JP2611599B2 - コンピュータグラフイックスのデータ処理方法及び装置 - Google Patents
コンピュータグラフイックスのデータ処理方法及び装置Info
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- JP2611599B2 JP2611599B2 JP4100622A JP10062292A JP2611599B2 JP 2611599 B2 JP2611599 B2 JP 2611599B2 JP 4100622 A JP4100622 A JP 4100622A JP 10062292 A JP10062292 A JP 10062292A JP 2611599 B2 JP2611599 B2 JP 2611599B2
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- Japan
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- point
- screen
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータグラフイッ
クスのデータ処理方法及び装置、特にコンピュータグラ
フィックスの表示装置のスクリーンに表示しようとする
平面多角形（ポリゴン）が視点の前後にまたがった時の
処理を簡略化したＺ−クリッピング機能を有するコンピ
ュータグラフイックスのデータ処理方法及び装置に関す
るものである。
クスのデータ処理方法及び装置、特にコンピュータグラ
フィックスの表示装置のスクリーンに表示しようとする
平面多角形（ポリゴン）が視点の前後にまたがった時の
処理を簡略化したＺ−クリッピング機能を有するコンピ
ュータグラフイックスのデータ処理方法及び装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】テレビゲーム等で用いるコンピュータグ
ラフイックスを利用した装置では、スクリーンに表示し
ようとするポリゴンが視点の前後にまたがる場合、ポリ
ゴンをスクリーンの大きさに合うように、ポリゴン自体
を加工している。図２０はポリゴン１００をスクリーン
１０１に表示する様子を示しており、視点１１０からの
視野に対してポリゴン１００は全て前方にあり、ポリゴ
ン１００がスクリーン１０１に画像１００Ａとして表示
される。しかし、図２１に示すようにポリゴン１０２が
視点の前後にまたがる場合、スクリーン１０１と視点１
１０とを結ぶ所でポリゴン１０２を分割し、視点の後方
の部分すなわち視野領域外に存在する部分を除外してポ
リゴン１０２を斜線部に示すように変形させている。
ラフイックスを利用した装置では、スクリーンに表示し
ようとするポリゴンが視点の前後にまたがる場合、ポリ
ゴンをスクリーンの大きさに合うように、ポリゴン自体
を加工している。図２０はポリゴン１００をスクリーン
１０１に表示する様子を示しており、視点１１０からの
視野に対してポリゴン１００は全て前方にあり、ポリゴ
ン１００がスクリーン１０１に画像１００Ａとして表示
される。しかし、図２１に示すようにポリゴン１０２が
視点の前後にまたがる場合、スクリーン１０１と視点１
１０とを結ぶ所でポリゴン１０２を分割し、視点の後方
の部分すなわち視野領域外に存在する部分を除外してポ
リゴン１０２を斜線部に示すように変形させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の装
置では、ポリゴンがスクリーンに対する視点の付近に存
在するとき、又は視点の前後にまたがって存在すると
き、透視変換を行なう前にポリゴンを所定の奥行き座標
で分割し、視点の前方の頂点で構成されたポリゴンのみ
を抽出して透視変換し、それをスクリーンに表示するよ
うになっている。このため、ポリゴンがスクリーンに納
まるか否かのチェックを各ポリゴンについて実行しなけ
ればならず、また変形に要する演算を行なわなければな
らない。従って、ポリゴンを高速にスクリーンに表示す
ることができない。
置では、ポリゴンがスクリーンに対する視点の付近に存
在するとき、又は視点の前後にまたがって存在すると
き、透視変換を行なう前にポリゴンを所定の奥行き座標
で分割し、視点の前方の頂点で構成されたポリゴンのみ
を抽出して透視変換し、それをスクリーンに表示するよ
うになっている。このため、ポリゴンがスクリーンに納
まるか否かのチェックを各ポリゴンについて実行しなけ
ればならず、また変形に要する演算を行なわなければな
らない。従って、ポリゴンを高速にスクリーンに表示す
ることができない。
【０００４】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、分割処理を行なわずに透視
変換後のポリゴンを、高速にかつ正確に表示できるＺ−
クリッピング機能を有するコンピュータグラフイックス
のデータ処理方法及び装置を提供することにある。
のであり、本発明の目的は、分割処理を行なわずに透視
