JP2780575B2

JP2780575B2 - 並列画像生成装置

Info

Publication number: JP2780575B2
Application number: JP4199391A
Authority: JP
Inventors: 忠司小林; 明夫西村; 潔前信; 誠平井; 健二西村; 俊弥中; 次郎峰久; 美乃夫安部
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: JPH0644382A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３次元座標で表現され
た形状データに基づいて画像を生成する並列画像生成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、３次元座標で表現された物体の形
状データに基づいて、任意の位置からこれを見たときの
３次元的な画像を生成する技術が注目されている。この
技術は商品の設計、テレビ放送や映画において用いられ
る映像効果、物理的な事象のシミュレーション等の分野
で非常に有効なものとなっている。

【０００３】図２に一般的な画像生成装置の一例を示
す。形状データ保持手段２１には表示されるべき物体を
３次元座標で記述した形状データが蓄積されており、こ
れが画像生成手段２２に出力される。一般的に形状デー
タは便利に扱うことのできる小さな区分（形状要素）に
分解された形式になっており、これは多くの場合、平面
多角形である。すなわち１つの物体は平面多角形の集合
として表現される。画像生成手段２２では形状データを
処理、操作して画像を生成する。

【０００４】画像生成のためのデータ処理法は、例えば
「コンピュータグラフィクッス」（Computer Graphic
s PRINCIPLES AND PRACTICES、Foley, van Dam, Feine
r,Hughes著、ADDISON-WESLEY PUBLISHING COMPANY、(19
90)）等に詳しく記されているが、一般的には座標変換
手段２３によって入力された形状要素ごとに設定された
視点を原点とする座標系に座標変換し、その後画素生成
手段２４によって生成する画像を構成する各画素ごとの
輝度を、その画素上に存在する形状要素とその表面属
性、光源等の周囲の環境属性を考慮して算出する。

【０００５】処理時間はほぼ座標変換処理については形
状要素の数に比例し、画素生成処理については輝度を算
出するべき画素の数に比例する。また、画像中のある特
定の座標に複数の形状要素が存在する場合は、最も手前
のものだけを選択し、その形状要素の表面属性に応じた
輝度を算出しなければならない。さらに、最も手前の形
状要素の表面属性が半透明である場合は、その透過度を
考慮しながら次に手前にある形状要素の輝度と合成する
必要がある。そして最後に画像表示手段２５によって、
生成された画像が表示される。

【０００６】このような画像生成処理には膨大な数値演
算処理が必要である上に、より現実感のある画像を生成
するために多量の形状データを用いたり、ある種のシミ
ュレータでは非常に高速な画像生成が必要とされている
ので、図２のような構成の画像生成装置では必要な画像
生成能力を達成することが不可能である。従って、画像
生成能力の向上のために複数の画像生成手段を並列に動
作させる形式の並列画像生成装置が提案されている（例
えば、特開平２−２８４２７７号公報）。

【０００７】そこで以下図面を参照しながら、従来の並
列化手法を用いた並列画像生成装置の例について説明す
る。図３は従来の並列画像生成装置の第１の例を示すも
のである。図３において、３１は形状データ保持手段
で、表示されるべき物体の形状データを分割して（図３
の例では４分の１づつ）保持している。３２は画像生成
手段で、それぞれ別々の形状データ保持手段に接続され
ている。３３は画素データ保持手段で、生成画像を構成
する各画素の属性と奥行き値（Ｚ値と呼ぶ）を保持する
ための記憶領域を持っている。これをフレームバッファ
及びＺバッファと呼ぶ。画素の属性は例えば赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の輝度といったものになる。

