JP2618951B2 - 三次元図形処理装置 - Google Patents
三次元図形処理装置Info
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- JP2618951B2 JP2618951B2 JP63033437A JP3343788A JP2618951B2 JP 2618951 B2 JP2618951 B2 JP 2618951B2 JP 63033437 A JP63033437 A JP 63033437A JP 3343788 A JP3343788 A JP 3343788A JP 2618951 B2 JP2618951 B2 JP 2618951B2
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F7/48—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
- G06F7/544—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices for evaluating functions by calculation
- G06F7/548—Trigonometric functions; Co-ordinate transformations
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
- G06T15/50—Lighting effects
- G06T15/80—Shading
- G06T15/87—Gouraud shading
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、複数のポリゴンで構成された三次元図形
に対して陰影付け及び隠面処理を行なう三次元図形処理
装置に関する。
に対して陰影付け及び隠面処理を行なう三次元図形処理
装置に関する。
（従来の技術） 三次元のグラフィック処理のうち、シェーディング
（shading）と呼ばれる陰影付けによる三次元表示を行
なうためのアルゴリズムとして、グーロー・シェーディ
ング（Gouraud shading）が良く知られている。このグ
ーロー・シェーディングによる陰影付け三次元表示につ
いて以下に説明する。まず、ポリゴンと呼ばれる微少多
角形についての情報が始めに与えられる。この情報の内
容は、ポリゴンの各頂点の三次元座標値と、それぞれの
点の輝度値である。倒えば、ポリゴンが第12図に示すよ
うな三角形の場合、各頂点A,B,Cに対する三次元座標値
と輝度値からなる情報は、頂点Ａについては（x1,y1,z
1,I1）、頂点Ｂについては（x2,y2,z2,I2）、頂点Ｃに
ついては（x3,y3,z3,I3）となる。
（shading）と呼ばれる陰影付けによる三次元表示を行
なうためのアルゴリズムとして、グーロー・シェーディ
ング（Gouraud shading）が良く知られている。このグ
ーロー・シェーディングによる陰影付け三次元表示につ
いて以下に説明する。まず、ポリゴンと呼ばれる微少多
角形についての情報が始めに与えられる。この情報の内
容は、ポリゴンの各頂点の三次元座標値と、それぞれの
点の輝度値である。倒えば、ポリゴンが第12図に示すよ
うな三角形の場合、各頂点A,B,Cに対する三次元座標値
と輝度値からなる情報は、頂点Ａについては（x1,y1,z
1,I1）、頂点Ｂについては（x2,y2,z2,I2）、頂点Ｃに
ついては（x3,y3,z3,I3）となる。
いま、第12図に示すようにＸ座標軸に平行な１つのス
キャンライン40を考えると、陰影付け処理を行なうため
にはこのスキャンライン40に沿った各点（ピクセル）に
対する輝度値１とX,Y座標値及び奥行きを表わすＺ座標
値をそれぞれ求める必要がある。このうち、輝度値Ｉと
Ｚ座標値については補間計算によって求められるが、そ
の方法は輝度値の場合、上記スキャンライン40と辺BCと
が交差する三次元座標（x4,y4,z4）の点Ｄの輝度値I4
と、スキャンライン40の辺ACとが交差する三次元座標
（x5,y5,z5）の点Ｅの輝度値I5は、頂点ＢとＣの補間
と、頂点ＡとＣの補間によって計算される。つまり、輝
度値I4,I5はそれぞれ次式で与えられる。
キャンライン40を考えると、陰影付け処理を行なうため
にはこのスキャンライン40に沿った各点（ピクセル）に
対する輝度値１とX,Y座標値及び奥行きを表わすＺ座標
値をそれぞれ求める必要がある。このうち、輝度値Ｉと
Ｚ座標値については補間計算によって求められるが、そ
の方法は輝度値の場合、上記スキャンライン40と辺BCと
が交差する三次元座標（x4,y4,z4）の点Ｄの輝度値I4
と、スキャンライン40の辺ACとが交差する三次元座標
（x5,y5,z5）の点Ｅの輝度値I5は、頂点ＢとＣの補間
と、頂点ＡとＣの補間によって計算される。つまり、輝
度値I4,I5はそれぞれ次式で与えられる。
また、スキャンライン40上の任意の点Ｆにおける輝度
値についてはI4とI5の補間によって計算される。
値についてはI4とI5の補間によって計算される。
また、点ＤとＥの奥行き座標であるＺ座標値z4,z5及
びスキャンライン40上の任意の点ＦにおけるＺ座標値に
ついても同様の補間によって計算される。つまり、座標
値z4,z5はそれぞれ次式で与えられる。
びスキャンライン40上の任意の点ＦにおけるＺ座標値に
ついても同様の補間によって計算される。つまり、座標
値z4,z5はそれぞれ次式で与えられる。
このようにＸ座標軸に平行なスキャンライン上でのＸ
座標値に対するＺ座標値及び輝度値１の傾きは常に一定
となる。従って、同じスキャンライン上の各点でのＺ座
標値及び輝度値Ｉは、Ｚ座標値の傾きΔＺ及び輝度値Ｉ
の傾きΔＩを順次加算することにより求められる。さら
にポリゴンが三角形の場合には、その頂点を結んで構成
される面は必ず平面となる。従って、三角形ポリゴンの
場合には全てのスキャンラインにおけるＺ座標値の傾き
ΔＺ及び輝度値Ｉの傾きΔＩが一定となる。ポリゴンが
例えば第12図に示すようにA,B,Cの頂点を持つ三角形で
あり、各頂点におけるX,Y,Z座標値と輝度値Ｉとが図示
のような値であるとすると、上記ΔＩ及びΔＺはそれぞ
れ次の式で与えられる。
座標値に対するＺ座標値及び輝度値１の傾きは常に一定
となる。従って、同じスキャンライン上の各点でのＺ座
標値及び輝度値Ｉは、Ｚ座標値の傾きΔＺ及び輝度値Ｉ
の傾きΔＩを順次加算することにより求められる。さら
にポリゴンが三角形の場合には、その頂点を結んで構成
される面は必ず平面となる。従って、三角形ポリゴンの
場合には全てのスキャンラインにおけるＺ座標値の傾き
ΔＺ及び輝度値Ｉの傾きΔＩが一定となる。ポリゴンが
例えば第12図に示すようにA,B,Cの頂点を持つ三角形で
あり、各頂点におけるX,Y,Z座標値と輝度値Ｉとが図示
のような値であるとすると、上記ΔＩ及びΔＺはそれぞ
れ次の式で与えられる。
そして、上記５式及び６式で与えられるΔＩ、ΔＺで
全てのスキャンラインの傾きを代表させることができ
る。
全てのスキャンラインの傾きを代表させることができ
る。
従来、各スキャンライン上の点のＺ座標値と輝度値Ｉ
の演算は１個の演算用集積回路（LSI）を用いて一点毎
に行われており、その結果がメモリに書込まれることに
より、塗り潰しが行われている。
の演算は１個の演算用集積回路（LSI）を用いて一点毎