変換後のポリゴンを、高速にかつ正確に表示できるＺ−
クリッピング機能を有するコンピュータグラフイックス
のデータ処理方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の装置は、ポリゴ
ンを合成すると共に奥行き関係を処理して、表示装置の
スクリーンに動画を表示するコンピュータグラフイック
スのデータ処理装置に関するもので、本発明の上記目的
は、前記スクリーンに表示しようとするポリゴンが視点
の前後にまたがる場合、前記視点の前後にまたがるポリ
ゴンの辺の２つの点の３次元座標を視点奥行き方向を正
として透視変換の式により座標変換し、座標変換後の２
つの点を通る直線上で前記符号が正の点を端点とし前記
符号が負の点側と反対側の半直線と前記スクリーンの枠
との交点を求め、求めた交点と前記正の点とを結ぶ線分
を透視変換後の辺とする変換手段を描画部に設け、前記
視点の前後にまたがったポリゴンを前記描画部にてフレ
ームメモリ書込み時に変換して表示することによって達
成される。さらに、前記変換手段は、前記透視変換前の
ポリゴンの各頂点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を視点奥行き方
向をｚの正に大きくなる方向として透視変換の式により
座標変換し、前記座標変換前のポリゴンの辺に対応する
前記座標変換後の辺にて、該辺の２つの点の前記ｚの符
号を検査し、共に正であれば前記２つの点を結ぶ線分を
稜線とし、一方が負であれば前記２つの点を通る直線上
で前記符号が正の点を端点とし前記符号が負の点側と反
対側の半直線を稜線とし、共に負であれば稜線化の対象
外とし、前記各稜線と前記スクリーンの枠とで囲まれた
領域を変換後のポリゴンとすることによって効果的に達
成される。また、本発明の方法は、ポリゴンを合成する
と共に奥行き関係を処理して、表示装置のスクリーンに
動画を表示するコンピュータグラフイック方法に関する
もので、本発明の上記目的は、前記スクリーンに表示し
ようとするポリゴンが視点の前後にまたがる場合、前記
視点の前後にまたがるポリゴンの辺の２つの点の３次元
座標を視点奥行き方向を正として透視変換の式により座
標変換し、座標変換後の２つの点を通る直線上で前記符
号が正の点を端点とし前記符号が負の点側と反対側の半
直線と前記スクリーンの枠との交点を求め、求めた交点
と前記正の点とを結ぶ線分を透視変換後の辺として描画
するようにすることよって達成される。 さらに、透視変
換前の前記ポリゴンの各頂点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を視
点奥行き方向をｚの正に大きくなる方向として透視変換
の式により座標変換し、前記座標変換前のポリゴンの辺
に対応する座標変換後の辺にて、該辺の２つの点の前記
ｚの符号を検査し、共に正であれば前記２つの点を結ぶ
線分を稜線とし、一方が負であれば前記２つの点を通る
直線上で前記符号が正の点を端点とし前記符号が負の点
側と反対側の半直線を稜線とし、共に負であれば稜線化
の対象外とし、前記各稜線と前記スクリーンの枠とで囲
まれた領域を透視変換後のポリゴンとして描画するよう
にすることよって達成される。
ンを合成すると共に奥行き関係を処理して、表示装置の
スクリーンに動画を表示するコンピュータグラフイック
スのデータ処理装置に関するもので、本発明の上記目的
は、前記スクリーンに表示しようとするポリゴンが視点
の前後にまたがる場合、前記視点の前後にまたがるポリ
ゴンの辺の２つの点の３次元座標を視点奥行き方向を正
として透視変換の式により座標変換し、座標変換後の２
つの点を通る直線上で前記符号が正の点を端点とし前記
符号が負の点側と反対側の半直線と前記スクリーンの枠
との交点を求め、求めた交点と前記正の点とを結ぶ線分
を透視変換後の辺とする変換手段を描画部に設け、前記
視点の前後にまたがったポリゴンを前記描画部にてフレ
ームメモリ書込み時に変換して表示することによって達
成される。さらに、前記変換手段は、前記透視変換前の
ポリゴンの各頂点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を視点奥行き方
向をｚの正に大きくなる方向として透視変換の式により
座標変換し、前記座標変換前のポリゴンの辺に対応する
前記座標変換後の辺にて、該辺の２つの点の前記ｚの符
号を検査し、共に正であれば前記２つの点を結ぶ線分を
稜線とし、一方が負であれば前記２つの点を通る直線上
で前記符号が正の点を端点とし前記符号が負の点側と反
対側の半直線を稜線とし、共に負であれば稜線化の対象
外とし、前記各稜線と前記スクリーンの枠とで囲まれた
領域を変換後のポリゴンとすることによって効果的に達
成される。また、本発明の方法は、ポリゴンを合成する
と共に奥行き関係を処理して、表示装置のスクリーンに
動画を表示するコンピュータグラフイック方法に関する
もので、本発明の上記目的は、前記スクリーンに表示し
ようとするポリゴンが視点の前後にまたがる場合、前記
