JP2914827B2 - パターンデータ形成方法 - Google Patents

パターンデータ形成方法

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  • Image Processing (AREA)
  • Image Generation (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一定の大きさのパターン
の集合で画面を形成する手段を用いるコンピュータ装置
におけるパターンデータの形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明において用いられるコンピュータ
装置では一定の大きさのパターンの集合で画面を形成す
るが、このタイプの代表的なコンピュータはコンピュー
タゲーム機である。バックグラウンドとスプライトと呼
ばれる2種類の画面を重ね合わせる方式をとっているコ
ンピュータゲーム機を例にとって説明する。
【0003】図1は表示画面を構成する各レジスタの設
定値を示す図である。各水平方向の設定値はキャラクタ
数を単位とし、垂直方向はラスタ数を単位としている。
【0004】この例のシステムでは、画像表示をバック
グラウンド(背景)とスプライト(前景)に分けて管理
している。例えば一例をあげれば、キャラクタの1単位
が8×8ドットに対して、スプライトのそれは16×1
6ドットで管理している。以下この例に従って説明す
る。
【0005】バックグラウンド画面は「キャラクタ」と
呼ばれるパターンを単位として画面が構成される。図2
に示すようにバックグラウンド画面が32×32個のキ
ャラクタで構成される例を考える。枠内の数字は16進
で表したアドレスを示す
【0006】このバックグラウンド画面はコンピュータ
内のメモリのVRAMにおいて図3に示すように管理さ
れる。バックグラウンドアトリビュートテーブル(BA
T)は、仮想スクリーン上の各キャラクタ位置にどのよ
うなキャラクタをどのような色で表示するかを指定する
ためにVRAM中に設定したテーブルである。
【0007】各々のアドレス毎にキャラクタのパターン
を表すキャラクタコードと色を表すCGカラーコード
(CG COLOR)が指定される。図4に示すよう
に、この例ではCGカラーコードは4ビット、キャラク
タコードは12ビットのデータで指定されている。
【0008】キャラクタコードは、VRAM内のキャラ
クタジェネレータ(CG)で定義されているキャラクタ
番号が指定され、この番号に対応してキャラクタジェネ
レータ(CG)には実際のキャラクタのパターンが登録
されている。
【0009】キャラクタジェネレータ(CG)ではキャ
ラクタパターンは図5のように定義されている。画面中
で8×8ドットで構成されるキャラクタは、各ドットを
4bitのカラー番号で定義する必要から、キャラクタ
ジェネレータ(CG)中では8×8ドットの面を4面使
用する。各面はCH0,CH1,CH2,CH3とよば
れ、合計16ワードの情報で一つのパターンを定義して
いる。
【0010】このようにバックグラウンド画面はVRA
M中においてバックグラウンドテーブル(BAT)とキ
ャラクタジェネレータ(CG)によって管理されてお
り、このメモリ内容に従って画面に表示されるのであ
る。図6はBATとキャラクタジェネレータ(CG)の
個々のレコード構成とつながりを示している。
【0011】キャラクタが実際にビデオ画面に表示され
る様子を説明する。バックグラウンド画面の表示制御は
水平表示期間に行われる。1キャラクタを表示するため
のデータの流れを説明する。
【0012】図7に示すように、まず、ラスタの位置か
らアドレスを生成してBATを読み、キャラクタコード
とCGカラーコードを得る。
【0013】つぎに図8および図9に示すように、その
キャラクタコードからキャラクタジェネレータ(CG)
のアドレスを生成し、パターンを読み、ビデオディスプ
レイコントローラ(VDC)内のシフトレジスタに取り
込まれる。
【0014】この場合、キャラクタジェネレータ(C
G)のアクセスは、16色表示では2ワード(CH0、
CH1およびCH2,CH3)、4色表示では1ワード
(CH0、CH1またはCH2、CH3)を読み込む。
【0015】図10に示すように、CGカラーコードと
取り込まれたパターンデータをともにシフトレジスタか
ら出力する。このときのビデオ出力は図11(a)に示
すようになる。VD7〜VD4はCGカラーコードが、
VD3〜VD0にはCH3〜CH0の各ビットがでる。
VD8(SPBG)は0が出力される。
【0016】VD0〜VD8のデータはカラーパレット
(カラーテーブルRAM)と突き合わされて、カラー画
像データに変えられ、ビデオカラーエンコーダ(VC
E)に送られる。
【0017】ビデオカラーエンコーダ(VCE)がTV
画像用のRGB信号と映像色信号に変えてテレビ画面へ
転送すると、最終的な画像がテレビ画面に表示される。
【0018】カラーパレットは図12のような構造をし
ている。バックグラウンド画面を扱うときは、VD8は
0と設定されているから、VD4〜VD7の値からバッ
クグランドのブロックが選択でき、さらにVD0〜VD
3の値からブロック内のドットカラーが抽出できる。
【0019】VD4〜VD7のおおもとの値はCGカラ