に行われており、その結果がメモリに書込まれることに
より、塗り潰しが行われている。
ところが、メモリのアクセスタイムが演算用集積回路
におけるＺ座標値と輝度値Ｉの演算速度に比べて遅いた
め、全体の処理能力（スループット）はメモリのアクセ
スタイムによって決定される。三次元図形を構成する点
は膨大であり、メモリのアクセスタイムが遅いことによ
り、陰影付けには膨大な時間を必要とする。このため、
従来ではアニメーション等のリアルタイム処理が困難で
あるという欠点がある。
におけるＺ座標値と輝度値Ｉの演算速度に比べて遅いた
め、全体の処理能力（スループット）はメモリのアクセ
スタイムによって決定される。三次元図形を構成する点
は膨大であり、メモリのアクセスタイムが遅いことによ
り、陰影付けには膨大な時間を必要とする。このため、
従来ではアニメーション等のリアルタイム処理が困難で
あるという欠点がある。
このような問題を解決するためには、第13図のブロッ
ク図に示すようにメモリを複数のバンクMB1〜MB4に分割
し、Ｚ座標値及び輝度値Ｉを演算する演算用集積回路50
の計算結果を、バンク切替えしながらメモリに書込む方
法が考えられる。しかし、この方法によればメモリへの
書込み時間は短縮されるが、今度は演算用集積回路50の
性能で全体の処理能力が決定され、それ以上は処理速度
が上がらないという問題がある。さらに、この場合には
メモリの制御が複雑になるという欠点がある。
ク図に示すようにメモリを複数のバンクMB1〜MB4に分割
し、Ｚ座標値及び輝度値Ｉを演算する演算用集積回路50
の計算結果を、バンク切替えしながらメモリに書込む方
法が考えられる。しかし、この方法によればメモリへの
書込み時間は短縮されるが、今度は演算用集積回路50の
性能で全体の処理能力が決定され、それ以上は処理速度
が上がらないという問題がある。さらに、この場合には
メモリの制御が複雑になるという欠点がある。
（発明が解決しようとする課題） このように従来では高速な三次元図形処理が実現でき
ないという欠点がある。
ないという欠点がある。
この発明は上記のような事情を考慮してなされたもの
であり、その目的は三次元図形処理を高速に実行するこ
とができる三次元図形処理装置を提供することにある。
であり、その目的は三次元図形処理を高速に実行するこ
とができる三次元図形処理装置を提供することにある。
［発明の効果］ （課題を解決するための手段） この発明の三次元図形処理装置では、ポリゴンを１ス
キャンライン毎に直線補間演算して各点の輝度値及び奥
行き座標値を求める演算回路及びその演算結果を保存す
るメモリとをそれぞれｎ個（ｎは２以上の整数）設け、
上記ｎ個の演算回路で１つのポリゴンの１スキャンライ
ン上の連続した異なるｎ点に対する直線補間演算を１回
の処理サイクル内で並列に実行させかつｎ点おきに各処
理サイクル内で順次実行させ、各対応するメモリにその
結果を保存させるように構成したことを特徴としてい
る。
キャンライン毎に直線補間演算して各点の輝度値及び奥
行き座標値を求める演算回路及びその演算結果を保存す
るメモリとをそれぞれｎ個（ｎは２以上の整数）設け、
上記ｎ個の演算回路で１つのポリゴンの１スキャンライ
ン上の連続した異なるｎ点に対する直線補間演算を１回
の処理サイクル内で並列に実行させかつｎ点おきに各処
理サイクル内で順次実行させ、各対応するメモリにその
結果を保存させるように構成したことを特徴としてい
る。
（作用） この発明の三次元図形処理装置では、ポリゴンに対す
る陰影付け処理をｎ個の演算回路を用いて並列に実行
し、その演算結果をｎ個のメモリに並列に保存すること
により実現している。このため、高速な図形処理が実現
される。
る陰影付け処理をｎ個の演算回路を用いて並列に実行
し、その演算結果をｎ個のメモリに並列に保存すること
により実現している。このため、高速な図形処理が実現
される。
（実施例） 以下、図面を参照してこの発明を実施例により説明す
る。第１図はこの発明の三次元図形処理装置の一実施例
による構成を示すブロック図である。図において、10A,
10B,10C,10Dはそれぞれ、与えられた三角形ポリゴンの
情報に基づきそのポリゴン平面のＺ座標値の傾きΔＺ及
び輝度値Ｉの傾きΔＩ、三角形ポリゴンの三辺のうちの
一辺上にそれぞれ存在し、Ｚ座標軸に平行な各スキャン
ラインで塗り潰しを開始する点のＺ座標値及び輝度値Ｉ
を演算し、かつ１つのスキャンライン上の異なる点のＺ
座標値及び輝度値Ｉを順次演算して陰影付け処理を行な
うと共に隠面処理を行なう演算用集積回路である。これ
らの演算用集積回路10A,10B,10C,10Dには予め0,1,2,3の
番号が付されている。また、これら演算用集積回路10A,
10B,10C,10Dで演算されかつ隠面処理されたＺ座標値は
４個のＺ座標メモリ11A,11B,11C,11Dそれぞれで、輝度
値Ｉは４個の輝度値メモリ12A,12B,12C,12Dそれぞれで
保存されるようになっている。また上記演算用集積回路
10A,10B,10C,10Dは対応するＺ座標メモリ11及び輝度値
メモリ12に対し、演算結果を保存させるためのライトパ
ルスを出力する。なお、隠面処理とは、Ｚ座標値が最も
小さなポリゴンのＺ座標を選択する機能をいうものであ
り、この隠面処理がなされたポリゴンは表示図面上では
最も手前に存在することになる。
る。第１図はこの発明の三次元図形処理装置の一実施例
による構成を示すブロック図である。図において、10A,
10B,10C,10Dはそれぞれ、与えられた三角形ポリゴンの
情報に基づきそのポリゴン平面のＺ座標値の傾きΔＺ及
び輝度値Ｉの傾きΔＩ、三角形ポリゴンの三辺のうちの
一辺上にそれぞれ存在し、Ｚ座標軸に平行な各スキャン
ラインで塗り潰しを開始する点のＺ座標値及び輝度値Ｉ
を演算し、かつ１つのスキャンライン上の異なる点のＺ
座標値及び輝度値Ｉを順次演算して陰影付け処理を行な
うと共に隠面処理を行なう演算用集積回路である。これ
らの演算用集積回路10A,10B,10C,10Dには予め0,1,2,3の
番号が付されている。また、これら演算用集積回路10A,
10B,10C,10Dで演算されかつ隠面処理されたＺ座標値は
４個のＺ座標メモリ11A,11B,11C,11Dそれぞれで、輝度
値Ｉは４個の輝度値メモリ12A,12B,12C,12Dそれぞれで
保存されるようになっている。また上記演算用集積回路
10A,10B,10C,10Dは対応するＺ座標メモリ11及び輝度値
メモリ12に対し、演算結果を保存させるためのライトパ
ルスを出力する。なお、隠面処理とは、Ｚ座標値が最も
小さなポリゴンのＺ座標を選択する機能をいうものであ
り、この隠面処理がなされたポリゴンは表示図面上では
最も手前に存在することになる。
このような構成でなる装置において、いま第２図に示
すように頂点A,B,Cからなる三角形ポリゴンをグーロー
・シェーディングにより塗り潰しを行なって陰影付け処
理する場合について説明する。なお、この塗り潰しが行
われる三角形ポリゴンは水平方向（Ｘ座標軸方向）に６
つのスキャンラインが設定されている。そして、各スキ
ャンライン上の点はポリゴン内では実線の丸印で、ポリ
ゴン外では破線の丸印でそれぞれ示している。
すように頂点A,B,Cからなる三角形ポリゴンをグーロー
・シェーディングにより塗り潰しを行なって陰影付け処
理する場合について説明する。なお、この塗り潰しが行
われる三角形ポリゴンは水平方向（Ｘ座標軸方向）に６
つのスキャンラインが設定されている。そして、各スキ