視点の前後にまたがるポリゴンの辺の２つの点の３次元
座標を視点奥行き方向を正として透視変換の式により座
標変換し、座標変換後の２つの点を通る直線上で前記符
号が正の点を端点とし前記符号が負の点側と反対側の半
直線と前記スクリーンの枠との交点を求め、求めた交点
と前記正の点とを結ぶ線分を透視変換後の辺として描画
するようにすることよって達成される。 さらに、透視変
換前の前記ポリゴンの各頂点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を視
点奥行き方向をｚの正に大きくなる方向として透視変換
の式により座標変換し、前記座標変換前のポリゴンの辺
に対応する座標変換後の辺にて、該辺の２つの点の前記
ｚの符号を検査し、共に正であれば前記２つの点を結ぶ
線分を稜線とし、一方が負であれば前記２つの点を通る
直線上で前記符号が正の点を端点とし前記符号が負の点
側と反対側の半直線を稜線とし、共に負であれば稜線化
の対象外とし、前記各稜線と前記スクリーンの枠とで囲
まれた領域を透視変換後のポリゴンとして描画するよう
にすることよって達成される。
【０００６】
【作用】本発明では、ポリゴンがスクリーンに対してど
うなのかは演算部では評価せず、ポリゴンを透視変換し
てスクリーンに描画する時に、周知の透視変換の式によ
っては正常に像を成さない視点の前後にまたがったポリ
ゴンを、透視変換した前後の各頂点座標データ及びスク
リーン設定データに基づいて変換し、スクリーンに描画
する。このため、演算部の処理を簡略化でき、高速化で
きる。
うなのかは演算部では評価せず、ポリゴンを透視変換し
てスクリーンに描画する時に、周知の透視変換の式によ
っては正常に像を成さない視点の前後にまたがったポリ
ゴンを、透視変換した前後の各頂点座標データ及びスク
リーン設定データに基づいて変換し、スクリーンに描画
する。このため、演算部の処理を簡略化でき、高速化で
きる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示しており、ＣＰ
Ｕ１はキーボード等の操作部２と協働して全体の制御を
実行し、パラメータメモリ３には３次元データ加工用の
パラメータ（回転、移動等）が格納されている。ＲＯＭ
又はＲＡＭのデータメモリ５には３次元モデルが格納さ
れており、演算部４は、パラメータメモリ３からのパラ
メータ及びデータメモリ５からの３次元モデルを用いて
モデリング変換及び視野変換を行なうと共に、画面上の
輝度値を算出する。つまり、演算部４は３次元モデルデ
ータをパラメータに従って回転、移動すると共に、物体
表面の輝度をポリゴン毎に算出する。演算部の演算結果
は透視変換部６に送られ、２次元のスクリーンに投影さ
れる。そして、ポリゴン展開部７は、透視変換された３
次元モデルデータを分解し、分解したポリゴンをＺソー
ト部８に送る。Ｚソート部８は、ポリゴン単位で視野に
対する奥行き方向順の並べ換えを行ない、描画部９はポ
リゴンをスクリーンに合わせてフレームメモリ１０に書
込み、その後に読出して色付け部１１に送る。
Ｕ１はキーボード等の操作部２と協働して全体の制御を
実行し、パラメータメモリ３には３次元データ加工用の
パラメータ（回転、移動等）が格納されている。ＲＯＭ
又はＲＡＭのデータメモリ５には３次元モデルが格納さ
れており、演算部４は、パラメータメモリ３からのパラ
メータ及びデータメモリ５からの３次元モデルを用いて
モデリング変換及び視野変換を行なうと共に、画面上の
輝度値を算出する。つまり、演算部４は３次元モデルデ
ータをパラメータに従って回転、移動すると共に、物体
表面の輝度をポリゴン毎に算出する。演算部の演算結果
は透視変換部６に送られ、２次元のスクリーンに投影さ
れる。そして、ポリゴン展開部７は、透視変換された３
次元モデルデータを分解し、分解したポリゴンをＺソー
ト部８に送る。Ｚソート部８は、ポリゴン単位で視野に
対する奥行き方向順の並べ換えを行ない、描画部９はポ
リゴンをスクリーンに合わせてフレームメモリ１０に書
込み、その後に読出して色付け部１１に送る。
【０００８】本発明では、ポリゴンがスクリーンに対し
てどのような位置関係になるかは演算部４では評価せ
ず、描画部９がポリゴンをスクリーンに描画するとき
に、透視変換部６の透視変換によって得られる式を利用
してフレームメモリ１０に書込む。図２に示すように、
視点奥行き方向をｚの正に大きくなる方向とし、視点右
手方向をｘの正に大きくなる方向とし、視点上方向をｙ
の正に大きくなる方向とする。この場合、図３に示すよ
うに、スクリーンをｚ＝ｈ（ｈ＞０）に置くと、ポリゴ
ンのある点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）は、スクリーン上の点Ｐ′
（ｘ′，ｙ′，ｚ′）に変換されるのは次の数１で表わ
される。
てどのような位置関係になるかは演算部４では評価せ
ず、描画部９がポリゴンをスクリーンに描画するとき
に、透視変換部６の透視変換によって得られる式を利用
