JP3028379B2 - 三次元コンピュータ図形記号発生器 - Google Patents

三次元コンピュータ図形記号発生器

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JP3028379B2
JP3028379B2 JP3123121A JP12312191A JP3028379B2 JP 3028379 B2 JP3028379 B2 JP 3028379B2 JP 3123121 A JP3123121 A JP 3123121A JP 12312191 A JP12312191 A JP 12312191A JP 3028379 B2 JP3028379 B2 JP 3028379B2
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ハネウエル・インコーポレーテッド
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S715/00Data processing: presentation processing of document, operator interface processing, and screen saver display processing
    • Y10S715/9763-D Icon

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、デジタル信号
処理アプリケーションに関し、特にデジタルマップシス
テムで使用するための三次元コンピュータ図形記号発生
器に関する。
【0002】
【従来の技術】最新のデジタルマップコンピュータシス
テム、特に、質感マッピングされた透視図を表示するこ
とができるデジタルマップコンピュータシステムは、三
次元記号類を発生する能力を必要とする。三次元記号類
のデータ構造は、デジタル地形変換パイプライン処理方
式と互換性をもっていなければならない。公知の記号発
生器はその性質が二次元であるため、三次元ワールド座
標空間で記号類を位置決めしない。また、公知の方法を
使用すると、二次元図形記号類をデジタルマップ表示に
重ね合わせることはできるが、深さに関して位置決めす
るのは不可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、記号アイコ
ンの総称三次元ライブラリ位置をデジタルマップシステ
ムに表示されるようなデジタル地形の三次元ワールド座
標系に変換する方法及び装置を提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の場合、記号の多
角形記述を、地形多角形を含むその他の多角形について
利用するのと同じ透視変換回路により変換することがで
きる。描出される記号の外観を変化させるために、記憶
されているライブラリ記号のデータ構造に属性をタグ付
けしても良い。多角形の各頂点は赤、緑及び青(RG
B)の色属性と、アルファ透明度係数、すなわち質感マ
ッピングアドレスとを有していても良い。それらの属性
によって、全体として1つのアイコンを構成する個々の
多角形面を変化させることができる。三次元描出はワー
ルド空間のどの場所に配置されても良いので、その結
果、適正な透視図が得られる。
【0005】本発明は、三次元図形記号を発生する装置
を提供する。各記号は、たとえば、X軸,Y軸及びZ軸
を有するデカルト座標系にあるデータ点に関連づけられ
た複数の多角形から構成される。頂点リストを記憶する
手段が含まれている。各記号を特徴づける頂点リストは
開始アドレスと、複数の頂点とを含み、各頂点はデータ
点からのXオフセット,Yオフセット及びZオフセット
から構成されている。各頂点には、面法線が割り当てら
れている。頂点を記憶する手段には、各記号にアイコン
ID基準数字を割り当てる手段が接続している。割り当
てる手段の出力端子には、開始アドレスに対しマッピン
グする手段がさらに接続している。マッピングする手段
はアイコンID基準数字を使用して、各記号の開始アド
レスを指示する。頂点リストを異なる座標系に変換する
手段は、マッピングする手段から頂点リストを受け取る
ように配置される。各記号をタイリングする手段は、変
換する手段から変換後の頂点リストを受け取るように配
置される。
【0006】
【実施例】そこで、図1に関して説明すると、図1に
は、本発明の一実施例において採用するような記号発生
器のブロック線図が示されている。記号発生器10はア
イコンIDレジスタ12と、マップROM14と、第1
のアップカウンタ16と、字体ROM18と、第2のア
ップカウンタ20と、オーバレイRAM22と、コント
ローラ24とを含む。レジスタ、読取り専用メモリ(R
OM)、アップカウンタ及びランダムアクセスメモリ
(RAM)22は市販のデジタル素子から構成されても
良い。コントローラ24は、当該技術では良く知られて
いるように、その他の素子を動作させるためのタイミン
グ、データの流れ及び他の制御パラメータを制御する。
データバス30はバス32を介してアイコンIDレジス
タ12に接続し、バス34を介して字体ROM18に接
続すると共に、バス分岐路36を介して第2のアップカ
ウンタ20に接続している。マップROM14は、この
実施例では8ビットコンジットであるコンジット38を
介してアイコンIDデータを受信する。この実施例で
は、アップカウンタ16はマップROM14からコンジ
ット40を介して15ビットのデータを受信する。字体
ROM18はアップカウンタ16からコンジット42を
介してデータを受信する。第2のアップカウンタ20は
コンジット44によりオーバレイRAM22の入力ポー
トADDRに接続している。オーバレイRAM22の出
力端子DOUT はバス分岐路34に接続している。アドレ
ス情報は、DSMプロセッサからアドレスを搬送するD
SM ADDRとラベル付けされた信号線からコンジッ
ト44に入力される。DSMプロセッサの1例は、譲受
人の同時係属出願第07/192,798号,「DIG
ITAL MAP SYSTEM」に詳細に説明されて
いる。記号データはDSMバスからオーバレイRAMの
データ入力ポート DIN に入力される。データはこのR
AMから信号線50に読み出される。
