JP3278828B2 - 半透明立体画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、立体を表現した３次
元画像において、半透明な立体を表示する立体画像処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＲＴデイスプレイ等の２次元（平面）
表示装置に３次元立体図形を透視変換処理、遠近処理等
によって表示する場合に、スキャンラインアルゴリズム
を使用し、屈折を無視して半透明の物体を表示する方法
が知られている。このアルゴリズムの手法としては、そ
の濃淡づけの計算が、次の数式１に基づいて行われる。

【０００３】

【数１】Ｉ＝ＫＩ₁＋（１−Ｋ）Ｉ_２ ここで、 Ｋ ：透明係数 Ｉ₁：ポリゴン色 Ｉ₂：半透明ポリゴン色 である。

【０００４】一方、表示される各多面体(ポリゴン)に模
様を付加するいわゆるマッピング処理を行う画像処理装
置が提案されている。（特願平３−２５４５７３号参
照）

【０００５】この画像処理装置によれば、ポリゴンの外
形の変化に対応して、ポリゴン内部に付加する模様を変
化させ、ポリゴンに模様を付加することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】

【０００７】しかしながら、ポリゴン内部に模様等を付
加する従来の画像処理装置においては、半透明のポリゴ
ンであっても単色に塗りつぶす処理しかできず、半透明
ポリゴンのリアルな表示ができないという問題があっ
た。

【０００８】この発明は上述した従来の問題に鑑みなさ
れたものにして、ポリゴン面に模様が付加されたものと
単一色半透明ポリゴンの表示を高速に且つ同時に行うこ
とができる立体画像処理装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の半透明立体画
像処理装置は、ポリゴンを構成するＸ，Ｙの端点情報及
びポリゴン面に付与する模様の基本パターンの領域を示
す内部パターン端点情報を格納する第１の記憶手段と、
各ポリゴンの法線ベクトル、面法線と視線ベクトルの関
係係数、光線ベクトルと面法線の関係係数、環境光によ
る透明係数、光線ベクトルを格納する第２の記憶手段
と、前記第１の記憶手段からの各端点情報を幾何変換す
る幾何変換装置と、前記第２の記憶手段からの読み出し
た視線ベクトルと光線ベクトルにオブジェクトの回転角
度に対応した逆回転処理演算を施し、両処理結果と前記
第２の記憶手段から読み出した面法線ベクトルと視線ベ
クトルの関係係数、光線ベクトルと面法線の関係係数、
環境光等による透明係数により、半透明係数値を求める
半透明係数処理装置と、上記幾何変換装置からの各端点
情報に基づいて、ポリゴン外形のアドレス情報、内部パ
ターン端点情報及び半透明係数処理装置からの半透明係
数値を、スキャンラインごとにポリゴン外形部分の情報
にそれぞれ変換する外形処理装置と、上記外形処理装置
にて算出された対向する２辺間の各アドレス情報を演算
し、ポリゴン内部の内部パターン情報及び半透明係数値
の各情報を算出する内部描画処理装置と、上記基本パタ
ーンのルックアップテーブルを構成する内部パターンメ
モリと、上記内部描画処理装置から与えられる情報に基
づき上記内部パターンメモリをアクセスし、このメモリ
から得られる色値と半透明係数値を乗算し、半透明ポリ
ゴンの画像データを出力する半透明処理装置と、この半
透明処理装置からの画像データを表示する表示装置と、
を備えて成る。

【００１０】

【作用】この発明は、各ポリゴン端点に模様のためのマ
ッピングのＸ，Ｙアドレスとポリゴンの半透明状態を示
す半透明係数情報を持たせ、そのマッピングのＸ，Ｙア
ドレスと半透明係数情報に基づいて算出した透明係数に
より、半透明ポリゴンの色を示す画像データを補間する
ことにより、高速にマッピングと半透明感を与えて、Ｃ
ＲＴにリアルタイムに表示することができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例につき図面を参照し
て説明する。

【００１２】図１はこの発明を用いた疑似３次元画像処
理装置の全体構成を示すブロック図であり、この装置は
例えば、レーシングゲームや飛行機の操縦シュミレーシ
ョン等のゲーム用機器に用いて好適な一例が示されてい
る。図１に従いこの発明の全体構成につき説明する。

【００１３】この実施例においては、各種条件のシュミ
レーション画像を複数のポリゴン情報として、ポリゴン
端点メモリ１に端点情報がＸ，Ｙ，Ｚ座標値として与え
られる。更にこのポリゴン端点メモリ１には、ポリゴン
面に付与する模様の基本パターンのマッピングパターン
領域を示す端点情報が格納される。

【００１４】また、各ポリゴン端点の法線ベクトル値
（ＮＸ，ＮＹ，ＮＺ）はポリゴン法線メモリ２に格納さ
れている。このベクトルメモリ２には、更に各ポリゴン
の面法線と視線ベクトルの関係係数（Ｋ₁）、光線ベク
トルと面法線の関係係数（Ｋ₂）の環境光などによる透
明係数（Ｋ₃）を格納している。これら各データは半透
明係数処理装置５に与えられる。