してフレームメモリ１０に書込む。図２に示すように、
視点奥行き方向をｚの正に大きくなる方向とし、視点右
手方向をｘの正に大きくなる方向とし、視点上方向をｙ
の正に大きくなる方向とする。この場合、図３に示すよ
うに、スクリーンをｚ＝ｈ（ｈ＞０）に置くと、ポリゴ
ンのある点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）は、スクリーン上の点Ｐ′
（ｘ′，ｙ′，ｚ′）に変換されるのは次の数１で表わ
される。
【０００９】
【数１】 ここにおいて、数１でスクリーンに現われる点は、ｚ＞
０なので図４のようになり、各頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を
結ぶ領域内をポリゴンとしてフレームメモリ１０に書込
む。そして、上記ポリゴンのうち、例えば頂点Ｐ３が視
点の後方にあるとすれば、数１でｚ＜０なので図５に示
すような点Ｐ３′となる。しかし、実際にポリゴンとし
て書込むときは、点Ｐ′３は反対方向ということがｚ＜
０から分るので、点Ｐ１′とＰ３′を通る直線上で点Ｐ
１′を端点としＰ３′側と反対側の半直線、点Ｐ１′と
Ｐ２ ′を結ぶ線、点Ｐ２′とＰ３′を通る直線上で点
Ｐ′を端点としＰ ３ ′側と反対側の半直線とスクリーン
枠とで囲まれた領域内（図５中の斜線部）をポリゴンと
する。すなわち、透視変換前のポリゴンの各頂点Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ３の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を周知の透視変換の式
である上記数１により座標変換し、座標変換前のポリゴ
ンの辺に対応する座標変換後の辺にて、該辺の２つの点
のｚの符号を検査し、点Ｐ １ ′とＰ ２ ′のように共に正
であれば２つの点を結ぶ線分を稜線とし、点Ｐ １ ′とＰ
３ ′，点Ｐ ２ ′とＰ ３ ′のように一方が負であれば２つ
の点を通る直線上で符号が正の点を端点とし符号が負の
点側と反対側の半直線を稜線とし、各稜線とスクリーン
の枠とで囲まれた領域を変換後のポリゴンとする。
０なので図４のようになり、各頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を
結ぶ領域内をポリゴンとしてフレームメモリ１０に書込
む。そして、上記ポリゴンのうち、例えば頂点Ｐ３が視
点の後方にあるとすれば、数１でｚ＜０なので図５に示
すような点Ｐ３′となる。しかし、実際にポリゴンとし
て書込むときは、点Ｐ′３は反対方向ということがｚ＜
０から分るので、点Ｐ１′とＰ３′を通る直線上で点Ｐ
１′を端点としＰ３′側と反対側の半直線、点Ｐ１′と
Ｐ２ ′を結ぶ線、点Ｐ２′とＰ３′を通る直線上で点
Ｐ′を端点としＰ ３ ′側と反対側の半直線とスクリーン
枠とで囲まれた領域内（図５中の斜線部）をポリゴンと
する。すなわち、透視変換前のポリゴンの各頂点Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ３の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を周知の透視変換の式
である上記数１により座標変換し、座標変換前のポリゴ
ンの辺に対応する座標変換後の辺にて、該辺の２つの点
のｚの符号を検査し、点Ｐ １ ′とＰ ２ ′のように共に正
であれば２つの点を結ぶ線分を稜線とし、点Ｐ １ ′とＰ
３ ′，点Ｐ ２ ′とＰ ３ ′のように一方が負であれば２つ
の点を通る直線上で符号が正の点を端点とし符号が負の
点側と反対側の半直線を稜線とし、各稜線とスクリーン
の枠とで囲まれた領域を変換後のポリゴンとする。
【００１０】図６は描画部９の詳細を示しており、カラ
ーデータメモリ２０はポリゴンの色指定データを格納
し、格納されたカラーデータはフレームバッファ書込制
御部３４に送られる。図７に示すようなスクリーン設定
データ（ＸＹ中心値、ＸＹ開始値、ＸＹ終了値）はスク
リーンデータメモリ２１に格納され、Ｘ方向スクリーン
サイズイング制御部３０及びＹ方向スクリーンサイズイ
ング制御部２３に入力される。スクリーン設定データ
は、画面の大きさが有限なために画面サイズを決定させ
るためのデータである。ポイントデータバッファ２２
は、ポリゴンの頂点データを格納する。この場合、図８
に示すように右回りなどで順序をもたせ、ポリゴンの各
頂点に対してｘｙｚ値を格納する。
ーデータメモリ２０はポリゴンの色指定データを格納
し、格納されたカラーデータはフレームバッファ書込制
御部３４に送られる。図７に示すようなスクリーン設定
データ（ＸＹ中心値、ＸＹ開始値、ＸＹ終了値）はスク
リーンデータメモリ２１に格納され、Ｘ方向スクリーン
サイズイング制御部３０及びＹ方向スクリーンサイズイ
ング制御部２３に入力される。スクリーン設定データ
は、画面の大きさが有限なために画面サイズを決定させ
るためのデータである。ポイントデータバッファ２２
