JP2614111B2 - 直線表示要素と矩形ウインドウの相互関係の検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンピュータ・グラフィック表示装置にお
いて、ピック又はクリップを行う際に、直線表示要素の
少なくとも一部が、矩形ウィンドウ内に含まれるか否か
を検出する直線表示要素と矩形ウインドウの相互位置関
係を検出する方法に関する。

［従来の技術］ コンピュータ・グラフィック表示装置は、曲線及び／
又は直線で構成される種々の図形を表示する。なお、曲
線は、短い直線の集合なので、総ての図形は、直線で構
成できる。これら直線を直線表示要素と呼び、これは、
始点及び終点座標で定まるベクトルである。

コンピュータ・グラフィック表示装置においては、図
形を構成する直線表示要素の少なくとも一部が、ウィン
ドウ内に含まれているか否かを判断する場合がある。そ
の一例としては、ピックがある。このピックとは、入力
装置によりピック・ウィンドウの位置を制御し、ピック
・ウィンドウ内に少なくとも一部が含まれた表示要素
（又は、その表示要素を構成要素とする図形）を検出す
ることである。また、他の例としては、クリップがあ
る。このクリップとは、ウィンドウの外側の図形部分を
除去することであるが、この処理の前に、ウィンドウ内
に少なくとも一部が含まれた表示要素を検出する必要が
ある。なお、これらウィンドウは、一般に矩形である。
このように、コンピュータ・グラフィック表示装置にお
いては、表示要素及びウィンドウの関係を判断する場合
がいろいろとある。

表示要素及びウィンドウ関係を判断する従来の方法を
説明する前に、第５図を参照して、コンピュータ・グラ
フィック表示装置の構成を簡単に説明する。

第５図において、マイクロプロセッサの如き中央処理
装置（CPU）10が、リード・オンリ・メモリ（ROM）12に
蓄積されたプログラムに従って、入力装置14等から入力
された図形情報を表示器16に、第６図の如く表示する。
その際、ランダム・アクセス・メモリ（RAM）18は、一
時記憶装置として作用し、CPU10が処理した表示情報を
記憶する。また、入力装置14としては、キーボード、タ
ブレット、ジョイスティック、ライト・ペン・マウス、
トラックボール等が用いられ、表示器16としては、ラス
タ走査型陰極線管表示装置、蓄積型陰極線管表示装置等
が用いられる。なお、ラスタ走査型陰極線管の場合、ビ
ット・マップ方式のフレーム・バッファ・メモリが必要
になる。

第６図の表示例は、入力装置14の操作により、クロス
ヘア・カーソルCUを介してピック・ウィンドウPWの位置
を制御している場合である。このピック・ウィンドウPW
に少なくとも一部が含まれる表示要素を検出する。クリ
ップの場合も、上述の如くウィンドウ内に少なくとも一
部が含まれる表示要素を検出する必要があるが、一般
に、ピック・ウィンドウPWの方が非常に小さい。

このように、表示要素及びウィンドウの関係を判断す
る従来の方法は、特開昭60−101593号公報及び特開昭60
−142473号公報に開示されている。以下、これら公報に
開示された従来方法を説明する。

第７図は、表示器16の表示スクリーンはビット・マッ
プ型フレーム・バッファを示す。この場合、座標の原点
は左下になり、横がＸ軸、縦がＹ軸になる。矩形ウィン
ドウWIは、右上の頂点及び左下の頂点の座標（XR、YT）
及び（XL、XR）により定義できる。すなわち、ウィンド
ウWIの境界線は、Ｘ＝XL、Ｘ＝XR、Ｙ＝YT及びＹ＝YBで
定まる直線であり、これら直線は、ウィンドウの各辺の
延長線でもある。これら延長線により、表示スクリーン
又はフレーム・バッファは、９個の分割矩形領域Ａ〜Ｉ
に分割できる。ウィンドウWIは、矩形領域Ｅである。こ
れら領域との関係から、表示要素とウィンドウとの関係
を判断する。

第８図は、表示要素とウィンドウとの関係を判断する
上述の従来技術の流れ図である。なお、第８図の各ステ
ップは、第５図のROM12に記憶されており、CPU10により
実行される。

まず、ステップ20において、直線表示要素の始点及び
終点が分割矩形領域Ａ〜Ｉのどこに含まれるかを判断す
る。そのためには、始点及び終点のＸ座標値をXL及びXR
と比較すると共に、これら始点及び終点のＹ座標値をYB
及びYTと比較する。この比較は、単なる大小判断なので
非常に簡単であり、高速に処理できる。