【００１５】ＣＰＵは、あらゆる立体物（オブジェク
ト）を複数のポリゴンの集合体として表現し、このポリ
ゴンの各端点を示す端点情報を読み出し、ハンドルアク
セス等で構成された操作部（図示しない）の操作内容に
基づいて変換された電気信号に従いこの状況に応じた状
況データを演算し、幾何変換装置３及び半透明係数処理
装置５に夫々データを与える。

【００１６】幾何変換装置３は、ＣＰＵからの命令に従
い各種ポリゴンデータを参照しながら、ポリゴン端点メ
モリ１から各ポリゴンの端点情報をデータを読み出し、
ポリゴンの端点の値を視線方向に回転する視野変換、透
視投影変換により各ポリゴンの端点座標を幾何変換し、
そのＸ，Ｙの２次元のスクリーンデータをスクリーンメ
モリ４に与える。また、ポリゴン中心の視野変換された
代表値、すなわち、そのポリゴンの視点からの距離の代
表値（Ｚ値）を決定し、そのデータをスクリーンメモリ
４に与える。

【００１７】半透明係数処理装置５は、ポリゴン法線メ
モリ２より読み出したポリゴン接点の法線ベクトル値に
対して半透明係数演算を行い、ポリゴン端点の半透明係
数値を算出し、このポリゴン端点の半透明係数値を半透
明係数メモリ６に与える。この半透明係数処理装置５の
詳細については後述する。

【００１８】外形処理装置７は、スクリーンメモリ４か
らのポリゴンを構成する各辺の端点、すなわちＸの始点
アドレス（ＸＳ）、終点アドレス（ＸＥ）、及びＹの始
点アドレス（ＹＳ）、終点アドレス（ＹＥ）、並びに、
基本パターンを構成するマッピングパターンの始点アド
レス（ＭＸＳ）、Ｘ終点アドレス（ＭＸＥ）、Ｙ始点ア
ドレス（ＭＹＳ）、Ｙ終点アドレス（ＭＹＥ）を取り込
むと共に、半透明係数メモリ６から半透明係数値データ
（ＴＰＳ，ＴＰＥ）を取り込む。

【００１９】そして、この外形処理装置７は、ポリゴン
の外形処理のために、各辺の外形端点情報、マッピング
パターンのアドレス及び半透明係数値を補間しながら算
出し、その算出した各データをフレームメモリ８に与え
る。この外形処理装置７の詳細については、後述する。

【００２０】そして、フレームメモリ８には、外形処理
装置７より与えられた各データ、すなわち、水平ライン
（スキャンライン）ごとにポリゴンの左辺Ｘ、右辺Ｘの
値と左辺のマッピングメモリアドレス、右辺のマッピン
グメモリアドレスと左辺の半透明係数値、右辺の半透明
係数値が夫々格納されている。

【００２１】フレームメモリ８に格納されている各デー
タは内部描画処理装置９へ与えられ、内部描画処理装置
９にて、ポリゴン内部の各データを補間する。この内部
描画処理装置９の詳細については、後述する。

【００２２】内部描画処理装置９にて補間された、ポリ
ゴン内部の各データが半透明処理装置１１に与えられ
る。この半透明処理装置１１には、マッピングパターン
のルックアップテーブルアドレスが格納されたマッピン
グパターンメモリ１０からのアドレスデータと内部描画
処理装置９からのデータが与えられる。

【００２３】半透明処理装置１１では内部描画処理装置
９から与えられるマッピングパターンメモリアドレスと
半透明係数値と、マッピングパターンメモリ１０からの
ルックアップテーブルアドレスにより、色値を算出し、
色値と半透明係数値と乗算し、半透明処理されたまたは
不透明の画像データをＣＲＴ１２に転送し、ＣＲＴ１２
にてその画像を表示する。

【００２４】図２は上記半透明係数処理装置の構成を示
すブロック図、図３は半透明係数処理装置における半透
明係数演算回路の構成を示すブロック図、図５は上記外
形処理装置の構成を示すブロック図、図６は内部描画処
理装置の構成を示すブロック図、図７は半透明処理装置
の構成を示すブロック図である。

【００２５】次に、この発明の実施例における半透明係
数処理装置５につき図２及び図３を参照して説明する。

【００２６】半透明係数処理装置５は、ポリゴン法線メ
モリ２から、法線ベクトル値、面法線と視線ベクトルの
関係係数（Ｋ₁ ）、光線ベクトルと面法線の関係係数
（Ｋ₂）、環境光による透明係数（Ｋ₃ ）を夫々読み出
し、読み出された各データはメモリインターフェース５
１に一旦格納される。ポリゴン法線メモリ２のアクセス
は、アドレス生成回路５２にて生成されたアドレスによ
って行われ、メモリ２により夫々データが読み出され
る。