は、ポリゴンの頂点データを格納する。この場合、図８
に示すように右回りなどで順序をもたせ、ポリゴンの各
頂点に対してｘｙｚ値を格納する。
【００１１】Ｙ方向スクリーンサイズイング制御部２３
は、入力されるスクリーンデータとポイントデータとを
比較しながらフレームメモリ１０のＹ最小値２４及びそ
のときの処理の頂点の番号２５を求めてＸ方向スクリー
ンサイズイング制御部３０に送る。ただし、ｙ方向の画
面有効範囲にないポリゴンは次段にデータを送らないで
終了し、次のポリゴンの処理に移行する。図９の例では
ポリゴンＡ及びＢは終了し、ポリゴンＣ〜Ｅは処理を続
行する。そして、Ｘ方向スクリーンサイズイング制御部
３０は、Ｙ方向スクリーンサイズイング制御部２３から
入力したＹ最小値２４及び頂点の番号２５と、ポイント
データバッファ２２から入力したポイントデータとか
ら、図１０に示すように稜線１及び稜線２の傾きを逆数
テーブル２６から算出し、ＹＰの位置でのＸ始点値及び
Ｘ終点値を導き、任意に設定されたＹＰ値をＹ値として
次段のフレームバッファ書込制御部３４へ送る。次に、
Ｙ値に「１」を加えた値を新たなＹＰ値とし、更に、上
述と同様の動作を繰返し、ＹＰ値が画面の終了又は、ポ
リゴンの終了になった時点に終了し、次のポリゴンの処
理に移る。例えば図１１に示すようなポリゴンが存在す
れば点Ｐ２のＹ最小値からＰ２Ｐ３，Ｐ３Ｐ４，Ｐ４Ｐ
０が稜線し、Ｐ２Ｐ１，Ｐ１Ｐ０が稜線２としてＹの増
加する方向、すなわち上方向へと処理が進行して行き、
稜線１及び２で囲まれた部分をポリゴンとする。また、
フレームバッファ書込制御部３４は、Ｘ方向スクリーン
サイズイング制御部３０から送られて来るＸ始点値、Ｘ
終点値、Ｙ値からフレームメモリ１０のアドレスを算出
し、カラーデータメモリ２０からのカラーデータからフ
レームメモリ１０のデータを出力し、書込制御信号ＣＳ
を出力する。読出の場合は、別途読出制御信号ＣＳがフ
レームメモリ１０に入力される。
は、入力されるスクリーンデータとポイントデータとを
比較しながらフレームメモリ１０のＹ最小値２４及びそ
のときの処理の頂点の番号２５を求めてＸ方向スクリー
ンサイズイング制御部３０に送る。ただし、ｙ方向の画
面有効範囲にないポリゴンは次段にデータを送らないで
終了し、次のポリゴンの処理に移行する。図９の例では
ポリゴンＡ及びＢは終了し、ポリゴンＣ〜Ｅは処理を続
行する。そして、Ｘ方向スクリーンサイズイング制御部
３０は、Ｙ方向スクリーンサイズイング制御部２３から
入力したＹ最小値２４及び頂点の番号２５と、ポイント
データバッファ２２から入力したポイントデータとか
ら、図１０に示すように稜線１及び稜線２の傾きを逆数
テーブル２６から算出し、ＹＰの位置でのＸ始点値及び
Ｘ終点値を導き、任意に設定されたＹＰ値をＹ値として
次段のフレームバッファ書込制御部３４へ送る。次に、
Ｙ値に「１」を加えた値を新たなＹＰ値とし、更に、上
述と同様の動作を繰返し、ＹＰ値が画面の終了又は、ポ
リゴンの終了になった時点に終了し、次のポリゴンの処
理に移る。例えば図１１に示すようなポリゴンが存在す
れば点Ｐ２のＹ最小値からＰ２Ｐ３，Ｐ３Ｐ４，Ｐ４Ｐ
０が稜線し、Ｐ２Ｐ１，Ｐ１Ｐ０が稜線２としてＹの増
加する方向、すなわち上方向へと処理が進行して行き、
稜線１及び２で囲まれた部分をポリゴンとする。また、
フレームバッファ書込制御部３４は、Ｘ方向スクリーン
サイズイング制御部３０から送られて来るＸ始点値、Ｘ
終点値、Ｙ値からフレームメモリ１０のアドレスを算出
し、カラーデータメモリ２０からのカラーデータからフ
レームメモリ１０のデータを出力し、書込制御信号ＣＳ
を出力する。読出の場合は、別途読出制御信号ＣＳがフ
レームメモリ１０に入力される。
【００１２】次に、ポリゴン描画例を具体的に示して説
明する。実際はｎ多角形で描画できるが、ここでは簡単
な三角形の例を挙げる。図１２〜図１５で●印はｚ≧０
を示し、×印はｚ＜０である。また、点ＰｎのＸＹ座標
をｘｎ，ｙｎ とする。
明する。実際はｎ多角形で描画できるが、ここでは簡単
な三角形の例を挙げる。図１２〜図１５で●印はｚ≧０
を示し、×印はｚ＜０である。また、点ＰｎのＸＹ座標
をｘｎ，ｙｎ とする。
【００１３】図１２の例は頂点Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２が共に
ｚ≧０の場合であり、Ｙ最小値をｙ１とし、線分Ｐ１Ｐ
２及びＰ２Ｐ０を稜線し、線分は頂点Ｐ１，Ｐ０を稜線
２として稜線１及び２で囲まれた領域をポリゴンとす
る。図１３は頂点Ｐ０，Ｐ１がｚ≧０、頂点Ｐ２がｚ＜
０でかつｙ２＞ｙ０，ｙ２＞ｙ１の場合である。この場
合、Ｙ最小値をＹ開始値とし、線分Ｐ２Ｐ１及びＰ１Ｐ
０を稜線２、線分Ｐ２Ｐ０と画面のＸ開始値と交わる位
置まで並びにＸ開始値を稜線し、それより上方の線分Ｐ
２Ｐ０の線上の頂点Ｐ０を最大値とする位置までを稜線
２として両者に囲まれた部分をポリゴンとする。また、
図１４は頂点Ｐ０，Ｐ１がｚ ≧０、頂点Ｐ２がｚ＜０で
かつｙ２≦ｙ０、ｙ２＞ｙ１の場合である。Ｙ最小値を