ャンライン上の点はポリゴン内では実線の丸印で、ポリ
ゴン外では破線の丸印でそれぞれ示している。
各スキャンライン上の点にはＸ方向のアドレスとＹ方
向のアドレスがそれぞれ付されており、Ｘ方向アドレス
の下位２ビットの値が10進数で0,1,2,3の点のＺ座標値
及び輝度値Ｉが、予め0,1,2,3の番号が付されている上
記４個の演算用集積回路10A,10B,10C,10Dそれぞれで演
算されるようになっている。これら演算用集積回路10A,
10B,10C,10Dで演算される第２図中の各点の丸印内には
それぞれに付されている番号0,1,2,3を記している。
向のアドレスがそれぞれ付されており、Ｘ方向アドレス
の下位２ビットの値が10進数で0,1,2,3の点のＺ座標値
及び輝度値Ｉが、予め0,1,2,3の番号が付されている上
記４個の演算用集積回路10A,10B,10C,10Dそれぞれで演
算されるようになっている。これら演算用集積回路10A,
10B,10C,10Dで演算される第２図中の各点の丸印内には
それぞれに付されている番号0,1,2,3を記している。
この三角形ポリゴンの場合、各演算用集積回路10A,10
B,10C,10Dで演算を実行する処理サイクルは２回または
１回となり、第１スキャンラインから各スキャンライン
毎に２回または１回の処理サイクルで塗りつぶしが行な
われる。すなわち、１つのスキャンラインの処理サイク
ル１では連続した４点のＺ座標値及び輝度値Ｉの演算が
４個の演算用集積回路10A,10B,10C,10Dで並列に行われ
る。このとき、各演算用集積回路10でそれぞれの演算点
が直線補間の開始点からＸ方向座標でどれだけずれてい
るかが判断される。この判断は、直線補間の開始点のＸ
方向座標の下位２ビットの値と、各演算用集積回路10に
付されている。番号との比較により行われる。次に各演
算用集積回路10A,10B,10C,10Dでは、基本的には、予め
演算されたそのスキャンライン上の塗り潰し開始点（三
角形の辺AB上の各点）の輝度値Ｉに対しては第３図の表
で示されるＸ方向座標のずれに対応した輝度の補正値
が、開始点のＺ座標値に対しては第４図の表で示される
Ｘ方向座標のずれに対応したＺ座標値の補正値がそれぞ
れ加算されるものであるが、そのスキャンライン上の塗
り潰しの開始点がどの演算用集積回路10に対応している
かが各演算用集積回路10で判断され、この判断結果に基
づき第５図の表で示される値が最終的な補正値としてそ
れぞれの輝度値及びＺ座標値に加算される。次の処理サ
イクル２では連続した４点のＺ座標値及び輝度値Ｉの演
算が４個の演算用集積回路10A,10B,10C,10Dで並列に行
われる。このとき、各演算用集積回路10では処理サイク
ル１で演算された各点の輝度値及びＺ座標値に対してそ
れぞれ４ΔＩ、４ΔＺの加算が行われる。このような演
算が各スキャンライン毎に行われ、それぞれの演算結果
がＺ座標メモリ11及び輝度値メモリ12に供給される。
B,10C,10Dで演算を実行する処理サイクルは２回または
１回となり、第１スキャンラインから各スキャンライン
毎に２回または１回の処理サイクルで塗りつぶしが行な
われる。すなわち、１つのスキャンラインの処理サイク
ル１では連続した４点のＺ座標値及び輝度値Ｉの演算が
４個の演算用集積回路10A,10B,10C,10Dで並列に行われ
る。このとき、各演算用集積回路10でそれぞれの演算点
が直線補間の開始点からＸ方向座標でどれだけずれてい
るかが判断される。この判断は、直線補間の開始点のＸ
方向座標の下位２ビットの値と、各演算用集積回路10に
付されている。番号との比較により行われる。次に各演
算用集積回路10A,10B,10C,10Dでは、基本的には、予め
演算されたそのスキャンライン上の塗り潰し開始点（三
角形の辺AB上の各点）の輝度値Ｉに対しては第３図の表
で示されるＸ方向座標のずれに対応した輝度の補正値
が、開始点のＺ座標値に対しては第４図の表で示される
Ｘ方向座標のずれに対応したＺ座標値の補正値がそれぞ
れ加算されるものであるが、そのスキャンライン上の塗
り潰しの開始点がどの演算用集積回路10に対応している
かが各演算用集積回路10で判断され、この判断結果に基
づき第５図の表で示される値が最終的な補正値としてそ
れぞれの輝度値及びＺ座標値に加算される。次の処理サ
イクル２では連続した４点のＺ座標値及び輝度値Ｉの演
算が４個の演算用集積回路10A,10B,10C,10Dで並列に行
われる。このとき、各演算用集積回路10では処理サイク
ル１で演算された各点の輝度値及びＺ座標値に対してそ
れぞれ４ΔＩ、４ΔＺの加算が行われる。このような演
算が各スキャンライン毎に行われ、それぞれの演算結果
がＺ座標メモリ11及び輝度値メモリ12に供給される。
第１スキャンラインの塗り潰しは次のように行われ
る。まず、各演算用集積回路10でそれぞれの演算点が直
線補間の開始点（頂点Ｂ）からＸ方向座標でどれだけず
れているかが判断される。この場合、演算用集積回路10
Aの演算点は直線補間の開始点であり、Ｘ方向座標の下
位２ビットの値とこの演算用集積回路10Aに付されてい
る番号が共に０であるため、両点のＸ方向座標のずれは
０である。同様に演算用集積回路10B,10C,10Dの各演算
点と直線補間の開始点との間のＸ方向座標のずれはそれ
ぞれ1,2,3となる。また、この第１スキャンラインでは
その塗り潰しの開始点のＸ方向アドレスの下位２ビット
の値が０であり、演算用集積回路10Aに付されている番
号０と対応していることが各演算用集積回路10で判断さ
れる。この場合、各演算用集積回路10A,10B,10C,10Dで
は第５図中のＸの下位２ビットの値が０の箇所の、補正
値0,Δ,2Δ,3Δそれぞれの値が塗り潰しの開始点の輝度
値及びＺ座標値に対して加算される。なお、第５図中の
LSI番号は各演算用集積回路10A,10B,10C,10Dに予め付さ
れている番号に対応している。次の処理サイクル２では
連続した４点のＺ座標値及び輝度値Ｉの演算が、処理サ
イクル１で演算された各点の輝度値及びＺ座標値に対し
それぞれ４ΔＩ、４ΔＺが各演算用集積回路10A,10B,10
C,10Dで並列に加算されることによって行われる。
る。まず、各演算用集積回路10でそれぞれの演算点が直
線補間の開始点（頂点Ｂ）からＸ方向座標でどれだけず
れているかが判断される。この場合、演算用集積回路10
Aの演算点は直線補間の開始点であり、Ｘ方向座標の下
位２ビットの値とこの演算用集積回路10Aに付されてい
る番号が共に０であるため、両点のＸ方向座標のずれは
０である。同様に演算用集積回路10B,10C,10Dの各演算
点と直線補間の開始点との間のＸ方向座標のずれはそれ
ぞれ1,2,3となる。また、この第１スキャンラインでは
その塗り潰しの開始点のＸ方向アドレスの下位２ビット
の値が０であり、演算用集積回路10Aに付されている番
号０と対応していることが各演算用集積回路10で判断さ
れる。この場合、各演算用集積回路10A,10B,10C,10Dで
は第５図中のＸの下位２ビットの値が０の箇所の、補正
値0,Δ,2Δ,3Δそれぞれの値が塗り潰しの開始点の輝度
値及びＺ座標値に対して加算される。なお、第５図中の
LSI番号は各演算用集積回路10A,10B,10C,10Dに予め付さ
れている番号に対応している。次の処理サイクル２では
連続した４点のＺ座標値及び輝度値Ｉの演算が、処理サ
イクル１で演算された各点の輝度値及びＺ座標値に対し
それぞれ４ΔＩ、４ΔＺが各演算用集積回路10A,10B,10
