージを記憶手段３
へ記憶するようにしたので、ジャグの生じないスムース
な三次元描画イメージの発生が可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の一実施例の構成を示した図であ
る。本実施例では、従来のルックアップテーブル方式に
代るグラフィックシステム２として、三次元図形描画手
段２１、色補正を施す前の図形イメージを保存する記憶
手段１，２２、Ｚ値を格納するＺバッファである記憶種
２，２３、フレームメモリとしての記憶手段３，２４と
を備えている。三次元図形描画手段２１は、アプリケー
ションプログラムなどの上位システム１からの三次元図
形の描画要求にしたがって、描画像を生成して、アンチ
エリアシング処理を施す前の図形イメージを記憶手段
１，２２に格納し、それに対応した各ピクセルのＺ値を
記憶手段２（Ｚバッファ）２３に格納する。さらに、ア
ンチエリアシング処理を施した図形イメージを記憶手段
３（フレームメモリ）２４に格納する。このとき、Ｚ値
によって、すでに描画されている図形のうしろ（視点か
ら遠い位置）に後から別の描画像を書き込む必要がある
場合、すでにアンチエリアシング処理されて滑らかな線
分や境界が描かれている部分については、記憶手段１の
色補正前の図形イメージを参照し、再度後からの描画像
との間で色補正し、生成された図形イメージを記憶手段
３（フレームメモリ）２４に格納する。この記憶手段３
（フレームメモリ）２４の内容が読出されてＣＲＴ３に
表示される。

【０００９】これらの具体的な処理について、図２は、
斜めの線分１本を描画したときの記憶手段１，２２の状
態を示した図、図３は、図２の線にアンチエリアシング
したそのときの記憶手段３，２４の状態を示した図であ
る。ここで、図２の破線で示した矩形を新たに描画する
場合を考えると、記憶手段３，２４の各ピクセルのう
ち、図４に×で示したピクセル、すなわち、図２で新た
に矩形を描画していったときに記憶手段２（Ｚバッフ
ァ）２３の情報から、その矩形より手前にすでに別の図
形が描画されていると判断されたピクセルとその両側の
ピクセルについては、色補間によるアンチエリアシング
処理をやり直す必要がある。従って図３では、●のピク
セルは、線分の色と背景の色を適当な割合で混合した色
となっているが、矩形を描画した場合、図４の×のピク
セルは、アンチエリアシング処理を施す前の記憶手段
１，２２を参照し、該当するピクセルの近傍のピクセル
の色から混合率を決定するなどして、線分の色と矩形の
色を適当な割合で混合したものにしなければならない。
従って、従来のルックアップテーブル方式処理だと、図
３の線分の両側の色補正した部分が、新たに描画した矩
形の色に書き換えられてしまって線分が元の細いジャグ
状になるか、逆に色補正された部分も線分のＺ値を持っ
てる場合は、線分の両側の補正部分が前の背景色と線分
のブレンド色のまま残ってしまうとになってしまうが、
本実施例では図５、図６に示すようにスムーズに処理さ
れる。

【００１０】図５は、斜めの線分１本と１つの矩形を描
画したときの記憶手段１，２２の図形イメージの状態を
示した図であり、図６は、補正再処理後の、そのときの
記憶手段３，２４の状態を示した図であって、三次元図
形描画手段２１が図５の記憶手段１の色補正前の図形イ
メージとＺ値を参照して更に、再処理することにより図
６に示すようにスムーズな三次元描画イメージが得られ
る。また、以上のようなアンチエリアシング処理に限ら
ず、遠方の図形は線や多角形の境界線をボカして描くな
ど、近隣のピクセルまで補正して効果を出す様な画像処
理に応用して有効な技術である。

【００１１】

【発明の効果】三次元図形では、Ｚ値によって、すでに
描画されている図形のうしろ（視点から遠い位置）に後
から別の描画像を書き込むことがあるが、その場合に
も、すでにアンチエリアシング処理されて滑らかな線分
や境界が描かれている部分についても、色補正前の図形
イメージを参照し、再度色補正をすることによって、三
次元図形に対しても正しくアンチエリアシング処理を行
えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による三次元図形描画装置の
ブロック図である。

【図２】図１に示す記憶手段１における斜め線描画の場
合の状態を示す図である。

【図３】図１に示す記憶手段３における斜め線描画の場
合の状態を示す図である。

【図４】斜め線のうしろに矩形を描画する場合に色の再
計算が必要なピクセルを示す図である。

【図５】図１に示す記憶手段１における斜め線と矩形描
画の場合の状態を示す図である。

【図６】図１に示す記憶手段３における斜め線と矩形描
画の場合の状態を示す図である。

【図７】従来のアンチエリアシング処理における処理前
の線図形を示す図である。

【図８】従来のアンチエリアシング処理を施した線図形
を示す図である。

【図９】従来のアンチエリアシング処理において三次元
図形を描画した場合に不正となる例を示す図である。

【符号の説明】

１ 上位システム ２ グラフィックシステム ３ ＣＲＴ ２１ 三次元図形描画手段 ２２ 記憶手段１ ２３ 記憶手段２ ２４ 記憶手段３

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元図形の線分、多角形の境界のジャ
   グを取り除きスムーズな線分、境界を描くアンチエリア
   シング処理を施した三次元図形の描画装置において、 アンチエリアシング処理を施す前の図形イメージを記憶
   する記憶手段１と、 前記記憶手段１に記憶される図形イメージの各ピクセル
   の奥行方向の値であるＺ値を記憶する記憶手段２と、 近傍のピクセルも含めて色補正することによってアンチ
   エリアシング処理を施した図形イメージを記憶する、Ｃ
   ＲＴのフレームメモリなどに相当する記憶手段３と、 三次元図形の描画要求に応じて前記記憶手段２を参照し
   ながら、前記記憶手段１にアンチエリアシング処理前の
   図形イメージを書き込みつつ、アンチエリアシング処理
   した図形イメージを前記記憶手段３に書き込み、その際
   に前記記憶手段２を参照して新たに描画しようとしてい
   る図形より手前にすでに別の図形が存在しているところ
   では、色補正を行う前、すなわちアンチエリアシング処
   理を施す前の前記記憶手段１の記憶内容を参照し、新た
   に描画しようとする図形の境界において、新たに描画し
   ようとする図形と、前記記憶手段１の色補正前のすでに
   描画されている図形との間での色補正を行い、その結果
   を前記記憶手段３に書き込む三次元図形描画手段と、 を備えることを特徴とした三次元図形描画装置。