Ｙ開始値とし、Ｙ開始値から線分Ｐ０Ｐ２を結ぶ直線と
Ｘ開始値の直線とが交わる位置までのＸ開始値を稜線１
とする。また、直線Ｐ２Ｐ１とＹ開始値とが交わる位置
から点Ｐ１までと、線分Ｐ１Ｐ０と、直線Ｐ２Ｐ０とＸ
開始値とが交わる位置から点Ｐ０までを稜線２とし、稜
線１及び２で囲まれた部分をポリゴンとしている。更
に、図１５の例では頂点Ｐ０，Ｐ１がｚ≧０、頂点Ｐ２
がｚ＜０でかつｙ２≦ｙ０、ｙ２≦ｙ１の場合である。
Ｙ最小値をｙ１とし、稜線１は直線Ｐ２Ｐ１と、Ｘ開始
値と交わる位置からＰ１と、その上方からＹ終了値まで
のＸ開始値としている。稜線２は、線分Ｐ１Ｐ０と、直
線Ｐ０Ｐ２とＹ終了値とが交わる位置から点Ｐ０までと
して、稜線１及び２で囲まれた部分をポリゴンとする。
ｚ≧０の場合であり、Ｙ最小値をｙ１とし、線分Ｐ１Ｐ
２及びＰ２Ｐ０を稜線し、線分は頂点Ｐ１，Ｐ０を稜線
２として稜線１及び２で囲まれた領域をポリゴンとす
る。図１３は頂点Ｐ０，Ｐ１がｚ≧０、頂点Ｐ２がｚ＜
０でかつｙ２＞ｙ０，ｙ２＞ｙ１の場合である。この場
合、Ｙ最小値をＹ開始値とし、線分Ｐ２Ｐ１及びＰ１Ｐ
０を稜線２、線分Ｐ２Ｐ０と画面のＸ開始値と交わる位
置まで並びにＸ開始値を稜線し、それより上方の線分Ｐ
２Ｐ０の線上の頂点Ｐ０を最大値とする位置までを稜線
２として両者に囲まれた部分をポリゴンとする。また、
図１４は頂点Ｐ０，Ｐ１がｚ ≧０、頂点Ｐ２がｚ＜０で
かつｙ２≦ｙ０、ｙ２＞ｙ１の場合である。Ｙ最小値を
Ｙ開始値とし、Ｙ開始値から線分Ｐ０Ｐ２を結ぶ直線と
Ｘ開始値の直線とが交わる位置までのＸ開始値を稜線１
とする。また、直線Ｐ２Ｐ１とＹ開始値とが交わる位置
から点Ｐ１までと、線分Ｐ１Ｐ０と、直線Ｐ２Ｐ０とＸ
開始値とが交わる位置から点Ｐ０までを稜線２とし、稜
線１及び２で囲まれた部分をポリゴンとしている。更
に、図１５の例では頂点Ｐ０，Ｐ１がｚ≧０、頂点Ｐ２
がｚ＜０でかつｙ２≦ｙ０、ｙ２≦ｙ１の場合である。
Ｙ最小値をｙ１とし、稜線１は直線Ｐ２Ｐ１と、Ｘ開始
値と交わる位置からＰ１と、その上方からＹ終了値まで
のＸ開始値としている。稜線２は、線分Ｐ１Ｐ０と、直
線Ｐ０Ｐ２とＹ終了値とが交わる位置から点Ｐ０までと
して、稜線１及び２で囲まれた部分をポリゴンとする。
【００１４】続いて、視点の後方にポリゴンの頂点が２
つ以上存在する場合のポリゴン描画例を具体的に示して
説明する。図１６〜図１９で●印はｚ≧０を示し、×印
はｚ＜０である。また、点Ｐ ｎ のＸＹ座標をｘ ｎ ，ｙ ｎ
とする。
つ以上存在する場合のポリゴン描画例を具体的に示して
説明する。図１６〜図１９で●印はｚ≧０を示し、×印
はｚ＜０である。また、点Ｐ ｎ のＸＹ座標をｘ ｎ ，ｙ ｎ
とする。
【００１５】図１６は透視変換前の四角形の例を示して
おり、同図のように４つの頂点Ｐ ０ ，Ｐ １ ，Ｐ ２ ，Ｐ ３
のうち、視点の後方に２つの頂点Ｐ １ ，Ｐ ２ が存在する
場合、２つの頂点Ｐ ０ ，Ｐ ３ は視点の前方にあるので正
しい像を結ぶが、頂点Ｐ １ ，Ｐ ２ は後方にあるので正し
い像を結ばない。図１７は、図１６の四角形を演算部４
により視野変換（回転、移動等）した後、前記数１によ
る透視変換によって得られた各頂点Ｐ ０ ，Ｐ １ ，Ｐ ２ ，
Ｐ ３ の位置の例であり、透視変換後の各頂点をそのまま
結ぶと正しい像を成さない。そこで描画部９では、上述
した三角形の例と同様に次の処理により得られたポリゴ
ンをフレームメモリ１０に書込む。
おり、同図のように４つの頂点Ｐ ０ ，Ｐ １ ，Ｐ ２ ，Ｐ ３
のうち、視点の後方に２つの頂点Ｐ １ ，Ｐ ２ が存在する
場合、２つの頂点Ｐ ０ ，Ｐ ３ は視点の前方にあるので正
しい像を結ぶが、頂点Ｐ １ ，Ｐ ２ は後方にあるので正し
い像を結ばない。図１７は、図１６の四角形を演算部４
により視野変換（回転、移動等）した後、前記数１によ
る透視変換によって得られた各頂点Ｐ ０ ，Ｐ １ ，Ｐ ２ ，
Ｐ ３ の位置の例であり、透視変換後の各頂点をそのまま
結ぶと正しい像を成さない。そこで描画部９では、上述
した三角形の例と同様に次の処理により得られたポリゴ
ンをフレームメモリ１０に書込む。
【００１６】図１７の例では、透視変換後のポリゴン頂
点Ｐ １ ，Ｐ ２ （数１にてｚ＜０）は正しい値ではないの
で描画にはそれぞれ、正しい像である線分Ｐ ０ Ｐ ３ の稜
線１，線分Ｐ ３ Ｐ ２ はＰ ２ がｚ＜０なので図１７中のＰ
２ Ｐ ３ の延長線とＹ開始値とが交わる位置をＰ ２ ’とし
て線分Ｐ ３ Ｐ ２ ’の稜線２，線分Ｐ １ Ｐ ２ はともに正 し
くない（ｚ＜０）即ち視点の後方にありスクリーン上に
ありえないのでスキップ，線分Ｐ １ Ｐ ０ はＰ １ がｚ＜０
なのでＰ １ Ｐ ０ の延長線とＸ開始値とが交わる位置をＰ
１ ’として線分Ｐ ０ Ｐ １ ’の稜線３を用いる。そして、
稜線１（線分），稜線２（Ｐ ３ を端点とする半直線）及
び稜線３（Ｐ ０ を端点とする半直線）で囲まれた部分を
ポリゴンとし、スクリーン枠内に存在する部分すなわち