【００２７】メモリインターフェース５１に格納された
データは、裏面処理回路５７及び半透明係数演算回路５
８にそれぞれ与えられ、コントローラ５０は数２式に従
った計算式に基づいて演算処理を行う半透明係数演算回
路５７を制御する。この半透明係数演算回路の構成例を
図４に、裏面処理回路５７の構成例を図５に夫々示し、
詳細については後述する。数２式は、普通３Ｄグラフィ
ックスでの輝度を示すＰｈｏｎｇの式であるが、この式
を使用して透明度を示すことができる。即ち、輝度に対
応して透明係数値を設定する。そして、輝度が大きなと
ころの透明度を上げることで、半透明の質感が得られ
る。

【００２８】

【数２】

【００２９】裏面処理回路５７は、メモリーインターフ
ェース５１から裏面処理し与えられたデータとポリゴン
面法線ベクトルとベクトル回転回路５５にて回転演算処
理された視線ベクトルとの内積に基づいてそのポリゴン
が表に現れるポリゴンか、裏に隠れるポリゴン、即ち、
そのポリゴンが可視か不可視か判定し、その結果をコン
トローラ５０に出力する。コントローラ６１は表に現れ
るポリゴンに対してのみ、半透明係数演算を行うよう
に、半透明係数演算回路５８を制御する。

【００３０】ところで、立体物体（オブジェクト）を例
えば時計回りにθだけ回転させたとき、オブジェクトの
ある点の法線ベクトルｎはｎ’の位置に移動するのに対
し、視線ベクトル、光線ベクトルは移動しない。このた
め視線ベクトル、光線ベクトルとで新たな半透明係数の
計算を行う必要がある。この時、法線ベクトルは多数存
在するので、この回転移動した法線ベクトルを演算する
とした場合、大規模な回路が必要となる。

【００３１】ところが、光線ベクトル及び視線ベクトル
を反時計回りに−θだけ回転させたベクトルとオブジェ
クト回転前の法線ベクトルとで求めた半透明係数が法線
ベクトルを回転演算させて視線ベクトル及び光線ベクト
ルとで算出した半透明係数と同じになる。このため、こ
の実施例の半透明係数処理装置５は法線ベクトルに回転
処理演算を行うのではなく視線ベクトル及び光線ベクト
ルに逆回転処理演算を行い、半透明係数を求めるように
構成している。

【００３２】ＣＰＵよりオブジェクトの回転角度（Ｘ
θ、Ｙθ、Ｚθ）が入力されると、視線ベクトルはベク
トル回転回路５５にてＸ，Ｙ，Ｚ方向に（Ｘθ、Ｙθ、
Ｚθ）だけ逆回転処理が行われる。すなわち、視線ベク
トルはレジスタ５３に一旦格納され、ベクトル回転回路
５５のＹ回転演算器５５ａにて、Ｙ方向にＹθ逆回転演
算が行われ、Ｘ回転演算器５５ｂに送られる。

【００３３】Ｘ回転演算器５５ｂはＸ方向にＸθ逆回転
演算を行い、Ｚ回転演算器５５ｃにそのデータを送る。
Ｚ回転演算器５５ｃはＺ方向にＺθ逆回転演算を行い、
その演算結果をシェーディング演算回路５７に与える。

【００３４】また、光線ベクトルは、ベクトル回転回路
５６にてＸ，Ｙ，Ｚ方向に（Ｘθ、Ｙθ、Ｚθ）だけ逆
回転処理が行われる。すなわち、光線ベクトルはレジス
タ５３に一旦格納され、ベクトル回転回路の５６のＹ回
転演算器５６ａにて、Ｙ方向にＹθ逆回転演算が行わ
れ、Ｘ回転演算器５６ｂに送られるＸ回転演算器５６ｂ
はＸ方向にＸθ逆回転演算を行い、Ｚ回転演算器５６ｃ
にそのデータを送る。

【００３５】Ｚ回転演算器５６ｃはＺ方向にＺθ逆回転
演算を行い、その演算結果を半透明係数演算回路５８に
与える。これら回転演算器は、各Ｘ，Ｙ，Ｚにおける各
ベクトルの座標係数（Ａ，Ｂ）に対してｓｉｎθ、ｃｏ
ｓθの乗算を行いそれぞれの乗算結果の差分をとり、θ
の逆回転演算を行う。

【００３６】そして、ベクトル回転回路５５の処理結果
とベクトル回転回路５６の処理結果が半透明係数演算回
路５７に与えられる。半透明係数演算回路５７は、両処
理結果とベクトルメモリ２からの面法線と視線ベクトル
の関係係数（Ｋ₁ ）、光線ベクトルと面法線の関係係数
（Ｋ₂ ）、環境光等による透明係数（Ｋ₃ ）により、半
透明係数を求める演算を行い、この算出した半透明の係
数をメモリインターフェイス５９に出力する。

【００３７】メモリインターフェース５９に格納された
半透明係数値は、アドレス生成回路６０にて生成された
アドレス値にて指定された半透明係数メモリ６の領域に
格納される。