ーコードであり、VD0〜VD3のそれはCH0〜CH
3である。
【0020】以上の処理はシステムが自動的に行うの
で、ユーザープログラムではVRAMとカラーパレット
をあらかじめ準備しておくだけでよい。
【0021】以上説明したように、キャラクタの色はC
Gカラーコードとキャラクタジェネレータ(CG)の4
面とで決定される。CGカラーコードはカラーパレット
のカラーブロックを選択し、キャラクタジェネレータ
(CG)は抽出したカラーパターンのどの色かを決定す
るのである。
【0022】キャラクタジェネレータ(CG)は8×8
ドットの4面からなっているから、1単位のキャラクタ
は32ビットから構成される。ゲームではこのようなキ
ャラクタが多数用意され、ゲーム用のバックグラウンド
画面を構成するのである。
【0023】つぎにスプライト画面について説明する。
キャラクタのパターンと色はバックグラウンドアトリビ
ュートテーブル(BAT)とキャラクタジェネレータ
(CG)で決定されたが、スプライトのそれはスプライ
トアトリビュートテーブル(SAT)とスプライトジェ
ネレータ(SG)で決定される。
【0024】レコードの内容は異なるが、スプライトア
トリビュートテーブル(SAT)はBATに、スプライ
トジェネレータ(SG)はCGに、それぞれ対応してい
る。スプライトジェネレータ(SG)はキャラクタジェ
ネレータ(CG)と同様に4面からなっており、この4
面からカラー番号が決まり、カラーパレットのパターン
カラーをポイントしている。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】キャラクタジェネレー
タ(CG)データおよびスプライトジェネレータ(S
G)データの圧縮は補助記憶装置の記憶容量を効率よく
利用するためには、是非とも必要になる。ところがこの
CGデータおよびSGデータはばらばらに4面にデータ
がばらまかれている。
【0026】このため、データを圧縮して保存しようと
すると、まとまった形でデータ圧縮が行えず、圧縮その
ものが非効率化してしまうという問題点がある。本発明
はばらばらに散らばっている色データを同じデータ(と
くにゼロデータ)でまとまめ、効率のよいデータ圧縮を
行うことを目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】本発明はパターンデータ
の各ドットのカラー番号を以下のように振り直すことに
よりデータ圧縮の効率化をはかるものである。
【0028】カラー番号の使用頻度を求める。 使用頻度の高い順に小さいカラー番号を振り直す。
【0029】このように番号を振り直すと、ばらけてい
たカラーデータが集約される。とくにゼロデータが2プ
レーン(CH2)や3プレーン(CH3)に集まる。
【0030】その結果、同じデータの連なりには、 (個数)×(データ値) のように表現ができ、効率のよいデータ圧縮が可能とな
る。なお、新しく付け直したカラー番号用のパターンに
対するカラーパレットのブロックも、修正前と同じ色に
なるように、カラーパターンを用意しておかなければな
らないことは、いうまでもない。
【0031】
【実施例】本発明の実施例として図13に示すようなキ
ャラクタジェネレータ(CG)データについて説明す
る。
【0032】図13の2進数で表されたプレーンデータ
(CH0〜CH3)を16進数でカラー番号の集まりと
して表すと図14のようになる。16進数で表されたカ
ラー番号の使用頻度を見ると、
【0033】2 −−−> 36回 3 −−−> 13回 A −−−> 8回 7 −−−> 4回 1 −−−> 2回 6 −−−> 1回
【0034】になる。これを使用頻度順にソート(上の
例ではすでにソート済み)し、使用頻度の高い順に小さ
なカラー番号を付ける。すなわち、上記の例では、
【0035】2 −−−> 1 3 −−−> 2 A −−−> 3 7 −−−> 4 1 −−−> 5 6 −−−> 6
【0036】となる。この新しいカラー番号で図14の
内容を書き直すと、図15のようになる。さらにこれを
プレーンごとのビット構成にすると、図16のようにな
る。
【0037】図13のカラー番号振り直し前のビット構
成と、図16のカラー番号振り直し後のビット構成を比
較するとわかるように、振り直し前はビットオン(=
1)の状態が各プレーンに分散しているのに対して、振
り直し後では0プレーンと1プレーンにビットオンが集
中している。
【0038】しかも3プレーンではすべてがビットオフ
(=0)になっている。これは、使用頻度の高いカラー
番号から小さいカラー番号を付け直したために、0、1
プレーンに集中したのである。その結果、データ圧縮が
しやすい状態がつくれたわけである。
【0039】以上の処理を流れ図にしたのが図17であ
る。ただし図17ではキャラクタデータをファイルから
読み取り、全キャラクタデータのカラー番号の頻度をチ
ャックして付け直す場合の例である。カラー番号付け直
しアルゴリズムが理解しやすいように、図13〜16は
1キャラクタデータのみを扱った)。したがって、より
一般的な場合の流れ図である。
【0040】図17では2度キャラクタデータファイル
を読んでいる。最初のループでカラー使用頻度テーブル
(図18参照)の頻度を求める。この結果をもとに、カ
ラー番号使用頻度テーブルの使用頻度で降順にソートす