図１７中の稜線１，２，３，４及び５で囲まれた領域内
を描画対象のポリゴンとしてフレームメモリ１０に書込
む。
点Ｐ １ ，Ｐ ２ （数１にてｚ＜０）は正しい値ではないの
で描画にはそれぞれ、正しい像である線分Ｐ ０ Ｐ ３ の稜
線１，線分Ｐ ３ Ｐ ２ はＰ ２ がｚ＜０なので図１７中のＰ
２ Ｐ ３ の延長線とＹ開始値とが交わる位置をＰ ２ ’とし
て線分Ｐ ３ Ｐ ２ ’の稜線２，線分Ｐ １ Ｐ ２ はともに正 し
くない（ｚ＜０）即ち視点の後方にありスクリーン上に
ありえないのでスキップ，線分Ｐ １ Ｐ ０ はＰ １ がｚ＜０
なのでＰ １ Ｐ ０ の延長線とＸ開始値とが交わる位置をＰ
１ ’として線分Ｐ ０ Ｐ １ ’の稜線３を用いる。そして、
稜線１（線分），稜線２（Ｐ ３ を端点とする半直線）及
び稜線３（Ｐ ０ を端点とする半直線）で囲まれた部分を
ポリゴンとし、スクリーン枠内に存在する部分すなわち
図１７中の稜線１，２，３，４及び５で囲まれた領域内
を描画対象のポリゴンとしてフレームメモリ１０に書込
む。
【００１７】視点の後方に３つ以上の頂点が存在する場
合も同様であり、図１８の例にある多角形（ｎ＋１角
形：ｎ≧３）の場合、正しい像はＰ ０ であり、透視変換
後のＰ ０ を端点とするＰ １ Ｐ ０ の延長線上の半直線，透
視変換後のＰ ０ を端点とするＰ ｎ Ｐ ０ の延長線上の半直
線で囲まれた部分をポリゴンとし、スクリーン枠内に存
在する部分が描画の対象となる。例えば、透視変換によ
って得られた各頂点Ｐ ０ 〜Ｐ ｎ が図１９のようになれ
ば、図１９中の稜線１，２及び３で囲まれた領域内が描
画対象のポリゴンとなり、フレームメモリ１０に書込ま
れる。
合も同様であり、図１８の例にある多角形（ｎ＋１角
形：ｎ≧３）の場合、正しい像はＰ ０ であり、透視変換
後のＰ ０ を端点とするＰ １ Ｐ ０ の延長線上の半直線，透
視変換後のＰ ０ を端点とするＰ ｎ Ｐ ０ の延長線上の半直
線で囲まれた部分をポリゴンとし、スクリーン枠内に存
在する部分が描画の対象となる。例えば、透視変換によ
って得られた各頂点Ｐ ０ 〜Ｐ ｎ が図１９のようになれ
ば、図１９中の稜線１，２及び３で囲まれた領域内が描
画対象のポリゴンとなり、フレームメモリ１０に書込ま
れる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、分割処理
を行なわずに透視変換後のポリゴンを表示するようにし
ているので、演算部の処理を簡略でき高速化が図れる。
その間、ＣＰＵは他の処理を実行でき、システムの効率
化を図ることができる。
を行なわずに透視変換後のポリゴンを表示するようにし
ているので、演算部の処理を簡略でき高速化が図れる。
その間、ＣＰＵは他の処理を実行でき、システムの効率
化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の座標を示す図である。
【図３】本発明の座標変換を説明するための図である。
【図４】視点の前方にあるポリゴンの表示例である。
【図５】視点の前後をまたぐポリゴンの表示例である。
【図６】描画部の詳細を示すブロック構成図である。
【図７】スクリーンデータを説明するための図である。
【図８】ポリゴンの頂点データを説明するための図であ
る。
る。
【図９】ポリゴンと画面有効範囲との関係を説明する図
である。
である。
【図１０】スクリーンサイズイングを説明するための図
である。
である。
【図１１】スクリーンサイズイングを説明するための図
である。
である。
【図１２】ポリゴンの描画例を説明するための図であ
る。
る。
【図１３】ポリゴンの描画例を説明するための図であ
る。
る。
【図１４】ポリゴンの描画例を説明するための図であ
る。
る。
【図１５】ポリゴンの描画例を説明するための図であ
る。
る。
【図１６】ポリゴンの描画例を説明するための図であ
る。
る。
【図１７】ポリゴンの描画例を説明するための図であ
る。
る。
【図１８】ポリゴンの描画例を説明するための図であ
る。
る。
【図１９】
ポリゴンの描画例を説明するための図であ
る。
る。
【図２０】ポリゴンとスクリーン、視点の関係を示す図
である。
である。
【図２１】従来の処理を説明するための図である。
１ ＣＰＵ ２ 操作部 ４ 演算部 ６ 透視変換部 ９ 描画部 １００、１０２ ポリゴン １０１ スクリーン
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリゴンを合成すると共に奥行き関係を
処理して、表示装置のスクリーンに動画を表示するコン
ピュータグラフイックスのデータ処理装置において、前
記スクリーンに表示しようとするポリゴンが視点の前後
にまたがる場合、前記視点の前後にまたがるポリゴンの
辺の２つの点の３次元座標を視点奥行き方向を正として
透視変換の式により座標変換し、座標変換後の２つの点
を通る直線上で前記符号が正の点を端点とし前記符号が
負の点側と反対側の半直線と前記スクリーンの枠との交
点を求め、求めた交点と前記正の点とを結ぶ線分を透視