【０００８】以上のように構成された並列画像生成装置
についてその動作を以下に説明する。画像生成手段３２
は図３の例ではそれぞれ全体の４分の１づつの形状デー
タを入力され、それぞれ独立に画像生成処理を実行す
る。その結果から、各画素の属性と奥行き値からなる画
素データを画素データ保持手段３３に出力する。画素デ
ータ保持手段３３は入力された奥行き値とＺバッファ３
５に保持している奥行き値を比較し、入力の奥行きのほ
うが小さい時のみＺバッファ３５とフレームバッファ３
４の当該画素に入力値を書き込む。そして一連の画素デ
ータの入力が終了し、１つの画像が完成するとフレーム
バッファ３４の内容を読み出し、画像表示手段３６に出
力し、画像表示手段３６が画像を表示する。

【０００９】図３の例では複数の形状データ保持手段で
構成する場合を挙げたが、１つ形状データ保持手段が複
数の画像生成手段に形状データを分配するような構成を
とるものもある。この場合でも画像生成手段以降の動作
は図３の場合と同じである。

【００１０】次に、図４に従来の並列画像生成装置の第
２の例を示す。図４において、４１は形状データ保持手
段で、表示されるべき物体の形状データをすべて保持し
ている。４２は画像生成手段で、複数の画像生成手段が
１つの形状データ保持手段４１に接続されている。４３
は画素選択手段で、複数の画像生成手段４２が出力した
画素データから必要なものを選択して画像表示手段４４
に出力する。

【００１１】以上のように構成された並列画像生成装置
についてその動作を以下に説明する。形状データ保持手
段４１は複数の画像生成手段４２へ形状データを出力す
る。この時、形状データを分配するのではなく、すべて
のデータをすべての画像生成手段４２へ出力する。すな
わち、画像生成手段４２には同一の形状データが入力さ
れることになる。画像生成手段４２は生成する画像中の
画素を分割して分担し、図４の場合は４分の１づつの画
素データを生成する。

【００１２】画像の分割の方法は、例えば図５ａのよう
に画像を４つの領域に分割してそれぞれの領域を別の画
像生成手段４２に担当させる方法や、図５ｂのように画
像を非常に小さい領域（普通は１画素相当）に分割し、
それぞれ隣あった領域が同一の画像生成手段４２の担当
にならないようにしながら、４分の１づつ割り当てる方
法がある。

【００１３】また、１つの形状データ保持手段４１が多
数（図４の場合は４個）の画像生成手段４２にデータを
送る形式は、画像生成手段の数が多くなった場合に問題
があるので、形状データ保持手段を画像生成手段の数と
同数だけ用意して１対１に接続する方法もある。この場
合はすべての形状データ保持手段は全く等しい内容の形
状データを保持している。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら一般的に
処理を並列化して実行するような装置の理想は、並列要
素の数に比例した処理能力（すなわちｎ個の画像生成手
段でｎ倍の処理能力）を得ることと、並列要素数が無制
限に増大することを認めるような構成をとることである
が、前記のような従来の構成の並列画像生成装置では、
以下に述べるようにこの理想を満たしていない。

【００１５】まず図３に示す第１の従来例のような構成
では、すべての画像生成手段３２が１つの画素データ保
持手段３３に画素データを出力する構成になっている。
一般的にフレームバッファ３４とＺバッファ３５は半導
体メモリ用いて実現されており、同時に複数のデータの
読み出しや書き込みを行なうことができない。従って、
何らかの調整機構を設け複数の画像生成手段の出力を禁
止する必要がある。

【００１６】しかも、調整機構が働いている時間は画像
生成手段３２の画素データ出力は中断されるので、全体
としての画像生成効率を下げることになる。さらに、画
像生成手段３２の数が増加すればするほど、同時に画素
データ出力が発生する頻度が高くなり、さらに効率が下
がる。これは、並列要素数の増加に限界があることを示
している。

【００１７】図４に示す第２の従来例のような構成で
は、すべての画像生成手段が同一の形状データを入力さ
れるので、座標変換処理の時間は全く短縮されない。例
えば座標変換処理に要する時間と画素生成処理に要する
時間が１対１の場合を仮定すると、図４のように４個の
並列要素を並列動作させた場合でも、画素生成時間のみ
が４分の１になるに過ぎないので、全体の画像生成時間
は８分の５にしかならない。