【0007】次に図2を参照すると、図2には、本発明
に従ってデジタルメモリデバイスに字体を記憶する方法
が示されている。本発明の説明を容易にするため、図示
の便宜上、全体としていくつかの例を挙げて本発明の原
理を示すが、下記の例は単に実例を示すという目的で取
り入れただけであり、本発明を限定するものではないこ
とは当業者には理解されるであろう。図2に示す例で
は、モデルの定義は北と東の各方向と、高さ座標系とに
対してなされていると仮定する。これらの座標と方向を
X座標,Y座標及びZ座標を有するデカルト座標系にそ
れぞれ対応させると有利であろう。図2の例ではA〜H
の文字で表されている各行は16ビット語を表す。Aの
行の第1のビットは使用されず、X座標についての2の
補数に15ビットが割り当てられている。同様に、Bの
行はA頂点のY座標に割り当てられ、2の補数の形態で
記憶されている。これはCの行のZ座標についても同じ
である。Cの行は最上位ビットとして多角形終わりビッ
トをさらに含む。Dの行は、字体終わりマーカーEOF
として使用される1つのビットと、それぞれがS/N
X,S/NY,S/NZを含む5ビットから成る3つの
面法線ベクトルとから構成されている。AからDの行
と、EからFの行はそれぞれ1組の頂点を構成する。す
なわち、それらは記憶されているアイコン又は記号の1
つの頂点を欠けるところなく表しているのである。各頂
点はアイコンの「基準」点からのXオフセット,Yオフ
セット及びZオフセットから構成されている。各頂点は
1つの面法線ベクトル、この例ではそのベクトルに割り
当てられた3つの5ビット値を有する。各字体文字に
は、0〜255の範囲のアイコンID基準数字が割り当
てられる。アイコンIDはアイコンIDレジスタ12に
記憶されて、マップROMをアドレッシングする。
【0008】たとえば、アイコンIDレジスタ12を介
して、各アイコンに割り当てられたアイコンID基準数
字はマップROM14をアドレッシングする。次に、マ
ップROMは、生成中のアイコンに関する字体ROM1
8内の頂点リストの開始アドレスを指示する。本発明の
1例では、アイコンは1個からN個の平面多角形から構
成され、頂点の連結性はリストの中の頂点の順序づけに
よって示唆される。この場合、「N」は1より大きい任
意の整数を表す。多角形の最後の頂点は、その頂点のZ
パラメータの最上位ビットを「1」とすることにより指
示される。アイコンの最後の多角形の最後の頂点の面パ
ラメータS/Nの最上位ビットは、処理中のアイコンに
関して最終頂点に達したことを指示するようにセットさ
れる。この例では、EOFは「1」と等しくなるように
セットされている。
【0009】次に、図3に関して説明する。図3では、
本発明の方法及び装置により生成される種類の三次元ア
イコンを立方体60として示している。デジタル表示を
行うため、立方体60は多角形P1,P2,P3,P4
及びP5から構成されるものとする。第6の面は解放し
たままである。5つの多角形はそれぞれ4つの頂点を有
する。図3Aに示すように、東方向、北方向及び高さ方
向にそれぞれ対応するX座標,Y座標及びZ座標を有す
る座標系に、この立方体を関連づける。基準点V1は座
標(0,0)を有するように選択されている。従って、
この例においては、多角形がモデル単位(mu)3つ分の
任意サイズの辺をもつと設定した場合、V2として示さ
れている第2の点は(0,0,3)の座標を有すること
になる。
【0010】次に図4を参照すると、アイコン60が字
体ROMに記憶される通りの形で示されている。アイコ
ンは一連の頂点セットV1,V2等々として記憶される
と共に、多角形の番号P1,P2・・・P5によってグ
ループ分けされている。先に説明した通り、各頂点セッ
トの最初の3行はX座標,Y座標及びZ座標を含み、第
4行は面法線S/NX1,S/NY1 及びS/NZ1 を含
む。ブロックにはアイコンIDレジスタ番号が与えら
れ、この番号によってマップROM14は多角形1,頂
点V1に示すような字体ROM18のアイコン開始アド
レスを指示する。
【0011】デジタルマップシステムに必要な三次元記
号モデルの種類を研究すると、2クラスのモデルが必要
であることがわかる。脅威ドームなどの第1のクラス
は、モデルデータベースに常駐している各頂点に個々の
面法線ベクトルを割り当てることを必要とする。これ
は、曲面表示の際のGOURAUDシェーディングを使
用しやすくする。第2のクラスの三次元記号モデルは各
多角形に1つの面法線を割り当てることのみを要求し、
この場合、1つの多角形は、立方体60を示している図
3の場合のように多数の頂点から構成されても良い。上
記の例からわかるように、立方体や角錐の面などの平坦
な面について、1つの多角形に1つの面法線を割り当て
なければならない。多角形ごとに1つの面法線を実現す
るときには、図2,図3及び図4を参照して先に説明し
た方式を変形して、各アイコンを2つの別個のファイル
でモデリングすることにより、これをきわめて容易に実
行できる。第1のリストは頂点・面法線リスト、すなわ
ちVSNリストと呼ばれ、第2のファイルは連結性マッ
プと呼ばれる。本発明のこの代替え実施例を図5に示
す。この場合、先に図4に関連して示したような頂点ご
との面法線の代わりに、記号中の各多角形の面ごとに1
つの面法線を使用している。2つの実施例の主な相違点
は、各頂点に個々の面法線が割り当てられないというこ
とである。その代わりに、面法線と頂点との関係は連結
性マップにより割り当てられる。
【0012】図5において、S/NA は必ずしも頂点1
に属していなくとも良いということに注意すべきであ
る。S/NA は、多数のモデル頂点を含む1つの多角形
全体に属していることも可能であろう。この例で採用し
ているように、1つの制約は、VSNリストの面放線は
連結性マップで使用される順序で現れなければならない
ということである。その他の方式の変更には、C,G及
びKの列に示すように、Zパラメータの最上位ビットに
埋め込まれている多角形終わりビット(EOP)を放棄
することがある。本発明のこの面によれば、多角形終わ
りビットの代わりに頂点終わりインジケータビット(E
OV)を使用する。各面法線パラメータの最上位ビット
は、整合する面法線がVSNリストに含まれる最後の面