る。ソートされた結果をもとに、さらに新カラー番号の
付け換えを行う。
【0041】図18の最下段のテーブルがその結果であ
る。この結果を見てもわかるように、新カラー番号は、
ソート前のカラー番号と同じ列になっている。したがっ
て、実際には、新カラー番号はテーブルに持つ必要はな
く、テーブルインデックスで代用できる。
【0042】あとのループで再度キャラクタデータを読
み、新カラー番号を設定して、その結果をゼロ圧縮して
新キャラクタデータに書き出せば、効率的に縮小された
ファイルが得られる。
【0043】なお、図18のテーブルではCGカラーコ
ード(カラーパターン)は考慮していないが、CGカラ
ーコードが異なるデータが含まれる場合は、これも考慮
した形でカラー番号使用頻度テーブル作成しておく必要
がある。新カラー番号項目はテーブルから削除しても、
図17の処理は行える。ここでは、新カラー番号の意味
を明確にするために載せてある。
【0044】
【発明の効果】画像データはとかく大量になり、記憶エ
リアを多く必要とする。そのために、データを補助記憶
装置に保存する際のデータ圧縮はなくてはならない操作
である。ところが、今まではキャラクタデータなどでビ
ットが各面(プレーン)に散らばっていたために、思う
ほどゼロ圧縮の効果が得られなかった。
【0045】本発明では、使用頻度の高い順に小さなカ
ラー番号の振り直し方法を採用すれば、ビットオンのプ
レーンを0、1プレーンに集中させることができ、デー
タ圧縮が効率よく行えるようになり、その結果、記憶エ
リアの有効利用という点で大きな効果を上げられた。
【図面の簡単な説明】
【図1】バックグラウンドとスプライトにより画面を管
理するコンピュータ表示画面の説明図である。
【図2】仮想スクリーンのキャラクタのバックグラウン
ドアトリビュート(BAT)中のアドレスの説明図であ
る。
【図3】VRAM中のバックグラウンドアトリビュート
(BAT)の位置と内容を示す説明図である。
【図4】バックグラウンドアトリビュートテーブル(B
AT)の構成を示す説明図である。
【図5】VRAM中のキャラクタジェネレータ(CG)
の位置と内容を示す説明図である。
【図6】バックグラウンド表示制御の説明図である。
【図7】バックグラウンド表示制御の説明図である。
【図8】バックグラウンド表示制御の説明図である。
【図9】バックグラウンド表示制御の説明図である。
【図10】バックグラウンドのビデオ出力の説明図であ
る。
【図11】VRAM上のBATとキャラクタジェネレー
タ(CG)の構成を示す図である。
【図12】カラーパレット(カラーテーブルVRAM)
とビデオデータ出力ポート(VD0〜VD8)との関係
を示す図である。
【図13】カラー番号を振り直す前のキャラクタジェネ
レータ(CG)の各プレーンのビット構成を示す図であ
【図14】カラー番号を振り直す前のキャラクタジェネ
レータ(CG)をキャラクタの1単位を16進数表示で
表した図である。
【図15】カラー番号を振り直した後のキャラクタジェ
ネレータ(CG)をキャラクタの1単位を16進数表示
で表した図である。
【図16】カラー番号を振り直した後のキャラクタジェ
ネレータ(CG)の各プレーンのビット構成を表した図
である。
【図17】本発明のカラー番号振り直し処理の流れ図で
ある。
【図18】本発明におけるカラー番号使用頻度テーブル
の構成を示す図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G09G 5/02 G06F 15/44 5/38 15/68 310 H04N 1/41 15/72 310

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のプレーンで各ドットのカラー番号が
    指定されるパターンデータにより画面表示を行うコンピ
    ュータゲームにおけるパターンデータ形成方法におい
    て、前記複数プレーンで定義されたデータに対してカラ
    ー番号の使用頻度を求め、使用頻度の高い順に小さいカ
    ラー番号を振り直してパターンデータを再構成したもの
    をデータ圧縮することを特徴とするコンピュータゲーム
    画像表示におけるパターンデータ形成方法。
  2. 【請求項2】複数のプレーンで各ドットのカラー番号が
    指定されるパターンデータにより画面表示を行うコンピ
    ュータゲーム装置において、前記複数プレーンで定義さ
    れたデータに対してカラー番号の使用頻度を求め、使用
    頻度の高い順に小さいカラー番号を振り直してパターン
    データを再構成したものをデータ圧縮する手段を備えた
    ことを特徴とするコンピュータゲーム装置。
  3. 【請求項3】複数のプレーンで各ドットのカラー番号が
    指定されるパターンデータにより画面表示を行うコンピ
    ュータゲームにおけるパターンデータ形成方法におい
    て、前記複数プレーンで定義されたデータに対してカラ
    ー番号の使用頻度を求め、使用頻度の高い順に小さいカ
    ラー番号を振り直してパターンデータを再構成したもの
    をデータ圧縮するプログラムを記録したコンピュータ用
    記録媒体。
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