【００１８】第１と第２の従来例を組み合わせて、座標
変換処理は形状要素単位で並列化し、画素生成処理は画
素単位で並列化する手法も存在するが、座標変換手段か
ら画素生成手段への通信路は並列要素が増加するに従っ
て非常に複雑なものになり、並列要素数を無制限に増加
させることが不可能となってしまう。

【００１９】以上のような問題点に留意し、本発明は次
に示すような特徴を持つ並列画像生成装置を提供するこ
とを目的とする。１．並列要素数に比例した処理能力を得ることができ
る。２．並列要素数を無制限に増加させることができる。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の並列画像生成装置は、複数の形状データ保持
手段と、前記形状データ保持手段のそれぞれと１対１に
接続された複数の画像生成手段とを有し、前記画像生成
手段と同じ数で画像生成手段と１対１に接続された画像
合成手段を列状に接続し、列の最後に画像表示手段を接
続するという構成を備えたものである。

【００２１】

【作用】本発明は前記した構成をとることによって、個
々の画像生成手段はそれが接続されている形状データ保
持手段から形状データを入力されるとそれを処理し、画
素データをそれが接続されている画像合成手段に出力す
る。

【００２２】個々の画像合成手段はそれが接続されてい
る画像生成手段と前段の画像合成手段とから入力された
画素データの奥行き値を比較し、より奥行き値の小さい
画素データを選択し、後段の画像合成手段に出力する。

【００２３】以上のように動作することによって、画像
生成手段がそれぞれ独立に画像生成処理を行って出力し
た画素データを画像合成手段が合成し、１つの画像とす
ることができる。従って、個々の画像生成手段は１つの
形状データ保持手段とのみ接続され、それが保持してい
る形状データだけの処理をすれば良いので、画像生成手
段の数に比例した処理能力を得ることが可能である。

【００２４】また、画像合成手段もただ１つの画像生成
手段にしか接続されていないので複数の画像生成手段の
出力を禁止する調整機構が必要なく、従って、画像生成
手段は画素データ出力を中断されることなく連続的に出
力することができる。

【００２５】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の実施例の並列画像生成装置に
ついて、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の
第１の実施例における並列画像生成装置を示すものであ
る。

【００２６】図１において、１１は形状データ保持手
段、１２は画像生成手段、１３は画像合成路であり、画
像合成路１３は初期画像生成手段１５、複数の画像合成
手段１４、画像表示手段１６を一列に接続したような構
成をとっている。また、形状データ保持手段１１、画像
生成手段１２、画像合成手段１４が順に接続されてお
り、これが１つの並列要素となっている。図１では並列
要素が４つの場合の例を挙げたがさらに多くの並列要素
を用いても全く同じ構成が可能である。

【００２７】以上のように構成された並列画像生成装置
について、以下にその動作を説明する。

【００２８】形状データ保持手段１１は完成画像上に表
示されるべき物体の形状データを分割して（図１の場合
は全体の４分の１づつを）保持しており、これを画像生
成手段１２に出力する。

【００２９】画像生成手段１２は、それぞれ別々の形状
データ保持手段１１に接続されており、これから入力さ
れた形状データを処理、操作して画素データを生成、出
力する。従って、個々の画像生成手段１２は全体の４分
の１の形状データしか処理しない。画素データは１つの
画像を構成する各画素ごとに属性（例えばＲＧＢ）と奥
行き値から構成され、表示されるべき物体が全く存在し
ない画素では表現できる最も大きい値が奥行き値とな
る。またこの時、画素データは画像上の座標順に規則正
しく出力されなければならない。