C,10Dで並列に加算されることによって行われる。
第２スキャンラインでは、まず、各演算用集積回路10
でそれぞれの演算点が直線補間の開始点（第２図中のＤ
点）からＸ方向座標でどれだけずれているかが判断され
る。この場合には、直線補間の開始点Ｄ点の演算を行な
う番号１が付された演算用集積回路10Bの演算点と開始
点Ｄ点とのずれが０となるため、各演算用集積回路10A,
10B,10C,10Dでは第５図中のＸの下位２ビットの値が１
の箇所の、補正値−Δ,0,Δ,2Δそれぞれの値が塗り潰
しの開始点Ｄ点の輝度値及びＺ座標値に対して加算され
る。また、次の処理サイクル２では連続した４点のＺ座
標値及び輝度値Ｉの演算が、処理サイクル１で演算され
た各点の輝度値及びＺ座標値に対しそれぞれ４ΔＩ、４
ΔＺが各演算用集積回路10A,10B,10C,10Dで並列に加算
されることによって行われる。
でそれぞれの演算点が直線補間の開始点（第２図中のＤ
点）からＸ方向座標でどれだけずれているかが判断され
る。この場合には、直線補間の開始点Ｄ点の演算を行な
う番号１が付された演算用集積回路10Bの演算点と開始
点Ｄ点とのずれが０となるため、各演算用集積回路10A,
10B,10C,10Dでは第５図中のＸの下位２ビットの値が１
の箇所の、補正値−Δ,0,Δ,2Δそれぞれの値が塗り潰
しの開始点Ｄ点の輝度値及びＺ座標値に対して加算され
る。また、次の処理サイクル２では連続した４点のＺ座
標値及び輝度値Ｉの演算が、処理サイクル１で演算され
た各点の輝度値及びＺ座標値に対しそれぞれ４ΔＩ、４
ΔＺが各演算用集積回路10A,10B,10C,10Dで並列に加算
されることによって行われる。
第３スキャンラインでは、まず、各演算用集積回路10
でそれぞれの演算点が直線補間の開始点（第２図中のＥ
点）からＸ方向座標でどれだけずれているかが判断され
る。この場合には、直線補間の開始点Ｅ点の演算を行な
う番号２が付された演算用集積回路10Cの演算点と開始
点Ｅ点とのずれが０となるため、各演算用集積回路10A,
10B,10C,10Dでは第５図中のＸの下位２ビットの値が２
の箇所の、補正値−２Δ，−Δ,0,Δそれぞれの値が塗
り潰しの開始点Ｅ点の輝度値及びＺ座標値に対して加算
される。また、次の処理サイクル２では連続した４点の
Ｚ座標値及び輝度値Ｉの演算が、処理サイクル１で演算
された各点の輝度値及びＺ座標値に対しそれぞれ４Δ
Ｉ、４ΔＺが各演算用集積回路10A,10B,10C,10Dで並列
に加算されることによって行われる。
でそれぞれの演算点が直線補間の開始点（第２図中のＥ
点）からＸ方向座標でどれだけずれているかが判断され
る。この場合には、直線補間の開始点Ｅ点の演算を行な
う番号２が付された演算用集積回路10Cの演算点と開始
点Ｅ点とのずれが０となるため、各演算用集積回路10A,
10B,10C,10Dでは第５図中のＸの下位２ビットの値が２
の箇所の、補正値−２Δ，−Δ,0,Δそれぞれの値が塗
り潰しの開始点Ｅ点の輝度値及びＺ座標値に対して加算
される。また、次の処理サイクル２では連続した４点の
Ｚ座標値及び輝度値Ｉの演算が、処理サイクル１で演算
された各点の輝度値及びＺ座標値に対しそれぞれ４Δ
Ｉ、４ΔＺが各演算用集積回路10A,10B,10C,10Dで並列
に加算されることによって行われる。
第４スキャンラインでは、まず、各演算用集積回路10
でそれぞれの演算点が直線補間の開始点（第２図中のＦ
点）からＸ方向座標でどれだけずれているかが判断され
る。この場合には、直線補間の開始点Ｆ点の演算を行な
う番号３が付された演算用集積回路10Dの演算点と開始
点Ｆ点とのずれが０となるため、各演算用集積回路10A,
10B,10C,10Dでは第５図中のＸの下位２ビットの値が３
の箇所の、補正値−３Δ，−２Δ，−Δ,0それぞれの値
が塗り潰しの開始点Ｆ点の輝度値及びＺ座標値に対して
加算される。また、次の処理サイクル２では連続した４
点のＺ座標値及び輝度値Ｉの演算が、処理サイクル１で
演算された各点の輝度値及びＺ座標値に対しそれぞれ４
ΔＩ、４ΔＺが各演算用集積回路10A,10B,10C,10Dで並
列に加算されることによって行われる。このようにし
て、図示のような三角形ポリゴンの各スキャンライン上
の点の輝度値Ｉ及びＺ座標値が計算される。
でそれぞれの演算点が直線補間の開始点（第２図中のＦ
点）からＸ方向座標でどれだけずれているかが判断され
る。この場合には、直線補間の開始点Ｆ点の演算を行な
う番号３が付された演算用集積回路10Dの演算点と開始
点Ｆ点とのずれが０となるため、各演算用集積回路10A,
10B,10C,10Dでは第５図中のＸの下位２ビットの値が３
の箇所の、補正値−３Δ，−２Δ，−Δ,0それぞれの値
が塗り潰しの開始点Ｆ点の輝度値及びＺ座標値に対して
加算される。また、次の処理サイクル２では連続した４
点のＺ座標値及び輝度値Ｉの演算が、処理サイクル１で
演算された各点の輝度値及びＺ座標値に対しそれぞれ４
ΔＩ、４ΔＺが各演算用集積回路10A,10B,10C,10Dで並
列に加算されることによって行われる。このようにし
て、図示のような三角形ポリゴンの各スキャンライン上
の点の輝度値Ｉ及びＺ座標値が計算される。
ところで、上記のようにして輝度値Ｉ及びＺ座標値が
計算された各点は、塗り潰しを行なうポリゴン内に存在
するものとポリゴンの外に存在するものとがあり、ポリ
ゴン外に存在する点のＺ座標及び輝度値ＩはＺ座標メモ
リ11、輝度値メモリ12で保存する必要はない。また、こ
れらＺ座標値及び輝度値Ｉの保存は、Ｚ座標メモリ11、
輝度値メモリ12に対して各演算用集積回路10がライトパ
ルスを供給することにより行われるが、各演算用集積回
路10はそれぞれの演算点がポリゴン内に存在しているか
否かを判断して、ポリゴン内に存在しているときにのみ
ライトパルスを出力する。このような判断は例えば次の
ようにして行われる。
計算された各点は、塗り潰しを行なうポリゴン内に存在
するものとポリゴンの外に存在するものとがあり、ポリ
ゴン外に存在する点のＺ座標及び輝度値ＩはＺ座標メモ
リ11、輝度値メモリ12で保存する必要はない。また、こ
れらＺ座標値及び輝度値Ｉの保存は、Ｚ座標メモリ11、
輝度値メモリ12に対して各演算用集積回路10がライトパ
ルスを供給することにより行われるが、各演算用集積回
路10はそれぞれの演算点がポリゴン内に存在しているか
否かを判断して、ポリゴン内に存在しているときにのみ
ライトパルスを出力する。このような判断は例えば次の
ようにして行われる。
例えば処理サイクルが開始サイクル（例えば第２図中
の第１ないし第４スキャンラインの処理サイクル１）の
場合には、直線補間の開始点の演算をどの演算用集積回
路10で担当するかが判断され、その判断結果に基づき第
６図の表で示されるルールに従って各演算用集積回路10
からライトパルスが出力される。第１スキャンラインの
処理を行なうときは直線補間の開始点の演算が番号（LS
I番号）０の演算用集積回路10Aで相当される。このと
き、第６図中のＸの下位２ビットの値が０の箇所が参照
される。ここでは各番号のLSIの値は全て１となり、全
ての演算用集積回路10からライトパルスが出力される。
第２スキャンラインでは直線補間の開始点の演算が番号
（LSI番号）１の演算用集積回路10Bで担当される。この
とき、第６図中のＸの下位２ビットの値が１の箇所が参
照される。ここでは番号０のLSIの値が０で、値は１と
なり、演算用集積回路10Aを除く残りの演算用集積回路1