法線であるか否かを指示する。このビットは面法線終わ
り(EOSN)により表される。VSNリストにEOV
又はEOSNインジケータビットが現れた場合、そのビ
ットは、それに対応するデータの型(すなわち、頂点又
は面法線)が処理中のアイコンについては完了している
ことを示す。残るデータの型は、完全に読み取られるま
で、VSNリストの引き続く記述場所に現れる。EOS
NとEOVの双方が現れたならば、アイコンのVSNリ
ストの情報は全て読み取られたということになる。そこ
で、新たなアイコンを処理できる。
【0013】本発明の一実施例では、VSNリストは総
称ライブラリアイコンの相対頂点位置を含む。さらに、
VSNリストは16ビットの面法線と、1ビットの多角
形終わりフラグと、1ビットの記号終わりフラグとを含
む。テーブルは32K×16ビットである。任意の1つ
のアイコンと関連させることができる頂点は512個ま
でである。連結性マップは記号の頂点の連結性情報を含
む。この情報を保持するのは64K×12ビットのテー
ブルである。
【0014】次に、図11に関して説明する。図11
は、本発明により採用されるような基本的な三次元記号
発生装置を概略的に示すブロック線図である。記号発生
装置は記号発生器10と、第1及び第2の幾何学アレイ
プロセッサ100と、タイラ102とから構成される。
幾何学アレイプロセッサは、譲受人の同時係属出願
「HIGH SPEED PROCESSOR FOR
DIGITAL SIGNAL PROCESSIN
G」(米国特許出願第514685号,1990年4月
26日出願)に記載されているような高速数値プロセッ
サから構成されているのが好ましい。タイラは、第1及
び第2の幾何学アレイプロセッサから信号線101及び
103を介してデータを受信する第2のアイコンIDレ
ジスタ104を含む。このレジスタの出力端子は信号線
105によりマップROM106に接続している。マッ
プROM106は信号線107により第3のアップカウ
ンタ108に接続している。第3のアップカウンタ10
8は、連結性リストを記憶している連結性ROM110
に信号線109を介して接続している。連結性ROM1
10の出力は、信号線111及び113により第4のア
ップカウンタ112へ搬送される。アップカウンタ11
2の出力は、頂点ごとのRGBデータ、すなわち、赤,
緑,青のデータを記憶しているRAM116のアドレス
入力端子へ信号線124を介して伝送される。第5のア
ップカウンタ114は信号線128を介して連結性RO
M110の出力端子に接続している。このアップカウン
タ114の出力は、透視変換後のX′座標,Y′座標及
びZ′座標を記憶している緩衝RAM118のアドレス
入力端子へ信号線126を介して伝送される。
【0015】出願人の同時係属出願(米国特許出願第5
14598号(米国特許第5179638号))に記載さ
れているデジタルマップシステムで使用するような三次
元図形記号発生器の一実施例においては、VSNリスト
は三次元記号発生器の電子回路に入っている。また、連
結性マップは、タイラの電子回路をも含む回路基板にあ
る。
【0016】2つの幾何学アレイプロセッサ(GAP)
100は並行して動作する。VSNリストにデータを配
列しておくと、一方のGAPに頂点を供給し、他方に面
法線を供給することが可能である。この場合、面法線情
報はRGB情報と共にGAP2へ送信され、X,Y,Z
座標はGAP1へ送信される。次に、2組のデータは並
行処理されるので、2つの演算の結果はタイラに同時に
ロードされることになる。処理の進みかたは譲受人の同
時係属出願(書類番号88514及び89277)に記
載してある通りである。尚、連結性マップのアドレッシ
ングのために、アイコンID基準数字はGAPを介して
タイラに供給されなければならない。
【0017】次に図6及び図7に関して説明すると、本
発明の上述の別の面を採用する字体の1例が示されてい
る。図7は、頂点Dを基準点とする頂点A〜Hを有する
立方体70を示す。アイコンは、底面が開いた5面の3
×3×3立方体70である。VSNリストでは、アイコ
ンはAAの行から始まり、ZZの行で終わる。AA,B
B及びCCの行は、この場合には(−3,0,+3)で
ある頂点Aに関する座標情報を含む。多角形ABCDの
X,Y及びZに関する面法線は、DDの行に示すように
(0,−1,0)である。頂点終わりEOVの列はCC
の行のMSB,すなわちビット15を占め、リスト中に
さらに頂点があることを指示するために、「0」にセッ
トされている。EOSNビットはDDの行のビット15
を占め、ZZの行の頂点Hを除く全ての頂点について
「0」にセットされている。ZZの行では、ビット15
は、面法線リストの終わりをマークするために「1」に
セットされている。同様に、頂点BはEE,FF及びG
Gの行により表されており、多角形BHEDに関する面
法線はHHの行に記憶されている。
【0018】記号がGAP1により処理されるにつれ
て、変換後のXYZ頂点データは、アドレス0から始ま
って順にX′Y′Z′RAM118にロードされる。V
SNリストのS/Nデータは変換された後に、GAP2
から太陽角度陰影づけ赤出力,緑出力,青出力を発生す
るために使用される。このデータはRGB RAM11
6にアドレス0から順にロードされる。アイコンIDは
GAP1を介して供給されて、連結性マップROM11
0にある正しい連結性マップを選択するために使用され
る。次に、字体終わり(EOF)ビットが現れるまで、
連結性マップ(図8を参照)が順次アドレッシングされ
る。連結性マップのデータの12の最下位ビットは、
X′Y′Z′RAM118を直接アドレッシングするた
めに使用される。X′Y′Z′RAMから読み出された
それぞれのX′Y′Z′に割り当てられるRGB値は、
RGB RAMのポインタの値によって決まる。当初、
このポインタは記号ごとに「0」にセットされている。
連結性データの中で色進め(AC)ビットが現れるたび
に、正しいアクセスが終了したとき、ポインタは1だけ
進められる。このポインタを使用すると、連結性リスト
を異なる方式で符号化することにより、頂点又は多角形
に独自のRGB値に割り当てることが可能である。しか
しながら、VSNリストの符号化方式は連結性マップが
どのように符号化されるかを決定することに注意すべき
