JP3104643B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
画像処理装置及び画像処理方法Info
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- JP3104643B2 JP3104643B2 JP09116772A JP11677297A JP3104643B2 JP 3104643 B2 JP3104643 B2 JP 3104643B2 JP 09116772 A JP09116772 A JP 09116772A JP 11677297 A JP11677297 A JP 11677297A JP 3104643 B2 JP3104643 B2 JP 3104643B2
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- texture
- buffer
- image processing
- processing unit
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Generation (AREA)
- Image Input (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Storing Facsimile Image Data (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンピュータグ
ラフィックス用の画像処理装置及び画像処理方法に関す
る。
ラフィックス用の画像処理装置及び画像処理方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】テクスチャマッピングを用いたコンピュ
ータグラフィックス（ＣＧ）システムにおいて、リアル
で華やかな画像を提供することが求められている。この
ようなリアルで華やかな映像を生成するための最も容易
な手段は、大量のテクスチャデータを使用することであ
る。
ータグラフィックス（ＣＧ）システムにおいて、リアル
で華やかな画像を提供することが求められている。この
ようなリアルで華やかな映像を生成するための最も容易
な手段は、大量のテクスチャデータを使用することであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トライ
リニアマップといった、高品位なテクスチャマッピング
を行うようなシステムでは、テクスチャバッファは非常
に高速なアクセスを要求される部分であり、大量のテク
スチャデータを使用するとなると大容量の高速記憶装置
を用意しなければならない。そうすると非常に大きなコ
ストがかかり、この面から言って大きな記憶装置を準備
することは困難である。
リニアマップといった、高品位なテクスチャマッピング
を行うようなシステムでは、テクスチャバッファは非常
に高速なアクセスを要求される部分であり、大量のテク
スチャデータを使用するとなると大容量の高速記憶装置
を用意しなければならない。そうすると非常に大きなコ
ストがかかり、この面から言って大きな記憶装置を準備
することは困難である。
【０００４】この発明は上記のような課題に鑑みなされ
たもので、比較的小さな容量のテクスチャバッファを用
いつつ優れた画像を生成できる画像処理装置及び画像処
理方法を提供することを目的とする。
たもので、比較的小さな容量のテクスチャバッファを用
いつつ優れた画像を生成できる画像処理装置及び画像処
理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る画像処理
装置は、圧縮されたテクスチャデータを記憶する記憶装
置と、伸長されたテクスチャデータを記憶するテクスチ
ャバッファと、画面に表示すべき画像データを記憶する
フレームバッファと、前記テクスチャバッファに記憶さ
れた伸長されたテクスチャデータに基づいて画像処理を
行い、画像処理後の画像データを前記フレームバッファ
に書き込む処理部とを備え、前記記憶装置と前記処理部
とのバス速度よりも、前記テクスチャバッファと前記処
理部とのバス速度の方が高速であり、前記処理部はデー
タ伸長回路及びパレット変換回路を備えていて、所定の
場合に前記記憶装置から圧縮されたテクスチャデータを
読み出し、これを前記データ伸長回路にて伸長して、伸
長されたテクスチャデータを前記パレット変換回路にて
パレット変換を行ってからテクスチャバッファに書き込
むものである。
装置は、圧縮されたテクスチャデータを記憶する記憶装
置と、伸長されたテクスチャデータを記憶するテクスチ
ャバッファと、画面に表示すべき画像データを記憶する
フレームバッファと、前記テクスチャバッファに記憶さ
れた伸長されたテクスチャデータに基づいて画像処理を
行い、画像処理後の画像データを前記フレームバッファ
に書き込む処理部とを備え、前記記憶装置と前記処理部
とのバス速度よりも、前記テクスチャバッファと前記処
理部とのバス速度の方が高速であり、前記処理部はデー
タ伸長回路及びパレット変換回路を備えていて、所定の
場合に前記記憶装置から圧縮されたテクスチャデータを
読み出し、これを前記データ伸長回路にて伸長して、伸
長されたテクスチャデータを前記パレット変換回路にて
パレット変換を行ってからテクスチャバッファに書き込
むものである。
【０００６】ここで、所定の場合とは、外部から指令を
受けたとき、テクスチャバッファにないテクスチャを用
いる必要が生じたとき等、テクスチャデータの更新の必
要が生じた場合である。あるいは、処理能力に余裕があ
るときに事前に更新するようにしてもよい。また、記憶
装置には、半導体メモリばかりではなく、ＨＤＤやＣＤ
−ＲＯＭ等の外部デバイスを含む。
受けたとき、テクスチャバッファにないテクスチャを用
いる必要が生じたとき等、テクスチャデータの更新の必
要が生じた場合である。あるいは、処理能力に余裕があ
るときに事前に更新するようにしてもよい。また、記憶
装置には、半導体メモリばかりではなく、ＨＤＤやＣＤ
−ＲＯＭ等の外部デバイスを含む。
【０００７】
【０００８】ここで、前記記憶装置に記憶されるテクス
チャデータとして、圧縮されないもの、圧縮されないも
のと圧縮されたものの両方を含むもの、圧縮されたも
の、が考えられる。
チャデータとして、圧縮されないもの、圧縮されないも
のと圧縮されたものの両方を含むもの、圧縮されたも
の、が考えられる。
【０００９】この発明に係る画像処理装置は、前記処理
部が、読み出されたテクスチャデータを受けてこのデー
タを一時的に記憶するとともに、当該データを前記デー
タ伸長回路へ出力する先入先出記憶装置を備えるもので
ある。
部が、読み出されたテクスチャデータを受けてこのデー
タを一時的に記憶するとともに、当該データを前記デー
タ伸長回路へ出力する先入先出記憶装置を備えるもので
ある。
【００１０】
【００１１】この発明に係る画像処理装置は、前記処理
部は、ミップマップ生成回路を備え、テクスチャデータ
更新時に前記ミップマップ生成回路にてミップマップを
生成してからテクスチャバッファに書き込むものであ
る。
部は、ミップマップ生成回路を備え、テクスチャデータ
更新時に前記ミップマップ生成回路にてミップマップを
生成してからテクスチャバッファに書き込むものであ
る。
【００１２】この発明に係る画像処理方法は、圧縮され
たテクスチャデータを記憶装置に記憶しておき、所定の
場合に処理部が前記記憶装置から圧縮されたテクスチャ
データを読み出してこれを伸長し、伸長されたテクスチ
ャデータをパレット変換を行ってからテクスチャバッフ
ァに記憶し、前記テクスチャバッファに記憶されたテク
スチャデータに基づいて画像処理を行い、画像処理後の
画像データをフレームバッファに書き込むことを特徴と
する画像処理方法であって、前記記憶装置と前記処理部
とのバス速度よりも、前記テクスチャバッファと前記処