0B,10C,10Dからライトパルスが出力される。第３スキャ
ンラインでは直線補間の開始点の演算が番号２の演算用
集積回路10Cで担当される。このとき、第６図中のＸの
下位２ビットの値が２の箇所が参照される。ここでは番
号２と３に対応した演算用集積回路10C,10Dからライト
パルスが出力される。また第４スキャンラインでは直線
補間の開始点の演算が番号３の演算用集積回路10Dで担
当される。このとき、第６図中のＸの下位２ビットの値
が３の箇所が参照される。ここでは番号３に対応した演
算用集積回路10Dのみからライトパルスが出力される。
の第１ないし第４スキャンラインの処理サイクル１）の
場合には、直線補間の開始点の演算をどの演算用集積回
路10で担当するかが判断され、その判断結果に基づき第
６図の表で示されるルールに従って各演算用集積回路10
からライトパルスが出力される。第１スキャンラインの
処理を行なうときは直線補間の開始点の演算が番号（LS
I番号）０の演算用集積回路10Aで相当される。このと
き、第６図中のＸの下位２ビットの値が０の箇所が参照
される。ここでは各番号のLSIの値は全て１となり、全
ての演算用集積回路10からライトパルスが出力される。
第２スキャンラインでは直線補間の開始点の演算が番号
（LSI番号）１の演算用集積回路10Bで担当される。この
とき、第６図中のＸの下位２ビットの値が１の箇所が参
照される。ここでは番号０のLSIの値が０で、値は１と
なり、演算用集積回路10Aを除く残りの演算用集積回路1
0B,10C,10Dからライトパルスが出力される。第３スキャ
ンラインでは直線補間の開始点の演算が番号２の演算用
集積回路10Cで担当される。このとき、第６図中のＸの
下位２ビットの値が２の箇所が参照される。ここでは番
号２と３に対応した演算用集積回路10C,10Dからライト
パルスが出力される。また第４スキャンラインでは直線
補間の開始点の演算が番号３の演算用集積回路10Dで担
当される。このとき、第６図中のＸの下位２ビットの値
が３の箇所が参照される。ここでは番号３に対応した演
算用集積回路10Dのみからライトパルスが出力される。
他方、処理サイクルが終了サイクル（例えば第２図中
の第１ないし第４スキャンラインの処理サイクル２）の
場合には、直線補間の終了点の演算をどの演算用集積回
路10で担当するかが判断され、その判断結果に基づき第
７図の表で示されるルールに従って各演算用集積回路10
からライトパルスが出力される。第１スキャンラインの
処理を行なうときは直線補間の終了点の演算が番号（LS
I）番号）１の演算用集積回路10Bで担当される。このと
き、第７図中のＸの下位２ビットの値が１の箇所が参照
される。ここでは番号０と１のLSIの値が１となり、他
は０であるため、番号０と１に対応した演算用集積回路
10A,10Bからライトパルスが出力される。以下第５スキ
ャンラインまでは上記と同様に、番号０と１に対応した
演算用集積回路10A,10Bからライトパルスが出力され
る。
の第１ないし第４スキャンラインの処理サイクル２）の
場合には、直線補間の終了点の演算をどの演算用集積回
路10で担当するかが判断され、その判断結果に基づき第
７図の表で示されるルールに従って各演算用集積回路10
からライトパルスが出力される。第１スキャンラインの
処理を行なうときは直線補間の終了点の演算が番号（LS
I）番号）１の演算用集積回路10Bで担当される。このと
き、第７図中のＸの下位２ビットの値が１の箇所が参照
される。ここでは番号０と１のLSIの値が１となり、他
は０であるため、番号０と１に対応した演算用集積回路
10A,10Bからライトパルスが出力される。以下第５スキ
ャンラインまでは上記と同様に、番号０と１に対応した
演算用集積回路10A,10Bからライトパルスが出力され
る。
また、第２図中の第５、第６スキャンラインの処理サ
イクル２のように開始サイクルと終了サイクルとが同時
に存在する場合には、第６図の表中のルールの値と、第
７図の表中のルールの値との論理積の値に基づいてライ
トパルスが出力される。すなわち、第５スキャンライン
の処理を行なうときは、まず直線補間の開始点の演算が
番号０の演算用集積回路10Aで担当される。このとき、
第６図中のＸの下位２ビットの値が０の箇所が参照され
る。ここでは各番号のLSIの値は全て１である。次に直
線補間の終了点の演算が番号１の演算用集積回路10Bで
担当される。このとき、第７図中のＸの下位２ビットの
値が１の箇所が参照される。ここでは番号０と１のLSI
の値が１となる。従って、このときの第６図の表中のル
ールの値と、第７図の表中のルールの値との論理積をと
ると、番号０と１のLSIの値が１となり、演算用集積回
路10Aと10Bからライトパルスが出力される。また、第６
スキャンラインの処理を行なうとき、直線補間の開始点
の演算は番号１の演算用集積回路10Bで担当される。こ
のとき、第６図中のＸの下位２ビットの値が１の箇所が
参照される。ここでは1,2,3各番号のLSIの値が１とな
る。この場合、番号１の演算用集積回路10Bで行われる
演算が直線補間の終了点の演算となり、第７図中のＸの
下位２ビットの値が１の箇所が参照される。ここでは番
号０と１のLSIの値が１となる。従って、このときの第
６図の表中のルールの値と、第７図の表中のルールの値
との論理積をとると、番号１のLSIの値が１となり、演
算用集積回路10Bからのみライトパルスが出力される。
イクル２のように開始サイクルと終了サイクルとが同時
に存在する場合には、第６図の表中のルールの値と、第
７図の表中のルールの値との論理積の値に基づいてライ
トパルスが出力される。すなわち、第５スキャンライン
の処理を行なうときは、まず直線補間の開始点の演算が
番号０の演算用集積回路10Aで担当される。このとき、
第６図中のＸの下位２ビットの値が０の箇所が参照され
る。ここでは各番号のLSIの値は全て１である。次に直
線補間の終了点の演算が番号１の演算用集積回路10Bで
担当される。このとき、第７図中のＸの下位２ビットの
値が１の箇所が参照される。ここでは番号０と１のLSI
の値が１となる。従って、このときの第６図の表中のル
ールの値と、第７図の表中のルールの値との論理積をと
ると、番号０と１のLSIの値が１となり、演算用集積回
路10Aと10Bからライトパルスが出力される。また、第６
スキャンラインの処理を行なうとき、直線補間の開始点
の演算は番号１の演算用集積回路10Bで担当される。こ
のとき、第６図中のＸの下位２ビットの値が１の箇所が
参照される。ここでは1,2,3各番号のLSIの値が１とな
る。この場合、番号１の演算用集積回路10Bで行われる
演算が直線補間の終了点の演算となり、第７図中のＸの
下位２ビットの値が１の箇所が参照される。ここでは番
号０と１のLSIの値が１となる。従って、このときの第
６図の表中のルールの値と、第７図の表中のルールの値
との論理積をとると、番号１のLSIの値が１となり、演
算用集積回路10Bからのみライトパルスが出力される。
第８図は上記各演算用集積回路10の主要部の具体的構
成を示すブロックである。図において、21及び22は前記
第３図、第４図の表で示されるＸ方向座標のずれに対応
した輝度の補正値0,Δ1,2ΔI,3ΔＩ及びＺ座標値の補正
値0,ΔZ,2ΔZ,3ΔＺを格納するレジスタ、23は前記第２
図中のポリゴンの第１スキャンライン上の頂点Ｂにおけ
る輝度値の初期値Ｉ（辺）を格納するレジスタ、24は同
じく頂点ＢにおけるＺ座標値の初期値Ｚ（辺）を格納す