【００３８】この発明の裏面処理回路５７について、図
４に従い説明する。この裏面処理回路５７は、ポリゴン
面法線ベクトル（ＰＸ，ＰＹ，ＰＺ）と変換された視線
ベクトル（ＥＸ，ＥＹ，ＥＺ）との内積を取り、その
正，負をコントローラ５０に知らせるものである。即
ち、夫々３つの乗算器５７１，５７２，５７３の一方の
入力に法線ベクトルデータ（ＰＸ，ＰＹ，ＰＺ）が、ま
た乗算器５７１，５７２，５７３の他方の入力に変換さ
れた視線ベクトルデータ（ＥＸ，ＥＹ，ＥＺ）が与えら
れ、各乗算器で演算される。その演算結果が加算器５７
４に与えられ、加算器５７４にて各乗算器の演算結果が
加算され、正，負の出力がなされる。この加算器５７４
からの出力が正の場合には、ポリゴン面は表を向いてお
り、負の場合には裏を向いていると判断される。

【００３９】この発明の半透明係数演算回路５８につい
て、図３を参照して説明する。この発明の半透明係数演
算回路５８は、ポリゴン面法線ベクトル（ＮＸ，ＮＹ，
ＮＺ）と変換された視線ベクトル（ＥＸ，ＥＹ，ＥＺ）
との内積を取り、その内積値と、面法線と視線ベクトル
（ＮＸ．Ｎｙ，ＮＺ）と変換された光線ベクトル（Ｌ
Ｘ，ＮＹ，ＮＺ）と変換された光線ベクトル（ＬＸ，Ｌ
Ｙ，ＬＺ）との内積を取り、その内積と光の強さ及び面
法線と光線ベクトルの関係係数を乗算する。

【００４０】そして、上記の乗算結果と環境光などによ
る透明係数（Ｋ₃）を加算することにより透明係数
（Ｔ）を算出し、この算出値を半透明係数メモリ６に書
き込む。すなわち、それぞれ６つの乗算器５８１，５８
２，５８３，５８４，５８５，５８６の一方の入力に法
線ベクトルデータ（ＮＸ，ＮＹ，ＮＺ）が与えられる。
そして乗算器５８１，５８２，５８３の他方の入力には
光線ベクトルデータ（ＬＸ，ＬＹ，ＬＺ）が、乗算器５
８４，５８５，５８６の他方の入力には、視線ベクトル
データ（ＥＸ，ＥＹ，ＥＺ）が与えられ、各乗算器で演
算される。乗算器５８１，５８２，５８３の演算結果が
加算器５８７にて加算される。また、乗算器５８４、５
８５，５８６の演算結果が加算器５８８にて加算され
る。

【００４１】加算器５８７からの加算結果が乗算器５９
１の一方の入力に与えられ、この乗算器（ＸＳ）の他方
にはレジスタ５８９に格納されている係数値Ｋ₁が与え
られ、乗算器５９１の加算器５８７の加算結果と係数値
Ｋ₁が乗算され、その乗算結果が加算器５９３に与えら
れる。加算器５８８の加算結果が乗算器５９２の一方の
入力に与えられ、この乗算器５９２で加算器５８８の加
算結果と係数値Ｋ₂が与えられ、乗算５９２で加算器５
８８の加算結果と係数値Ｋ₂の乗算が行われ、この乗算
結果が加算器５９３に与えられる。加算器５９３には、
更に、レジスタ５９４に格納されている係数値Ｋ₃が与
えられ、この加算器５９３から半透明係数が出力され
る。

【００４２】次に、この実施例の半透明係数処理装置５
の動作を図８のフローチャートに基づいて、更に説明す
る。

【００４３】半透明係数演算動作を開始すると、まず、
オブジェクトの回転角度Ｘθ，Ｙθ，ＺθがＣＰＵより
入力される（ステップＳ１）。そして、ベクトル回転回
路５６５６にて光線ベクトル（ＬＸ，ＬＹ，ＬＺ）をオ
ブジェクトの回転角度Ｘθ，Ｙθ，Ｚθだけ逆回転させ
る。（ステップＳ２）。

【００４４】続いて、ベクトル回転回路５５にて視線ベ
クトル（ＥＸ，ＥＹ，ＥＺ）をオブジェクトの回転角度
Ｘθ，Ｙθ，Ｚθだけ逆回転させる。（ステップＳ
３）。

【００４５】そして、ベクトルメモリ２よりポリゴン面
法線ベクトル（ＰＸ，ＰＹ，ＰＺ）が読み出された後
（ステップＳ４）、関係係数（Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃）が読み
出され（ステップＳ５）、ステップＳ６へ進む。

【００４６】ステップＳ６において裏面処理回路５７に
て、ポリゴン面法線ベクトル（ＰＸ，ＰＹ，ＰＺ）と逆
回転演算された視線ベクトル（ＥＸ，ＥＹ，ＥＺ）との
内積が取られ、この内積値（ＩＮＮＥＲ）が０より大き
いか否か判断される（ステップＳ７）。内積値が正の場
合には、ポリゴン面は表を向いていると判断され、次の
動作のためにステップＳ８に進む。内積値が負の場合に
は、ポリゴン面は裏を向いていると判断され、以後の処
理は行わないため、ステップＳ４に戻り前述の動作を繰
り返す。

