JP3099940B2 - ３次元グラフィックス制御装置 - Google Patents
３次元グラフィックス制御装置Info
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
- G06T15/005—General purpose rendering architectures
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元コンピュー
タグラフィックスに関し、特に３次元グラフィックス制
御装置に関するものである。
タグラフィックスに関し、特に３次元グラフィックス制
御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、３次元コンピュータグラフィック
スを高速に処理し、リアルタイムで表示する要求が高ま
っている。
スを高速に処理し、リアルタイムで表示する要求が高ま
っている。
【０００３】基本的なアルゴリズムは、日経コンピュー
タグラフィックス１９９３年１１月号１１８〜１２２ペ
ージに示されている。この文献においては、全体の処理
の内容により、図９に示すように、ジオメトリアクセラ
レータ９０８とラスタライザ９０９に大きく分けてい
る。ジオメトリアクセラレータ９０８には、視野座標系
への変換９０１、ライティング９０２、クリップ座標系
への変換９０３、クリッピング９０４、ウィンドウ座標
系への変換９０５の処理が含まれ、ラスタライザ９０９
には、ラスタライゼーション９０６、ピクセルオペレー
ション９０７の処理が含まれる。
タグラフィックス１９９３年１１月号１１８〜１２２ペ
ージに示されている。この文献においては、全体の処理
の内容により、図９に示すように、ジオメトリアクセラ
レータ９０８とラスタライザ９０９に大きく分けてい
る。ジオメトリアクセラレータ９０８には、視野座標系
への変換９０１、ライティング９０２、クリップ座標系
への変換９０３、クリッピング９０４、ウィンドウ座標
系への変換９０５の処理が含まれ、ラスタライザ９０９
には、ラスタライゼーション９０６、ピクセルオペレー
ション９０７の処理が含まれる。
【０００４】これらの処理において処理時間のかかるラ
スタライザ９０９をハードウェア化することは、全体の
処理時間を軽減することに効果的である。
スタライザ９０９をハードウェア化することは、全体の
処理時間を軽減することに効果的である。
【０００５】このラスタライザ９０９のピクセルオペレ
ーション９０７をＤＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｉｆｆｅ
ｒｅｎｔｉａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒ）方式を用いてハー
ドウェア化し、Ｚバッファ法に適用した例が、特開平５
−２１０７４４号に示されている。
ーション９０７をＤＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｉｆｆｅ
ｒｅｎｔｉａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒ）方式を用いてハー
ドウェア化し、Ｚバッファ法に適用した例が、特開平５
−２１０７４４号に示されている。
【０００６】この特開平５−２１０７４４号記載の従来
例は、ソフトウェアによってラスタライゼーション９０
６までの処理を行い、スパンの位置、色、色の傾き、Ｚ
値、Ｚ値の傾きを算出し、その後のピクセルオペレーシ
ョン９０７をハードウェアを用いて行う方式である。
例は、ソフトウェアによってラスタライゼーション９０
６までの処理を行い、スパンの位置、色、色の傾き、Ｚ
値、Ｚ値の傾きを算出し、その後のピクセルオペレーシ
ョン９０７をハードウェアを用いて行う方式である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平５
−２１０７４４号記載の従来例の方式においては、ピク
セルオペレーション９０７をハードウェア化している
が、ラスタライゼーション９０６をソフトウェアで行わ
なければならず、処理時間の軽減が効率的に行われない
という問題が残っていた。
−２１０７４４号記載の従来例の方式においては、ピク
セルオペレーション９０７をハードウェア化している
が、ラスタライゼーション９０６をソフトウェアで行わ
なければならず、処理時間の軽減が効率的に行われない
という問題が残っていた。
【０００８】本発明の目的は、スパンの開始位置、幅、
色、色の変化率等を算出するラスタライゼーションの処
理の一部であるＤＤＡ処理とピクセルオペレーションを
ハードウェア化することにより、処理時間をより軽減す
ることができる３次元グラフィックス制御装置を提供す
ることにある。
色、色の変化率等を算出するラスタライゼーションの処
理の一部であるＤＤＡ処理とピクセルオペレーションを
ハードウェア化することにより、処理時間をより軽減す
ることができる３次元グラフィックス制御装置を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明方式においては、
スパンの開始位置、幅、色、色の変化率等を算出するラ
スタライゼーション９０６の処理の一部であるＤＤＡ方
式による処理もハードウェア化することにより、より効
果的な処理時間の軽減を行う。
スパンの開始位置、幅、色、色の変化率等を算出するラ
スタライゼーション９０６の処理の一部であるＤＤＡ方
式による処理もハードウェア化することにより、より効
果的な処理時間の軽減を行う。
【００１０】即ち、本発明によれば、三角形の頂点をＹ
座標の大きいものから頂点１、頂点２、頂点３とし、頂
点２を含むＸ座標に平行な直線で分割される頂点１、頂
点２を含む三角形を上三角形、頂点２、頂点３を含む三
角形を下三角形とし、頂点１と頂点３を含む辺を辺Ａと
するとき、優先順位法を用いる３次元コンピュータグラ
フィックスシステムにおいて、ソフトウェアからの三角
形情報を受け取るレジスタと、Ｙ方向の座標を計算する
カウンタと、前記辺ＡのＸ方向の開始位置を計算するＸ
方向開始位置加算器と、Ｘ方向の幅を計算し、前記上三
角形と前記下三角形の変化分を変更する機構を持ったＸ
方向幅加算器と、色のＲ成分を計算するＲ加算器と、色
のＧ成分を計算するＧ加算器と、色のＢ成分を計算する
Ｂ加算器と、フレームメモリの制御を行うメモリコント
ローラと、１ライン分の容量を持ち、前記Ｒ加算器より
出力されるＲ成分、前記Ｇ加算器より出力されるＧ成
分、前記Ｂ加算器より出力されるＢ成分を格納するライ
ンバッファと、前記ラインバッファを制御するラインバ
ッファコントローラと、システム全体の制御を行うシー
ケンサとを有することを特徴とする３次元グラフィック
ス制御装置が得られる。
座標の大きいものから頂点１、頂点２、頂点３とし、頂
点２を含むＸ座標に平行な直線で分割される頂点１、頂
点２を含む三角形を上三角形、頂点２、頂点３を含む三
角形を下三角形とし、頂点１と頂点３を含む辺を辺Ａと
するとき、優先順位法を用いる３次元コンピュータグラ
フィックスシステムにおいて、ソフトウェアからの三角
形情報を受け取るレジスタと、Ｙ方向の座標を計算する
カウンタと、前記辺ＡのＸ方向の開始位置を計算するＸ
方向開始位置加算器と、Ｘ方向の幅を計算し、前記上三
角形と前記下三角形の変化分を変更する機構を持ったＸ
方向幅加算器と、色のＲ成分を計算するＲ加算器と、色
のＧ成分を計算するＧ加算器と、色のＢ成分を計算する
Ｂ加算器と、フレームメモリの制御を行うメモリコント
ローラと、１ライン分の容量を持ち、前記Ｒ加算器より
出力されるＲ成分、前記Ｇ加算器より出力されるＧ成
分、前記Ｂ加算器より出力されるＢ成分を格納するライ
ンバッファと、前記ラインバッファを制御するラインバ
ッファコントローラと、システム全体の制御を行うシー
ケンサとを有することを特徴とする３次元グラフィック
ス制御装置が得られる。
【００１１】また、本発明によれば、頂点１のＸ座標、
頂点１のＹ座標、頂点１を含むスパンのＸ方向の幅、三
角形のＹ方向の幅、辺Ａの開始位置のＸ方向の変化分、
頂点２のＹ座標、上三角形のＸ方向の幅の変化分、下三
角形のＸ方向の変化分、頂点１の色のＲ成分の値、頂点