である。記号の中のそれぞれの頂点を独自の色で着色す
べき場合には、VSNリスト中の各頂点は対応するS/
Nを有していなければならない。すなわち、頂点の数は
面法線ベクトルの数と等しい。記号の中の多角形境界線
は、連結性マップデータに符号化された多角形終わり
(EOP)ビットにより指示される。連結性マップRO
M110の符号化の1例を図8に示す。ACビット,E
OFビット及びEOPビットは明確に識別されている。
【0019】図9は、RGB RAM116におけるデ
ータ記憶方式を示す。各RGB値はX′Y′Z′RAM
から読み出されたX′Y′Z′のそれぞれに割り当てら
れる独自の値を有し、その値はRGB RAMへのポイ
ンタの値によって決まる。図10は、X′Y′Z′RA
M118におけるデータ記憶方式を示し、変換後の頂
点、すなわち、この例ではA′,B′,C′からH′が
記憶されている。
【0020】次に図12に関して説明する。図12は、
譲受人の名称「METHOD AND APPARAT
US FOR GENERATING A TEXTU
REMAP RERSPECTIVE VIEW」によ
る同時係属出願(米国特許出願第514598号(米国
特許第5179638号))に記載されているようなデ
ジタルマップシステムの中に記号発生器10がどのよう
に配置されるかを示すデジタルマップシステムの部分ブ
ロック線図である。システムはデジタルメモリ装置(D
MU)209と、DMUインタフェース250とIC/
DE252と、エレベーションキャッシュメモリ254
と、形状アドレス発生器212と、DSMコントローラ
201と、質感用エンジン230と、描出用エンジン2
34と、表示用メモリ242と、ビデオ発生器246
と、記号発生器10と、幾何学用エンジン100と、タ
イリング用エンジン102とを含む。
【0021】図12に示すシステムにおいては、三次元
記号発生器10は下記のタスクを実行する: 1.モデル/ワールド変換係数をGAPに導入する。 2.幾何学用エンジンと共動して、ワールド/スクリー
ン変換マトリクスをモデル/ワールド変換マトリクスと
乗算し、モデル/スクリーン変換マトリクスを形成す
る。このマトリクスは、モデル/ワールド変換マトリク
スに重ねて記憶される。 3.幾何学用エンジンと共動して、モデル/スクリーン
変換マトリクスを頂点リストからの記号の各点に適用
し、総称アイコンを特定の記号に変換するように動作す
る。 4.タイリング用エンジンで連結性リストを処理し、ス
クリーン多角形を形成し、それらを描出用エンジンに供
給する。
【0022】本発明の1つの面においては、記号発生器
のデータベースは頂点リストのライブラリと、64Kバ
イトのオーバレイRAMと、連結性リストとから構成さ
れる。18KバイトまでのDFAD(すなわち、キャッ
シュシャドウRAM×9つのバッファセグメントからの
2Kバイトの表示リスト)が人工地物処理のためにオー
バレイRAMにロードされる。メモリの残る部分はゲー
ム領域全体についての脅威/知能ファイルと使命計画フ
ァイルを保持している。オーバレイRAMはDSMプロ
セッサから制御バスを介して脅威ファイル及び使命計画
ファイルをロードされる。形状アドレス発生器(SHA
G)212はDFADファイルをロードする。記号ライ
ブラリは構成バスを介して更新される。
【0023】このシステムでは、空中フォーマットの通
路を実現しても良い。この通路は非行経路を目的とする
ワイヤフレームトンネル又は高架路床から構成される。
ワイヤフレームトンネルは、タイリング用エンジンによ
り生成される一連の互いに連結する透明な矩形から構成
されており、その縁部しか見えない(ワイヤメッシ
ュ)。あるいは、多角形をワールド座標で計算し、使命
計画ファイルに記憶しても良い。路床は、同じように、
指定通路に沿ってタイラにより生成される複数の多角形
から構成されている。いずれの場合にも、幾何学用エン
ジンはそれらの多角形をオブジェクトスペース(すなわ
ち、ワールド座標系)からスクリーンスペースに変換し
なければならない。その後、変換後の頂点は描出用エン
ジンに供給される。トンネル多角形及び路床多角形のパ
ラメータ(たとえば、高さ,幅,頻度)はプログラム可
能である。
【0024】発生される記号の別の例は中間地点フラグ
である。中間地点フラグは、透視図として描出される垂
直標尺上の透明又は半透明の三角形から構成されるマー
カーである。中間地点フラグアイコンは記号発生器によ
り使命計画ファイルからのマクロとして発生される。あ
るいは、アイコンを多角形としてあらかじめ計算し、記
憶しておいても良い。幾何学用エンジンは記号発生器か
ら頂点を受け取り、それらの頂点について透視変換を実
行する。幾何学用エンジンはフラグ標尺の多角形と、英
数字記号の基準化字体呼び出しとを描出用エンジンに供
給する。平面図フォーマットは内側に数字が入った円か
ら構成され、幾何学用エンジンを介して供給される。
【0025】DFADデータ処理は、所定のバッファセ
グメントについて可能である32K個の点を256個以
下の多角形にマッピングする一般化多角形描出器から構
成される。次に、それらの多角形は描出用エンジンに供
給される。この方法は同じ画素について地形及びDFA
Dを冗長性をもって描出しても良いが、個々の特徴のデ
クラッタを容易に行う。別の方式はDFADをラスター
化し、地形を着色するために質感ワープ機能を使用す
る。これにより、個々の特徴をデクラッタするのは不可
能であるが、分類(色ごとに)するだけである。散在す
るオーバレイ領域における地形色の透き通しは、透明色
コード(スクリーンドア効果)により処理されるであろ
う。垂直性は達成されない。地形データを処理するのに
有用な方法の1つは、譲受人の同時係属出願(書類番号
89277)に記載されている。
【0026】本発明を採用するデジタルマップシステム
の一実施例では、空中,線及び点の各特徴には298の
カテゴリーがある。線特徴はインタレースストロービン
グ阻止のために二重線に拡張されなければならない。点
特徴は、拡張のために記号発生器が使用できる長さ,幅
及び高さを含む。典型的な湖は900個の頂点を含み、
任意の走査線で描出するための10から20の活動縁部
を発生する。頂点の数は512に限定されている。1:
250Kバッファセグメントの場合、表示リストは64