【００３０】例えば図６に示したように、最も上の水平
走査線上を左から右へ、その後１つ下の水平走査線上を
同じく左から右へというように最後の水平走査線まで出
力する。

【００３１】画像合成手段１４は、それぞれ別々の画像
生成手段１２に接続されており、さらに画像合成手段同
志が一列に接続されている。個々の画像合成手段（例え
ば１４ｃ）は、それに接続されている画像生成手段（１
２ｃ）と、前段の画像合成手段（１４ｂ）とから画素デ
ータが入力される。この時２つの画素データは画像上で
同一の座標値のものが同時に入力されるようになってい
る。そこで、その画素データ中の奥行き値を比較し、奥
行き値の小さい方を選択して後段の画像合成手段（１４
ｄ）に出力する。

【００３２】画像合成路全体としては、例えば図１の最
も右の画像合成手段１４ｄがＸ座標がＸの画素の奥行き
値を比較している時点では画像合成手段１４ｃはＸ座標
がＸ＋１、画像合成手段１４ｂはＸ座標がＸ＋２、画像
合成手段１４ａはＸ座標がＸ＋３の画素の処理を行なう
といったパイプライン型の処理を行なっている。画像生
成手段１２は接続されている画像合成手段１４の必要と
する画素データを必要な時点で出力する。

【００３３】初期画像生成手段１５は、奥行き値を表現
できる最も大きな数値にした画素データを画像合成手段
１４ａに出力する。これが画像合成路中を転送される画
素データの始まりとなる。初期画像生成手段１５が出力
した画素データには表示されるべき物体の像は含まれて
いないが、画像合成手段１４ａを通過した時には画像生
成手段１２ａが生成した画像（すなわち、形状データ保
持手段１１ａに保持されている形状データだけから生成
された画像）が合成されている。さらに画像合成手段１
４ｂ、１４ｃ、１４ｄを通過してそれぞれ画像生成手段
１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが生成した画素が合成され完成
画像となる。最後に画像表示装置１６は完成画像を表示
する。

【００３４】以上のように、形状データ保持手段１１が
全体の形状データをそれぞれ分割して保持し、その分割
された形状データを個々の画像生成手段１２が別々に処
理することにより、画像生成手段１２の個数に比例した
画像生成能力を得ることが可能である。それに加えて、
初期画像生成手段１５、画像合成手段１４、画像表示手
段１６を一列に接続した構成の画像合成路１３を設け、
複数個存在し並列動作する画像生成手段１２のそれぞれ
が画像合成手段１４に接続されたような構成を取ること
により、並列要素数が増大し画像合成路１３が非常に長
くなっても、個々の画像合成手段１４の入出力数は変化
しないので、並列要素数を無制限に増大させることがで
きる。

【００３５】また、実際に並列画像生成装置を実現する
時も形状データ保持手段１１と画像生成手段１２、画像
合成手段１４各１個で１つのユニットとして扱うことが
できるので、ユニット単位での増設が容易になり、且つ
増設したユニットの数に比例して画像生成能力も向上す
るような装置にすることができるという利点もある。

【００３６】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
について図面を参照しながら説明する。図７は画像生成
手段１２の内部構成である。

【００３７】図７において、７１は座標変換手段で、座
標変換処理を行なう。７２は画素データ生成手段で、画
素データを生成する。７３は画素データ保持手段で、そ
の内部に生成画像を構成する各画素の属性と奥行き値を
保持するための記憶領域を持っている。この記憶領域
が、図７ではフレームバッファ７４及びＺバッファ７５
で示されている。フレームバッファ７４とＺバッファ７
５はダブルバッファ構成をとっており、一方に画素デー
タを入力すると同時に他方からの画素データの出力が可
能である。