１の色のＧ成分の値、頂点１のＢ成分の値、辺Ａ上での
Ｒ成分の変化分、辺Ａ上でのＧ成分の変化分、辺Ａ上で
のＢ成分の変化分、Ｘ方向のＲ成分の変化分、Ｘ方向の
Ｇ成分の変化分、Ｘ方向のＢ成分の変化分を受取り動作
することを特徴とする３次元グラフィックス制御装置が
得られる。
頂点１のＹ座標、頂点１を含むスパンのＸ方向の幅、三
角形のＹ方向の幅、辺Ａの開始位置のＸ方向の変化分、
頂点２のＹ座標、上三角形のＸ方向の幅の変化分、下三
角形のＸ方向の変化分、頂点１の色のＲ成分の値、頂点
１の色のＧ成分の値、頂点１のＢ成分の値、辺Ａ上での
Ｒ成分の変化分、辺Ａ上でのＧ成分の変化分、辺Ａ上で
のＢ成分の変化分、Ｘ方向のＲ成分の変化分、Ｘ方向の
Ｇ成分の変化分、Ｘ方向のＢ成分の変化分を受取り動作
することを特徴とする３次元グラフィックス制御装置が
得られる。
【００１２】更に、本発明によれば、三角形の頂点をＹ
座標の大きいものから頂点１、頂点２、頂点３とし、頂
点２を含むＸ座標に平行な直線で分割される頂点１、頂
点２を含む三角形を上三角形、頂点２、頂点３を含む三
角形を下三角形とし、頂点１と頂点３を含む辺を辺Ａと
するとき、Ｚバッファ法を用いる３次元コンピュータグ
ラフィックスシステムにおいて、ソフトウェアからの三
角形情報を受け取るレジスタと、Ｙ方向の座標を計算す
るカウンタと、前記辺ＡのＸ方向の開始位置を計算する
Ｘ方向開始位置加算器と、Ｘ方向の幅を計算し、前記上
三角形と前記下三角形の変化分を変更する機構を持った
Ｘ方向幅加算器と、色のＲ成分を計算するＲ加算器と、
色のＧ成分を計算するＧ加算器と、色のＢ成分を計算す
るＢ加算器と、フレームメモリの制御を行うメモリコン
トローラと、１ライン分の容量を持ち、前記Ｒ加算器よ
り出力されるＲ成分、前記Ｇ加算器より出力されるＧ成
分、前記Ｂ加算器より出力されるＢ成分を格納するライ
ンバッファと、前記ラインバッファを制御するラインバ
ッファコントローラと、システム全体の制御を行うシー
ケンサと、Ｚ値を計算するＺ加算器と、１ライン分の容
量を持ちフレームメモリ上のＺバッファの１ライン分の
データを読み込むためのＺバッファと、前記Ｚバッファ
を制御するＺバッファコントローラと、前記Ｚバッファ
の値と前記Ｚ加算器との比較を行うＺ比較器と、１ライ
ン分の容量を持ち、対応するビットの前記Ｚ加算器から
の値が、対応する前記Ｚバッファの値よりも視点から遠
いと判断したときにセットされるマスクバッファとを有
することを特徴とする３次元グラフィックス制御装置が
得られる。
座標の大きいものから頂点１、頂点２、頂点３とし、頂
点２を含むＸ座標に平行な直線で分割される頂点１、頂
点２を含む三角形を上三角形、頂点２、頂点３を含む三
角形を下三角形とし、頂点１と頂点３を含む辺を辺Ａと
するとき、Ｚバッファ法を用いる３次元コンピュータグ
ラフィックスシステムにおいて、ソフトウェアからの三
角形情報を受け取るレジスタと、Ｙ方向の座標を計算す
るカウンタと、前記辺ＡのＸ方向の開始位置を計算する
Ｘ方向開始位置加算器と、Ｘ方向の幅を計算し、前記上
三角形と前記下三角形の変化分を変更する機構を持った
Ｘ方向幅加算器と、色のＲ成分を計算するＲ加算器と、
色のＧ成分を計算するＧ加算器と、色のＢ成分を計算す
るＢ加算器と、フレームメモリの制御を行うメモリコン
トローラと、１ライン分の容量を持ち、前記Ｒ加算器よ
り出力されるＲ成分、前記Ｇ加算器より出力されるＧ成
分、前記Ｂ加算器より出力されるＢ成分を格納するライ
ンバッファと、前記ラインバッファを制御するラインバ
ッファコントローラと、システム全体の制御を行うシー
ケンサと、Ｚ値を計算するＺ加算器と、１ライン分の容
量を持ちフレームメモリ上のＺバッファの１ライン分の
データを読み込むためのＺバッファと、前記Ｚバッファ
を制御するＺバッファコントローラと、前記Ｚバッファ
の値と前記Ｚ加算器との比較を行うＺ比較器と、１ライ
ン分の容量を持ち、対応するビットの前記Ｚ加算器から
の値が、対応する前記Ｚバッファの値よりも視点から遠
いと判断したときにセットされるマスクバッファとを有
することを特徴とする３次元グラフィックス制御装置が
得られる。
【００１３】更にまた、本発明によれば、頂点１のＸ座
標、頂点１のＹ座標、頂点１を含むスパンのＸ方向の
幅、三角形のＹ方向の幅、辺Ａの開始位置のＸ方向の変
化分、頂点２のＹ座標、上三角形のＸ方向の幅の変化
分、下三角形のＸ方向の変化分、頂点１の色のＲ成分の
値、頂点１の色のＧ成分の値、頂点１のＢ成分の値、辺
Ａ上でのＲ成分の変化分、辺Ａ上でのＧ成分の変化分、
辺Ａ上でのＢ成分の変化分、Ｘ方向のＲ成分の変化分、
Ｘ方向のＧ成分の変化分、Ｘ方向のＢ成分の変化分、頂
点１のＺ値、辺Ａ上でのＺ値の変化分、Ｘ方向のＺ値の
変化分を受取り動作することを特徴とする３次元グラフ
ィックス制御装置が得られる。
標、頂点１のＹ座標、頂点１を含むスパンのＸ方向の
幅、三角形のＹ方向の幅、辺Ａの開始位置のＸ方向の変
化分、頂点２のＹ座標、上三角形のＸ方向の幅の変化
分、下三角形のＸ方向の変化分、頂点１の色のＲ成分の
値、頂点１の色のＧ成分の値、頂点１のＢ成分の値、辺
Ａ上でのＲ成分の変化分、辺Ａ上でのＧ成分の変化分、
辺Ａ上でのＢ成分の変化分、Ｘ方向のＲ成分の変化分、
Ｘ方向のＧ成分の変化分、Ｘ方向のＢ成分の変化分、頂
点１のＺ値、辺Ａ上でのＺ値の変化分、Ｘ方向のＺ値の
変化分を受取り動作することを特徴とする３次元グラフ
ィックス制御装置が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【００１５】さて、図６に示すように、対象とするポリ
ゴンは三角形とし、Ｙ座標の大きいものから順番に頂点
１、頂点２、頂点３とし、頂点２を通りＸ軸に平行な直
線６０４によって分割され、頂点１を含む三角形を上三
角形６０２、また頂点３を含む三角形を下三角形６０
３、頂点１と頂点３を含む辺を辺Ａ６０５、Ｘ軸と平行
な直線が三角形と重なる線分をスパン６０１とする。
ゴンは三角形とし、Ｙ座標の大きいものから順番に頂点
１、頂点２、頂点３とし、頂点２を通りＸ軸に平行な直
線６０４によって分割され、頂点１を含む三角形を上三
角形６０２、また頂点３を含む三角形を下三角形６０
３、頂点１と頂点３を含む辺を辺Ａ６０５、Ｘ軸と平行
な直線が三角形と重なる線分をスパン６０１とする。
【００１６】ソフトウェアによって以下のデータを算出
し、その情報を元にハードウェアにより描画を行う。
し、その情報を元にハードウェアにより描画を行う。
【００１７】優先順位法（ペインターズアルゴリズム）
の場合には、頂点１の座標、Ｙ方向の幅、頂点１のＸ方
向幅、頂点２のＹ座標、辺Ａ６０５上でのＸ座標の変化
分、上三角形６０２のＸ方向の幅の変化分、下三角形６
０３のＸ方向の幅の変化分、頂点１の色の初期値、辺Ａ
６０５上での色の変化分、Ｘ方向の色の変化分を算出す
る。
の場合には、頂点１の座標、Ｙ方向の幅、頂点１のＸ方
向幅、頂点２のＹ座標、辺Ａ６０５上でのＸ座標の変化
分、上三角形６０２のＸ方向の幅の変化分、下三角形６
０３のＸ方向の幅の変化分、頂点１の色の初期値、辺Ａ
６０５上での色の変化分、Ｘ方向の色の変化分を算出す
る。
【００１８】Ｚバッファ法においては、優先順位法の算
出データに加えて、頂点１のＺ値、辺Ａ６０５上でのＺ
値の変化分、Ｘ方向でのＺ値の変化分を算出する。
出データに加えて、頂点１のＺ値、辺Ａ６０５上でのＺ
値の変化分、Ｘ方向でのＺ値の変化分を算出する。
【００１９】図１は本発明の第１の実施の形態であり、
本発明を優先順位法アルゴリズムに適用した例である。
本発明を優先順位法アルゴリズムに適用した例である。
【００２０】図１を参照すると、本発明の第１の実施の
形態に係る３次元グラフィックス制御装置は、ソフトウ
ェアからの三角形情報を受け取るレジスタ１０１、Ｙ方
向の座標を計算するＹカウンタ１０３、辺Ａ６０５（図
６参照）のＸ方向の開始位置を計算するＸ方向開始位置
加算器１０４、Ｘ方向の幅を計算し、上三角形６０２と
下三角形６０３の変化分を変更する機構を持ったＸ方向
幅加算器１０５、色のＲ成分を計算するＲ加算器１０
６、色のＧ成分を計算するＧ加算器１０７、色のＢ成分
を計算するＢ加算器１０８、フレームメモリ１１２の制
御を行うメモリコントローラ１０９、１ライン分の容量
を持ち、Ｒ加算器１０６より出力されるＲ成分、Ｇ加算