理部とのバス速度の方が高速であることを特徴とする。
たテクスチャデータを記憶装置に記憶しておき、所定の
場合に処理部が前記記憶装置から圧縮されたテクスチャ
データを読み出してこれを伸長し、伸長されたテクスチ
ャデータをパレット変換を行ってからテクスチャバッフ
ァに記憶し、前記テクスチャバッファに記憶されたテク
スチャデータに基づいて画像処理を行い、画像処理後の
画像データをフレームバッファに書き込むことを特徴と
する画像処理方法であって、前記記憶装置と前記処理部
とのバス速度よりも、前記テクスチャバッファと前記処
理部とのバス速度の方が高速であることを特徴とする。
【００１３】
【００１４】
【００１５】この発明に係る画像処理方法は、テクスチ
ャデータ更新時に、ミップマップを生成してからテクス
チャバッファに記憶することを特徴とする。
ャデータ更新時に、ミップマップを生成してからテクス
チャバッファに記憶することを特徴とする。
【００１６】
発明の実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１の
装置及び方法について説明する。この発明の実施の形態
１は、リアルタイムかつ高速にテクスチャを更新する機
構をもつ。
装置及び方法について説明する。この発明の実施の形態
１は、リアルタイムかつ高速にテクスチャを更新する機
構をもつ。
【００１７】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像
処理装置の概略機能ブロック図である。この図におい
て、１はＣＰＵ(central processing unit)であり、仮
想空間中の物体に対して操作を行ったり、その情報を得
たり、各種制御を行う。２はジオメトリプロセッサ（ge
ometry processor）であり、３次元コンピュータグラフ
ィックにおけるポリゴンの座標変換、クリッピング、透
視変換などの幾何変換（ベクトル演算）や輝度計算を高
速に行う。２ａはポリゴンマテリアルライトバッファメ
モリ（polygon material light buffer RAM）であり、
ジオメトリプロセッサ２が処理を行う際に、１フレーム
分の有効なポリゴンデータ、マテリアルデータ、ライト
データを保存するバッファである。ポリゴンとは、仮想
空間中の立体を構成する多面体のことである。このバッ
ファメモリ２ａに格納されるデータの内訳を示すと次の
ようになる。
処理装置の概略機能ブロック図である。この図におい
て、１はＣＰＵ(central processing unit)であり、仮
想空間中の物体に対して操作を行ったり、その情報を得
たり、各種制御を行う。２はジオメトリプロセッサ（ge
ometry processor）であり、３次元コンピュータグラフ
ィックにおけるポリゴンの座標変換、クリッピング、透
視変換などの幾何変換（ベクトル演算）や輝度計算を高
速に行う。２ａはポリゴンマテリアルライトバッファメ
モリ（polygon material light buffer RAM）であり、
ジオメトリプロセッサ２が処理を行う際に、１フレーム
分の有効なポリゴンデータ、マテリアルデータ、ライト
データを保存するバッファである。ポリゴンとは、仮想
空間中の立体を構成する多面体のことである。このバッ
ファメモリ２ａに格納されるデータの内訳を示すと次の
ようになる。
【００１８】ポリゴンのリンク情報、座標情報、その他
の属性情報 LINK X, LINK Y, X, Y, iz, Tx, Ty, Nx, Ny, Sign Nz,
Alpha, Light ID, Material ID・・・などである。
の属性情報 LINK X, LINK Y, X, Y, iz, Tx, Ty, Nx, Ny, Sign Nz,
Alpha, Light ID, Material ID・・・などである。
【００１９】マテリアルの情報 Depth enable, Depth function, Depth density, Textr
e enable, Fog enable,translucensy enable, textre t
ype, texture function, offset x,y, size x,y, repea
t x,y, mirror x,y, color id, Sine, Material specul
ar, Material emission, Polygon color, Texture mod
e, blend modeなどである。
e enable, Fog enable,translucensy enable, textre t
ype, texture function, offset x,y, size x,y, repea
t x,y, mirror x,y, color id, Sine, Material specul
ar, Material emission, Polygon color, Texture mod
e, blend modeなどである。
【００２０】ライトの情報 Light Position, Light Direction, Light Type, Atten
uation, Cutoff, Spotexp,Light Color, Light Ambient
などである。
uation, Cutoff, Spotexp,Light Color, Light Ambient
などである。
【００２１】３は陰面消去処理を行うフィルプロセッサ
（fill processor）である。フィルプロセッサ３は、領
域中でポリゴンの塗りつぶしを行い、各ピクセル毎に最
も手前にくるポリゴンの各情報を求める。
（fill processor）である。フィルプロセッサ３は、領
域中でポリゴンの塗りつぶしを行い、各ピクセル毎に最
も手前にくるポリゴンの各情報を求める。
【００２２】４はテクスチャプロセッサ（texture proc
essor）である。テクスチャプロセッサ４は、領域内の
各ピクセルにテクスチャを貼り付ける。テクスチャマッ
ピングとは、形状が定義された物体の表面に、形状とは
別に定義された模様（テクスチャ）を貼り付け（マッピ
ング）て画像を作成する処理である。４ａはテクスチャ
メモリ（texture RAM）であり、テクスチャプロセッサ
４で処理を行うためのテクスチャマップが保存されてい
る。
essor）である。テクスチャプロセッサ４は、領域内の
各ピクセルにテクスチャを貼り付ける。テクスチャマッ
ピングとは、形状が定義された物体の表面に、形状とは
別に定義された模様（テクスチャ）を貼り付け（マッピ
ング）て画像を作成する処理である。４ａはテクスチャ
メモリ（texture RAM）であり、テクスチャプロセッサ
４で処理を行うためのテクスチャマップが保存されてい
る。
【００２３】５はシェーディングプロセッサ（shading
processor）である。シェーディングとは、ポリゴンで
構成される物体の影のような表現を、ポリゴンの法線ベ
クトル、光源の位置や色、視点の位置、視線の方向等を
考慮して行う手法である。シェーディングプロセッサ５
は、領域内の各ピクセルの輝度を求める。５ａは１画面
の画像データが記憶されるフレームバッファ（frame bu
ffer）である。フレームバッファ５ａから順次データが
読み出され、デジタルデータからアナログ信号に変換さ
れた後に、図示しないＣＲＴ、液晶表示装置、プラズマ
ディスプレイ装置等のディスプレイに供給される。
processor）である。シェーディングとは、ポリゴンで
構成される物体の影のような表現を、ポリゴンの法線ベ
クトル、光源の位置や色、視点の位置、視線の方向等を
考慮して行う手法である。シェーディングプロセッサ５
は、領域内の各ピクセルの輝度を求める。５ａは１画面
の画像データが記憶されるフレームバッファ（frame bu
ffer）である。フレームバッファ５ａから順次データが