るレジスタ、25はそのポリゴンの左辺の輝度値Ｉの傾き
ΔＩ′を格納するレジスタ、26は同じくポリゴンの左辺
のＺ座標値の傾きΔＺ′を格納するレジスタ、27はセレ
クタ、28は加減算器、29及び30はそれぞれセレクタ、31
及び32は上記セレクタ29及び30の出力を格納するレジス
タ、33及び34はそれぞれ加算器、35及び36は４ΔＩ、４
ΔＺの値を格納するレジスタであり、37は制御部であ
る。
成を示すブロックである。図において、21及び22は前記
第３図、第４図の表で示されるＸ方向座標のずれに対応
した輝度の補正値0,Δ1,2ΔI,3ΔＩ及びＺ座標値の補正
値0,ΔZ,2ΔZ,3ΔＺを格納するレジスタ、23は前記第２
図中のポリゴンの第１スキャンライン上の頂点Ｂにおけ
る輝度値の初期値Ｉ（辺）を格納するレジスタ、24は同
じく頂点ＢにおけるＺ座標値の初期値Ｚ（辺）を格納す
るレジスタ、25はそのポリゴンの左辺の輝度値Ｉの傾き
ΔＩ′を格納するレジスタ、26は同じくポリゴンの左辺
のＺ座標値の傾きΔＺ′を格納するレジスタ、27はセレ
クタ、28は加減算器、29及び30はそれぞれセレクタ、31
及び32は上記セレクタ29及び30の出力を格納するレジス
タ、33及び34はそれぞれ加算器、35及び36は４ΔＩ、４
ΔＺの値を格納するレジスタであり、37は制御部であ
る。
上記制御部37には0,1,2,3の番号のうち対応するLSIの
番号とＸ座標軸方向のアドレスの下位２ビットが入力さ
れる。制御部37はこれらの入力に基づいてレジスタ21内
の輝度の補正値とレジスタ22内のＺ座標値の補正値を指
定し、かつライトパルスの出力制御を行なう。
番号とＸ座標軸方向のアドレスの下位２ビットが入力さ
れる。制御部37はこれらの入力に基づいてレジスタ21内
の輝度の補正値とレジスタ22内のＺ座標値の補正値を指
定し、かつライトパルスの出力制御を行なう。
このような構成において、まず、レジスタ23内に格納
されているポリゴンの頂点Ｂにおける輝度値の初期値Ｉ
（辺）が加減算器28に送られる。また、制御部37はその
入力に基づき、レジスタ21で輝度の補正値を指定する。
レジスタ21で指定された補正値はセレクタ27を介して加
減算器28に送られる。加減算器28は入力された輝度値の
初期値Ｉ（辺）とレジスタ21で指定された補正値との間
で加減算を行ない演算の開始点における輝度値を計算す
る。そして、計算された輝度値はセレクタ29に送られ
る。次に、レジスタ24内に格納されているポリゴンの頂
点ＢにおけるＺ座標値の初期値Ｚ（辺）が加減算器28に
送られる。制御部37はその入力に基づき、レジスタ22で
Ｚ座標値の補正値を指定する。レジスタ22で指定された
補正値はセレクタ27を介して再び加減算器28に送られ
る。加減算器28は入力されたＺ座標値の初期値Ｚ（辺）
とレジスタ22で指定された補正値との間で加減算を行な
い演算の開始点におけるＺ座標値を計算する。そして、
計算されたＺ座標値はセレクタ30に送られる。この場合
にも、前記と同様に開始点における補正が行われた後、
セレクタ30からレジスタ32に送られる。
されているポリゴンの頂点Ｂにおける輝度値の初期値Ｉ
（辺）が加減算器28に送られる。また、制御部37はその
入力に基づき、レジスタ21で輝度の補正値を指定する。
レジスタ21で指定された補正値はセレクタ27を介して加
減算器28に送られる。加減算器28は入力された輝度値の
初期値Ｉ（辺）とレジスタ21で指定された補正値との間
で加減算を行ない演算の開始点における輝度値を計算す
る。そして、計算された輝度値はセレクタ29に送られ
る。次に、レジスタ24内に格納されているポリゴンの頂
点ＢにおけるＺ座標値の初期値Ｚ（辺）が加減算器28に
送られる。制御部37はその入力に基づき、レジスタ22で
Ｚ座標値の補正値を指定する。レジスタ22で指定された
補正値はセレクタ27を介して再び加減算器28に送られ
る。加減算器28は入力されたＺ座標値の初期値Ｚ（辺）
とレジスタ22で指定された補正値との間で加減算を行な
い演算の開始点におけるＺ座標値を計算する。そして、
計算されたＺ座標値はセレクタ30に送られる。この場合
にも、前記と同様に開始点における補正が行われた後、
セレクタ30からレジスタ32に送られる。
一方、セレクタ29に送られた輝度値はレジスタ31に直
線補間演算の輝度の初期値Ｉ（水平）として格納され
る。この後、加算器33により、この輝度の初期値Ｉ（水
平）に対し、レジスタ35に格納されている４ΔＩの値が
処理サイクル毎に順次加算され、各処理サイクルの加算
結果がＩメモリ（輝度値メモリ12A,12B,12C,12D）に送
られる。同様に、セレクタ30に送られたＺ座標値はレジ
スタ32に直線補間演算のＺ座標値の初期値Ｚ（水平）と
して格納される。この後、加算器34により、このＺ座標
値の初期値Ｚ（水平）に対し、レジスタ36に格納されて
いる４ΔＺの値が処理サイクル毎に順次加算され、各処
理サイクルの加算結果がＺメモリ（Ｚ座標メモリ11A,11
B,11C,11D）に送られる。このようにして、第１スキャ
ンライン上の各点の輝度値とＺ座標値が計算される。
線補間演算の輝度の初期値Ｉ（水平）として格納され
る。この後、加算器33により、この輝度の初期値Ｉ（水
平）に対し、レジスタ35に格納されている４ΔＩの値が
処理サイクル毎に順次加算され、各処理サイクルの加算
結果がＩメモリ（輝度値メモリ12A,12B,12C,12D）に送
られる。同様に、セレクタ30に送られたＺ座標値はレジ
スタ32に直線補間演算のＺ座標値の初期値Ｚ（水平）と
して格納される。この後、加算器34により、このＺ座標
値の初期値Ｚ（水平）に対し、レジスタ36に格納されて
いる４ΔＺの値が処理サイクル毎に順次加算され、各処
理サイクルの加算結果がＺメモリ（Ｚ座標メモリ11A,11
B,11C,11D）に送られる。このようにして、第１スキャ
ンライン上の各点の輝度値とＺ座標値が計算される。
第２スキャンライン以降の各点の輝度値とＺ座標値の
計算は次のようにして行われる。まず、レジスタ23内に
格納されている輝度値と、レジスタ25に格納されている
輝度値の傾きΔＩ′とが加減算器28に送られる。加減算
器28は入力された両レジスタ23,25の値の加算を行なっ
て各スキャンライン上の演算の開始点における輝度値を
計算する。計算された輝度値はレジスタ23に再び格納さ
れる。さらに前に述べたような開始点における補正が行
なわれた後、セレクタ29からレジスタ31へ送られる。こ
の後、セレクタ29に送られた輝度値に対し、加算器33で
４ΔＩの値が処理サイクル毎に順次加算される。同様に
レジスタ24内に格納されているＺ座標値と、レジスタ26
に格納されているＺ座標値の傾きΔＺ′が加減算器28に
送られ、加減算器28は入力された両レジスタ24,26の値
の加算を行なって各スキャンライン上の演算の開始点に
おけるＺ座標値を計算する。そして計算されたＺ座標値
はレジスタ24に再び格納される。この後、セレクタ30に
送られたＺ座標に対し、加算器34で４ΔＺの値が処理サ
イクル毎に順次加算される。なお、レジスタ25に格納さ
れる輝度値Ｉの傾きΔＩ′と、レジスタ26に格納される
Ｚ座標値の傾きΔＺ′の値は、ポリゴンが例えば第９図
に示すようにA,B,Cの頂点を持つ三角形であり、各頂点
におけるX,Y,Z座標値と輝度値Ｉとが図示のような値で
あるとすると、それぞれ次の式で与えられる。
計算は次のようにして行われる。まず、レジスタ23内に