器１０７より出力されるＧ成分、Ｂ加算器１０８より出
力されるＢ成分を格納するラインバッファ１１１、ライ
ンバッファ１１１を制御するラインバッファコントロー
ラ１１０、および装置の制御を行うシーケンサ１０２に
よって構成される。
形態に係る３次元グラフィックス制御装置は、ソフトウ
ェアからの三角形情報を受け取るレジスタ１０１、Ｙ方
向の座標を計算するＹカウンタ１０３、辺Ａ６０５（図
６参照）のＸ方向の開始位置を計算するＸ方向開始位置
加算器１０４、Ｘ方向の幅を計算し、上三角形６０２と
下三角形６０３の変化分を変更する機構を持ったＸ方向
幅加算器１０５、色のＲ成分を計算するＲ加算器１０
６、色のＧ成分を計算するＧ加算器１０７、色のＢ成分
を計算するＢ加算器１０８、フレームメモリ１１２の制
御を行うメモリコントローラ１０９、１ライン分の容量
を持ち、Ｒ加算器１０６より出力されるＲ成分、Ｇ加算
器１０７より出力されるＧ成分、Ｂ加算器１０８より出
力されるＢ成分を格納するラインバッファ１１１、ライ
ンバッファ１１１を制御するラインバッファコントロー
ラ１１０、および装置の制御を行うシーケンサ１０２に
よって構成される。
【００２１】図２はＸ方向開始位置加算器１０４の構成
を示す図であり、値を保持するラッチ２０２、ラッチ２
０２からのデータに変化分を加算する加算器２０３、初
期値と加算器２０３の出力値を選択するセレクタ（ＳＥ
Ｌ）２０１で構成される。
を示す図であり、値を保持するラッチ２０２、ラッチ２
０２からのデータに変化分を加算する加算器２０３、初
期値と加算器２０３の出力値を選択するセレクタ（ＳＥ
Ｌ）２０１で構成される。
【００２２】図３はＸ方向幅加算器１０５の構成を示す
図である。このＸ方向幅加算器１０５の構成を図３に加
え図５を参照しつつ説明する。Ｘ方向幅加算器１０５
は、上三角形のＸ方向幅の変化分５０８（図５参照）と
下三角形のＸ方向幅の変化分５０９（図５参照）を選択
するセレクタ（ＳＥＬ）３０１、値を保持するラッチ３
０３、ラッチ３０３からのデータに変化分を加算する加
算器３０４、初期値と加算器３０４の出力値を選択する
セレクタ（ＳＥＬ）３０２で構成される。
図である。このＸ方向幅加算器１０５の構成を図３に加
え図５を参照しつつ説明する。Ｘ方向幅加算器１０５
は、上三角形のＸ方向幅の変化分５０８（図５参照）と
下三角形のＸ方向幅の変化分５０９（図５参照）を選択
するセレクタ（ＳＥＬ）３０１、値を保持するラッチ３
０３、ラッチ３０３からのデータに変化分を加算する加
算器３０４、初期値と加算器３０４の出力値を選択する
セレクタ（ＳＥＬ）３０２で構成される。
【００２３】図４はＲ加算器１０６、Ｇ加算器１０７、
Ｂ加算器１０８の構成を示す図であり、Ｙ方向の値を保
持するラッチ４０２、ラッチ４０２からのデータにＹ方
向の変化分を加算するＹ方向の加算器４０３、初期値と
Ｙ方向の加算器４０３の値を選択するセレクタ（ＳＥ
Ｌ）４０１、Ｘ方向の値を保持するラッチ４０５、ラッ
チ４０５からのデータにＸ方向の変化分を加算するＸ方
向の加算器４０６、Ｙ方向のセレクタ（ＳＥＬ）４０１
からの出力とＸ方向の加算器４０６からの値を選択する
セレクタ（ＳＥＬ）４０４で構成される。
Ｂ加算器１０８の構成を示す図であり、Ｙ方向の値を保
持するラッチ４０２、ラッチ４０２からのデータにＹ方
向の変化分を加算するＹ方向の加算器４０３、初期値と
Ｙ方向の加算器４０３の値を選択するセレクタ（ＳＥ
Ｌ）４０１、Ｘ方向の値を保持するラッチ４０５、ラッ
チ４０５からのデータにＸ方向の変化分を加算するＸ方
向の加算器４０６、Ｙ方向のセレクタ（ＳＥＬ）４０１
からの出力とＸ方向の加算器４０６からの値を選択する
セレクタ（ＳＥＬ）４０４で構成される。
【００２４】図５は優先順位法の場合のハードウェアに
渡すデータを示している。
渡すデータを示している。
【００２５】このデータは、本実施の形態で必要とする
三角形情報を表すレジスタの値から成り、ハードウェア
に処理の開始を命令するフラグ、及び１つの三角形の処
理が終了したか否かを示す状態フラグを有するステータ
スレジスタ（スタート／状態フラグ）５０１、頂点１の
Ｙ座標５０２、頂点１のＸ座標５０３、三角形のＹ方向
幅５０４、頂点１のＸ方向幅（頂点１を含むスパンの
幅）５０５、辺Ａ上でのＸ座標の変化分５０６、上三角
形６０２と下三角形６０３ではＸ方向の幅の変化分が異
なるのでＸ方向の幅の変化分を切り替える為に必要な上
三角形６０２と下三角形６０３の分かれ目を示す値、す
なわち頂点２のＹ座標５０７、上三角形のＸ方向幅の変
化分５０８、下三角形のＸ方向幅の変化分５０９、頂点
１の色のＲ成分の初期値５１０、辺Ａ上での色のＲ成分
の変化分５１１、Ｘ方向の色のＲ成分の変化分５１２、
頂点１の色のＧ成分の初期値５１３、辺Ａ上での色のＧ
成分の変化分５１４、Ｘ方向の色のＧ成分の変化分５１
５、頂点１の色のＢ成分の初期値５１６、辺Ａ上での色
のＢ成分の変化分５１７、Ｘ方向の色のＢ成分の変化分
５１８で構成される。
三角形情報を表すレジスタの値から成り、ハードウェア
に処理の開始を命令するフラグ、及び１つの三角形の処
理が終了したか否かを示す状態フラグを有するステータ
スレジスタ（スタート／状態フラグ）５０１、頂点１の
Ｙ座標５０２、頂点１のＸ座標５０３、三角形のＹ方向
幅５０４、頂点１のＸ方向幅（頂点１を含むスパンの
幅）５０５、辺Ａ上でのＸ座標の変化分５０６、上三角
形６０２と下三角形６０３ではＸ方向の幅の変化分が異
なるのでＸ方向の幅の変化分を切り替える為に必要な上
三角形６０２と下三角形６０３の分かれ目を示す値、す
なわち頂点２のＹ座標５０７、上三角形のＸ方向幅の変
化分５０８、下三角形のＸ方向幅の変化分５０９、頂点
１の色のＲ成分の初期値５１０、辺Ａ上での色のＲ成分
の変化分５１１、Ｘ方向の色のＲ成分の変化分５１２、
頂点１の色のＧ成分の初期値５１３、辺Ａ上での色のＧ
成分の変化分５１４、Ｘ方向の色のＧ成分の変化分５１
５、頂点１の色のＢ成分の初期値５１６、辺Ａ上での色
のＢ成分の変化分５１７、Ｘ方向の色のＢ成分の変化分
５１８で構成される。
【００２６】次に本実施の形態に係る３次元グラフィッ
クス制御装置の動作について、図１から図６を参照して
詳細に説明する。ソフトウェアは、図９に示すところ
の、視野座標系への変換９０１、ライティング９０２、
クリップ座標系への変換９０３、クリッピング９０４、
ウィンドウ座標系への変換９０５の処理を行った時点
で、頂点１、頂点２および頂点３の座標、色成分を算出
している。このデータを元に、辺Ａ上でのＸ座標の変化
分５０６、上三角形のＸ方向幅の変化分５０８、下三角
形のＸ方向の幅の変化分５０９、辺Ａ上での色のＲ成分
の変化分５１１、Ｘ方向の色のＲ成分の変化分５１２、
辺Ａ上での色のＧ成分の変化分５１４、Ｘ方向の色のＧ
成分の変化分５１５、辺Ａ上での色のＢ成分の変化分５
１７、Ｘ方向の色のＢ成分の変化分５１８を算出し、頂
点１のＹ座標５０２、頂点１のＸ座標５０３、三角形の
Ｙ方向幅５０４、頂点１を含むＸ方向の幅（頂点１を含
むスパンの幅）５０５、頂点２のＹ座標５０７、頂点１
の色のＲ成分の初期値５１０、頂点１の色のＧ成分の初
期値５１３、頂点１の色のＢ成分の初期値５１６ととも
に所定のレジスタ１０１へ値を設定し、最後にステータ
スレジスタ（スタート／状態フラグ）５０１の処理開始
フラグをセットする。
クス制御装置の動作について、図１から図６を参照して
詳細に説明する。ソフトウェアは、図９に示すところ
の、視野座標系への変換９０１、ライティング９０２、
クリップ座標系への変換９０３、クリッピング９０４、
ウィンドウ座標系への変換９０５の処理を行った時点
で、頂点１、頂点２および頂点３の座標、色成分を算出
している。このデータを元に、辺Ａ上でのＸ座標の変化
分５０６、上三角形のＸ方向幅の変化分５０８、下三角
形のＸ方向の幅の変化分５０９、辺Ａ上での色のＲ成分
の変化分５１１、Ｘ方向の色のＲ成分の変化分５１２、
辺Ａ上での色のＧ成分の変化分５１４、Ｘ方向の色のＧ
成分の変化分５１５、辺Ａ上での色のＢ成分の変化分５
１７、Ｘ方向の色のＢ成分の変化分５１８を算出し、頂
点１のＹ座標５０２、頂点１のＸ座標５０３、三角形の
Ｙ方向幅５０４、頂点１を含むＸ方向の幅（頂点１を含
むスパンの幅）５０５、頂点２のＹ座標５０７、頂点１