次に、ステップ22において、ステップ20の結果によ
り、表示要素の少なくとも一部がウィンドウWI内に含ま
れるか否かの概略判断を行う。第9a図〜第9h図を参照し
て、この概略判断を説明する。表示要素が、表示要素が
第9a図に示す如く、矩形領域Ａ〜Ｉの１つ内に配置され
ているとき、即ち、表示要素の始点及び終点が共に１つ
の矩形領域内にあるときは、領域Ｅの場合のみ、表示要
素がウィンドウ内に含まれている。また、領域Ｅを除い
た場合、明らかに表示要素全体は、ウィンドウの外側に
配置されている。

次に、表示要素が２つの矩形領域にまたがるときで、
第9b図の如く、始点及び終点の一方が矩形領域Ｅ内の場
合は、明らかに表示要素の少なくとも一部がウィンドウ
内に含まれる。また、第9c図の如く、始点又は終点が、
矩形領域Ａ、Ｄ及びＧの内の２個、矩形領域Ｃ、Ｆ及び
Ｉの内の２個、矩形領域Ａ、Ｂ及びＣの内の２個、矩形
領域Ｇ、Ｈ及びＩの内の２個にある場合は、明らかに表
示要素はウィンドウの外側に配置されている。

表示要素が、縦又は横に一線上に並んだ３個の矩形領
域にまたがるときは、次の２つの場合がある。すなわ
ち、第１の場合は、第9d図の如く、表示要素の中間に矩
形領域Ｅを含む場合であり、明らかに表示要素の少なく
とも一部がウィンドウ内に含まれる。また、第２の場合
は、第9e図に示す如く、表示要素に矩形領域ｅを含まな
い場合であり、表示要素は、明らかにウィンドウの外側
に存在する。

次に、表示要素が、縦又は横に一線上に並んでいない
３個以上の矩形領域にまたがるときは、第9f図〜第9h図
のようになり、表示要素の始点及び終点の属する矩形領
域の関係のみからは、表示要素の少なくとも一部がウィ
ンドウに含まれるか否かを判断できない。

このように、ステップ22において、表示要素の始点及
び終点の属する矩形領域から、この表示要素の少なくと
も一部がウィンドウ内に含まれる（内側）か、含まれな
い（外側）か、又は不明（表示要素の少なくとも一部が
ウィンドウ内に含まれる可能性がある）かが判断でき
る。この判断は、表示要素の始点及び終点が属する矩形
領域と、内側、外側及び不明との関係のテーブル（一覧
表）を予め作成し、ROM12に記憶しておくことで迅速に
処理できる。

概略判断のステップ22において不明の場合は、ステッ
プ24に進み、表示要素とウィンドウとを詳細に比較す
る。この詳細比較は、直線表示要素とウィンドウの各辺
の延長線との交点を方程式により計算し、交点がウィン
ドウの各辺内にあるか否かを求めてもよい。また、特開
昭60−101593号公報に開示される如く、表示要素の中点
を求めて、このステップ22を簡略化してもよい。さら
に、このステップを簡略化するには、特開昭60−142473
号公報に開示されている如く、三角形の相似の原理も利
用できる。

ステップ26は、ステップ24の詳細比較の結果を用い
て、表示要素の少なくとも一部がウィンドウ内に含まれ
ている（内側）か、含まれていない（外側）かを判断す
る。なお、ステップ24及び26は、ステップ20及び22より
も処理が複雑なため、それだけ時間のかかることに確認
されたい。

よって、詳細比較ステップ24及び詳細判断ステップ26
の前に、矩形領域ステップ20及び概略判断ステップ22を
実行することにより、初めからステップ24及び26を実行
するよりも、高速に表示要素及びウィンドウ関係を判断
できる。

［発明が解決しようとする課題］ 近年、CAD、CAM及びCAE等の発展に伴い、コンピュー
タ・グラフィック表示装置では、表示する図形が非常に
複雑になっている。よって、一度に表示される表示要素
の数も非常に多くなっている。上述のピック及びクリッ
プにおいては、表示される総ての表示要素についてウィ
ンドウとの関係を求めなければならない。

ウィンドウとの関係を求める表示要素の数が増加すれ
ば、その処理時間も長くなり、グラフィック表示装置の
応答が遅くなる。そこで、より高速に表示要素とウィン
ドウとの関係を求める方法が望まれている。