【００３８】以上のように構成された並列画像生成装置
について、以下にその動作を説明する。

【００３９】まず、形状データ保持手段１１から画像生
成手段１２に形状データが形状要素である平面多角形単
位で入力される。この平面多角形は座標変換手段７１で
座標変換処理が行なわれ、その後、画素データ生成手段
７２で当該平面多角形を構成するすべての画素の属性と
奥行き値が計算され、順に画素データ保持手段７３に出
力される。画素データ保持手段７３では入力された画素
データをどちらか一方のフレームバッファ（例えば７４
ａとする）とＺバッファ（同じく７５ａとする）に格納
する。このとき既に格納されている画素が存在する場合
はＺバッファの奥行き値と入力画素データの奥行き値を
比較し、入力の方が小さい時のみフレームバッファ７４
ａとＺバッファ７５ａを更新する。

【００４０】一連の形状データ入力が終了し、１枚の画
像が完成するとフレームバッファ７４とＺバッファ７５
の入力バッファを切替え、次の画像のための形状データ
が入力、処理される。従って、生成された画素データは
フレームバッファ７４ｂとＺバッファ７５ｂに格納され
る。これと同時に既に完成している画像が保持されてい
るフレームバッファ７４ａとＺバッファ７５ａの画素デ
ータは画像合成手段１４に座標順に規則正しく出力され
る。

【００４１】第１の実施例では、画像生成手段１２は画
像上を順に走査していくような、規則正しい画素データ
の出力が必要とされ、また、その画像生成手段１２と前
段の画像合成手段１４が同時に同じ座標の画素データを
出力するような機構が必要とされた。

【００４２】そこで、第２の実施例では、フレームバッ
ファ７４とＺバッファ７５を用いて、一度画素データ生
成手段７２が出力するすべての画素データを蓄積した後
で、これを座標順に規則正しく出力することで前記の機
構を実現している。

【００４３】さらに、フレームバッファとＺバッファを
ダブルバッファ構成にすることにより、画素データ生成
手段７２が出力する画素データの蓄積と、画素データの
画像合成手段１４への出力を同時に行なうことができる
ようにして、画像生成能力の向上を実現している。

【００４４】（実施例３）次に、本発明の第３の実施例
について図面を参照しながら説明する。図８は本発明の
第３の実施例における並列画像生成装置を示すものであ
る。第１の実施例を示す図１と比較すると、画像合成路
１３の最後段の画像合成手段１４ｄと画像表示手段１６
の中間に属性合成手段１７が挿入されている。

【００４５】まず、画像生成手段１２は形状データ記憶
手段１１から入力された形状データに従って、画素デー
タを出力する。その時、奥行きの最も小さいものだけで
はなく、最も小さいものから順に複数（例えば４個づ
つ）の属性と奥行き値を出力する。この場合、属性には
ＲＧＢごとの輝度だけではなく、その画素の透過度が付
加される。以降、最も奥行き値の小さいものを第１レベ
ル、以後順に第２レベル、第３レベル、第４レベルと呼
ぶことにする。

【００４６】個々の画像合成手段１４もそれが接続され
ている画像生成手段１２と１つ前段の画像合成手段１４
から入力される複数（例えば各々４個づつで合計８個）
の奥行き値を比較し、入力された属性と奥行き値の中で
奥行き値のより小さいもの半分（合計８個の場合は４
個）を選択し後段の画像合成手段に出力する。

【００４７】最後段の画像合成手段１４ｄから出力され
た画素データは、属性合成手段１７に入力される。属性
合成手段１７は入力された複数の属性を合成して１つの
属性にする処理を実行する。この処理は例えば（数１）
に示したようなアルファ合成演算になる。

【００４８】

【数１】

【００４９】（数１）においてα１〜α４はそれぞれ第
１レベルから第４レベルまでの透過度で、０の時は不透
明、１の時は完全に透明（表示されない）、０から１の
間の数値の場合はその数の大きさに応じた半透明とな
る。Ｒ１〜Ｒ４、Ｇ１〜Ｇ４、Ｂ１〜Ｂ４は、それぞれ
第１レベルから第４レベルまでの赤、緑、青の輝度であ
る。そして、アルファ合成演算の結果のＲ、Ｇ、Ｂが画
像表示手段１６に出力され、表示される。