の色のＲ成分の初期値５１０、頂点１の色のＧ成分の初
期値５１３、頂点１の色のＢ成分の初期値５１６ととも
に所定のレジスタ１０１へ値を設定し、最後にステータ
スレジスタ（スタート／状態フラグ）５０１の処理開始
フラグをセットする。
【００２７】まず、シーケンサ１０２はレジスタ１０１
の処理開始フラグのセットをトリガとして、Ｙカウンタ
１０３へ頂点１のＹ座標５０２を格納し、Ｘ方向開始位
置加算器１０４のセレクタ（ＳＥＬ）２０１により頂点
１のＸ座標の初期値５０３をセレクトしラッチ２０２に
より値をラッチし、頂点１のＹ座標５０２と頂点２のＹ
座標５０７が異なる場合にはＸ方向幅加算器１０５のセ
レクタ（ＳＥＬ）３０１により上三角形のＸ方向幅の変
化分５０８を選択し、同一の場合には下三角形のＸ方向
幅の変化分５０９を選択し、Ｘ方向幅加算器１０５のセ
レクタ（ＳＥＬ）３０２により頂点１を含むＸ方向の幅
（頂点１を含むスパンの幅）５０５の初期値をセレクト
しラッチ３０３により値をラッチし、Ｒ加算器１０６の
Ｙ方向のセレクタ（ＳＥＬ）４０１により頂点１の色の
Ｒ成分の初期値５１０をセレクトし、Ｙ方向のラッチ４
０２により値をラッチし、Ｘ方向のセレクタ（ＳＥＬ）
４０４によりＹ方向のセレクタ（ＳＥＬ）４０１の値を
セレクトし、Ｘ方向のラッチ４０５により値をラッチす
る処理を行う。Ｇ加算器１０７、Ｂ加算器１０８ともＲ
加算器１０６と同様の処理を行う。
の処理開始フラグのセットをトリガとして、Ｙカウンタ
１０３へ頂点１のＹ座標５０２を格納し、Ｘ方向開始位
置加算器１０４のセレクタ（ＳＥＬ）２０１により頂点
１のＸ座標の初期値５０３をセレクトしラッチ２０２に
より値をラッチし、頂点１のＹ座標５０２と頂点２のＹ
座標５０７が異なる場合にはＸ方向幅加算器１０５のセ
レクタ（ＳＥＬ）３０１により上三角形のＸ方向幅の変
化分５０８を選択し、同一の場合には下三角形のＸ方向
幅の変化分５０９を選択し、Ｘ方向幅加算器１０５のセ
レクタ（ＳＥＬ）３０２により頂点１を含むＸ方向の幅
（頂点１を含むスパンの幅）５０５の初期値をセレクト
しラッチ３０３により値をラッチし、Ｒ加算器１０６の
Ｙ方向のセレクタ（ＳＥＬ）４０１により頂点１の色の
Ｒ成分の初期値５１０をセレクトし、Ｙ方向のラッチ４
０２により値をラッチし、Ｘ方向のセレクタ（ＳＥＬ）
４０４によりＹ方向のセレクタ（ＳＥＬ）４０１の値を
セレクトし、Ｘ方向のラッチ４０５により値をラッチす
る処理を行う。Ｇ加算器１０７、Ｂ加算器１０８ともＲ
加算器１０６と同様の処理を行う。
【００２８】上記の処理の後、スパン６０１の最初のピ
クセル色がＲ加算器１０６、Ｇ加算器１０７、Ｂ加算器
１０８の各々から出力されているので、その値をライン
バッファ１１１に書き込み、Ｒ加算器１０６、Ｇ加算器
１０７、Ｂ加算器１０８のＸ方向のセレクタ（ＳＥＬ）
４０４をＸ方向の加算器４０６からの出力に切り替え
る。
クセル色がＲ加算器１０６、Ｇ加算器１０７、Ｂ加算器
１０８の各々から出力されているので、その値をライン
バッファ１１１に書き込み、Ｒ加算器１０６、Ｇ加算器
１０７、Ｂ加算器１０８のＸ方向のセレクタ（ＳＥＬ）
４０４をＸ方向の加算器４０６からの出力に切り替え
る。
【００２９】Ｘ方向幅が１ピクセルの場合にはＸ方向の
スパンの処理はこの時点で終了であるが、それ以外の場
合には、シーケンサ１０２はＸ方向幅加算器１０５の示
す幅−１の回数だけ以下の処理を繰り返す。
スパンの処理はこの時点で終了であるが、それ以外の場
合には、シーケンサ１０２はＸ方向幅加算器１０５の示
す幅−１の回数だけ以下の処理を繰り返す。
【００３０】Ｒ加算器１０６、Ｇ加算器１０７、Ｂ加算
器１０８のＸ方向の加算器４０６はＸ方向のラッチ４０
５の出力とＸ方向の変化分を加算し出力し、シーケンサ
１０２はラインバッファコントローラ１１０に指示を出
し、ラインバッファコントローラ１１０はその値をライ
ンバッファ１１１に書き込む。
器１０８のＸ方向の加算器４０６はＸ方向のラッチ４０
５の出力とＸ方向の変化分を加算し出力し、シーケンサ
１０２はラインバッファコントローラ１１０に指示を出
し、ラインバッファコントローラ１１０はその値をライ
ンバッファ１１１に書き込む。
【００３１】１スパンの処理が終了すると、シーケンサ
１０２はメモリコントローラ１０９に指示を出し、メモ
リコントローラ１０９は、Ｙカウンタ１０３の値とＸ方
向開始位置加算器１０４の値の示す書き込み開始位置か
らＸ方向幅加算器１０５の示すピクセル数分だけライン
バッファ１１１に格納されているデータをフレームメモ
リ１１２に出力する。フレームメモリ１１２への書き込
みが終了した後、シーケンサ１０２はＹカウンタ１０３
の値をデクリメントし、Ｘ方向開始位置加算器１０４の
加算器２０３を動作させてラッチ２０２の値と変化分を
加算し、Ｘ方向幅加算器１０５の加算器３０４を動作さ
せてラッチ３０３の値と変化分を加算し、Ｒ加算器１０
６、Ｇ加算器１０７、Ｂ加算器１０８のＸ方向のセレク
タ（ＳＥＬ）４０４をＹ方向のセレクタ（ＳＥＬ）４０
１に切り替え、Ｘ方向のラッチ４０５に値をラッチす
る。
１０２はメモリコントローラ１０９に指示を出し、メモ
リコントローラ１０９は、Ｙカウンタ１０３の値とＸ方
向開始位置加算器１０４の値の示す書き込み開始位置か
らＸ方向幅加算器１０５の示すピクセル数分だけライン
バッファ１１１に格納されているデータをフレームメモ
リ１１２に出力する。フレームメモリ１１２への書き込
みが終了した後、シーケンサ１０２はＹカウンタ１０３
の値をデクリメントし、Ｘ方向開始位置加算器１０４の
加算器２０３を動作させてラッチ２０２の値と変化分を
加算し、Ｘ方向幅加算器１０５の加算器３０４を動作さ
せてラッチ３０３の値と変化分を加算し、Ｒ加算器１０
６、Ｇ加算器１０７、Ｂ加算器１０８のＸ方向のセレク
タ（ＳＥＬ）４０４をＹ方向のセレクタ（ＳＥＬ）４０
１に切り替え、Ｘ方向のラッチ４０５に値をラッチす
る。
【００３２】以下、Ｙ方向の幅の回数だけ上記の処理を
繰り返す。
繰り返す。
【００３３】処理の途中でＹカウンタ１０３の値が頂点
２のＹ座標５０７になる。この時、シーケンサ１０２は
Ｘ方向幅加算器１０５のセレクタ（ＳＥＬ）３０１を下
三角形のＸ方向幅の変化分５０９に切り替える。
２のＹ座標５０７になる。この時、シーケンサ１０２は
Ｘ方向幅加算器１０５のセレクタ（ＳＥＬ）３０１を下
三角形のＸ方向幅の変化分５０９に切り替える。
【００３４】また、頂点１と頂点２のＹ座標が同一の場
合には、初期化の際に下三角形のＸ方向幅の変化分５０
９を選択する。
合には、初期化の際に下三角形のＸ方向幅の変化分５０
９を選択する。
【００３５】図７は本発明の第２の実施の形態であり、
本発明をＺバッファ法アルゴリズムに適用した例であ
る。
本発明をＺバッファ法アルゴリズムに適用した例であ
る。
【００３６】図７を参照すると、本発明の第２の実施の
形態に係る３次元グラフィックス制御装置は、ソフトウ
ェアからの三角形情報を受け取るレジスタ７０１、Ｙ方
向の座標を計算するＹカウンタ７０３、辺Ａ６０５のＸ
方向の開始位置を計算するＸ方向開始位置加算器７０
４、Ｘ方向の幅を計算し、上三角形６０２と下三角形６
０３の変化分を変更する機構を持ったＸ方向幅加算器７
０５、色のＲ成分を計算するＲ加算器７０６、色のＧ成
分を計算するＧ加算器７０７、色のＢ成分を計算するＢ
加算器７０８、フレームメモリ７１２の制御を行い、マ
スクバッファ７１７の該当するマスクビットがセットさ
れている場合にはそのピクセルの書き込みを行わない機
構を備えたメモリコントローラ７０９、１ライン分の容
量を持ち、Ｒ加算器７０６より出力されるＲ成分、Ｇ加
算器７０７より出力されるＧ成分、Ｂ加算器７０８より
出力されるＢ成分を格納するラインバッファ７１１、ラ
インバッファ７１１を制御するラインバッファコントロ
ーラ７１０、装置の制御を行うシーケンサ７０２、物体
のＺ値を算出するＺ加算器７１３、１ラインＺバッファ
７１４の出力値とＺ加算器７１３の大小の比較を行うＺ
比較器７１６、１ライン分の容量を持つ１ラインＺバッ
ファ７１４、１ラインＺバッファ７１４とマスクバッフ
ァ７１７を制御するＺバッファコントローラ７１５、１
ライン分の容量を持ち、各ピクセルに対してフレームメ
モリ７１２に書き込むか否かの１ビット情報を持つマス
クバッファ７１７によって構成される。