したがって、本発明の目的は、従来の方法よりも高速
に直線表示要素と矩形ウインドウとの相互位置関係を検
出する方法の提供にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、画像メモリ内の画像データに基づき表示装
置のスクリーン上に表示された直線表示要素の始点及び
終点の座標と上記スクリーン上に表示された矩形ウイン
ドウの頂点の座標とを比較することにより、上記矩形ウ
インドウの各辺及び該各辺の延長線を境界線とする９個
の矩形領域のどこに上記直線表示要素の始点及び終点が
含まれるかを検出し、上記直線表示要素の少なくとも一
部が上記矩形ウインドウ内に含まれるか否か、又は含ま
れる可能性があるかを判断する概略比較を行い、この概
略比較の結果、上記直線表示要素の少なくとも一部が上
記矩形ウインドウ内に含まれる可能性のある場合、上記
直線表示要素と上記ウインドウとを比較して、上記直線
表示要素の少なくとも一部が上記矩形ウインドウ内に含
まれるか否かを判断する詳細比較を行って、上記直線表
示要素と上記矩形ウインドウの相互位置関係を検出する
方法において、 概略比較の結果、上記直線表示要素の少なくとも一部
が上記矩形ウインドウ内に含まれる可能性のある場合、
以下の（ａ）〜（ｄ）の手順を実行する。

（ａ）上記矩形ウインドウの何れか１つの頂点を原点と
するように、上記直線表示要素の始点及び終点の座標値
を夫々オフセットし、これらオフセットされた始点及び
終点の各点毎にそのＸ座標値とＹ座標値とを比較するこ
とにより、上記頂点で上記矩形ウインドウと外接する傾
きが１又は−１の斜線と上記頂点をなす隣接する２つの
辺の上記頂点側の２つの延長線とを境界線とする２つの
三角領域に上記直線表示要素の始点及び終点が夫々含ま
れるか否かを判断し、 （ｂ）上記直線表示要素の始点及び終点が上記２つの三
角領域に夫々含まれるとき、上記直線表示要素が上記矩
形ウインドウに含まれないと判断し、 （ｃ）上記矩形ウインドウの残りの３つの頂点に対して
上記ステップ（ａ）及び（ｂ）を夫々繰り返し行い、 （ｄ）上記ステップ（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）により上
記矩形ウインドウに含まれないと判断された上記直線表
示要素以外の直線表示要素について、上記詳細比較を行
う。

［作用］ このように、本発明では、第８図の従来方法のステッ
プ22及び24の間に、第２の概略判断を行うことにより、
ステップ24及び26に進む表示要素の数を少なくしてい
る。

すなわち、ステップ22で不明（概略比較の結果、表示
要素の少なくとも一部がウィンドウ内に含まれる可能性
がある）の場合は、第9e図〜第9f図に示す如く、表示要
素がＸ又はＹ方向に一線上に並んでない３個以上の矩形
領域にまたがる場合である。よって、矩形ウインドウと
１つの頂点で外接する傾きが１又は−１の斜線と、この
頂点をなす隣接する２つの辺の頂点側の２つの延長線と
を境界線とする２つの３角領域に直線表示要素の始点及
び終点が夫々含まれるか否かを判断することにより、ス
テップ22よりも詳細な概略関係が判る。また、３角領域
と始点及び終点との関係は、斜線の傾きが45度のため、
始点（又は終点）のＸ座標値及びＹ座標値の大小関係か
ら容易に判断できる。

なお、上述の如く、ステップ24及び26は複雑な処理の
ため、これらステップで処理される表示要素の数を減ら
すことは、表示要素及びウィンドウ関係の判断を高速に
するのに顕著な作用がある。

［実施例］ 以下、第１〜第４図を参照して、本発明の好適な実施
例を説明する。第１図は、本発明の好適な実施例の全体
的な流れ図である。この流れ図は、第８図の流れ図のス
テップ22及び24の間にステップ30及び32を挿入したもの
である。なお、第１図のステップ28は、第８図のステッ
プ22と同じであるが、第１図では、概略判断ステップが
２つあるため、最初の概略判断を１次概略判断と呼ぶの
で、参照番号が第８図と異なっている。よって、ステッ
プ30及び32についてのみ説明する。なお、第１図の流れ
図もソフトウェアとして第５図のROM12に記憶され、CPU
10により実行される。

ステップ28で表示要素の少なくとも一部がウィンドウ
内に含まれる可能性のある場合、即ち、不明の場合、ス
テップ30に進む。このステップ30では、ウィンドウの頂
点を通過し、傾きが＋１又は−１の斜線及びウィンドウ
の各辺の延長線とを境界線にする３角領域と、表示要素
の始点及び終点との関係を求める。このステップ30の詳
細を第２図に示す。第２図の流れ図を説明する前に、第
３及び第４図を参照して、３角領域と表示要素の始点及
び終点との関係を説明する。