Kバイトである。任意の特徴は32Kの頂点を有するこ
とが可能であろう。
【0027】DFADの場合、バッファセグメントDT
EDごとに2Kバイトまでの表示リストが収容される。
DSM201は、SHAGのオーバレイRAMにおいて
ビットをトグルすることにより、クラッタ/デクラッタ
のためにクラス又は個々の特徴にタグ付けすることがで
きる。
【0028】記号発生器は、描出用エンジンに供給され
るマクロ及び原始図形をさらに処理する。それらの原始
図形には線,弧,英数字及び二次元記号類がある。描出
用エンジンはそれらの原始図形を描出し、エイリアシン
グを防止した画素を出力する。GAPS100はそれら
の多角形を変換して、描出用エンジン234に供給す
る。完全な4×4オイラー変換が実行される。マクロ命
令が与えられると、記号発生路は描出用エンジンに対し
原始図形を発生する。このモードは平面図でのみ動作
し、二次元記号を実現する。本発明が特定の字体に限定
されないことは当業者には明白であろう。
【0029】三次元記号類は観察ボリュームへのクリッ
ピングという問題を提起する。粗クリップはキャッシュ
メモリのDSMによりスキャンアウトの時点で処理され
る。たとえば、脅威ドームの底面は観察ボリュームのキ
ャッシュへの正投影の外側に位置するが、それでもな
お、そのドームの一部はスクリーン上で見えるように終
わっていることがある。従来の実現方法によれば、タイ
リング、変換、観察ボリュームへのクリッピング(新た
な多角形を生成する)及び描出の各機能を実行する。記
号全体の包含を保証するために、粗クリップ境界は観察
ボリュームの周囲でキャッシュメモリにおいて実現され
る。回避すべき動きを伴う異常は、記号類をフレーム境
界でフレームの内外に時折出現させたり、消滅させたり
することである。スクリーンに対する精密クリップは下
流側で描出用エンジンにより実行される。描出されるス
クリーンの周囲には4Kの境界がある。この境界の外に
出ると、記号は描出されない。このため、余分な描出は
クリッピングによって除去されることになる。
【0030】一実施例においては、脅威ドームを円錐を
逆にした形で図形表示される。脅威/知能ファイルは、
特定の脅威に変換すべき総称モデルに関する場所とスケ
ーリング係数を含む。タイリング用エンジンは頂点間の
連結性情報を含み、平坦な多角形を生成する。脅威多角
形は、メッシュ,不透明,ドット,透明などの様々な観
察パラメータと共に、描出用エンジンに供給される。
【0031】経緯線網は、地図上には透視図としてワー
プされる緯度線及び経度線,UTMクリックなどを表
す。記号発生器はそれらの線を発生する。スクリーン中
を飛び動くカーソル記号も記号発生器により生成され
る。
【0032】総称脅威記号は、図示したシステムの三次
元記号発生ライブラリにモデル化されて記憶されてい
る。位置,脅威範囲及び角度脅威図などのパラメータは
マクロ呼び出しとして記号発生器に供給される(コンパ
スローズと同様)。記号発生器は、脅威場面ごとに、総
称モデルを変更し且つそれを地形データベースのワール
ド座標系の中に配置するためにそれらのパラメータを使
用することにより、多角形リストを作成する。多角形は
透視図パイプラインにより変換されて、スクリーンスペ
ース内に描出される。それらの多角形は脅威円錐の外側
エンベロープのみを形成する。
【0033】特許法に準拠すると共に、当業者がこの新
規な原理を適用し、そのような特殊化した構成要素を必
要に応じて構成し且つ使用するために必要である情報を
当業者に提供するために、本発明をかなり詳細に説明し
た。しかしながら、本質的に異なる機器や装置によって
も本発明を実施できることと、機器の詳細と動作手順の
双方について、本発明の範囲から逸脱せずに様々な変形
が可能であることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例で採用する三次元記号発生器
のブロック線図。
【図2】本発明に従ってデジタルメモリデバイスに字体
を記憶する方式を示す図。
【図3】本発明の方法によりモデル化される記号の1例
を示す図。
【図3A】本発明により使用する基準のフレームの1例
を示す図。
【図4】本発明の1つの面を使用して処理される頂点リ
ストの1例を示す図。
【図5及び図6】本発明の別の面において採用する頂点
リスト及び面法線リストの例を示す図。
【図7】本発明の1つの面によりモデル化される立方体
の1例を示す図。
【図8】本発明の別の面により採用する連結性マップを
示す図。
【図9】本発明の1つの面により採用するRGB RA
Mのデータ記憶方式を概略的に示す図。
【図10】本発明の1つの面により採用するX′Y′
Z′RAMにおける変換後の座標データのデータ記憶方
式を概略的に示す図。
【図11】本発明により採用する基本的な三次元記号発
生装置を概略的に示すブロック線図。
【図12】本発明により採用するデジタルマップシステ
ムの部分ブロック線図。
【符号の説明】
10 記号発生器 12 アイコンIDレジスタ 14 マップROM 16 第1のアップカウンタ 18 字体ROM 20 第2のアップカウンタ 24 コントローラ 100 幾何学アレイプロセッサ 102 タイラ 104 アイコンIDレジスタ 106 マップROM 108 第3のアップカウンタ 110 連結性ROM 112 第4のアップカウンタ 114 第5のアップカウンタ 116 RGB緩衝RAM 118 X′Y′Z′緩衝RAM
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−82178(JP,A) 特開 昭63−131270(JP,A) 特開 昭63−136174(JP,A) 特開 昭64−67686(JP,A) 特開 昭62−72275(JP,A) W.M.ニューマンほか「マグロウヒ ル コンピュータ シリーズ 対話型コ ンピュータグラフィックス ▲II ▼」,マグロウヒルブック株式会社,昭 和59年9月10日発行,p.133−170 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 11/00 - 17/50

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 三次元図形記号を発生する装置におい