形態に係る３次元グラフィックス制御装置は、ソフトウ
ェアからの三角形情報を受け取るレジスタ７０１、Ｙ方
向の座標を計算するＹカウンタ７０３、辺Ａ６０５のＸ
方向の開始位置を計算するＸ方向開始位置加算器７０
４、Ｘ方向の幅を計算し、上三角形６０２と下三角形６
０３の変化分を変更する機構を持ったＸ方向幅加算器７
０５、色のＲ成分を計算するＲ加算器７０６、色のＧ成
分を計算するＧ加算器７０７、色のＢ成分を計算するＢ
加算器７０８、フレームメモリ７１２の制御を行い、マ
スクバッファ７１７の該当するマスクビットがセットさ
れている場合にはそのピクセルの書き込みを行わない機
構を備えたメモリコントローラ７０９、１ライン分の容
量を持ち、Ｒ加算器７０６より出力されるＲ成分、Ｇ加
算器７０７より出力されるＧ成分、Ｂ加算器７０８より
出力されるＢ成分を格納するラインバッファ７１１、ラ
インバッファ７１１を制御するラインバッファコントロ
ーラ７１０、装置の制御を行うシーケンサ７０２、物体
のＺ値を算出するＺ加算器７１３、１ラインＺバッファ
７１４の出力値とＺ加算器７１３の大小の比較を行うＺ
比較器７１６、１ライン分の容量を持つ１ラインＺバッ
ファ７１４、１ラインＺバッファ７１４とマスクバッフ
ァ７１７を制御するＺバッファコントローラ７１５、１
ライン分の容量を持ち、各ピクセルに対してフレームメ
モリ７１２に書き込むか否かの１ビット情報を持つマス
クバッファ７１７によって構成される。
【００３７】Ｘ方向開始位置加算器７０４、Ｘ方向幅加
算器７０５、Ｒ加算器７０６、Ｇ加算器７０７、Ｂ加算
器７０８は前記第１の実施の形態に係る３次元グラフィ
ックス制御装置と同様のものである。また、Ｚ加算器７
１３は、図４の加算器４０３や加算器４０６と同等のも
のである。
算器７０５、Ｒ加算器７０６、Ｇ加算器７０７、Ｂ加算
器７０８は前記第１の実施の形態に係る３次元グラフィ
ックス制御装置と同様のものである。また、Ｚ加算器７
１３は、図４の加算器４０３や加算器４０６と同等のも
のである。
【００３８】図８はＺバッファ法の場合のハードウェア
に渡すデータを示している。このデータは、本実施の形
態で必要とする三角形情報を表すレジスタの値から成
り、図５の優先順位法のデータに加えて、頂点１のＺ値
８１９、辺Ａ上でのＺ値の変化分８２０、Ｘ方向のＺ値
の変化分８２１を有する。
に渡すデータを示している。このデータは、本実施の形
態で必要とする三角形情報を表すレジスタの値から成
り、図５の優先順位法のデータに加えて、頂点１のＺ値
８１９、辺Ａ上でのＺ値の変化分８２０、Ｘ方向のＺ値
の変化分８２１を有する。
【００３９】次に上記第２の実施の形態に係る３次元グ
ラフィックス制御装置の動作について、図面を参照して
詳細に説明する。ソフトウェアは、図９に示すところ
の、視野座標系への変換９０１、ライティング９０２、
クリップ座標系への変換９０３、クリッピング９０４、
ウィンドウ座標系への変換９０５の処理を行った時点
で、頂点１、頂点２および頂点３の座標、色成分、Ｚ値
を算出している。このデータを元に、辺Ａ上でのＸ座標
の変化分８０６、上三角形のＸ方向幅の変化分８０８、
下三角形のＸ方向幅の変化分８０９、辺Ａ上での色のＲ
成分の変化分８１１、Ｘ方向の色のＲ成分の変化分８１
２、辺Ａ上での色のＧ成分の変化分８１４、Ｘ方向の色
のＧ成分の変化分８１５、辺Ａ上での色のＢ成分の変化
分８１７、Ｘ方向の色のＢ成分の変化分８１８、辺Ａ上
でのＺ値の変化分８２０、Ｘ方向のＺ値の変化分８２１
を算出し、頂点１のＹ座標８０２、頂点１のＸ座標８０
３、三角形のＹ方向幅８０４、頂点１を含むスパンの幅
８０５、頂点２のＹ座標８０７、頂点１の色のＲ成分の
初期値８１０、頂点１の色のＧ成分の初期値８１３、頂
点１の色のＢ成分の初期値８１６、頂点１のＺ値８１９
とともに所定のレジスタ７０１へ値を設定し、最後にス
テータスレジスタ（スタート／状態フラグ）８０１の処
理開始フラグをセットする。
ラフィックス制御装置の動作について、図面を参照して
詳細に説明する。ソフトウェアは、図９に示すところ
の、視野座標系への変換９０１、ライティング９０２、
クリップ座標系への変換９０３、クリッピング９０４、
ウィンドウ座標系への変換９０５の処理を行った時点
で、頂点１、頂点２および頂点３の座標、色成分、Ｚ値
を算出している。このデータを元に、辺Ａ上でのＸ座標
の変化分８０６、上三角形のＸ方向幅の変化分８０８、
下三角形のＸ方向幅の変化分８０９、辺Ａ上での色のＲ
成分の変化分８１１、Ｘ方向の色のＲ成分の変化分８１
２、辺Ａ上での色のＧ成分の変化分８１４、Ｘ方向の色
のＧ成分の変化分８１５、辺Ａ上での色のＢ成分の変化
分８１７、Ｘ方向の色のＢ成分の変化分８１８、辺Ａ上
でのＺ値の変化分８２０、Ｘ方向のＺ値の変化分８２１
を算出し、頂点１のＹ座標８０２、頂点１のＸ座標８０
３、三角形のＹ方向幅８０４、頂点１を含むスパンの幅
８０５、頂点２のＹ座標８０７、頂点１の色のＲ成分の
初期値８１０、頂点１の色のＧ成分の初期値８１３、頂
点１の色のＢ成分の初期値８１６、頂点１のＺ値８１９
とともに所定のレジスタ７０１へ値を設定し、最後にス
テータスレジスタ（スタート／状態フラグ）８０１の処
理開始フラグをセットする。
【００４０】まず、シーケンサ７０２はレジスタ７０１
のステータスレジスタ（スタート／状態フラグ）８０１
の処理開始フラグのセットをトリガとして、Ｙカウンタ
７０３へ頂点１のＹ座標８０２を格納し、Ｘ方向開始位
置加算器７０４のセレクタ（ＳＥＬ）２０１により初期
値をセレクトしラッチ２０２により値をラッチし、頂点
１のＹ座標８０２と頂点２のＹ座標８０７が異なる場合
にはＸ方向幅加算器７０５のセレクタ（ＳＥＬ）３０１
により上三角形のＸ方向幅の変化分８０８を選択し、同
一の場合には下三角形のＸ方向幅の変化分８０９を選択
し，Ｘ方向幅加算器７０５のセレクタ（ＳＥＬ）３０２
により初期値をセレクトしラッチ３０３により値をラッ
チし、Ｒ加算器７０６のＹ方向セレクタ（ＳＥＬ）４０
１により初期値をセレクトし、Ｙ方向ラッチ４０２によ
り値をラッチし、Ｘ方向セレクタ（ＳＥＬ）４０４によ
りＹ方向セレクタ（ＳＥＬ）４０１の値をセレクトし、
Ｘ方向ラッチ４０５により値をラッチする処理を行う。
Ｇ加算器７０７、Ｂ加算器７０８、Ｚ加算器７１３とも
Ｒ加算器７０６と同様の初期化処理を行う。
のステータスレジスタ（スタート／状態フラグ）８０１
の処理開始フラグのセットをトリガとして、Ｙカウンタ
７０３へ頂点１のＹ座標８０２を格納し、Ｘ方向開始位
置加算器７０４のセレクタ（ＳＥＬ）２０１により初期
値をセレクトしラッチ２０２により値をラッチし、頂点
１のＹ座標８０２と頂点２のＹ座標８０７が異なる場合
にはＸ方向幅加算器７０５のセレクタ（ＳＥＬ）３０１
により上三角形のＸ方向幅の変化分８０８を選択し、同
一の場合には下三角形のＸ方向幅の変化分８０９を選択
し，Ｘ方向幅加算器７０５のセレクタ（ＳＥＬ）３０２
により初期値をセレクトしラッチ３０３により値をラッ
チし、Ｒ加算器７０６のＹ方向セレクタ（ＳＥＬ）４０
１により初期値をセレクトし、Ｙ方向ラッチ４０２によ
り値をラッチし、Ｘ方向セレクタ（ＳＥＬ）４０４によ
りＹ方向セレクタ（ＳＥＬ）４０１の値をセレクトし、
Ｘ方向ラッチ４０５により値をラッチする処理を行う。
Ｇ加算器７０７、Ｂ加算器７０８、Ｚ加算器７１３とも
Ｒ加算器７０６と同様の初期化処理を行う。
【００４１】この後、シーケンサ７０２はメモリコント
ローラ７０９に指示を出し、メモリコントローラ７０９
は、Ｙカウンタ７０３の値とＸ方向開始位置加算器７０
４の値の示す書き込み開始位置からＸ方向幅加算器７０
５の示すピクセル数分だけメモリ７１２上のＺバッファ
からＺ値を読みだし、Ｚバッファコントローラ７１５は
メモリコントローラ７０９に同期して、読み出されたＺ
値を１ラインＺバッファ７１４に書き込む。
ローラ７０９に指示を出し、メモリコントローラ７０９
は、Ｙカウンタ７０３の値とＸ方向開始位置加算器７０
４の値の示す書き込み開始位置からＸ方向幅加算器７０
５の示すピクセル数分だけメモリ７１２上のＺバッファ
からＺ値を読みだし、Ｚバッファコントローラ７１５は
メモリコントローラ７０９に同期して、読み出されたＺ
値を１ラインＺバッファ７１４に書き込む。
【００４２】上記の処理の後、スパン６０１の最初のピ