【００４７】ステップＳ８において、ポリゴン法線ベク
トル（ＮＸ，ＮＹ，ＮＺ）をポリゴン法線メモリ２より
読み出し、半透明係数演算回路５８にて法線ベクトル
（ＮＸ，ＮＹ，ＮＺ）と逆回転演算された視線ベクトル
（ＥＸ，ＥＹ，ＥＺ）との内積がとられる（ステップＳ
９）。

【００４８】この内積値（ＩＮＮＮＥＲ）と関係係数Ｋ
₁を乗算し、視線ベクトルの関係値（Ｐ１）を算出する
（ステップＳ１０）。

【００４９】続いて、ステップＳ１１にて、ポリゴン法
線ベクトル（ＮＸ，ＮＹ，ＮＺ）と逆回転演算された光
線ベクトル（ＬＸ，ＬＹ，ＬＺ）との内積を求める。こ
の内積値（ＩＮＮＥＲ）と光線強度Ｌ１及び関係係数Ｋ
₂を乗算し視線ベクトルとの関係値（Ｐ２）を算出する
（ステップＳ１２）。

【００５０】そして、ステップＳ１３において、Ｐ１と
Ｐ２と関係係数Ｋ₃を加算して、半透 明係数（Ｔ）を算
出する。

【００５１】更に、ステップＳ１４にて、半透明係数
（Ｔ）を半透明係数メモリ６に書き込み、ステップＳ１
５にて、ポリゴンの全てのポリゴン端点の処理が終了し
たか否か判断され、処理していない場合には、前述のス
テップＳ８に戻り、前述の動作を繰り返す。また、処理
が終了すると、ステップＳ１６に進み、ステップＳ１６
にて全てのポリゴンの処理が終了したか否か判断され、
処理が終了していない場合にはステップＳ４に戻り、前
述の動作を繰り返す。

【００５２】ステップＳ１７にて、オブジェクト中のポ
リゴン全てに対して、処理が終了したか否か判断され、
処理していない場合には、前述のステップＳ１に戻り、
前述の動作を繰り返す。又、処理が終了すると、処理が
終了したと判断されると、この半透明係数処理装置５の
動作が終了する。

【００５３】つぎに、この発明の外形処理装置７、内部
描画処理装置９につき図４及び図５を参照して説明す
る。

【００５４】この実施例においては、ポリゴンはスクリ
ーン端点座標（Ｘ，Ｙ）と、基本パターン、即ちマッピ
ングパターンの端点座標（ＭＸ，ＭＹ）及び半透明係数
値（ＴＰ）を持つことにより、図２６のようなポリゴン
面に基本パターンを変形させてマッピングすると共に、
そのポリゴン面に濃度を付加し、シェーディングを付加
するものである。

【００５５】まず、ポリゴン外形処理装置７にてポリゴ
ンの外形処理を行う。

【００５６】この外形処理のためにＣＰＵにて、スクリ
ーンメモリ４より読み出された各辺のＸＹアドレスの始
点及び終点に基づいて、ポリゴンを構成する各辺のベク
トルが図２４に示すどの方向に属するかを判断し、その
ベクトルの方向に応じて、右辺又は左辺が決定される。

【００５７】スクリーンメモリ１０には、スクリーン端
点座標（Ｘ，Ｙ）と、マッピングパターンの端点座標
（ＭＸ，ＭＹ）及びポリゴンのＺ値が格納されている。
また、半透明係数メモリ６には、半透明係数処理装置５
にて半透明係数演算処理された各端点の半透明係数値
（ＴＰ）が格納されている。

【００５８】そして、ポリゴン外形処理回路６１にて、
スクリーンメモリ１０より読み出された各辺のＹアドレ
スの始点（ＹＳ）及び終点アドレス（ＹＥ）からＹ方向
の距離（ＤＹ）を算出する。即ち、ＤＹ＝ＹＥ−ＹＳの
演算を減算器６２で行う。続いて、このＤＹを用いて、
ポリゴンの外形を求めるために、各辺のＸ終点（ＸＥ）
からＸ始点（ＺＳ）までのアドレスをデジタル微分解析
（ＤＤＡ）により求め、そのデータをフレームメモリ８
に格納する。

【００５９】即ち、下記数式３の（１）式に示すよう
に、その微差分値を算出し、下記（２）式に示すよう
に、補間演算を行い各辺のＸ終点からＸ始点までのアド
レスを算出する。

【００６０】

【数３】 ＤＤＸ＝（ＸＥ−ＸＳ）／ＤＹ ・・・（１） Ｘ＝Ｘ＋ＤＤＸ ・・・（２）

【００６１】この演算は、ＤＤＡ演算回路６３にて行わ
れ、ＤＤＡ演算回路６３の減算器６４にて、ＸＥ−ＸＳ
の演算を行い、この演算結果が除算器６５に与えられ
る。除算器６５の一入力には、減算器６２よりＤＹ値が
与えられ、上記の（１）式の演算を行い、この演算結果
を補間演算を行う補間回路６６に与える。

【００６２】補間演算回路６６の加算器６７とレジスタ
６８にて上記（２）式の補間演算が行われ、各辺のＸを
始点（ＸＳ）からＸ終点（ＸＥ）までのポリゴンの外形
データを算出し、フレームメモリ８に格納する。