格納されている輝度値と、レジスタ25に格納されている
輝度値の傾きΔＩ′とが加減算器28に送られる。加減算
器28は入力された両レジスタ23,25の値の加算を行なっ
て各スキャンライン上の演算の開始点における輝度値を
計算する。計算された輝度値はレジスタ23に再び格納さ
れる。さらに前に述べたような開始点における補正が行
なわれた後、セレクタ29からレジスタ31へ送られる。こ
の後、セレクタ29に送られた輝度値に対し、加算器33で
４ΔＩの値が処理サイクル毎に順次加算される。同様に
レジスタ24内に格納されているＺ座標値と、レジスタ26
に格納されているＺ座標値の傾きΔＺ′が加減算器28に
送られ、加減算器28は入力された両レジスタ24,26の値
の加算を行なって各スキャンライン上の演算の開始点に
おけるＺ座標値を計算する。そして計算されたＺ座標値
はレジスタ24に再び格納される。この後、セレクタ30に
送られたＺ座標に対し、加算器34で４ΔＺの値が処理サ
イクル毎に順次加算される。なお、レジスタ25に格納さ
れる輝度値Ｉの傾きΔＩ′と、レジスタ26に格納される
Ｚ座標値の傾きΔＺ′の値は、ポリゴンが例えば第９図
に示すようにA,B,Cの頂点を持つ三角形であり、各頂点
におけるX,Y,Z座標値と輝度値Ｉとが図示のような値で
あるとすると、それぞれ次の式で与えられる。
このように上記実施例によれば、陰影付けのためのポ
リゴンの塗り潰し処理を４個の演算用集積回路10を用い
て行ない、かつ各集積回路10で計算された結果をそれぞ
れの集積回路に対して設けられているメモリ11,12に格
納するようにしているので、従来のように１個の集積回
路を用いてこれを行なう場合に比べて処理速度は格段に
向上する。例えば、第２図に示すように21点からなるポ
リゴンの塗り潰し処理を行なう場合、従来では処理サイ
クルが21サイクル必要であるが、上記実施例装置の場合
には10サイクルで済む。通常、陰影付け処理を行なう図
形は極めて多くのポリゴンで構成されているため、全体
で見れば処理時間の大幅な削減を図ることができる。
リゴンの塗り潰し処理を４個の演算用集積回路10を用い
て行ない、かつ各集積回路10で計算された結果をそれぞ
れの集積回路に対して設けられているメモリ11,12に格
納するようにしているので、従来のように１個の集積回
路を用いてこれを行なう場合に比べて処理速度は格段に
向上する。例えば、第２図に示すように21点からなるポ
リゴンの塗り潰し処理を行なう場合、従来では処理サイ
クルが21サイクル必要であるが、上記実施例装置の場合
には10サイクルで済む。通常、陰影付け処理を行なう図
形は極めて多くのポリゴンで構成されているため、全体
で見れば処理時間の大幅な削減を図ることができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く種々の変形が可能であることはいうまでもない。例え
ば上記実施例では演算用集積回路10を４個設け、これら
４個の集積回路で並列に各点の輝度値及びＺ座標値を計
算する場合について説明したが、これは演算用集積回路
10を２個以上設けることによってこの発明の目的を達成
することができるものであるから、その個数は２個以上
であれば何個設けてもよい。例えば、第10図は前記第２
図の場合と同様に21点からなる三角形ポリゴンを２個の
演算用集積回路を用いて並列処理する場合を示すもので
ある。この場合には処理サイクルとして12サイクルが必
要であるが、従来の21サイクルと比べれば大幅に削減さ
れている。また、第11図は演算用集積回路10を２個設け
た場合の前記第５図に対応した表を示す図である。この
場合、直線補間の開始点と各演算用集積回路の演算の実
行点との間におけるＸ座標軸方向のずれは０か１である
ため、補正値も0,Δ，−Δの三種類となる。
く種々の変形が可能であることはいうまでもない。例え
ば上記実施例では演算用集積回路10を４個設け、これら
４個の集積回路で並列に各点の輝度値及びＺ座標値を計
算する場合について説明したが、これは演算用集積回路
10を２個以上設けることによってこの発明の目的を達成
することができるものであるから、その個数は２個以上
であれば何個設けてもよい。例えば、第10図は前記第２
図の場合と同様に21点からなる三角形ポリゴンを２個の
演算用集積回路を用いて並列処理する場合を示すもので
ある。この場合には処理サイクルとして12サイクルが必
要であるが、従来の21サイクルと比べれば大幅に削減さ
れている。また、第11図は演算用集積回路10を２個設け
た場合の前記第５図に対応した表を示す図である。この
場合、直線補間の開始点と各演算用集積回路の演算の実
行点との間におけるＸ座標軸方向のずれは０か１である
ため、補正値も0,Δ，−Δの三種類となる。
［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、各ポリゴンの
塗り潰し処理を２個以上の演算用集積回路を用いて行な
うようにしたので、三次元図形処理を高速に実行するこ
とができる三次元図形処理装置を提供することができ
る。
塗り潰し処理を２個以上の演算用集積回路を用いて行な
うようにしたので、三次元図形処理を高速に実行するこ
とができる三次元図形処理装置を提供することができ
る。
第１図はこの発明の三次元図形処理装置の第１の実施例
による構成を示すブロック図、第２図は上記実施例装置
でポリゴンの塗り潰しを行なう際の動作を説明するため
の図、第３図ないし第７図はそれぞれ上記実施例を説明
するための表を示す図、第８図は上記実施例装置の主要
部の具体的構成を示すブロック、第９図は上記第８図装
置を説明するための図、第10図はこの発明の他の実施例
装置を用いてポリゴンの塗り潰しを行なう際の動作を説
明するための図、第11図は上記他の実施例を説明するた
めに使用される表を示す図、第12図はポリゴンの一般的
な塗り潰し処理を説明するための図、第13図は従来から
考えられている処理装置のブロック図である。 10……演算用集積回路、11……Ｚ座標メモリ、12……輝
度値メモリ、21,22,23,24,25,26,31,32,35,36……レジ
スタ、27,29,30……セレクタ、28……加減算器、33,34
……加算器、37……制御部。
による構成を示すブロック図、第２図は上記実施例装置
でポリゴンの塗り潰しを行なう際の動作を説明するため
の図、第３図ないし第７図はそれぞれ上記実施例を説明
するための表を示す図、第８図は上記実施例装置の主要
部の具体的構成を示すブロック、第９図は上記第８図装
置を説明するための図、第10図はこの発明の他の実施例
装置を用いてポリゴンの塗り潰しを行なう際の動作を説
明するための図、第11図は上記他の実施例を説明するた
めに使用される表を示す図、第12図はポリゴンの一般的
な塗り潰し処理を説明するための図、第13図は従来から
考えられている処理装置のブロック図である。 10……演算用集積回路、11……Ｚ座標メモリ、12……輝
度値メモリ、21,22,23,24,25,26,31,32,35,36……レジ
スタ、27,29,30……セレクタ、28……加減算器、33,34
……加算器、37……制御部。
フロントページの続き (72)発明者 相川 健 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−307591（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−198690（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−86876（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】複数のポリゴンで構成された三次元図形に