クセル色がＲ加算器７０６、Ｇ加算器７０７、Ｂ加算器
７０８の各々から出力されているので、その値をライン
バッファ７１１に書き込むと同時に比較器７１６により
１ラインＺバッファ７１４の対応する位置のＺ値とＺ加
算器７１３から出力されている値とを比較して、Ｚ加算
器７１３からの値の方が視点から遠いと判断した場合に
はマスクバッファ７１７の対応する位置のビットをセッ
トし、そうでない場合にはクリアする。また、Ｒ加算器
７０６、Ｇ加算器７０７、Ｂ加算器７０８、Ｚ加算器７
１３のＸ方向セレクタ４０４をＸ方向加算器４０６から
の出力に切り替える。
クセル色がＲ加算器７０６、Ｇ加算器７０７、Ｂ加算器
７０８の各々から出力されているので、その値をライン
バッファ７１１に書き込むと同時に比較器７１６により
１ラインＺバッファ７１４の対応する位置のＺ値とＺ加
算器７１３から出力されている値とを比較して、Ｚ加算
器７１３からの値の方が視点から遠いと判断した場合に
はマスクバッファ７１７の対応する位置のビットをセッ
トし、そうでない場合にはクリアする。また、Ｒ加算器
７０６、Ｇ加算器７０７、Ｂ加算器７０８、Ｚ加算器７
１３のＸ方向セレクタ４０４をＸ方向加算器４０６から
の出力に切り替える。
【００４３】Ｘ方向幅が１ピクセルの場合にはＸ方向の
スパンの処理はこの時点で終了であるが、それ以外の場
合には、シーケンサ７０２はＸ方向幅加算器７０５の示
す幅−１の回数だけ以下の処理を繰り返す。
スパンの処理はこの時点で終了であるが、それ以外の場
合には、シーケンサ７０２はＸ方向幅加算器７０５の示
す幅−１の回数だけ以下の処理を繰り返す。
【００４４】Ｒ加算器７０６、Ｇ加算器７０７、Ｂ加算
器７０８のＸ方向加算器４０６はＸ方向ラッチ４０５の
出力とＸ方向の変化分を加算し出力し、シーケンサ７０
２はラインバッファコントローラ７１０に指示を出し、
ラインバッファコントローラ７１０は、その値をライン
バッファ７１１に書き込む。
器７０８のＸ方向加算器４０６はＸ方向ラッチ４０５の
出力とＸ方向の変化分を加算し出力し、シーケンサ７０
２はラインバッファコントローラ７１０に指示を出し、
ラインバッファコントローラ７１０は、その値をライン
バッファ７１１に書き込む。
【００４５】１スパンの処理が終了すると、シーケンサ
７０２はメモリコントローラ７０９に指示を出し、メモ
リコントローラ７０９は、Ｙカウンタ７０３の値とＸ方
向開始位置加算器７０４の値の示す書き込み開始位置か
らＸ方向幅加算器７０５の示すピクセル数分だけライン
バッファ７１１に格納されているデータをメモリ７１２
に出力する。この時、マスクバッファ７１７の該当位置
のマスクビットがセットされているピクセルのデータは
書き込まない。メモリ７１２への書き込みが終了した
後、シーケンサ７０２はＹカンウタ７０９の値をデクリ
メントし、Ｘ方向開始位置加算器７０４の加算器２０３
を動作させてラッチ２０１の値と変化分を加算し、Ｘ方
向幅加算器７０５の加算器３０４を動作させてラッチ３
０３の値と変化分を加算し、Ｒ加算器７０６、Ｇ加算器
７０７、Ｂ加算器７０８、Ｚ加算器７１３のＸ方向セレ
クタ４０４をＹ方向セレクタに切り替え、Ｘ方向ラッチ
４０５に値をラッチする。
７０２はメモリコントローラ７０９に指示を出し、メモ
リコントローラ７０９は、Ｙカウンタ７０３の値とＸ方
向開始位置加算器７０４の値の示す書き込み開始位置か
らＸ方向幅加算器７０５の示すピクセル数分だけライン
バッファ７１１に格納されているデータをメモリ７１２
に出力する。この時、マスクバッファ７１７の該当位置
のマスクビットがセットされているピクセルのデータは
書き込まない。メモリ７１２への書き込みが終了した
後、シーケンサ７０２はＹカンウタ７０９の値をデクリ
メントし、Ｘ方向開始位置加算器７０４の加算器２０３
を動作させてラッチ２０１の値と変化分を加算し、Ｘ方
向幅加算器７０５の加算器３０４を動作させてラッチ３
０３の値と変化分を加算し、Ｒ加算器７０６、Ｇ加算器
７０７、Ｂ加算器７０８、Ｚ加算器７１３のＸ方向セレ
クタ４０４をＹ方向セレクタに切り替え、Ｘ方向ラッチ
４０５に値をラッチする。
【００４６】以下、Ｙ方向の幅の回数だけ上記の処理を
繰り返す。
繰り返す。
【００４７】処理の途中でＹカウンタ７０３の値が頂点
２のＹ座標８０７になる。この時、シーケンサ７０２は
Ｘ方向幅加算器７０５のセレクタ（ＳＥＬ）３０１を下
三角形のＸ方向幅の変化分８０９に切り替える。
２のＹ座標８０７になる。この時、シーケンサ７０２は
Ｘ方向幅加算器７０５のセレクタ（ＳＥＬ）３０１を下
三角形のＸ方向幅の変化分８０９に切り替える。
【００４８】
【発明の効果】ラスタライゼーションのＤＤＡ処理もハ
ードウェア化することにより高速な描画が可能となる。
ードウェア化することにより高速な描画が可能となる。
【００４９】また、対象となる三角形の頂点をＹ座標の
大きいものから頂点１、頂点２、頂点３とし、頂点１を
含む三角形を上三角形、頂点３を含む三角形を下三角形
とし、上三角形のＸ方向の幅の変化分と下三角形のＸ方
向の幅の変化分、及び頂点２のＹ座標をパラメータとし
て与えることによって１つの三角形を２回に分けてハー
ドウェアに実行させる必要がなくなるのでハードウェア
とソフトウェアのデータの授受の回数が軽減される。
大きいものから頂点１、頂点２、頂点３とし、頂点１を
含む三角形を上三角形、頂点３を含む三角形を下三角形
とし、上三角形のＸ方向の幅の変化分と下三角形のＸ方
向の幅の変化分、及び頂点２のＹ座標をパラメータとし
て与えることによって１つの三角形を２回に分けてハー
ドウェアに実行させる必要がなくなるのでハードウェア
とソフトウェアのデータの授受の回数が軽減される。
【図１】本発明の第１の実施形態の３次元グラフィック
ス制御装置を示すブロック図である。
ス制御装置を示すブロック図である。
【図２】図１の３次元グラフィックス制御装置における
Ｘ方向開始位置加算器を示すブロック図である。
Ｘ方向開始位置加算器を示すブロック図である。
【図３】図１の３次元グラフィックス制御装置における
Ｘ方向幅加算器を示すブロック図である。
Ｘ方向幅加算器を示すブロック図である。
【図４】図１の３次元グラフィックス制御装置における
Ｒ加算器、Ｇ加算器、Ｂ加算器を示すブロック図であ
る。
Ｒ加算器、Ｇ加算器、Ｂ加算器を示すブロック図であ
る。
【図５】本発明の第１の実施形態で必要とする三角形情
報を示す図である。
報を示す図である。
【図６】本発明の第１及び第２の実施形態で使用する上
三角形と下三角形を示す模式図である。
三角形と下三角形を示す模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の３次元グラフィック
ス制御装置を示すブロック図である。
ス制御装置を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態で必要とする三角形情
報を示す図である。
報を示す図である。
【図９】一般的な３次元コンピュータグラフィックスの
基本的アルゴリズムを示す図である。
基本的アルゴリズムを示す図である。
１０１ レジスタ １０２ シーケンサ １０３ Ｙカウンタ １０４ Ｘ方向開始位置加算器 １０５ Ｘ方向幅加算器 １０６ Ｒ加算器 １０７ Ｇ加算器 １０８ Ｂ加算器 １０９ メモリコントローラ １１０ ラインバッファコントローラ １１１ ラインバッファ １１２ フレームメモリ ２０１ セレクタ（ＳＥＬ） ２０２ ラッチ ２０３ 加算器 ３０１ セレクタ（ＳＥＬ） ３０２ セレクタ（ＳＥＬ） ３０３ ラッチ ３０４ 加算器 ４０１ セレクタ（ＳＥＬ） ４０２ ラッチ ４０３ 加算器 ４０４ セレクタ（ＳＥＬ） ４０５ ラッチ ４０６ 加算器 ５０１ ステータスレジスタ（スタート／状態フラ