    、 (a) 発生したい記号を含む複数の記号を特徴づける頂
    点リストを格納する頂点リスト格納手段(18)を備え、記
    号のそれぞれは、基準点を有するとともに、複数の多角
    形からなっており、多角形のそれぞれは、前記頂点リス
    ト内の複数の頂点で構成され、頂点のそれぞれは、前記
    基準点からのXオフセット,YオフセットおよびZオフ
    セットで表され、前記頂点リストには各記号の開始アド
    レスが含まれており、各記号には、その記号を構成する
    多角形それぞれの頂点のリストを含む連結性マップが含
    まれており; (b) 選択した記号のアイコンID基準数字を記憶する
    第1のレジスタ手段(12)を備え; (c) この第1のレジスタ手段(12)に結合されて、選択
    された記号の頂点リストを、選択した記号のアイコンI
    D基準数字を使用して前記頂点リスト格納手段における
    当該選択された記号の頂点リストの開始アドレスを指示
    することによって、マップする第1のメモリ手段(14)を
    備え; (d) マップされた頂点リストをスクリーン座標系に変
    換する変換手段(100)を備え、この変換手段は、前記第
    1のメモリ手段によって指示される開始アドレスで始ま
    るマップされた頂点リストを前記頂点リスト格納手段か
    ら受けるとともに、前記第1のレジスタ手段から選択さ
    れた記号のアイコンIDを受け; (e) 前記変換手段から変換された頂点リストを受け
    て、選択された記号をタイリングするタイリング手段(1
    02) を備え、このタイリング手段は(i) 前記変換手段に結合され、アイコンID基準数字
    を記憶してそれを送出する出力を持つ第2のレジスタ手
    段(104) と(ii) この第2のレジスタ手段から受けるアイコンID
    基準数字を用いて、選択された記号の連結性マップの開
    始アドレスへマップし、記号の連結性マップの開始アド
    レスを指示する第2のメモリ手段(106) と(iii) この第2のメモリ手段から選択された記号の連結
    性マップの開始アドレスを受けて、選択された記号の連
    結性マップのアドレスを与えるアドレス設定手段(108)
    (iv) このアドレス設定手段に結合されてそれから受け
    る、選択された記号の連結性マップのアドレスに応じ
    て、選択された記号の連結性マップを読み出せる第3の
    メモリ手段(110)とを有していることを特徴とする三次
    元図形記号を発生する装置
  2. 【請求項2】頂点リストを格納する頂点リスト格納手段
    と,第1のレジスタ手段と,第1のメモリ手段と,座標
    変換手段と,タイリング手段とを備えるデジタル処理に
    あって、三次元図形記号を発生する方法において(a) 前記頂点リスト格納手段(18)を用いて、発生した
    い記号を含む複数の記号を特徴づける頂点リストを格納
    するステップを備え、記号のそれぞれは、基準点を有す
    るとともに、複数の多角形からなっており、多角形のそ
    れぞれは、前記頂点リスト内の複数の頂点で構成され、
    頂点のそれぞれは、前記基準点からのXオフセット,Y
    オフセットおよびZオフセットで表され、前記頂点リス
    トには各記号の開始アドレスが含まれており、各記号に
    は、その記号を構成する多角形それぞれの頂点のリスト
    を含む連結性マップが含まれており(b) 前記第1のレジスタ手段(12)を用いて、選択した
    記号のアイコンID基準数字を記憶するステップを備
    (c) 前記第1のメモリ手段(14)を用いて、選択された
    記号の頂点リストを、選択した記号のアイコンID基準
    数字を使用して前記頂点リスト格納手段における当該選
    択された記号の頂点リストの開始アドレスを指示するこ
    とによって、マップするステップを備え(d) 前記座標変換手段(100) を用いてマップされた頂
    点リストをスクリーン座標系に変換し、前記座標変換手
    段に、前記第1のレジスタ手段から選択された記号のア
    イコンIDを受けさせるステップを備え(e) 前記タイリング手段(102) を用いて、前記座標変
    換手段からの変換された頂点リストを受けさせて、選択
    された記号をタイリングするステップを備え、このタイ
    リングするステップは(i) 前記座標変換手段から、選択された記号のアイコ
    ンID基準数字を受 (ii) 第2のメモリ手段(106) を用いて、受けたアイコ
    ンID基準数字に基づいて選択された記号の連結性マッ
    プへマップし、記号の連結性マップの開始アドレスを指
    し、(iii) 前記第2のメモリ手段から、選択された記号の連
    結性マップの開始アドレスを受け、続くアドレスを順次
    に発生して、選択された記号の連結性マップのアドレス
    を発生し(iv) 選択された記号の連結性マップについての開始ア
    ドレスを含むアドレスの受信に応じて、選択された記号
    の連結性マップを読み出すサブステップを含むことを特
    徴とする三次元図形記号を発生する方法
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5341483A (en) * 1987-12-22 1994-08-23 Kendall Square Research Corporation Dynamic hierarchial associative memory
US5822578A (en) * 1987-12-22 1998-10-13 Sun Microsystems, Inc. System for inserting instructions into processor instruction stream in order to perform interrupt processing
US5055999A (en) 1987-12-22 1991-10-08 Kendall Square Research Corporation Multiprocessor digital data processing system