対し陰影付け処理を行なう三次元図形処理装置であっ
て、ポリゴンを１スキャンライン毎に直線補間演算して
各点の輝度値及び奥行き座標値を求める集積回路化され
たｎ個の演算回路及びその演算結果を保存するｎ個のメ
モリ（ｎは２以上の整数）とを設け、上記ｎ個の演算回
路で１つのポリゴンの１スキャンライン上の連続した異
なるｎ点に対する直線補間演算を１回の処理サイクル内
で並列に実行させかつｎ点おきに各処理サイクル内で順
次実行させ、各対応するメモリにその結果を保存させる
と共に、上記各演算回路は、ポリゴンの１スキャンライ
ンの最初の処理サイクルの直線補間演算の実行を開始す
る際は、演算の実行開始点とそのスキャンライン上の直
線補間の開始点との間の水平方向座標の差を求め、この
水平方向座標の差にそのポリゴン内の輝度値の傾き及び
奥行き座標値の傾きそれぞれを乗じた値でその実行開始
点の輝度値及び奥行き座標値の補正を行なうと共にその
スキャンライン上の実行開始点が陰影付け処理を行なう
ポリゴン内に存在しない場合には上記水平方向座標の差
にそのポリゴン内の輝度値の傾き及び奥行き座標値の傾
きそれぞれを乗じた負の値でその実行開始点の輝度値及
び奥行き座標値の補正を行ない、これ以降の処理サイク
ルでは最初の処理サイクルで補正された各実行開始点の
輝度値及び奥行き座標値に対してそれぞれ所定値の輝度
値及び奥行き座標値を累積加算して各点の輝度値及び奥
行き座標値を求めるように構成したことを特徴とする三
次元図形処理装置。 - 【請求項２】前記各処理サイクルで、各演算回路はそれ
ぞれの演算の実行点が陰影付け処理を行なうポリゴン内
に存在している点である否かを判断し、該ポリゴン内に
存在している場合にのみ対応する前記メモリに演算結果
の保存を可能ならしめる書込み用制御信号を出力する請
求項１に記載の三次元図形処理装置。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP63033437A JP2618951B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 三次元図形処理装置 |
| EP89102578A EP0329101B1 (en) | 1988-02-16 | 1989-02-15 | Three-dimensional graphic processing apparatus |
| DE68923191T DE68923191T2 (de) | 1988-02-16 | 1989-02-15 | Dreidimensionales graphisches Verarbeitungsgerät. |
| KR1019890001786A KR920007507B1 (ko) | 1988-02-16 | 1989-02-16 | 3차원도형 처리장치 |
| US07/687,772 US5163127A (en) | 1988-02-16 | 1991-04-19 | Three dimensional graphic processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63033437A JP2618951B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 三次元図形処理装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01207886A JPH01207886A (ja) | 1989-08-21 |
| JP2618951B2 true JP2618951B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=12386512
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP0329101B1 (ja) |
| JP (1) | JP2618951B2 (ja) |
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| US6407736B1 (en) | 1999-06-18 | 2002-06-18 | Interval Research Corporation | Deferred scanline conversion architecture |
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| US4486785A (en) * | 1982-09-30 | 1984-12-04 | International Business Machines Corporation | Enhancement of video images by selective introduction of gray-scale pels |
| US4586038A (en) * | 1983-12-12 | 1986-04-29 | General Electric Company | True-perspective texture/shading processor |
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1988
- 1988-02-16 JP JP63033437A patent/JP2618951B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-02-15 DE DE68923191T patent/DE68923191T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-15 EP EP89102578A patent/EP0329101B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-16 KR KR1019890001786A patent/KR920007507B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-04-19 US US07/687,772 patent/US5163127A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| DE68923191T2 (de) | 1995-11-09 |
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| JPH01207886A (ja) | 1989-08-21 |
| KR920007507B1 (ko) | 1992-09-04 |
| DE68923191D1 (de) | 1995-08-03 |
| KR890013554A (ko) | 1989-09-23 |
| US5163127A (en) | 1992-11-10 |
| EP0329101B1 (en) | 1995-06-28 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |