JP2660707B2 - 三次元図形のピック方法 - Google Patents
三次元図形のピック方法Info
- Publication number
- JP2660707B2 JP2660707B2 JP63023713A JP2371388A JP2660707B2 JP 2660707 B2 JP2660707 B2 JP 2660707B2 JP 63023713 A JP63023713 A JP 63023713A JP 2371388 A JP2371388 A JP 2371388A JP 2660707 B2 JP2660707 B2 JP 2660707B2
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- Japan
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は三次元図形情報（この明細書では図形・画
像を含めて図形という）を二次元の平面へ人間が理解し
易いような形で表示する三次元図形表示装置を用いて表
示面上に表示されている図形をピックする三次元図形の
ピック方法に関するものである。
像を含めて図形という）を二次元の平面へ人間が理解し
易いような形で表示する三次元図形表示装置を用いて表
示面上に表示されている図形をピックする三次元図形の
ピック方法に関するものである。
「従来の技術」 三次元図形をブラウン管表示装置の表示面のような二
次元平面に表示する場合、図形に陰影を付けて表示した
り、隠面（線）除去（hidden−surface elimination）
を施して人間が理解しやすい形で表示する。
次元平面に表示する場合、図形に陰影を付けて表示した
り、隠面（線）除去（hidden−surface elimination）
を施して人間が理解しやすい形で表示する。
第２図は従来の装置の一例を示すブロック図で、図に
おいて（１）はグラフィックプロセッサ（以下GPUと略
記する）、（２）は図形データベース、（３）はＺ比較
制御部、（４）はフレームバッファ（以下FBと略記す
る）、（５）は表示装置（以下CTRと略記する）、
（６）はＺバッファである。
おいて（１）はグラフィックプロセッサ（以下GPUと略
記する）、（２）は図形データベース、（３）はＺ比較
制御部、（４）はフレームバッファ（以下FBと略記す
る）、（５）は表示装置（以下CTRと略記する）、
（６）はＺバッファである。
CRT（５）に表示すべき図形のデータは図形データベ
ース（２）に格納されている。例えば一つのポリゴン
（この場合、三次元内の一平面にある多辺形）をCRT
（５）に表示する場合は、そのポリゴンの各頂点の座標
位置（CRT（５）の表示面に直角な方向をＺ軸とするXYZ
直交座標に関する座標位置）と、そのポリゴンを表示す
べき輝度（Ｂ値、但しこの明細書でいうＢ値はカラー表
示の場合のカラー情報を含む）が格納されている。GPU
（１）はこのような形のデータを図形データベース
（２）から入力し、このポリゴンを（正確に言えばこの
ポリゴンのXY平面上への投影を）ラスタースキャン方式
でCRT（５）に表示するＢ値を発生してこれをFB（４）
に書き込む。FB（４）には各ピクセル（pixel、最小単
位画素）のXY座標位置をアドレスとしてそのＢ値が書き
込まれる。例えば、ポリゴンの内部のＢ値がB1（例えば
緑）、外部のＢ値が０（黒）とすれば、ポリゴン内のXY
座標位置にはB1が、ポリゴン外のXY座標位置には０が書
き込まれ、CRT（５）には緑色で塗りつぶされたポリゴ
ンが表示される。
ース（２）に格納されている。例えば一つのポリゴン
（この場合、三次元内の一平面にある多辺形）をCRT
（５）に表示する場合は、そのポリゴンの各頂点の座標
位置（CRT（５）の表示面に直角な方向をＺ軸とするXYZ
直交座標に関する座標位置）と、そのポリゴンを表示す
べき輝度（Ｂ値、但しこの明細書でいうＢ値はカラー表
示の場合のカラー情報を含む）が格納されている。GPU
（１）はこのような形のデータを図形データベース
（２）から入力し、このポリゴンを（正確に言えばこの
ポリゴンのXY平面上への投影を）ラスタースキャン方式
でCRT（５）に表示するＢ値を発生してこれをFB（４）
に書き込む。FB（４）には各ピクセル（pixel、最小単
位画素）のXY座標位置をアドレスとしてそのＢ値が書き
込まれる。例えば、ポリゴンの内部のＢ値がB1（例えば
緑）、外部のＢ値が０（黒）とすれば、ポリゴン内のXY
座標位置にはB1が、ポリゴン外のXY座標位置には０が書
き込まれ、CRT（５）には緑色で塗りつぶされたポリゴ
ンが表示される。
隠面除去の表示をするにはＺ比較制御部（３）におい
てＺバッファ（６）のデータを参照してFB（４）への書
き込みを実行する。Ｚバッファ（６）にはXY座標位置を
アドレスとしてＺ値が格納されている。GPU（１）にお
いてポリゴンのXY座標に対応するＺ値を算出し、これを
Ｚバッファ内の同一XY点のＺ値と比較し、後者の方が小
さければ（但し左手座標系を想定する。以下同じ）、こ
のポリゴンのその部分は既にFB（４）に格納されている
他の図形の部分に隠れていることを意味するので、ポリ
ゴンのこの部分はCRT（５）に表示してはならないこと
を示している。GPU（１）からのＺ値と同一XY座標値に
おけるＺバッファ内のＺ値の比較はＺ比較制御部（３）
で行い、このＺ値の比較においてＺバッファ（６）内の
Ｚ値よりポリゴン内のＺ値の方が小さいときだけ、その
部分のポリゴンのＢ値をFB（４）に書き込み、ポリゴン
のＺ値をＺバッファ（６）に書き込む。
てＺバッファ（６）のデータを参照してFB（４）への書
き込みを実行する。Ｚバッファ（６）にはXY座標位置を
アドレスとしてＺ値が格納されている。GPU（１）にお
いてポリゴンのXY座標に対応するＺ値を算出し、これを
Ｚバッファ内の同一XY点のＺ値と比較し、後者の方が小
さければ（但し左手座標系を想定する。以下同じ）、こ
のポリゴンのその部分は既にFB（４）に格納されている
他の図形の部分に隠れていることを意味するので、ポリ
ゴンのこの部分はCRT（５）に表示してはならないこと
を示している。GPU（１）からのＺ値と同一XY座標値に
おけるＺバッファ内のＺ値の比較はＺ比較制御部（３）
で行い、このＺ値の比較においてＺバッファ（６）内の
Ｚ値よりポリゴン内のＺ値の方が小さいときだけ、その
部分のポリゴンのＢ値をFB（４）に書き込み、ポリゴン
のＺ値をＺバッファ（６）に書き込む。
ところで、CRT（５）上に表示されている図形をオペ
レータがポインティング・デバイスで指示して、どの図
面が指示されたかを機械に認識させることは、マン・マ
シン・コミュニケーション上しばしば用いられる機能で
あり、ピックとよばれているが、従来のピックの方法は
多量のデータ処理を必要とし、従って長い時間がかかっ
てマン・マシン・コミュニケーションとしては適してい
るとはいえなかった。即ち、従来のピックの方法はクリ
ッピング処理に基づいて実行され、表示面上で指示され
たXY座標と任意に設定したＺ値によって定められる点を
含む直方体を想定し、図形データベース（２）に格納さ
れている三次元のポリゴンのデータと、この直方体との
交わり状態をチエックし、交わればこのポリゴンのデー
タは指示されたデータである可能性が存在すると判定す
る。このような処理を直方体のＺ値を変化させながら総
てのポリゴンのデータに対して行い、一つ以上のポオリ
ゴンと交わる直方体ではＺ値の最小のものを選択し、同
一Ｚ値で２以上のポリゴンが交わる場合は直方体の容積
を小さくして一つのポリゴンを選択した。
レータがポインティング・デバイスで指示して、どの図
面が指示されたかを機械に認識させることは、マン・マ
シン・コミュニケーション上しばしば用いられる機能で
あり、ピックとよばれているが、従来のピックの方法は
多量のデータ処理を必要とし、従って長い時間がかかっ
てマン・マシン・コミュニケーションとしては適してい
るとはいえなかった。即ち、従来のピックの方法はクリ
ッピング処理に基づいて実行され、表示面上で指示され
たXY座標と任意に設定したＺ値によって定められる点を
含む直方体を想定し、図形データベース（２）に格納さ
れている三次元のポリゴンのデータと、この直方体との
交わり状態をチエックし、交わればこのポリゴンのデー
タは指示されたデータである可能性が存在すると判定す
る。このような処理を直方体のＺ値を変化させながら総
てのポリゴンのデータに対して行い、一つ以上のポオリ
ゴンと交わる直方体ではＺ値の最小のものを選択し、同
一Ｚ値で２以上のポリゴンが交わる場合は直方体の容積
を小さくして一つのポリゴンを選択した。
「発明が解決しようとする課題」 以上のような従来の方法では、処理のためGPUに多く
の負荷をかけ多くの処理時間を必要とし、オペレータが
ピックしてからの応答が遅く、マン・マシン・コミュニ
ケーションとしては適するとはいえないという問題があ
った。
の負荷をかけ多くの処理時間を必要とし、オペレータが
ピックしてからの応答が遅く、マン・マシン・コミュニ
ケーションとしては適するとはいえないという問題があ
った。
この発明はかかる課題を解決し、三次元図形のピック
において、簡単なアルゴリズムで高速処理の可能な方法
を得ることを目的としている。
において、簡単なアルゴリズムで高速処理の可能な方法
を得ることを目的としている。
「課題を解決するための手段」 この発明ではGPUの出力したＺ値とＺバッファ内のＺ
値とを比較し、両者が一致したとき、このことをGPUに
割り込みをかけて知らせるハードウェアを使用してGPU
のプログラムとして実現した。
値とを比較し、両者が一致したとき、このことをGPUに
割り込みをかけて知らせるハードウェアを使用してGPU