【００６３】また、マッピングパターンの外形処理回路
７１は、基本パターン情報の外形処理を行う。この処理
はスクリーンメモリ４に格納された基本パターンの端点
アドレス（ＭＸ，ＭＹ）を変化させる。

【００６４】スクリーンメモリ４より読み出された基本
パターンの始点アドレス（ＭＸＳ，ＭＹＳ），（ＭＸ
Ｅ，ＭＹＥ）のアドレスデータからポリゴンに対応する
データを下記数式４の（３），（４）式に基づいて、デ
ジタル微分解析（ＤＤＡ）により、ＤＤＡ演算回路７２
及び補間演算回路７５にて算出し、フレームメモリ８に
格納する。即ち、各辺の終点データ（ＭＸＥ，ＭＹＥ）
から始点データ（ＭＸＳ，ＭＹＳ）までのデータを減算
器７３及び除算器７４にてデジタル微分解析（ＤＤＡ）
し、そのデータを加算器７６、レジスタ７７にて補間演
算により求め、そのデータをフレームメモリ８に格納す
る。

【００６５】まず、（３），（４）式に示すように、そ
の微差分値を算出し、（５），（６）に示すように、補
間演算を行い各辺の終点から始点までのデータを算出す
る。この（５）式におけるＭＸの初期値は始点のデータ
（ＭＹＳ）であり、（６）式におけるＭＹの初期値は始
点のデータ（ＭＹＳ）である。（５），（６）式の演算
が０からＤＹまで繰り返される。

【００６６】

【数４】 ＤＭＸ＝（ＭＸＥ−ＭＸＳ）／ＤＹ ・・・（３） ＤＭＹ＝（ＭＹＥ−ＭＹＳ）／ＤＹ ・・・（４） ＭＸ＝ＭＸ＋ＤＭＸ ・・・（５） ＭＹ＝ＭＹ＋ＤＭＹ ・・・（６）

【００６７】更に、半透明係数（ＴＰ）の外形処理回路
８１は、半透明メモリ６に格納された半透明係数値の端
点アドレス（ＴＰＳ，ＴＰＥ）を変化させる。半透明メ
モリ６より読み出された半透明係数値の始点アドレス
（ＴＰＳ）、終点アドレス（ＴＰＥ）のアドレスデータ
からポリゴンに対応するデータを下記数式５の（７），
（８）式に基づいてデジタル微分解析（ＤＤＡ）により
半透明係数値外形処理回路８１のＤＤＡ演算回路８２及
び補間演算回路８５にて算出し、フレームメモリ８に格
納する。即ち、各辺の終点データ（ＴＰＥ）から始点デ
ータ（ＴＰＳ）までのデータを減算器８３及び除算器８
４にてデジタル微分解析し、そのデータを加算器８６及
びレジスタ８７にて補間演算して算出し、そのデータを
フレームメモリ８に格納する。

【００６８】まず、（７）式に示すように、その微差分
値を算出し、（８）式に示すように、補間演算を行い、
各辺の終点から始点までのデータを算出する。この
（８）式におけるＴＰの初期値は始点データ（ＴＰＳ）
である。（８）式の演算が０からＤＹまで繰り返され
る。

【００６９】

【数５】 ＤＴＰ＝（ＴＰＥ−ＴＰＳ）／ＤＹ ・・・（７） ＴＰ＝ＴＰ＋ＤＴＰ ・・・（８）

【００７０】この実施例においては、水平走査線に同期
して、その垂直位置を示すＹアドレスごとに、ポリゴン
の外形とそれに基づいて変形された基本パターンの外形
アドレス情報及び半透明係数値（ＴＰ）の外形アドレス
情報がフレームメモリ８に格納される。

【００７１】内部図形描画回路９は、対応する２辺間の
ＸＹアドレスをフレームメモリ８より読み出し、この読
み出したアドレス情報に基づいて、下記数式６の（９）
〜（１５）式に従いポリゴン内部の各ビットパターンの
アドレス及び輝度情報アドレスを内部パターンアドレス
として算出する。

【００７２】即ち、この実例例においては、水平走査信
号に同期して、その垂直位置としてのＹアドレスに対応
するポリゴンの外形を示す２点のＸの始点（ＸＳ）とＸ
の終点（ＸＥ）と基本パターンを変形したマッピングア
ドレス（ＭＸ，ＭＹ）と半透明係数値（ＴＰ）をフレー
ムメモリ８から読み出す。

【００７３】フレームメモリ８より読み出されたＸアド
レスの始点及び終点アドレスから（９）式に示すように
減算器９０にてＸ方向の距離（ＤＸＹ）を算出する。

【００７４】このＤＸＹを用いて、基本パターンをポリ
ゴンの形に合わせて変形させるために、フレームメモリ
８より読み出された基本パターンの端点マッピングアド
レス（ＭＸ，ＭＹ）及び半透明係数値（ＴＰ）を（１
０），（１１），（１２）式に基づいてデジタル微分解
析（ＤＤＡ）により算出する。