グ） ５０２ 頂点１のＹ座標 ５０３ 頂点１のＸ座標 ５０４ 三角形のＹ方向幅 ５０５ 頂点１を含むスパンの幅 ５０６ 辺Ａ上でのＸ座標の変化分 ５０７ 頂点２のＹ座標 ５０８ 上三角形のＸ方向幅の変化分 ５０９ 下三角形のＸ方向幅の変化分 ５１０ 頂点１の色のＲ成分の初期値 ５１１ 辺Ａ上での色のＲ成分の変化分 ５１２ Ｘ方向の色のＲ成分の変化分 ５１３ 頂点１の色のＧ成分の初期値 ５１４ 辺Ａ上での色のＧ成分の変化分 ５１５ Ｘ方向の色のＧ成分の変化分 ５１６ 頂点１の色のＢ成分の初期値 ５１７ 辺Ａ上での色のＢ成分の変化分 ５１８ Ｘ方向の色のＢ成分の変化分 ６０１ スパン ６０２ 上三角形 ６０３ 下三角形 ６０４ 直線 ６０５ 辺Ａ ７０１ レジスタ ７０２ シーケンサ ７０３ Ｙカウンタ ７０４ Ｘ方向開始位置加算器 ７０５ Ｘ方向幅加算器 ７０６ Ｒ加算器 ７０７ Ｇ加算器 ７０８ Ｂ加算器 ７０９ メモリコントローラ ７１０ ラインバッファコントローラ ７１１ ラインバッファ ７１２ フレームメモリ ７１３ Ｚ加算器 ７１４ １ラインＺバッファ ７１５ Ｚバッファコントローラ ７１６ Ｚ比較器 ７１７ マスクバッファ
グ） ５０２ 頂点１のＹ座標 ５０３ 頂点１のＸ座標 ５０４ 三角形のＹ方向幅 ５０５ 頂点１を含むスパンの幅 ５０６ 辺Ａ上でのＸ座標の変化分 ５０７ 頂点２のＹ座標 ５０８ 上三角形のＸ方向幅の変化分 ５０９ 下三角形のＸ方向幅の変化分 ５１０ 頂点１の色のＲ成分の初期値 ５１１ 辺Ａ上での色のＲ成分の変化分 ５１２ Ｘ方向の色のＲ成分の変化分 ５１３ 頂点１の色のＧ成分の初期値 ５１４ 辺Ａ上での色のＧ成分の変化分 ５１５ Ｘ方向の色のＧ成分の変化分 ５１６ 頂点１の色のＢ成分の初期値 ５１７ 辺Ａ上での色のＢ成分の変化分 ５１８ Ｘ方向の色のＢ成分の変化分 ６０１ スパン ６０２ 上三角形 ６０３ 下三角形 ６０４ 直線 ６０５ 辺Ａ ７０１ レジスタ ７０２ シーケンサ ７０３ Ｙカウンタ ７０４ Ｘ方向開始位置加算器 ７０５ Ｘ方向幅加算器 ７０６ Ｒ加算器 ７０７ Ｇ加算器 ７０８ Ｂ加算器 ７０９ メモリコントローラ ７１０ ラインバッファコントローラ ７１１ ラインバッファ ７１２ フレームメモリ ７１３ Ｚ加算器 ７１４ １ラインＺバッファ ７１５ Ｚバッファコントローラ ７１６ Ｚ比較器 ７１７ マスクバッファ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−83979（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−210744（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−873（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−158899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−231584（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−225347（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−220781（ＪＰ，Ａ) 鷲島ほか「並列図形処理シリーズ14、 並列図形処理」コロナ社（1991）Ｐ174 −177 ＩＲＩＳ ＧＴＸ（Ｋｕｒｔ Ａ ｋ ｅｌｅｙほか)
Claims (2)
- 【請求項１】 描画対象の三角形の頂点をＹ座標の大き
いものから頂点１、頂点２、頂点３とし、頂点２を含む
Ｘ座標に平行な直線で分割される頂点１、頂点２を含む
三角形を上三角形、頂点２、頂点３を含む三角形を下三
角形とし、頂点１と頂点３を含む辺を辺Ａとするとき、
優先順位法を用いる３次元コンピュータグラフィックス
システムにおいて、前記三角形の情報として、前記頂点１のＸ座標およびＹ
座標と、前記頂点１を含むスパンのＸ方向の幅と、前記
三角形のＹ方向の幅と、前記辺Ａの開始位置のＸ方向の
変化分と、前記頂点２のＹ座標と、前記上三角形のＸ方
向の幅の変化分と、前記下三角形のＸ方向の幅の変化分
と、前記頂点１の色のＲ成分の値と、前記頂点１の色の
Ｇ成分の値と、前記頂点１のＢ成分の値と、前記辺Ａ上
でのＲ成分の変化分と、前記辺Ａ上でのＧ成分の変化分
と、前記辺Ａ上でのＢ成分の変化分と、Ｘ方向のＲ成分
の変化分と、Ｘ方向のＧ成分の変化分と、Ｘ方向のＢ成
分の変化分とをソフトウェアから 受け取るレジスタと、前記三角形が描画されるフレームメモリと、 前記フレームメモリを制御するメモリコントローラと 、前記頂点１のＹ座標を初期値として描画対象のスパンの
Ｙ方向の座標をスパン毎に前記メモリコントローラに出
力するカウンタと、前記頂点１のＸ座標を初期値とするとともに前記辺Ａの
開始位置のＸ方向の変化分を用いて描画対象のスパンに
おける 前記辺ＡのＸ方向の開始位置をスパン毎に前記メ
モリコントローラに出力するＸ方向開始位置加算器と、前記頂点１を含むスパンのＸ方向の幅を初期値とすると
ともに前記上三角形または前記下三角形のＸ方向の幅の
変化分を用いて描画対象のスパンの Ｘ方向の幅をスパン
毎に前記メモリコントローラに出力するＸ方向幅加算器
と、前記頂点１の色のＲ成分の値を初期値とするとともに前
記辺Ａ上でのＲ成分の変化分と前記Ｘ方向のＲ成分の変
化分とを用いて描画対象のスパンの 色のＲ成分を出力す
るＲ加算器と、前記頂点１の色のＧ成分の値を初期値とするとともに前
記辺Ａ上でのＧ成分の変化分と前記Ｘ方向のＧ成分の変
化分とを用いて描画対象のスパンの 色のＧ成分を出力す
るＧ加算器と、前記頂点１の色のＢ成分の値を初期値とするとともに前
記辺Ａ上でのＢ成分の変化分と前記Ｘ方向のＢ成分の変
化分とを用いて描画対象のスパンの 色のＢ成分を出力す
るＢ加算器と、 １ライン分の容量を持ち、前記Ｒ加算器より出力される
Ｒ成分、前記Ｇ加算器より出力されるＧ成分、前記Ｂ加
算器より出力されるＢ成分を格納するとともに各成分を
前記メモリコントローラが指定する前記フレームメモリ
のアドレスに出力するラインバッファと、 前記ラインバッファを制御するラインバッファコントロ
ーラと、前記三角形がスパン毎に同期して前記フレームメモリへ
描画されるよう システム全体の制御を行うシーケンサと
を有し、 前記カウンタ、前記Ｘ方向開始位置加算器、Ｘ方向幅加
算器、前記Ｒ加算器、前記Ｇ加算器および前記Ｂ加算器
はそれぞれハードウェアで構成される ことを特徴とする
３次元グラフィックス制御装置。 - 【請求項２】 描画対象の三角形の頂点をＹ座標の大き
いものから頂点１、頂点２、頂点３とし、頂点２を含む
Ｘ座標に平行な直線で分割される頂点１、頂点２を含む
三角形を上三角形、頂点２、頂点３を含む三角形を下三
角形とし、頂点１と頂点３を含む辺を辺Ａとするとき、
Ｚバッファ法を用いる３次元コンピュータグラフィック
スシステムにおいて、前記三角形の情報として、前記頂点１のＸ座標、Ｙ座標
およびＺ値と、前記頂点１を含むスパンのＸ方向の幅
と、前記三角形のＹ方向の幅と、前記辺Ａの開始位置の
Ｘ方向の変化分と、前記頂点２のＹ座標と、前記上三角
形のＸ方向の幅の変化分と、前記下三角形のＸ方向の幅
の変化分と、前記頂点１の色のＲ成分の値と、前記頂点
１の色のＧ成分の値と、前記頂点１のＢ成分の値と、前
記辺Ａ上でのＲ成分の変化分と、前記辺Ａ上でのＧ成分
の変化分と、前記辺Ａ上でのＢ成分の変化分と、Ｘ方向
のＲ成分の変化分と、Ｘ方向のＧ成分の変化分と、Ｘ方
向のＢ成分の変化分と、前記辺Ａ上でのＺ値の変化分
と、Ｘ方向のＺ値の変化分とをソフトウェアから 受け取
るレジスタと、前記三角形が描画されるフレームメモリと、 前記フレームメモリを制御するメモリコントローラと 、前記頂点１のＹ座標を初期値として描画対象のスパンの
Ｙ方向の座標をスパン毎に前記メモリコントローラに出
力するカウンタと、前記頂点１のＸ座標を初期値とするとともに前記辺Ａの
開始位置のＸ方向の変化分を用いて描画対象のスパンに
おける 前記辺ＡのＸ方向の開始位置をスパン毎に前記メ
モリコントローラに出力するＸ方向開始位置加算器と、前記頂点１を含むスパンのＸ方向の幅を初期値とすると
ともに前記上三角形または前記下三角形のＸ方向の幅の
変化分を用いて描画対象のスパンの Ｘ方向の幅をスパン
毎に前記メモリコントローラに出力するＸ方向幅加算器
と、前記頂点１の色のＲ成分の値を初期値とするとともに前
記辺Ａ上でのＲ成分の変化分と前記Ｘ方向のＲ成分の変
化分とを用いて描画対象のスパンの 色のＲ成分を出力す
るＲ加算器と、前記頂点１の色のＧ成分の値を初期値とするとともに前
記辺Ａ上でのＧ成分の変化分と前記Ｘ方向のＧ成分の変
化分とを用いて描画対象のスパンの 色のＧ成分を出力す