変換後の辺とする変換手段を描画部に設け、前記視点の
前後にまたがったポリゴンを前記描画部にてフレームメ
モリ書込み時に変換して表示するようにしたことを特徴
とするコンピュータグラフイックスのデータ処理装置。 - 【請求項２】 前記変換手段は、前記透視変換前のポリ
ゴンの各頂点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を視点奥行き方向を
ｚの正に大きくなる方向として透視変換の式により座標
変換し、前記座標変換前のポリゴンの辺に対応する前記
座標変換後の辺にて、該辺の２つの点の前記ｚの符号を
検査し、共に正であれば前記２つの点を結ぶ線分を稜線
とし、一方が負であれば前記２つの点を通る直線上で前
記符号が正の点を端点とし前記符号が負の点側と反対側
の半直線を稜線とし、共に負であれば稜線化の対象外と
し、前記各稜線と前記スクリーンの枠とで囲まれた領域
を変換後のポリゴンとするようになっている請求項１に
記載のコンピュータグラフイックスのデータ処理装置。 - 【請求項３】 ポリゴンを合成すると共に奥行き関係を
処理して、表示装置のスクリーンに動画を表示するコン
ピュータグラフイック方法において、前記スクリーンに
表示しようとするポリゴンが視点の前後にまたがる場
合、前記視点の前後にまたがるポリゴンの辺の２つの点
の３次元座標を視点奥行き方向を正として透視変換の式
により座標変換し、座標変換後の２つの点を通る直線上
で前記符号が正の点を端点とし前記符号が負の点側と反
対側の半直線と前記スクリーンの枠との交点を求め、求
めた交点と前記正の点とを結ぶ線分を透視変換後の辺と
して描画するようにしたことを特徴とするコンピュータ
グラフイックスのデータ処理方法。 - 【請求項４】 ポリゴンを合成すると共に奥行き関係を
処理して、表示装置のスクリーンに動画を表示するコン
ピュータグラフイック方法において、透視変換前の前記
ポリゴンの各頂点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を視点奥行き方
向をｚの正に大きくなる方向として透視変換の式により
座標変換し、前記座標変換前のポリゴンの辺に対応する
座標変換後の辺にて、該辺の２つの点の前記ｚの符号を
検査し、共に正であれば前記２つの点を結ぶ線分を稜線
とし、一方が負であれば前記２つの点を通る直線上で前
記符号が正の点を端点とし前記符号が負の点側と反対側
の半直線を稜線とし、共に負であれば稜線化の対象外と
し、前記各稜線と前記スクリーンの枠とで囲まれた領域
を透視変換後のポリゴンとして描画するようにしたこと
を特徴とするコンピュータグラフイックスのデータ処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4100622A JP2611599B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | コンピュータグラフイックスのデータ処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4100622A JP2611599B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | コンピュータグラフイックスのデータ処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0644384A JPH0644384A (ja) | 1994-02-18 |
| JP2611599B2 true JP2611599B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=14278941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4100622A Expired - Lifetime JP2611599B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | コンピュータグラフイックスのデータ処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2611599B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4513991B2 (ja) | 2008-02-29 | 2010-07-28 | セイコーエプソン株式会社 | 液滴噴射装置およびその製造方法、液滴噴射ヘッド並びにプリンタ |
-
1992
- 1992-03-26 JP JP4100622A patent/JP2611599B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0644384A (ja) | 1994-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970107 |