【００７５】即ち、（１０），（１１），（１２）式に
示すように、その微差分値を算出し、（１３），（１
４），（１５）式に示すように、補間演算を行いＹ軸の
終点から始点までのデータを算出する。この（１３），
（１４），（１５）式におけるＸの値は、０からＤＸま
で変化する。

【００７６】

【数５】 ＤＸＹ＝ＸＥ（Ｙ）−ＸＳ（Ｙ） ・・・（９） ＤＤＭＸ＝（ＭＸＥ（Ｙ）−ＭＸＳ（Ｙ））／ＤＸＹ ・・・（１０） ＤＤＭＹ＝（ＭＹ（Ｙ）−ＭＹＳ（Ｙ））／ＤＸＹ ・・・（１１） ＤＴＰ＝（ＴＰＥ（Ｙ）−ＴＰＳ（Ｙ））／ＤＸＹ ・・・（１３） ＭＸ＝ＭＸＳ（Ｙ）＋ＤＤＭＸ＊Ｘ ・・・（１２） ＭＹ＝ＭＹＳ（Ｙ）＋ＤＤＭＹ＊Ｘ ・・・（１４） ＴＰ＝ＴＰＳ（Ｙ）＋ＤＤＴＰ＊Ｘ ・・・（１５）

【００７７】フレームメモリ８より読み出されたＹアド
レス毎の基本パターンのアドレス（ＭＸＳ（Ｙ），ＭＹ
Ｓ（Ｙ）），（ＭＸＥ（Ｙ），ＭＸＥ（Ｙ））及び半透
明係数値（ＴＰＥ（Ｙ），ＴＰＳ（Ｙ））からポリゴン
に対応するデータをＤＤＡ演算回路９１の減算器９２、
除算器９３にてデジタル微分解析（ＤＤＡ）により算出
する。

【００７８】そして、補間演算回路９４の乗算器９５、
加算器９６、カウンタ９７により補間演算を行い、各辺
の終点から始点までのデータを算出する。この算出した
各データが半透明処理装置１１に与えられる。

【００７９】上記外形処理装置７及び内部描画処理装置
９の動作を図９ないし図１０の動作フローに基づき、図
４及び図５の回路例に従い説明する。

【００８０】まず、コントローラがポリゴン数（Ｐ）を
端点メモリ１より読み出し、そして、処理するポリゴン
角数を読み出し、その数を内部処理用メモリに格納する
（ステップＳ２０，Ｓ２１）。

【００８１】そして、スクリーンメモリ４より始点（Ｘ
Ｓ，ＹＳ，ＭＸＳ，ＭＹＳ）を、半透明係数メモリ６よ
り半透明係数値の始点（ＴＰＳ）をそれぞれ読み出し
（ステップＳ２２）、スクリーンメモリ４及び半透明係
数メモリ６のアドレスをインクリメントして、スクリー
ンメモリ４及び半透明係数メモリ６より終点（ＸＥ，Ｙ
Ｅ，ＭＸＥ，ＭＹＥ，ＴＰＥ）をそれぞれ読み出す（ス
テップＳ２４）。この読み出した端点の始点（ＸＳ，Ｙ
Ｓ）、終点（ＸＥ，ＹＥ）から方向ベクトルを算出し、
この辺ベクトルを左辺または右辺に設定する（ステップ
Ｓ２５）。

【００８２】そして、外形処理装置７のポリゴン外形処
理回路６１の差分回路を構成する減算器６２にスクリー
ンメモリ４からのＹＥ，ＹＳのデータが与えられ、両者
間の距離ＤＹが算出される（ステップＳ２６）。このＤ
Ｙは微差分演算回路６３、マッピングパターン外形処理
回路７１の微差分演算回路７２及び半透明係数値外形処
理回路８１の微差分演算回路８２にそれぞれ供給され
る。

【００８３】微差分演算回路６３内の減算器６４にはス
クリーンメモリ４から始点（ＸＳ）及び終点（ＸＥ）デ
ータが与えられ、この減算器６４からの減算結果ＸＥ−
ＸＳが除算器６５へ供給される。

【００８４】この除算器６５にて、（ＸＥ−ＸＳ）／Ｄ
Ｙの除算が行われ（ステップＳ２７）、この値（ＤＤ
Ｘ）が補間演算回路６６の加算器６７へ与えられる。こ
の加算器６７にて、Ｘ＋ＤＤＸの演算が行われ、この値
がレジスタ６８に書き込まれ、このレジスタ６８からフ
レームメモリ２８にＸアドレスとして書き込まれる（ス
テップＳ２８）。

【００８５】また加算器６７の一方の入力はレジスタ６
８からの出力が与えられるため、この補間演算回路６６
にて、補間演算が行われる。

【００８６】続いて、ステップＳ２９において、マッピ
ングパターンの外形処理回路７１及び半透明係数値外形
処理回路８１では、スクリーンメモリ４及び半透明係数
メモリ６より、読み出された基本パターンの端点アドレ
ス（ＭＸＳ，ＭＹＳ），（ＭＸＥ，ＭＹＥ）及び半透明
係数値の端点アドレス（ＴＰＳ，ＴＰＥ）が入力され
（ステップＳ３０）、この減算器７３にて、ＭＸＥ−Ｍ
ＸＳ，及びＭＹＥ−ＭＹＳの演算が、減算器８３にて、
ＴＰＥ−ＴＰＳの演算が行われ、その演算結果が除算器
７４と除算器８４に与えられる。