【００５０】以上のように第３の実施例によれば、１つ
の画素データに複数の属性と奥行き値を持たせることに
より、半透明な物体の表示を実現することが可能となっ
ている。

【００５１】（実施例４）次に、本発明の第４の実施例
について図面を参照しながら説明する。図９は本発明の
第４の実施例における並列画像生成装置を示すものであ
る。第１の実施例との違いは、初期画像生成手段１５に
本装置の外部から画像を入力する端子を設けていること
と、さらに、最後段の画像合成手段１４ｄの出力が画像
記憶手段１８に入力されており、画像記憶手段１８の出
力は初期画像生成手段１５の外部画像入力端子に接続さ
れていることである。

【００５２】以上のように構成された並列画像生成装置
について、以下にその動作を説明する。

【００５３】まず、初期画像生成手段１５には本装置の
外部から画像が入力され、初期画像生成手段１５はこの
画像から各画素単位のＲ、Ｇ、Ｂの輝度を抽出、画素デ
ータ中の属性とし、奥行き値には表現可能な最も大きい
数値から識別できる最も小さな数値を減じた値を付加し
て画像合成手段１４ａに出力する。

【００５４】この画素データを入力された画像合成手段
１４ａは、接続されている画像生成手段１２ａから入力
された画素データと奥行き値を比較するが、初期画像生
成手段１５が出力する奥行き値が前記のように設定され
ていることと、画像生成手段１２が物体が存在しない画
素では奥行き値に表現可能な最も大きい数値を出力する
ことのために、物体が存在している画素では画像生成手
段１２ａからの画素データでが選択され、物体が存在し
ていない画素では、初期画像生成手段１５からの画素デ
ータが選択されることになる。

【００５５】従って、画像表示手段１６で表示される画
像は、表示されるべき物体が存在する画素では画像生成
手段１２ａから１２ｄで生成した画像が奥行き値に従っ
て合成されて表示され、物体が存在しない画素では初期
画像生成手段１５に入力された外部画像が表示されるこ
とになる。これは外部画像を背景とし、それと生成画像
の合成処理を行なっていることに他ならない。

【００５６】さらに、生成された画像の画素データは画
像表示手段１６で表示されると同時に画像記憶手段１８
にも入力され、保存される。保存された画素データは必
要に応じて取り出され、初期画像生成手段１５の外部画
像入力端子から入力される。

【００５７】このような構成をとることにより、前記の
外部画像を背景にする場合と全く同じ動作で一度生成さ
れた画像を背景として再利用することができる。

【００５８】また、前記の例では初期画像生成手段１５
が背景となるような奥行き値を自動的に生成していた
が、画像記憶手段１８には奥行き値も保存されており、
これを入力することも可能であるので、この場合は、単
なる背景ではなく奥行き値を考慮した画像の合成を行な
うことが可能となる。このような機能を用いれば、あら
かじめ多数の移動しない物体だけで画像を生成して画像
記憶手段１８で保存し、その後この画像に合成する形式
で少数の移動する物体の画像を連続的に生成することに
より、少数の物体の処理だけで動画像を生成することが
可能となる。

【００５９】以上のように、第４の実施例によれば、初
期画像生成手段１５に外部入力端子を設けるだけで、特
別な画像合成装置なしで外部画像を背景とし、内部で生
成した画像との合成を行なうことができ、さらに、画像
記憶手段１８を付加することにより、一度生成された画
像を再利用した高速な画像生成を行なうことが可能とな
っている。

【００６０】なお、前記第２の実施例ではフレームバッ
ファとＺバッファの大きさを１画像相当とし、１枚の画
像が生成された時点で入出力バッファが切り替わること
としたが、各バッファの大きさをもっと小さくとり、例
えば１水平走査線相当で、１水平走査線上の処理の終了
ごとにバッファが切り替わるような構成でも構わない。