のプログラムとして実現した。
「作用」 オペレータがポインティング・デバイスで指示した点
のXY座標をアドレスとしてＺバッファを読み出すと、指
示した図形のその点のＺ値が得られるので、それと同一
の座標位置を含む三次元図形が指示した図形であり、こ
れはGPUから出力するＺ値との比較で検出することが出
来る。
のXY座標をアドレスとしてＺバッファを読み出すと、指
示した図形のその点のＺ値が得られるので、それと同一
の座標位置を含む三次元図形が指示した図形であり、こ
れはGPUから出力するＺ値との比較で検出することが出
来る。
「実施例」 以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第
１図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、図にお
いて第２図と同一符号は同一または相当部分を示し（3
1）は割り込み信号線を表す。
１図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、図にお
いて第２図と同一符号は同一または相当部分を示し（3
1）は割り込み信号線を表す。
ピック動作を行う場合、FB（４）には各ピクセルの輝
度がそのピクセルのXY座標位置に相当するアドレスに格
納しており、CRT（５）はFB（４）の内容を読み出して
表示している。またXY座標点のＺの値はＺバッファ
（６）のXY座標に対応するアドレス位置に格納されてい
る。
度がそのピクセルのXY座標位置に相当するアドレスに格
納しており、CRT（５）はFB（４）の内容を読み出して
表示している。またXY座標点のＺの値はＺバッファ
（６）のXY座標に対応するアドレス位置に格納されてい
る。
オペレータはポインティング・デバイスを使用して表
示面上の一点を指示する。これは、XY座標位置を指示し
たことになる。Ｚ比較制御部（３）はこのXY座標位置
（Ｘ＝Xv,Y＝Yvとする）に対応するアドレスのＺバッフ
ァ（６）のＺ値（Ｚ＝Zvとする）だけを残し他の座標位
置のＺ値をすべてクリアする（最大とする）。
示面上の一点を指示する。これは、XY座標位置を指示し
たことになる。Ｚ比較制御部（３）はこのXY座標位置
（Ｘ＝Xv,Y＝Yvとする）に対応するアドレスのＺバッフ
ァ（６）のＺ値（Ｚ＝Zvとする）だけを残し他の座標位
置のＺ値をすべてクリアする（最大とする）。
次にＺ比較制御部（３）は、GPU（１）から発生した
Ｚ値とＺバッファ（６）のＺ値とを比較するが、他の総
ての点ではＺバッファ（６）のＺ値の方が大きいので、
FB（４）やＺバッファ（６）への書き込みが行われない
ように制御することができる。GPU（１）から出力され
た座標位置がＸ＝Xv,Y＝Yv,Z＝Zvとなった時、Ｚ比較制
御部（３）は一致を検出し割り込み信号線（31）を経て
GPU（１）へ割り込みをかけ、この座標位置点を含む三
次元図形が求める図形であることを知らせる。
Ｚ値とＺバッファ（６）のＺ値とを比較するが、他の総
ての点ではＺバッファ（６）のＺ値の方が大きいので、
FB（４）やＺバッファ（６）への書き込みが行われない
ように制御することができる。GPU（１）から出力され
た座標位置がＸ＝Xv,Y＝Yv,Z＝Zvとなった時、Ｚ比較制
御部（３）は一致を検出し割り込み信号線（31）を経て
GPU（１）へ割り込みをかけ、この座標位置点を含む三
次元図形が求める図形であることを知らせる。
このようにして図形のピックが簡単に終了する。この
発明の方法はCADの分野において応答特性の良好なマン
・マシン・インタフェースを構築するときに有効に応用
できる。
発明の方法はCADの分野において応答特性の良好なマン
・マシン・インタフェースを構築するときに有効に応用
できる。
「発明の効果」 以上のようにこの発明によれば、Ｚ比較制御部からGP
Uへ割り込みをかけるという簡単な処理で、迅速に三次
元図形のピックを行うことができる。
Uへ割り込みをかけるという簡単な処理で、迅速に三次
元図形のピックを行うことができる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は従来の方法に用いられる装置を示すブロック図。 （１）はGPU（グラフィックプロセッサ）、（２）は図
形データベース、（３）はＺ比較制御部、（４）はFB
（フレームバッファ）、（５）はCRT（表示装置）、
（６）はＺバッファ、（31）は割り込み信号線。 なお、各図中同一符号は同一部分を示すものとする。
は従来の方法に用いられる装置を示すブロック図。 （１）はGPU（グラフィックプロセッサ）、（２）は図
形データベース、（３）はＺ比較制御部、（４）はFB
（フレームバッファ）、（５）はCRT（表示装置）、
（６）はＺバッファ、（31）は割り込み信号線。 なお、各図中同一符号は同一部分を示すものとする。
Claims (1)