上述の如く、ステップ28で不明の場合は、直線表示要
素が、横（Ｘ軸）又は縦（Ｙ軸）方向に一直線上にない
３個以上の矩形領域にわたる場合である。よって、これ
には２つの場合が考えられる。第１の場合は、始点及び
終点の一方が矩形領域Ｂ及びＣの一方又はＣ及びＦの一
方にあり、始点及び終点の他方が矩形領域Ｄ及びＧの一
方又はＧ及びＨの一方にある場合である。この場合は、
第３図に示すように、４個の３角領域を考慮する必要が
ある。これら３角領域は、ウィンドウ（矩形領域Ｅ）の
左上の頂点を通過し、傾きが＋１（45度）の斜線及びウ
ィンドウの辺の延長線の１つ（Ｘ＝XL）とで囲まれる３
角領域Ｑと、この斜線及びウィンドウの他の辺の延長線
（Ｙ＝YT）とで囲まれる３角領域Ｒと、ウィンドウの右
下の頂点を通過し、傾きが＋１（45度）の斜線及びウィ
ンドウの辺の延長線の１つ（Ｘ＝XL）とで囲まれる３角
領域Ｓと、この斜線及びウィンドウの他の辺の延長線
（Ｙ＝YB）とで囲まれる３角領域Ｔとである。

すなわち、表示要素の始点及び終点の両方が、３角領
域Ｑ及びＲ内か、Ｓ及び内に含まれていれば、表示要素
はウィンドウ内に含まれていないと判断できる。また、
表示要素の始点及び終点の両方が、３角領域Ｑ及びＲ内
か、Ｓ及びＴ内に含まれていなければ、表示要素の少な
くとも一部はウィンドウ内に含まれていると判断でき
る。さらに、表示要素の始点及び終点の一方のみがこれ
ら３角領域Ｑ及びＲ内か、Ｓ及びＴ内に含まれていれ
ば、不明となる。

同様に、第２の場合は、始点及び終点の一方が矩形領
域Ａ及びＢの一方又はＡ及びＤの一方にあり、始点及び
終点の他方が矩形領域Ｆ及びＩの一方又はＨ及びＩの一
方にある場合である。この場合も、第４図に示すよう
に、４個の３角領域を考慮する必要がある。これら３角
領域は、ウィンドウの右上の頂点を通過し、傾きが−１
（135度）の斜線及びウィンドウの辺の延長線の１つ
（Ｘ＝XR）とで囲まれる３角領域Ｕと、この斜線及びウ
ィンドウの他の辺の延長線（Ｙ＝YT）とで囲まれる３角
領域Ｖと、ウィンドウの左下の頂点を通過し、傾きが−
１（135度）の斜線及びウィンドウの辺の延長線の１つ
（Ｙ＝YB）とで囲まれる３角領域Ｗと、この斜線及びウ
ィンドウの他の辺の延長線（Ｘ＝XL）とで囲まれる３角
領域Ｚとである。

この場合も第１の場合と同様に、表示要素の始点及び
終点の両方が、３角領域Ｕ及びＶ内か、Ｗ及びＺ内に含
まれていれば、表示要素はウィンドウ内に含まれていな
いと判断できる。また、表示要素の始点及び終点の両方
が、これら３角領域Ｕ及びＶ内か、Ｗ及びＺ内に含まれ
ていなければ、表示要素の少なくとも一部はウィンドウ
内に含まれていると判断できる。さらに、表示要素の始
点及び終点の一方のみがこれら３角領域Ｕ及びＶ内か、
Ｗ及びＺ内に含まれていれば、不明と判断される。

第２図の各ステップは、第３及び第４図を参照して説
明した原則を利用している。まず、ステップ34におい
て、ウィンドウの頂点の１つを原点（０、０）とするよ
うに、表示要素の始点及び終点の座標値をオフセットす
る。すなわち、ウィンドウの右上及び左下の頂点を通過
する斜線よりも左側の始点及び終点に対しては、ウィン
ドウの左上が原点になるように、座標値をオフセットす
る。また、この斜線よりも右側の始点及び終点に対して
は、ウィンドウの右下が原点になるように、座標値をオ
フセットする。さらに、ウィンドウの左上及び右下下の
頂点を通過する斜線よりも左側の始点及び終点に対して
は、ウィンドウの左下が原点になるように、座標値をオ
フセットし、その斜線よりも右側の始点及び終点に対し
ては、ウィンドウの右上が原点になるように、座標値を
オフセットする。