【００６１】さらに、前記のすべての実施例において、
奥行き値はその値が小さいほど奥行きが小さい（視点に
近い）ものとしたが、逆に奥行きが小さいほどその値が
大きくなるように奥行き値を定義しても、画像合成手段
１４ではより奥行き値の大きいものを選択し、初期画像
生成手段１５では表現できる最も小さい数値を奥行き値
として出力することで、本実施例における並列画像生成
装置と同様に実現できる。

【００６２】

【発明の効果】以上のように本発明の並列画像生成装置
は、複数の形状データ保持手段と、前記形状データ保持
手段のそれぞれと１対１に接続された複数の画像生成手
段とを備え、前記画像生成手段のそれぞれと１対１に接
続された画像合成手段を列状に接続し、列の最後に画像
表示手段を接続したことにより、並列要素数に比例して
処理能力を向上させ、且つ無制限な並列要素数の増大を
認めるような構成をとることができる。

【００６３】また、画像生成手段内に２つの記憶領域の
フレームバッファとＺバッファを設けることと、これら
のバッファをダブルバッファ構成にすることにより、画
像生成能力の向上を実現している。

【００６４】さらに、１つの画素データに複数の属性と
奥行き値を持たせることにより、半透明な物体の表示を
実現することが可能となり、初期画像生成手段に外部入
力端子を設けることにより背景の合成が、画像記憶手段
を付加することにより一度生成された画像の再利用が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における並列画像生成装
置のブロック図