読み出され、デジタルデータからアナログ信号に変換さ
れた後に、図示しないＣＲＴ、液晶表示装置、プラズマ
ディスプレイ装置等のディスプレイに供給される。
【００２４】６は、ＣＰＵ１のプログラムやグラフィッ
クプロセッサへのコマンド（ポリゴンのデータベース、
ディスプレイリストなど）を保存するプログラムワーク
ポリゴンバッファメモリ（program work polygon buffe
r RAM）である。このバッファメモリ６はＣＰＵ１のワ
ークメモリでもある。
クプロセッサへのコマンド（ポリゴンのデータベース、
ディスプレイリストなど）を保存するプログラムワーク
ポリゴンバッファメモリ（program work polygon buffe
r RAM）である。このバッファメモリ６はＣＰＵ１のワ
ークメモリでもある。
【００２５】フィルプロセッサ３、テクスチャプロセッ
サ４、シェーディングプロセッサ５は、仮想空間座標中
に定義されたモデルを使って絵を作成するための、いわ
ゆるレンダリングを行う。レンダリングでは、各領域は
画面左上から順に処理される。レンダリングの処理は領
域の個数分繰り返される。
サ４、シェーディングプロセッサ５は、仮想空間座標中
に定義されたモデルを使って絵を作成するための、いわ
ゆるレンダリングを行う。レンダリングでは、各領域は
画面左上から順に処理される。レンダリングの処理は領
域の個数分繰り返される。
【００２６】次にこの発明の実施の形態１に係る画像処
理装置の詳細について、図２乃至図５の機能ブロック図
に基づき説明する。
理装置の詳細について、図２乃至図５の機能ブロック図
に基づき説明する。
【００２７】図２はジオメトリプロセッサ２の機能ブロ
ック図である。この図において、２１はデータディスパ
ッチャー（data dispatcher）であり、バッファメモリ
６からコマンドを読み出すとともに解析し、この解析結
果に基づきベクタエンジン２２、クリッピングエンジン
２４をコントロールし、処理されたデータをソートエン
ジン２７へ出力する。
ック図である。この図において、２１はデータディスパ
ッチャー（data dispatcher）であり、バッファメモリ
６からコマンドを読み出すとともに解析し、この解析結
果に基づきベクタエンジン２２、クリッピングエンジン
２４をコントロールし、処理されたデータをソートエン
ジン２７へ出力する。
【００２８】２２はベクタエンジン（vector engine）
であり、ベクトル演算を行う。扱うベクトルはベクタレ
ジスタ２３に保存される。
であり、ベクトル演算を行う。扱うベクトルはベクタレ
ジスタ２３に保存される。
【００２９】２３はベクタレジスタ（vector registe
r）であり、ベクタエンジン２２で演算を行うベクトル
データを保存する。
r）であり、ベクタエンジン２２で演算を行うベクトル
データを保存する。
【００３０】２４はクリッピングエンジン（clipping e
ngine）であり、クリッピングを行う。
ngine）であり、クリッピングを行う。
【００３１】２５はＹソートインデックス（Y-sort IND
EX）であり、ソートエンジン２７でＹソーティングを行
うときに使うＹ指標を保存する。
EX）であり、ソートエンジン２７でＹソーティングを行
うときに使うＹ指標を保存する。
【００３２】２６はＸソートインデックス（X-sort IND
EX）であり、ソートエンジン２７でＸソーティングを行
うときに使うＸ指標を保存する。
EX）であり、ソートエンジン２７でＸソーティングを行
うときに使うＸ指標を保存する。
【００３３】２７はソートエンジン（sort engine）で
あり、Ｘソーティング及びＹソーティングを行うことに
より、注目しているフラグメントに入るポリゴンをバッ
ファ６から検索する。検索されたポリゴンはバッファメ
モリ２ａに格納されるとともに、フィルプロセッサ３に
送られレンダリングがなされる。また、ソートエンジン
２７はポリゴンＴＡＧ２８及びポリゴンキャッシュ３４
の制御も行う。
あり、Ｘソーティング及びＹソーティングを行うことに
より、注目しているフラグメントに入るポリゴンをバッ
ファ６から検索する。検索されたポリゴンはバッファメ
モリ２ａに格納されるとともに、フィルプロセッサ３に
送られレンダリングがなされる。また、ソートエンジン
２７はポリゴンＴＡＧ２８及びポリゴンキャッシュ３４
の制御も行う。
【００３４】２８はポリゴンＴＡＧ（polygon TAG）で
あり、ポリゴンキャッシュ３４のＴＡＧを保存するバッ
ファである。
あり、ポリゴンキャッシュ３４のＴＡＧを保存するバッ
ファである。
【００３５】図３はジオメトリプロセッサ２の機能ブロ
ック図である。この図において、３１はキャッシュコン
トローラ（cache controller）であり、後述のマテリア
ルキャッシュ４２、４５、５１ｂ、５２ａ、５３ａ及び
ライトキャッシュ５１ａを制御する。
ック図である。この図において、３１はキャッシュコン
トローラ（cache controller）であり、後述のマテリア
ルキャッシュ４２、４５、５１ｂ、５２ａ、５３ａ及び
ライトキャッシュ５１ａを制御する。
【００３６】３２はマテリアルＴＡＧ（material TAG）
であり、後述のマテリアルキャッシュ４２、４５、５１
ｂ、５２ａ、５３ａ及びライトキャッシュ５１ａのＴＡ
Ｇを保存する。
であり、後述のマテリアルキャッシュ４２、４５、５１
ｂ、５２ａ、５３ａ及びライトキャッシュ５１ａのＴＡ
Ｇを保存する。
【００３７】３３はライトＴＡＧ（light TAG）であ
り、後述のライトキャッシュ５１ａのＴＡＧを保存する
バッファである。
り、後述のライトキャッシュ５１ａのＴＡＧを保存する
バッファである。
【００３８】３４はポリゴンキャッシュ（polygon cach
e）であり、ポリゴンデータのキャッシュメモリであ
る。
e）であり、ポリゴンデータのキャッシュメモリであ
る。
【００３９】３５は初期パラメータ計算機（initial pa
rameter calculator）であり、ＤＤＡの初期値を求め
る。
rameter calculator）であり、ＤＤＡの初期値を求め
る。
【００４０】３６はＺコンパレータアレー（Z comparat
or array）であり、陰面消去処理のためにポリゴン間で
Ｚ比較を行うとともに、ポリゴンＩＤ及び内分比ｔ０、
ｔ１、ｔ２を埋め込む。Ｚコンパレータアレー３６は８
×８＝６４個のＺ比較器から構成される。これらがパラ
レルに動作するので、同時に６４個のピクセルについて
処理が可能である。１つのＺ比較器にはポリゴンに関す
るデータが保存される。例えば、polygon ID, iz, t0,
t1, t2, window, stencil, shadowなどである。
or array）であり、陰面消去処理のためにポリゴン間で
Ｚ比較を行うとともに、ポリゴンＩＤ及び内分比ｔ０、
ｔ１、ｔ２を埋め込む。Ｚコンパレータアレー３６は８
×８＝６４個のＺ比較器から構成される。これらがパラ
レルに動作するので、同時に６４個のピクセルについて
処理が可能である。１つのＺ比較器にはポリゴンに関す
るデータが保存される。例えば、polygon ID, iz, t0,
t1, t2, window, stencil, shadowなどである。
【００４１】３７は頂点パラメータバッファ（vertex p
arameter buffer）であり、ポリゴンの頂点でのパラメ
ータを保存するバッファである。Ｚコンパレータアレー
３６に対応して６４ポリゴン分の大きさをもつ。
arameter buffer）であり、ポリゴンの頂点でのパラメ
ータを保存するバッファである。Ｚコンパレータアレー
３６に対応して６４ポリゴン分の大きさをもつ。
【００４２】３８は補間器（interpolater）であり、Ｚ
コンパレータアレー３６の計算結果ｔ０、ｔ１、ｔ２及
びｉｚと頂点パラメータバッファ３７の内容により、ピ
クセルのパラメータを補間して算出する。