US5761413A (en) * 1987-12-22 1998-06-02 Sun Microsystems, Inc. Fault containment system for multiprocessor with shared memory
US5355314A (en) * 1990-03-26 1994-10-11 Hammond Incorporated Method and apparatus for automatically generating symbol images against a background image without collision utilizing distance-dependent attractive and repulsive forces in a computer simulation
US5371840A (en) * 1990-04-26 1994-12-06 Honeywell Inc. Polygon tiling engine
US6643656B2 (en) * 1991-07-31 2003-11-04 Richard Esty Peterson Computerized information retrieval system
CA2078312A1 (en) 1991-09-20 1993-03-21 Mark A. Kaufman Digital data processor with improved paging
CA2078315A1 (en) * 1991-09-20 1993-03-21 Christopher L. Reeve Parallel processing apparatus and method for utilizing tiling
CA2078310A1 (en) * 1991-09-20 1993-03-21 Mark A. Kaufman Digital processor with distributed memory system
US5561745A (en) * 1992-10-16 1996-10-01 Evans & Sutherland Computer Corp. Computer graphics for animation by time-sequenced textures
US5535403A (en) * 1993-04-12 1996-07-09 International Business Machines Corporation Method and apparatus for displaying clusters on a computer network
JPH07146952A (ja) * 1993-11-22 1995-06-06 Konami Kk 3次元画像処理装置
US5857066A (en) * 1994-12-30 1999-01-05 Naturaland Trust Method and system for producing an improved hiking trail map
US5621906A (en) * 1995-02-13 1997-04-15 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Perspective-based interface using an extended masthead
US5548692A (en) * 1995-02-21 1996-08-20 Eastman Kodak Company Method for layout of arbitrarily sized and shaped icons in a display
US5630043A (en) * 1995-05-11 1997-05-13 Cirrus Logic, Inc. Animated texture map apparatus and method for 3-D image displays
US5737553A (en) * 1995-07-14 1998-04-07 Novell, Inc. Colormap system for mapping pixel position and color index to executable functions
US5678015A (en) * 1995-09-01 1997-10-14 Silicon Graphics, Inc. Four-dimensional graphical user interface
US5927373A (en) * 1996-10-24 1999-07-27 The Procter & Gamble Company Method of constructing fully dense metal molds and parts
US5906781A (en) * 1996-10-24 1999-05-25 The Procter & Gamble Company Method of using thermally reversible material to form ceramic molds
US7190362B1 (en) * 1998-01-20 2007-03-13 Nicholas Baker System and method for organizing data for a 3-dimensional graphics pipeline
US6003036A (en) * 1998-02-12 1999-12-14 Martin; Michael W. Interval-partitioning method for multidimensional data
JP4313462B2 (ja) * 1999-04-26 2009-08-12 株式会社トプコン 画像形成装置
US6272498B1 (en) * 1999-07-22 2001-08-07 Lucent Technologies Inc. Method for partitioning multi-dimensional data sets into rectangular partitions