- 【請求項１】図形データを格納する図形データベース
と、この図形データベースから読み出した図形データを
基にして表示装置の表示面に直角な方向をＺ軸とするXY
Z直交座標に関し当該図形（図形・画像を含み図形とい
う）を構成する各ピクセル（最小単位画素）についてそ
のXY座標点のＺの値（以下Ｚ値という）と輝度情報（以
下Ｂ値という）とを決定するグラフィックプロセッサ
と、XY座標点の情報をアドレスとしてＺ値を記憶するＺ
バッファと、XY座標値の情報をアドレスとしてＢ値を記
憶するフレームバッファと、上記グラフィックプロセッ
サで決定したＺ値と上記Ｚバッファ内の同一XY座標位置
におけるＺ値とを比較し、この比較の結果に従い上記Ｚ
バッファ及び上記フレームバッファの内容を更新する手
段と、上記フレームバッファの内容を表示装置に表示す
る手段とを有する三次元図形の処理装置を使用してオペ
レータがポインティング・デバイスにより上記表示面で
そのXY座標位置を指示した図形がどの図形であるかを機
械に認識させる三次元図形のピック方法において、 オペレータがポインティング・デバイスにより指示した
点のXY座標をアドレスとして上記Ｚバッファを読み出
し、その点以外のすべてのアドレスにおけるＺバッファ
の内容ををクリアする段階、 上記グラフィックプロセッサが発生するすべての図形の
Ｚ値を上記Ｚバッファ内における同一XY座標のＺ値と比
較し、一致した場合上記グラフィックプロセッサに割り
込みをかける段階、 を備えたことを特徴とする三次元図形のピック方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023713A JP2660707B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 三次元図形のピック方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023713A JP2660707B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 三次元図形のピック方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01200481A JPH01200481A (ja) | 1989-08-11 |
| JP2660707B2 true JP2660707B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=12117977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63023713A Expired - Lifetime JP2660707B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 三次元図形のピック方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2660707B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5129054A (en) * | 1990-03-12 | 1992-07-07 | International Business Machines Corporation | Specifying 3d reference points in 2d graphic displays |
| JPH06309425A (ja) * | 1990-10-12 | 1994-11-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | グラフィックディスプレイ装置及び方法 |
| JPH0797413B2 (ja) * | 1991-05-16 | 1995-10-18 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | グラフィックス・システムにおけるピック方法および装置 |
| CN102855132B (zh) * | 2011-06-30 | 2016-01-20 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种图形对象的选取方法及系统 |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP63023713A patent/JP2660707B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01200481A (ja) | 1989-08-11 |
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