次に、ステップ36において、オフセットさた始点及び
終点のＸ及びＹ座標値を比較する。これは、３角領域の
Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｗ及びＺの斜線の境界線の傾
きが＋１又は−１であるので、オフセットされたＸ座標
値及びＹ座標値を比較することにより、各点が斜線のど
ちら側にあるかが判る。

ステップ38において、ステップ36の結果に応じて、表
示要素の始点及び終点が、どの３角領域内に含まれる
か、含まれないかが判る。

次に、第１図のステップ32に進み、表示要素の始点及
び終点が３角領域に属するか否か、また、どの３角領域
に属するかにより、第３及び第４図を参照して説明した
如く、内側（表示要素の少なくとも一部がウィンドウに
含まれる）、外側（表示要素はウィンドウに含まれな
い）、不明（表示要素の少なくとも一部がウィンドウに
含まれる可能性がある）を判断する。この判断は、一覧
表を予め作成しておくことで、簡単且つ高速に実行でき
る。ステップ32の結果が不明の場合、ステップ26に進
む。

ステップ28、32及び26の結果により、表示要素の少な
くとも一部がウィンドウ内に含まれるかという表示要素
及びウィンドウ関係を判断する。

［発明の効果］ 上述の如く本発明によれば、表示要素とウィンドウと
の関係の概略判断を従来方法よりもより細かく行なって
いるので、処理に時間のかかる詳細比較及び詳細判断を
行なわなければならない表示要素の数を減らすことがで
きる。よって、従来方法と比べ、直線表示要素と矩形ウ
インドウとの相互位置関係を一層高速に検出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例の流れ図、第２図は第１
図の一部の詳細な流れ図、第３及び第４図は本発明を説
明するための図、第５図はグラフィック表示装置のブロ
ック図、第６図はグラフィック表示装置の表示例を示す
図、第７図はウィンドウを説明する図、第８図は従来方
法の流れ図、第9a〜第9h図はウィンドウと表示要素の関
係を説明する図である。 Ａ〜I:矩形領域 Ｑ〜Ｗ、Z:3角領域 WI:ウィンドウ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像メモリ内の画像データに基づき表示装
   置のスクリーン上に表示された直線表示要素の始点及び
   終点の座標と上記スクリーン上に表示された矩形ウイン
   ドウの頂点の座標とを比較することにより、上記矩形ウ
   インドウの各辺及び該各辺の延長線を境界線とする９個
   の矩形領域のどこに上記直線表示要素の始点及び終点が
   含まれるかを検出し、上記直線表示要素の少なくとも一
   部が上記矩形ウインドウ内に含まれるか否か、又は含ま
   れる可能性があるかを判断する概略比較を行い、 この概略比較の結果、上記直線表示要素の少なくとも
   一部が上記矩形ウインドウ内に含まれる可能性のある場
   合、上記直線表示要素と上記ウインドウとを比較して、
   上記直線表示要素の少なくとも一部が上記矩形ウインド
   ウ内に含まれるか否かを判断する詳細比較を行って、上
   記直線表示要素と上記矩形ウインドウの相互位置関係を
   検出する方法において、 上記概略比較の結果、上記直線表示要素の少なくとも一
   部が上記矩形ウインドウ内に含まれる可能性のある場
   合、 （ａ）上記矩形ウインドウの何れか１つの頂点を原点と
   するように、上記直線表示要素の始点及び終点の座標値
   を夫々オフセットし、これらオフセットされた始点及び
   終点の各点毎にそのＸ座標値とＹ座標値とを比較するこ
   とにより、上記頂点で上記矩形ウインドウと外接する傾
   きが１又は−１の斜線と上記頂点をなす隣接する２つの
   辺の上記頂点側の２つの延長線とを境界線とする２つの
   三角領域に上記直線表示要素の始点及び終点が夫々含ま
   れるか否かを判断し、 （ｂ）上記直線表示要素の始点及び終点が上記２つの三
   角領域に夫々含まれるとき、上記直線表示要素が上記矩
   形ウインドウに含まれないと判断し、 （ｃ）上記矩形ウインドウの残りの３つの頂点に対して
   上記ステップ（ａ）及び（ｂ）を夫々繰り返し行い、 （ｄ）上記ステップ（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）により上
   記矩形ウインドウに含まれないと判断された上記直線表
   示要素以外の直線表示要素について、上記詳細比較を行
   うことを特徴とする直線表示要素と矩形ウインドウの相
   互位置関係の検出方法。