US20040027394A1 (en) * 2002-08-12 2004-02-12 Ford Global Technologies, Inc. Virtual reality method and apparatus with improved navigation
KR100736078B1 (ko) 2005-10-27 2007-07-06 삼성전자주식회사 3차원 모션 그래픽 유저 인터페이스, 이를 제공하는 장치및 방법
EP2104930A2 (en) 2006-12-12 2009-09-30 Evans & Sutherland Computer Corporation System and method for aligning rgb light in a single modulator projector
US8549439B2 (en) * 2007-10-05 2013-10-01 Autodesk, Inc. Viewport overlays to expose alternate data representations
US8358317B2 (en) 2008-05-23 2013-01-22 Evans & Sutherland Computer Corporation System and method for displaying a planar image on a curved surface
US8702248B1 (en) 2008-06-11 2014-04-22 Evans & Sutherland Computer Corporation Projection method for reducing interpixel gaps on a viewing surface
US8077378B1 (en) 2008-11-12 2011-12-13 Evans & Sutherland Computer Corporation Calibration system and method for light modulation device
WO2011014040A2 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and device for creation of integrated user interface
US8740754B2 (en) * 2010-01-11 2014-06-03 Larry D. Miller Adaptive exercise device
US9641826B1 (en) 2011-10-06 2017-05-02 Evans & Sutherland Computer Corporation System and method for displaying distant 3-D stereo on a dome surface
CN104461478A (zh) * 2013-09-13 2015-03-25 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 三次元云端离线编程系统及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5016192A (en) * 1985-09-10 1991-05-14 Sony Corporation Videotex terminal with a memory for storing plural picture frames
US4811241A (en) * 1986-01-21 1989-03-07 International Business Machines Corporation Clipping of fixed character strings in a graphics system
US4862392A (en) * 1986-03-07 1989-08-29 Star Technologies, Inc. Geometry processor for graphics display system
US4967375A (en) * 1986-03-17 1990-10-30 Star Technologies, Inc. Fast architecture for graphics processor
US4985855A (en) * 1987-08-24 1991-01-15 International Business Machines Corp. Method for producing installation instructions for three dimensional assemblies
US4888712A (en) * 1987-11-04 1989-12-19 Schlumberger Systems, Inc. Guardband clipping method and apparatus for 3-D graphics display system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
W.M.ニューマンほか「マグロウヒル コンピュータ シリーズ 対話型コンピュータグラフィックス ▲II▼」,マグロウヒルブック株式会社,昭和59年9月10日発行,p.133−170

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Publication number Publication date
US5226109A (en) 1993-07-06
CA2038915C (en) 2002-08-20
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JPH05120448A (ja) 1993-05-18
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DE69127650D1 (de) 1997-10-23
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CA2038915A1 (en) 1991-10-27

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