【図２】一般的な画像生成装置の一例を示すブロック図

【図３】従来の並列画像生成装置の第１の例を示すブロ
ック図

【図４】従来の並列画像生成装置の第２の例を示すブロ
ック図

【図５】（ａ）は従来の並列画像生成装置における４つ
の領域に画像分割する例を示す図（ｂ）は同画像を非常に小さい領域に分割する例を示す
図

【図６】画像合成手段に入力される画素データの並びを
示す図

【図７】本発明の第２の実施例における並列画像生成装
置の画像生成手段ブロック図

【図８】本発明の第３の実施例における並列画像生成装
置のブロック図

【図９】本発明の第４の実施例における並列画像生成装
置のブロック図

【符号の説明】

１１形状データ保持手段１２画像生成手段１３画像合成路１４画像合成手段１５初期画像生成手段１６画像表示手段１７属性合成手段１８画像記憶手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平井誠大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者西村健二大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者中俊弥大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者峰久次郎大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者安部美乃夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開平３−232076（ＪＰ，Ａ) 特開平３−233781（ＪＰ，Ａ) 特開平３−201081（ＪＰ，Ａ) ＳＴＥＶＥＮＭＯＬＮＥＲ”ＰＩＸＥＬＦＬＯＷ：ＨＩＧＨ−ＳＰＥＥＤＲＥＮＤＥＲＩＮＧＵＳＩＮＧＩＭＡＧＥＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮ”，ＣＯＭＰＵＴＥＲＧＲＡＰＨＩＣＳ，ＡＣＭＳＩＧＧＲＡＰＨ，ＪＵＬＹ 1992，ＶＯＬ．26，ＮＯ．２，Ｐ．231 −240 ＪＯＨＮＰＯＵＬＴＯＮ”ＢＲＥＡＫＩＮＧＴＨＥＦＲＡＭＥ−ＢＵＦＦＥＲＢＯＴＴＬＥＮＥＣＫＷＩＴＨＬＯＧＩＣ−ＥＮＨＡＮＣＥＤＭＥＭＯＲＩＥＳ”，ＩＥＥＥＣＯＭＰＵＴＥＲＧＲＡＰＨＩＣＳＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ，ＩＥＥＥ, ＮＯＶＥＭＢＥＲ 1992，Ｐ．65−74 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06T 15/40,1/20 （ＦＴＥＲＭテーマコード５Ｂ０８０；キーＣＡ０３) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎ（Ｎ≧１）個の形状データ保持手段と、
前記形状データ保持手段のそれぞれに１対１に接続され
たＮ個の画像生成手段と、最前段に初期画像生成手段、
最後段に画像表示手段、その中間に前段の出力が後段の
入力になるようなＮ個の画像合成手段が列状に接続さ
れ、さらに前記画像合成手段のそれぞれが前記画像生成
手段のそれぞれと１対１に接続された画像合成路とを具
備し、前記形状データ保持手段は、それぞれが１つの画
像中に存在する３次元形状のデータを分割して保持し、
前記画像生成手段はこれに接続されている前記形状デー
タ保持手段が保持している３次元形状データに従って画
素ごとの属性と奥行きからなる画素データを生成及び出
力し、前記初期画像生成手段は最前段の前記画像合成手
段に奥行きの最も大きい画素データを与え、前記画像合
成手段は前記画像生成手段から入力される画素データと
前記画像合成路内の前段から入力される画素データとの
奥行きを比較し、奥行きの小さいものを選択して前記画
像合成路内の後段へ出力し、前記画像表示手段は最後段
の前記画像合成手段の出力する画素データから画像を表
示することを特徴とする並列画像生成装置。
【請求項２】画像生成手段は、入力を前記形状データ保
持手段に接続された画素データ生成手段と、入力を前記
画素データ生成手段に接続され、出力を画像合成手段に
接続された画素データ保持手段とを具備し、前記画素デ
ータ生成手段は入力された形状データから画素データを
生成し、前記画素データ保持手段は内部に画素データを
保持する記憶領域を持ち、前記記憶領域中の奥行きと前
記画素データ生成手段から入力された画素データの奥行
きを比較し、入力された画素データの方が奥行きが小さ
い場合のみ記憶領域中の画素データを入力されたものに
書き換え、一連の画素データの入力終了ごとに記憶領域
中の画素データを読み出して出力することを特徴とする
請求項１記載の並列画像生成装置。
【請求項３】画素データ保持手段は２つの記憶領域を持
ち、一方の記憶領域は前記画素データ生成手段から入力
された画素データによって更新されると同時に、他方の
記憶領域は画素データが読み出されて出力され、一連の
画素データの更新と読み出しの終了ごとに更新される記
憶領域と読み出される記憶領域が入れ替わることを特徴
とする請求項２記載の並列画像生成装置。
【請求項４】画像生成手段は、奥行きの最も小さいもの
から順にＭ（Ｍ≧１）個の属性とＭ個の奥行きを持った
画素データを出力し、画像合成手段はＭ個の属性と奥行
きを持った画素データを前記画像生成手段と画像合成路
内の前段の両方から入力され、これらの合計のＭ×２個
の奥行きを比較し、より奥行きの小さいＭ個の属性と奥
行きを選択し、画素データとして後段に出力することを
特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の並列画像
生成装置。
【請求項５】画像合成路中の画像表示手段とこれに接続
されている最後段の画像合成手段との中間に、画素デー
タ中のＭ個の属性を合成し１つの属性とする属性合成手
段を付加した請求項４記載の並列画像生成装置。
【請求項６】初期画像生成手段は、外部からの画像を入
力する端子を持ち、外部から入力された画像を画素デー
タに変換して最前段の画像合成手段に出力することを特
徴とする請求項１記載の並列画像生成装置。
【請求項７】画像合成路中の最後段の画像合成手段が出
力する画素データを蓄積する画像記憶手段を付加し、前
記画像記憶手段の出力を初期画像生成手段に接続し、外
部からの画像を入力する代わりに前記画像記憶手段に蓄
積された画像を入力することを特徴とする請求項６記載
の並列画像生成装置。