るＧ加算器と、前記頂点１の色のＢ成分の値を初期値とするとともに前
記辺Ａ上でのＢ成分の変化分と前記Ｘ方向のＢ成分の変
化分とを用いて描画対象のスパンの 色のＢ成分を出力す
るＢ加算器と、 １ライン分の容量を持ち、前記Ｒ加算器より出力される
Ｒ成分、前記Ｇ加算器より出力されるＧ成分、前記Ｂ加
算器より出力されるＢ成分を格納するとともに各成分を
前記メモリコントローラが指定する前記フレームメモリ
のアドレスに出力するラインバッファと、 前記ラインバッファを制御するラインバッファコントロ
ーラと、前記頂点１のＺ値を初期値とするとともに前記辺Ａ上で
のＺ値の変化分と前記Ｘ方向のＺ値の変化分とを用いて
描画対象のスパンのＺ値をスパン毎に出力する Ｚ加算器
と、 １ライン分の容量を持ちフレームメモリ上のＺバッファ
の１ライン分のデータを読み込むためのＺバッファと、 前記Ｚバッファを制御するＺバッファコントローラと、 前記Ｚバッファの値と前記Ｚ加算器の出力との比較を行
うＺ比較器と、 １ライン分の容量を持ち、対応するビットの前記Ｚ加算
器からの値が、対応する前記Ｚバッファの値よりも視点
から遠いと判断したときにセットされる前記メモリコン
トローラに出力するマスクバッファと、前記三角形がスパン毎に同期して前記フレームメモリへ
描画されるよう システム全体の制御を行うシーケンサと
を有し、 前記カウンタ、前記Ｘ方向開始位置加算器、Ｘ方向幅加
算器、前記Ｒ加算器、前記Ｇ加算器、前記Ｂ加算器、Ｚ
加算器およびＺ比較器はそれぞれハードウェアで構成さ
れる ことを特徴とする３次元グラフィックス制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07336620A JP3099940B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | ３次元グラフィックス制御装置 |
| US08/773,325 US5831634A (en) | 1995-12-25 | 1996-12-24 | Three-dimensional graphic controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07336620A JP3099940B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | ３次元グラフィックス制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180000A JPH09180000A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3099940B2 true JP3099940B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=18301043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07336620A Expired - Fee Related JP3099940B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | ３次元グラフィックス制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3099940B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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| US7301537B2 (en) * | 2002-12-20 | 2007-11-27 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Graphics processing apparatus, methods and computer program products using minimum-depth occlusion culling and zig-zag traversal |
| US7129049B2 (en) * | 2003-12-22 | 2006-10-31 | Regents Of The University Of Minnesota | Method of detecting equine glycogen storage disease IV |
| JP2013030066A (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Fujitsu Ltd | 描画装置 |
| JP5845910B2 (ja) | 2012-01-13 | 2016-01-20 | 富士通株式会社 | 画像描画装置、画像描画プログラム、及び、画像描画方法 |
| US9135179B2 (en) * | 2013-05-01 | 2015-09-15 | Qualcomm, Incorporated | System and method of arbitrating cache requests |
Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2618951B2 (ja) * | 1988-02-16 | 1997-06-11 | 株式会社東芝 | 三次元図形処理装置 |
| US5265198A (en) * | 1989-10-23 | 1993-11-23 | International Business Machines Corporation | Method and processor for drawing `polygon with edge`-type primitives in a computer graphics display system |
| US5396586A (en) * | 1990-09-12 | 1995-03-07 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus and method for filling regions bounded by conic curves |
| US5377313A (en) * | 1992-01-29 | 1994-12-27 | International Business Machines Corporation | Computer graphics display method and system with shadow generation |
| JP3027777B2 (ja) * | 1992-01-31 | 2000-04-04 | 富士通株式会社 | コンピュータグラフィクスにおける描画装置および描画方法 |
| JPH0765198A (ja) * | 1993-08-27 | 1995-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像メモリ装置 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP07336620A patent/JP3099940B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-12-24 US US08/773,325 patent/US5831634A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ＩＲＩＳ ＧＴＸ（Ｋｕｒｔ Ａ ｋｅｌｅｙほか） |
| 鷲島ほか「並列図形処理シリーズ１４、並列図形処理」コロナ社（１９９１）Ｐ１７４−１７７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5831634A (en) | 1998-11-03 |
| JPH09180000A (ja) | 1997-07-11 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981209 |
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