コンパレータアレー３６の計算結果ｔ０、ｔ１、ｔ２及
びｉｚと頂点パラメータバッファ３７の内容により、ピ
クセルのパラメータを補間して算出する。
【００４３】図４はテクスチャプロセッサ４の機能ブロ
ック図である。この図において、４１は濃度計算機（de
nsity calculator）であり、フォグまたはデプスキュー
イングのためのブレンド比を算出する。
ック図である。この図において、４１は濃度計算機（de
nsity calculator）であり、フォグまたはデプスキュー
イングのためのブレンド比を算出する。
【００４４】４２はマテリアルキャッシュ（material c
ache）であり、深さ情報に関するデータが保存される。
例えば、Depth enable, Depth function, Depth densit
y, Depth end z, Texture enable, Fog enableなどであ
る。
ache）であり、深さ情報に関するデータが保存される。
例えば、Depth enable, Depth function, Depth densit
y, Depth end z, Texture enable, Fog enableなどであ
る。
【００４５】４３はウインドウレジスタ（window regis
ter）であり、ウインドウに関する情報を保存するバッ
ファである。例えば、kz, cz, fog function, fog dens
ity, fog end z４４はアドレス発生器（address genera
tor）であり、テクスチャ座標Ｔｘ，Ｔｙ及びＬＯＤよ
りテクスチャマップ上でのアドレスを算出する。
ter）であり、ウインドウに関する情報を保存するバッ
ファである。例えば、kz, cz, fog function, fog dens
ity, fog end z４４はアドレス発生器（address genera
tor）であり、テクスチャ座標Ｔｘ，Ｔｙ及びＬＯＤよ
りテクスチャマップ上でのアドレスを算出する。
【００４６】４５はマテリアルキャッシュ（material c
ache）であり、材質に関するデータが保存される。例え
ば、translucensy enable, texture type, offset x,y,
size x,y, repeat x,y, mirror x,y, color idなどで
ある。
ache）であり、材質に関するデータが保存される。例え
ば、translucensy enable, texture type, offset x,y,
size x,y, repeat x,y, mirror x,y, color idなどで
ある。
【００４７】４６は３次元補間であるトライリニアミッ
プマップ補間を行うＴＬＭＭＩ計算機（TLMMI calculat
or, TLMMI:Tri Linear MIP Map Interpolation）であ
る。ミップマップとは、テクスチャマッピングを行うと
きのアンチエイリアシング、すなわちテクスチャのジャ
ギ（ぎざぎざ）をなくすための技法である。これは次の
ような原理によるものである。本来、１画素に投影され
る物体面の色（輝度）は、対応するマッピング領域の色
の平均値としなければならない。そうしないとジャギが
目立ってしまい、テクスチャの質が極端に落ちる。一
方、いちいち平均を求める処理を行うと計算負荷が過大
となり、処理に時間がかかったり、高速プロセッサが必
要になったりする。ミップマップはこれを解決するため
のものである。ミップマップでは、１画素に対応するマ
ッピング領域の色（輝度）の集計を簡素化するために、
あらかじめ２の倍数幅のマッピングデータを複数用意す
る。１画素に対応したすべてのマッピング領域の大きさ
は、これら２の倍数倍のいずれか２つのデータの間に存
在することになる。これら２つのデータを比較すること
により対応するマッピング領域の色を求める。例えば、
１倍の画面Ａと１／２倍の画面Ｂとがあったとき、１／
１．５倍の画面Ｃの各画素と対応する画面Ａ及びＢの画
素をそれぞれ求める。このとき、画面Ｃの当該画素の色
は、画面Ａの画素と画面Ｂの画素の中間の色になる。
プマップ補間を行うＴＬＭＭＩ計算機（TLMMI calculat
or, TLMMI:Tri Linear MIP Map Interpolation）であ
る。ミップマップとは、テクスチャマッピングを行うと
きのアンチエイリアシング、すなわちテクスチャのジャ
ギ（ぎざぎざ）をなくすための技法である。これは次の
ような原理によるものである。本来、１画素に投影され
る物体面の色（輝度）は、対応するマッピング領域の色
の平均値としなければならない。そうしないとジャギが
目立ってしまい、テクスチャの質が極端に落ちる。一
方、いちいち平均を求める処理を行うと計算負荷が過大
となり、処理に時間がかかったり、高速プロセッサが必
要になったりする。ミップマップはこれを解決するため
のものである。ミップマップでは、１画素に対応するマ
ッピング領域の色（輝度）の集計を簡素化するために、
あらかじめ２の倍数幅のマッピングデータを複数用意す
る。１画素に対応したすべてのマッピング領域の大きさ
は、これら２の倍数倍のいずれか２つのデータの間に存
在することになる。これら２つのデータを比較すること
により対応するマッピング領域の色を求める。例えば、
１倍の画面Ａと１／２倍の画面Ｂとがあったとき、１／
１．５倍の画面Ｃの各画素と対応する画面Ａ及びＢの画
素をそれぞれ求める。このとき、画面Ｃの当該画素の色
は、画面Ａの画素と画面Ｂの画素の中間の色になる。
【００４８】４７はカラーコンバータ（color converte
r）であり、４ｂｉｔテクセル時にカラー変換を行う。
r）であり、４ｂｉｔテクセル時にカラー変換を行う。
【００４９】４８はカラーパレット（color pallet）で
あり、４ｂｉｔテクセル時のカラー情報が保存される。
カラーパレット４８は、グラフィックを書くときに使う
色を格納する。カラーパレット４８の内容に対応して１
つの画素に使える色が決まる。
あり、４ｂｉｔテクセル時のカラー情報が保存される。
カラーパレット４８は、グラフィックを書くときに使う
色を格納する。カラーパレット４８の内容に対応して１
つの画素に使える色が決まる。
【００５０】図５はシェーディングプロセッサ５の機能
ブロック図である。この図において、 ５１は輝度処理
器（intensity processor）であり、テクスチャマッピ
ングされた後のポリゴンに対して輝度計算を行う。
ブロック図である。この図において、 ５１は輝度処理
器（intensity processor）であり、テクスチャマッピ
ングされた後のポリゴンに対して輝度計算を行う。
【００５１】５１ａはライトキャッシュ（light cach
e）であり、ライト情報を格納する。例えば、Light Pos
ition, Light Direction, Light Type, Attenuation, C
utoff, Spotexp, Light Color, Light Ambientなどであ
る。
e）であり、ライト情報を格納する。例えば、Light Pos
ition, Light Direction, Light Type, Attenuation, C
utoff, Spotexp, Light Color, Light Ambientなどであ
る。
【００５２】５１ｂはマテリアルキャッシュ（material
cache）であり、材質に関する情報を格納する。Sine,
Material specular, material emissionなどである。
cache）であり、材質に関する情報を格納する。Sine,
Material specular, material emissionなどである。
【００５３】５１ｃはウインドウレジスタ（window reg
ister）であり、ウインドウに関する情報を保存する。S
creen center, Focus, Scene ambientなどである。
ister）であり、ウインドウに関する情報を保存する。S
creen center, Focus, Scene ambientなどである。
【００５４】５２はモジュレート処理器（modulate pro
cessor）であり、ポリゴンカラーとテクスチャカラーの
関連づけ、輝度変調、フォグ処理を行う。
cessor）であり、ポリゴンカラーとテクスチャカラーの
関連づけ、輝度変調、フォグ処理を行う。
【００５５】５２ａはマテリアルキャッシュ（material
cache）であり、材質に関する情報を格納する。例え
ば、Polygon color, Texture modeなどである。
cache）であり、材質に関する情報を格納する。例え
ば、Polygon color, Texture modeなどである。
【００５６】５２ｂはウインドウレジスタ（window reg
ister）であり、ウインドウに関する情報を保存するバ
ッファである。Fog colorなどである。
ister）であり、ウインドウに関する情報を保存するバ
ッファである。Fog colorなどである。
【００５７】５３はブレンド処理器（blend processo
r）であり、カラーバッファ５４上のデータとブレンド
を行い、カラーバッファ５４に書き込む。ブレンド処理
器５３は、プレンドレートレジスタの値に基づき、カレ
ントピクセルカラーとフレームバッファのピクセルカラ
ーとをブレンドし、ライトバンクレジスタで示されるバ
ンクのフレームバッファに書き込む。ブレンド処理器５
３によれば、残像処理を施すことが可能である。
r）であり、カラーバッファ５４上のデータとブレンド
を行い、カラーバッファ５４に書き込む。ブレンド処理
器５３は、プレンドレートレジスタの値に基づき、カレ
ントピクセルカラーとフレームバッファのピクセルカラ
ーとをブレンドし、ライトバンクレジスタで示されるバ
ンクのフレームバッファに書き込む。ブレンド処理器５
３によれば、残像処理を施すことが可能である。
【００５８】５３ａはマテリアルキャッシュ（material
cache）であり、材質に関する情報を格納する。blend
modeなどである。
cache）であり、材質に関する情報を格納する。blend
modeなどである。
【００５９】５４はカラーバッファ（color buffer）で
あり、８×８の大きさのカラーバッファである。ダブル
バンク構造になっている。
あり、８×８の大きさのカラーバッファである。ダブル
バンク構造になっている。
【００６０】５５はプロット処理器（plot processor）
であり、カラーバッファ５４上のデータをフレームバッ
ファ５ａに書き込む。
であり、カラーバッファ５４上のデータをフレームバッ
ファ５ａに書き込む。
【００６１】５６はビットマップ処理器（bitmap proce
ssor）であり、ビットマップ処理を行う。
ssor）であり、ビットマップ処理を行う。
【００６２】５７はディスプレイ制御器（display cont
roller）であり、フレームバッファ５ａのデータを読み
出して、ＤＡＣ（Digital to Analogue Converter：デ
ジタル−アナログ変換器）に供給し、図示しないディス
プレイに表示する。
roller）であり、フレームバッファ５ａのデータを読み
出して、ＤＡＣ（Digital to Analogue Converter：デ
ジタル−アナログ変換器）に供給し、図示しないディス
プレイに表示する。
【００６３】図６は、説明の便宜のために図１〜図５の
装置を書き直した構成図である。画像処理装置１０１
は、ＣＰＵ１と接続されてコマンド及びデータのやり取
りを行うとともに、ハードディスク等の外部記憶装置１
０２、バッファメモリ１０３、テクスチャバッファ１０
４、フレームバッファ５ａにアクセスする。テクスチャ
バッファ１０４はテクスチャマップを格納する。このテ
クスチャバッファ１０４は、高品位なテクスチャマッピ
ングをリアルタイムで行うために、高速動作を要求され
る。バッファメモリ１０３には、他のデータとともに圧
縮されたテクスチャデータも格納される。バッファメモ
リ１０３は、テクスチャバッファ１０４よりも低速で大
容量の汎用バッファメモリである。この発明の実施の形
態１の画像処理装置４は、通常の処理以外に、圧縮され
たテクスチャデータをバッファメモリ３より読み込んで
データ伸張を行い、テクスチャバッファ１０４へ書き込
む機能を持つ。
装置を書き直した構成図である。画像処理装置１０１
は、ＣＰＵ１と接続されてコマンド及びデータのやり取
りを行うとともに、ハードディスク等の外部記憶装置１
０２、バッファメモリ１０３、テクスチャバッファ１０
４、フレームバッファ５ａにアクセスする。テクスチャ
バッファ１０４はテクスチャマップを格納する。このテ
クスチャバッファ１０４は、高品位なテクスチャマッピ
ングをリアルタイムで行うために、高速動作を要求され
る。バッファメモリ１０３には、他のデータとともに圧
縮されたテクスチャデータも格納される。バッファメモ
リ１０３は、テクスチャバッファ１０４よりも低速で大
容量の汎用バッファメモリである。この発明の実施の形
態１の画像処理装置４は、通常の処理以外に、圧縮され
たテクスチャデータをバッファメモリ３より読み込んで
データ伸張を行い、テクスチャバッファ１０４へ書き込
む機能を持つ。
【００６４】図７に画像処理装置１０１の概略構成図を
示す。図７は処理の概略の流れにも相当する。符号１１
２〜１１９は従来の３次元コンピュータグラフィックシ
ステムで行われる処理のための回路である。これらの回
路は縦続接続される。これに対し、符号１１１、１２０
〜１２４はこの発明の実施の形態１の処理を行なうため
の回路である。これらの回路は縦続接続され、その最後
の出力はテクスチャＲＡＭインタフェース１２４を介し
てテクスチャ生成回路１１７に入力される。
示す。図７は処理の概略の流れにも相当する。符号１１
２〜１１９は従来の３次元コンピュータグラフィックシ
ステムで行われる処理のための回路である。これらの回
路は縦続接続される。これに対し、符号１１１、１２０
〜１２４はこの発明の実施の形態１の処理を行なうため
の回路である。これらの回路は縦続接続され、その最後
の出力はテクスチャＲＡＭインタフェース１２４を介し
てテクスチャ生成回路１１７に入力される。
【００６５】座標変換回路１１２は、後述のコマンド解
析回路１１１からコマンドを受けて画像を生成するため
の座標変換を行う。クリッピング回路１１３は、視点座
標系に変換されたあと、視野をはみ出す部分を切り取
る。透視変換回路１１４は、視点座標系からスクリーン
座標系への変換を行う。塗りつぶし回路１１５は、変換
された画像の塗りつぶしを行う。Ｚ比較回路１１６は、
遠近を示すＺ値を比較し、Ｚソート法により陰面消去を
行う。テクスチャ生成回路１１７はテクスチャデータに
基づきテクスチャを生成する。色変調回路１１８及びブ
レンド回路１１９により画像の色を調整する。
析回路１１１からコマンドを受けて画像を生成するため
の座標変換を行う。クリッピング回路１１３は、視点座
標系に変換されたあと、視野をはみ出す部分を切り取
る。透視変換回路１１４は、視点座標系からスクリーン
座標系への変換を行う。塗りつぶし回路１１５は、変換
された画像の塗りつぶしを行う。Ｚ比較回路１１６は、
遠近を示すＺ値を比較し、Ｚソート法により陰面消去を
行う。テクスチャ生成回路１１７はテクスチャデータに
基づきテクスチャを生成する。色変調回路１１８及びブ
レンド回路１１９により画像の色を調整する。
【００６６】コマンド解析回路１１１は、ＣＰＵ１から
のコマンドを解析し、画像生成のためのコマンド（デー
タ）とテクスチャデータのアップデートのためのコマン
ド（データ）とを区別し、座標変換回路１１２とＦＩＦ
Ｏ（First In First Out)１２０に振り分ける。ＦＩＦ
Ｏ１２０は、データ読み込み速度とデータ伸張／書き込
み速度との差を吸収するための先入れ先出しメモリであ
る。ＦＩＦＯはタイミングが異なる２つの部分との間で
データのやり取りに用いられるメモリであり、ＦＩＦＯ
の両側でタイミングが異なるときでもその相違を調整す
ることができる。データ伸張回路１２１は入力された圧
縮データを伸張する回路である。パレット変換回路１２
２はパレット変換を行う回路である。ＭＩＰＭＡＰ生成
回路１２３はミップマップを自動生成する回路である。
ミップマップは、テクスチャマッピングを行うときのア
ンチエイリアシング、すなわちテクスチャのジャギ（ぎ
ざぎざ）をなくすための技法である。テクスチャＲＡＭ
インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２４は通常の画像処理とテ
クスチャのアップデートの調停を取る機構を備えたテク
スチャバッファ（ＲＡＭ）１０４とのインタフェースで
ある。
のコマンドを解析し、画像生成のためのコマンド（デー
タ）とテクスチャデータのアップデートのためのコマン
ド（データ）とを区別し、座標変換回路１１２とＦＩＦ
Ｏ（First In First Out)１２０に振り分ける。ＦＩＦ
Ｏ１２０は、データ読み込み速度とデータ伸張／書き込
み速度との差を吸収するための先入れ先出しメモリであ
る。ＦＩＦＯはタイミングが異なる２つの部分との間で
データのやり取りに用いられるメモリであり、ＦＩＦＯ
の両側でタイミングが異なるときでもその相違を調整す
ることができる。データ伸張回路１２１は入力された圧
縮データを伸張する回路である。パレット変換回路１２
２はパレット変換を行う回路である。ＭＩＰＭＡＰ生成
回路１２３はミップマップを自動生成する回路である。
ミップマップは、テクスチャマッピングを行うときのア
ンチエイリアシング、すなわちテクスチャのジャギ（ぎ
ざぎざ）をなくすための技法である。テクスチャＲＡＭ
インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２４は通常の画像処理とテ
クスチャのアップデートの調停を取る機構を備えたテク
スチャバッファ（ＲＡＭ）１０４とのインタフェースで
ある。
【００６７】次に動作について説明する。
【００６８】テクスチャマップのような画像データに対
してはデータ圧縮が非常に有効である。例えば、フルカ
ラー（１６００万色）の画像といっても、実際に使用さ
れる色はそのうち数百色程度であることがほとんどであ
るので１テクセルあたり８ビット程度で表現できる。ま
た、ミップマップでは、１画素に対応するマッピング領
域の色（輝度）の集計を簡素化するために、あらかじめ
２の倍数幅のマッピングデータを複数用意するが、ミッ
プマップも原画像の単なる縮小なので原画像さえあれば
簡単に生成できる。また、画像データは近くのテクセル
カラーと同じであることが多く、また、繰り返しパター
ンも多く存在するため、ランレングス、スライド辞書と
いった一般的な圧縮アルゴリズムも適用しやすい。
してはデータ圧縮が非常に有効である。例えば、フルカ
ラー（１６００万色）の画像といっても、実際に使用さ
れる色はそのうち数百色程度であることがほとんどであ
るので１テクセルあたり８ビット程度で表現できる。ま
た、ミップマップでは、１画素に対応するマッピング領
域の色（輝度）の集計を簡素化するために、あらかじめ
２の倍数幅のマッピングデータを複数用意するが、ミッ
プマップも原画像の単なる縮小なので原画像さえあれば
簡単に生成できる。また、画像データは近くのテクセル
カラーと同じであることが多く、また、繰り返しパター
ンも多く存在するため、ランレングス、スライド辞書と
いった一般的な圧縮アルゴリズムも適用しやすい。
【００６９】一方、圧縮状態で記憶しておくと使用する
際に伸張処理を行わなければならず、処理に時間がかか
る。テクスチャデータは高速でアクセスされるため、圧
縮データは利用しにくく、非圧縮状態でデータを保持す
る必要があった。
際に伸張処理を行わなければならず、処理に時間がかか
る。テクスチャデータは高速でアクセスされるため、圧
縮データは利用しにくく、非圧縮状態でデータを保持す
る必要があった。
【００７０】そこで、本発明の実施の形態１では、高速
アクセスが必要なテクスチャバッファ１０４では非圧縮
状態でデータを格納し、他のバッファ（バッファメモリ
１０３）で圧縮データを格納し、さらに、リアルタイム
でテクスチャバッファ１０４を更新する機構を持つこと
により、高速アクセスを可能にしつつメモリの使用の効
率化を図る。
アクセスが必要なテクスチャバッファ１０４では非圧縮
状態でデータを格納し、他のバッファ（バッファメモリ
１０３）で圧縮データを格納し、さらに、リアルタイム
でテクスチャバッファ１０４を更新する機構を持つこと
により、高速アクセスを可能にしつつメモリの使用の効
率化を図る。
【００７１】図７において、コマンド解析回路１１１か
ら座標変換回路１１２に画像生成のためのコマンド（デ
ータ）が渡されたときは、従来の画像処理装置の場合と
同様に、座標変換、クリッピング、透視変換、塗りつぶ
し、Ｚ比較、テクスチャバッファ１０４内の非圧縮状態
のデータに基づきテクスチャ生成、色変調、ブレンドの
各処理が行われる。
ら座標変換回路１１２に画像生成のためのコマンド（デ
ータ）が渡されたときは、従来の画像処理装置の場合と
同様に、座標変換、クリッピング、透視変換、塗りつぶ
し、Ｚ比較、テクスチャバッファ１０４内の非圧縮状態
のデータに基づきテクスチャ生成、色変調、ブレンドの
各処理が行われる。
【００７２】一方、コマンド解析回路１１１からＦＩＦ
Ｏ１２０にテクスチャデータのアップデートのためのコ
マンド（データ）が渡されたときは、次のような処理が
行われる。
Ｏ１２０にテクスチャデータのアップデートのためのコ
マンド（データ）が渡されたときは、次のような処理が
行われる。
【００７３】ＦＩＦＯ１２０は、データの読み込み速度
とデータ伸張／書き込み速度との調整をとるためのバッ
ファである。読み込みと伸張＋書き込みでデータの流れ
が違う。データの読み込みは単なるメモリアクセスであ
るので、例えば１クロックに１バイトというようにデー
タ転送速度は一定である。ところが、そのデータを伸張
したときに何バイトになるかは圧縮方法に依存するので
その予測は困難である。例えば、入力された１バイトの
データが２バイトになるかもしれないし、０．５バイト
になるかもしれない。図８を用いて説明すると、４バイ
トの入力データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄがデータ伸張の結果Ａ
‘０，Ａ’１，Ａ‘２，Ａ’３，ＢＣ‘，Ｄ’０，Ｄ
‘１，Ｄ’２の８バイトになる場合において、出力のバ
ス転送能力が入力の２倍であるとすれば、単純にデータ
量だけを考えるとバランスがとれていて、データの待ち
時間がないようにも思える。しかし、実際にはデータの
流れが一定でないため、待ち合わせが発生し余分なウエ
イトを入れなければならない。例えば、図８の例におい
て、データＡを読み出した後でデータＢの読み出しの
前、及びデータＤの読み出しの後にそれぞれ１つのウエ
イト（待ち合わせ）が必要である。また、伸張後のデー
タＡ‘２，Ａ’３の後に２つのウエイトが必要である。
そこで、ＦＩＦＯ１２０は両者のタイミングを調整す
る。ＦＩＦＯでは、入力端で任意のタイミングで書き込
まれたデータを、出力端で書き込まれた順番で任意のタ
イミングで取り出すことができる。したがって、ＣＰＵ
１は画像処理装置１０１でのデータ伸長処理の状況と無
関係にコマンドを発行することができる。ＣＰＵ１は、
画像生成のためのコマンド（データ）とテクスチャデー
タのアップデートのためのコマンド（データ）とを区別
する必要がない。
とデータ伸張／書き込み速度との調整をとるためのバッ
ファである。読み込みと伸張＋書き込みでデータの流れ
が違う。データの読み込みは単なるメモリアクセスであ
るので、例えば１クロックに１バイトというようにデー
タ転送速度は一定である。ところが、そのデータを伸張
したときに何バイトになるかは圧縮方法に依存するので
その予測は困難である。例えば、入力された１バイトの
データが２バイトになるかもしれないし、０．５バイト
になるかもしれない。図８を用いて説明すると、４バイ
トの入力データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄがデータ伸張の結果Ａ
‘０，Ａ’１，Ａ‘２，Ａ’３，ＢＣ‘，Ｄ’０，Ｄ
‘１，Ｄ’２の８バイトになる場合において、出力のバ
ス転送能力が入力の２倍であるとすれば、単純にデータ
量だけを考えるとバランスがとれていて、データの待ち
時間がないようにも思える。しかし、実際にはデータの
流れが一定でないため、待ち合わせが発生し余分なウエ
イトを入れなければならない。例えば、図８の例におい
て、データＡを読み出した後でデータＢの読み出しの
前、及びデータＤの読み出しの後にそれぞれ１つのウエ
イト（待ち合わせ）が必要である。また、伸張後のデー
タＡ‘２，Ａ’３の後に２つのウエイトが必要である。
そこで、ＦＩＦＯ１２０は両者のタイミングを調整す
る。ＦＩＦＯでは、入力端で任意のタイミングで書き込
まれたデータを、出力端で書き込まれた順番で任意のタ
イミングで取り出すことができる。したがって、ＣＰＵ
１は画像処理装置１０１でのデータ伸長処理の状況と無
関係にコマンドを発行することができる。ＣＰＵ１は、
画像生成のためのコマンド（データ）とテクスチャデー
タのアップデートのためのコマンド（データ）とを区別
する必要がない。
【００７４】データ伸長回路１２１は、テクスチャデー
タのアップデートのためのコマンド（圧縮されたデー
タ）を受けて、データを伸長し、非圧縮状態に戻す。圧
縮されたデータは外部記憶装置１０２あるいはバッファ
メモリ１０３に予め格納されている。
タのアップデートのためのコマンド（圧縮されたデー
タ）を受けて、データを伸長し、非圧縮状態に戻す。圧
縮されたデータは外部記憶装置１０２あるいはバッファ
メモリ１０３に予め格納されている。
【００７５】テクスチャマッピングを用いたＣＧシステ
ムにおいて、最も容易に、豪華で、かつリアルな映像を
生成するためには、大量のテクスチャデータを使用する
必要がある。したがって、予め格納されている圧縮され
たデータの種類は非常に多い。一方、実際に同時に使用
されるテクスチャデータはそれよりもかなり少ない。テ
クスチャバッファ１０４内のテクスチャデータで間に合
わなくなったときに、ＣＰＵ１は、バッファメモリ１０
３から必要な圧縮データを読み出し、伸長し、テクスチ
ャバッファ１０４に書き込むようにコマンドを発行す
る。ＣＰＵ１はどのようなテクスチャを使用するか、テ
クスチャバッファ１０４にはどのようなでテクスチャデ
ータが格納されているかを予めわかっているから、両者
を比較することにより容易にコマンドを発行することが
できる。
ムにおいて、最も容易に、豪華で、かつリアルな映像を
生成するためには、大量のテクスチャデータを使用する
必要がある。したがって、予め格納されている圧縮され
たデータの種類は非常に多い。一方、実際に同時に使用
されるテクスチャデータはそれよりもかなり少ない。テ
クスチャバッファ１０４内のテクスチャデータで間に合
わなくなったときに、ＣＰＵ１は、バッファメモリ１０
３から必要な圧縮データを読み出し、伸長し、テクスチ
ャバッファ１０４に書き込むようにコマンドを発行す
る。ＣＰＵ１はどのようなテクスチャを使用するか、テ
クスチャバッファ１０４にはどのようなでテクスチャデ
ータが格納されているかを予めわかっているから、両者
を比較することにより容易にコマンドを発行することが
できる。
【００７６】圧縮及び伸長の処理は公知のアルゴリズム
に従って行われる。例えば、ランレングス符号化、スラ
イディング辞書、ハフマン符号、離散コサイン変換を利
用した圧縮などがある。また、フォーマットとしては、
離散コサイン変換とハフマン符号等を組み合わせたＪＰ
ＥＧがある。
に従って行われる。例えば、ランレングス符号化、スラ
イディング辞書、ハフマン符号、離散コサイン変換を利
用した圧縮などがある。また、フォーマットとしては、
離散コサイン変換とハフマン符号等を組み合わせたＪＰ
ＥＧがある。
【００７７】ランレングス符号化とは、同じパターンが
繰り返し現れることが多いときに用いられる符号化方法
であり、パターンの長さをランと言う。ランが長いと
き、パターンをそのまま送る代わりに、ランを符号化し
て送ることによりデータ長を短くすることができる。
繰り返し現れることが多いときに用いられる符号化方法
であり、パターンの長さをランと言う。ランが長いと
き、パターンをそのまま送る代わりに、ランを符号化し
て送ることによりデータ長を短くすることができる。
【００７８】スライディング辞書とは、以前のデータを
記憶しておき、この記憶されたデータを利用してデータ
圧縮を行う方法である。この方法はメッシュパターンに
対して有効である。
記憶しておき、この記憶されたデータを利用してデータ
圧縮を行う方法である。この方法はメッシュパターンに
対して有効である。
【００７９】ハフマン符号とは、量子化されたサンプル
のセットを符号化する場合に、各サンプル当たりの平均
のビット数が最小になるように作られる符号である。ハ
フマン符号によれば、パレット変換を柔軟に行うことが
できる。例えば、アニメーションの画像のように色彩が
単調なとき、長いパターンは良く現れるが、短いパター
ンはなかなか現れない。このように画像の性質に応じて
適切な符号化が可能である。
のセットを符号化する場合に、各サンプル当たりの平均
のビット数が最小になるように作られる符号である。ハ
フマン符号によれば、パレット変換を柔軟に行うことが
できる。例えば、アニメーションの画像のように色彩が
単調なとき、長いパターンは良く現れるが、短いパター
ンはなかなか現れない。このように画像の性質に応じて
適切な符号化が可能である。
【００８０】ＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Gr
oup)とは、カラー静止画圧縮方式の標準化を進めるため
のグループによるカラー静止画圧縮方式である。パソコ
ン等の静止画を扱うマルチメディアアプリケーションで
広く用いられている。
oup)とは、カラー静止画圧縮方式の標準化を進めるため
のグループによるカラー静止画圧縮方式である。パソコ
ン等の静止画を扱うマルチメディアアプリケーションで
広く用いられている。
【００８１】データ伸長処理が終わったテクスチャデー
タは、パレット変換回路１２２によりパレット変換が行
われる。次に、ＭＩＰＭＡＰ生成回路１２３により、伸
長されたデータに対応するミップマップを生成する。
タは、パレット変換回路１２２によりパレット変換が行
われる。次に、ＭＩＰＭＡＰ生成回路１２３により、伸
長されたデータに対応するミップマップを生成する。
【００８２】また、データ伸長処理が終わったテクスチ
ャデータは、テクスチャＲＡＭインタフェース１２４に
よりテクスチャバッファ１０４に書き込まれる。テクス
チャバッファ１０４に空き領域がないときは、適当なデ
ータに上書きする。例えば、使用頻度の少ないデータ、
最も古いデータ、最も過去に使用されたデータが選択さ
れる。
ャデータは、テクスチャＲＡＭインタフェース１２４に
よりテクスチャバッファ１０４に書き込まれる。テクス
チャバッファ１０４に空き領域がないときは、適当なデ
ータに上書きする。例えば、使用頻度の少ないデータ、
最も古いデータ、最も過去に使用されたデータが選択さ
れる。
【００８３】以上のように、この発明の実施の形態１に
よれば、テクスチャバッファの容量が小さくても、見掛
け上、多くのテクスチャデータを使用できる。
よれば、テクスチャバッファの容量が小さくても、見掛
け上、多くのテクスチャデータを使用できる。
【００８４】また、低速なバッファメモリに格納される
テクスチャデータは圧縮されたものなので、メモリを節
約できる。
テクスチャデータは圧縮されたものなので、メモリを節
約できる。
【００８５】また、データ伸張機構をシステム内に持つ
ことにより、非圧縮データはテクスチャバッファ１０４
の高速バス上のみを流れ、低速なバス上は圧縮されたデ
ータが流れるため、バスの転送能力を効率良く使用する
こともできる。
ことにより、非圧縮データはテクスチャバッファ１０４
の高速バス上のみを流れ、低速なバス上は圧縮されたデ
ータが流れるため、バスの転送能力を効率良く使用する
こともできる。
【００８６】
【発明の効果】以上のように、この発明は、テクスチャ
データを記憶する第１記憶装置と、前記テクスチャデー
タの一部を記憶する第２記憶装置とを備え、所定の場合
に前記第１記憶装置からテクスチャデータを読み出し、
前記第２記憶装置に書き込むことによりテクスチャデー
タの更新を行う更新ステップを備えるので、小さい容量
の第２記憶装置を用いつつ、多くのテクスチャデータの
使用が可能になる。したがって、経済性と処理の高速性
の両方を満足させることができる。
データを記憶する第１記憶装置と、前記テクスチャデー
タの一部を記憶する第２記憶装置とを備え、所定の場合
に前記第１記憶装置からテクスチャデータを読み出し、
前記第２記憶装置に書き込むことによりテクスチャデー
タの更新を行う更新ステップを備えるので、小さい容量
の第２記憶装置を用いつつ、多くのテクスチャデータの
使用が可能になる。したがって、経済性と処理の高速性
の両方を満足させることができる。
【００８７】また、この発明は、読み出されたテクスチ
ャデータを受けてこのデータを一時的に記憶するととも
に、当該データを前記データ伸長回路へ出力する先入先
出記憶装置を備えるので、データのやり取りにおけるタ
イミングの調整が不要になる。
ャデータを受けてこのデータを一時的に記憶するととも
に、当該データを前記データ伸長回路へ出力する先入先
出記憶装置を備えるので、データのやり取りにおけるタ
イミングの調整が不要になる。
【図１】この発明の実施の形態１に係る画像処理装置の
概略機能ブロック図である。
概略機能ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る画像処理装置の
ジオメトリプロセッサの機能ブロック図である。
ジオメトリプロセッサの機能ブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る画像処理装置の
ジオメトリプロセッサの機能ブロック図である。
ジオメトリプロセッサの機能ブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る画像処理装置の
テクスチャプロセッサの機能ブロック図である。
テクスチャプロセッサの機能ブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る画像処理装置の
シェーディングプロセッサの機能ブロック図である。
シェーディングプロセッサの機能ブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る画像処理装置の
機能ブロック図である。
機能ブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る画像処理装置の
概略の内部構成図である。
概略の内部構成図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る画像処理装置に
おけるデータの読み込み、伸張、書き込みのタイミング
の説明図である。
おけるデータの読み込み、伸張、書き込みのタイミング
の説明図である。
１ ＣＰＵ ２ ジオメトリプロセッサ ２ａ ポリゴン・マテリアル・ライトバッファメモリ ３ フィルプロセッサ ４ テクスチャプロセッサ ４ａ テクスチャメモリ ５ シェーディングプロセッサ ５ａ フレームバッファ ６ プログラム・ワークポリゴンバッファメモリ ２１ データディスパッチャー ２２ ベクタエンジン ２３ ベクタレジスタ ２４ クリッピングエンジン ２５ Ｙソートインデックス ２６ Ｘソートインデックス ２７ ソートエンジン ２８ ポリゴンＴＡＧ ３１ キャッシュコントローラ ３２ マテリアルＴＡＧ ３３ ライトＴＡＧ ３４ ポリゴンキャッシュ ３５ 初期パラメータ計算機 ３６ Ｚコンパレータアレー ３７ 頂点パラメータバッファ ３８ 補間器 ４１ 濃度計算機 ４２ マテリアルキャッシュ ４３ ウインドウレジスタ ４４ アドレス発生器 ４５ マテリアルキャッシュ ４６ ＴＬＭＭＩ計算機 ４７ カラーコンパレータ ４８ カラーパレット ５１ 輝度処理器 ５１ａ ライトキャッシュ ５１ｂ マテリアルキャッシュ ５１ｃ ウインドウレジスタ ５２ モジュレート処理器 ５２ａ マテリアルキャッシュ ５２ｂ ウインドウレジスタ ５３ ブレンド処理器 ５３ａ マテリアルキャッシュ ５４ カラーバッファ ５５ プロット処理器 ５６ ビットマップ処理器 ５７ ディスプレイ制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 15/00 300 G06T 1/20 G06T 1/60 450 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】圧縮されたテクスチャデータを記憶する記
憶装置と、 伸長されたテクスチャデータを記憶するテクスチャバッ
ファと、 画面に表示すべき画像データを記憶するフレームバッフ
ァと、 前記テクスチャバッファに記憶された伸長されたテクス
チャデータに基づいて画像処理を行い、画像処理後の画
像データを前記フレームバッファに書き込む処理部とを
備え、 前記記憶装置と前記処理部とのバス速度よりも、前記テ
クスチャバッファと前記処理部とのバス速度の方が高速
であり、 前記処理部はデータ伸長回路及びパレット変換回路を備
えていて、所定の場合に前記記憶装置から圧縮されたテ
クスチャデータを読み出し、これを前記データ伸長回路
にて伸長して、伸長されたテクスチャデータを前記パレ
ット変換回路にてパレット変換を行ってからテクスチャ
バッファに書き込むことを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】前記処理部は、読み出されたテクスチャデ
ータを受けてこのデータを一時的に記憶するとともに、
当該データを前記データ伸長回路へ出力する先入先出記
憶装置を備えることを特徴とする請求項１記載の画像処
理装置。 - 【請求項３】前記処理部は、ミップマップ生成回路を備
え、テクスチャデータ更新時に前記ミップマップ生成回
路にてミップマップを生成してからテクスチャバッファ
に書き込むことを特徴とする請求項１記載の画像処理装
置。 - 【請求項４】圧縮されたテクスチャデータを記憶装置に
記憶しておき、所定の場合に処理部が前記記憶装置から
圧縮されたテクスチャデータを読み出してこれを伸長
し、伸長されたテクスチャデータをパレット変換を行っ
てからテクスチャバッファに記憶し、前記テクスチャバ
ッファに記憶されたテクスチャデータに基づいて画像処
理を行い、画像処理後の画像データをフレームバッファ
に書き込むことを特徴と する画像処理方法であって、 前記記憶装置と前記処理部とのバス速度よりも、前記テ
クスチャバッファと前記処理部とのバス速度の方が高速
であることを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項５】テクスチャデータ更新時に、ミップマップ
を生成してからテクスチャバッファに記憶することを特
徴とする請求項４記載の画像処理方法。
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