【００８７】この除算器７４，８４には差分回路の減算
器６２からのＤＹが与えられ、上述の演算結果との間で
除算され、微差分値が算出される。

【００８８】この微差分演算回路７２，８２にて、ＤＭ
Ｘ＝（ＭＸＥ−ＭＸＳ）／ＤＹ，ＤＭＹ＝（ＭＹＥ−Ｍ
ＹＳ）／ＤＹ，ＤＴＰ＝（ＴＰＥ−ＴＰＳ）／ＤＹの演
算が行われ、この演算結果が補間演算回路７５の加算器
７６と補間演算回路８５の加算器８６へ供給される。

【００８９】補間演算回路７５及び８５では、加算器７
６及び８６に微差分演算回路７２及び８２からの出力
と、レジスタ７７及び８７に設定された前のデータとの
間で加算がなされ、ＭＸ＝ＭＸ＋ＤＭＸ，ＭＹ＝ＭＹ＋
ＤＭＹ，ＴＰ＝ＴＰ＋ＤＴＰの演算が行われる（ステッ
プＳ３１）。

【００９０】この値がレジスタ７７及び８７に与えら
れ、このレジスタ７７の値がマッピングパターンのアド
レスデータ、レジスタ８８の値が半透明係数値のアドレ
スデータとしてフレームメモリ８に書き込まれる。

【００９１】また、加算器７６及び８６の一方の入力は
レジスタ７７及び８７からの出力が与えられるため、こ
の回路７５及び８５にて、補間演算が行われる。

【００９２】フレームメモリ８には、Ｙアドレス毎にポ
リゴン辺の左辺Ｘアドレス、右辺Ｘアドレス、マッピン
グパターンの左辺Ｘアドレス、右辺Ｘアドレス、マッピ
ングパターンの左辺Ｙアドレス、右辺Ｙアドレス、半透
明係数値の左辺アドレス、右辺アドレスと、Ｚ値が格納
される（ステップＳ３２）。

【００９３】そして、ステップＳ３３にて、スキャンラ
インのＤＹ動作８回繰り返したか否か判断され、ＤＹ回
繰り返していない場合にはステップＳ２８に戻り前述の
動作を繰り返す。ＤＹ回繰り返すと、ステップＳ３４へ
進み、ステップＳ３４にて、終点データを始点データへ
移し、そして端点数を一つインクリメントし（ステップ
Ｓ３５），ステップＳ３６に進む。

【００９４】ステップＳ３６にて、ポリゴンの全ての辺
が終了したか否か判断され、終了していない場合には、
ステップＳ２３へ戻り、前述の動作を繰り返えす。ポリ
ゴンの全ての辺が終了すると、ステップＳ３７へ進み、
ステップＳ３７スクリーンメモリ４、及び半透明係数メ
モリ６のアドレスをインクリメントした後、ステップＳ
３８にてポリゴンのカウントをカウントアップし、ステ
ップＳ３９へ進む。

【００９５】ステップＳ３９にて、ポリゴンの全ての処
理が終了したか否か判断され、ポリゴンの全ての処理が
終了していない場合には、ステップＳ２１に戻り、前述
の動作を繰り返す。そして、ポリゴン全ての処理が終了
したと判断されると、外形処理動作が終了する。

【００９６】続いて、内部描画処理装置９について、図
５及び図１１に従い説明する。

【００９７】内部描画処理装置９は、まずＹアドレスを
初期化し（ステップＳ４０）、Ｙアドレス毎に対向する
２辺間のＸアドレス及びマッピングパターンのアドレス
（ＸＳ，ＸＥ，ＭＸＳ，ＭＸＥ）及び半透明係数値のア
ドレス（ＴＰＳ，ＴＰＥ）をフレームメモリ８より読み
出す（ステップＳ４１）。

【００９８】即ち、この実施例においては、水平走査信
号に同期して、その垂直位置としてのＹアドレスに対応
するポリゴンの外形を示す２点のＸの始点（ＸＳ）とＸ
の終点（ＸＥ）と基本パターンを変形したしたマッピン
グアドレス（ＭＸＳ，ＭＹＳ），（ＭＸＥ，ＭＹＥ）及
び半透明係数値のアドレス（ＴＰＳ，ＴＰＥ）をフレー
ムメモリ８から読み出す。

【００９９】そして、内部描画処理装置８の差分回路を
構成する減算器９にフレームメモリ８からのＸＥ，ＸＳ
のデータが与えられ、両者間の距離ＤＸが算出される
（ステップＳ４２）。このＤＸは微差分演算回路９１に
供給される。

【０１００】微差分演算回路９１内の減算器９２にはフ
レームメモリ８からマッピングアドレスの始点（ＭＸ
Ｓ，ＭＹＳ）及び終点（ＭＸＥ，ＭＹＳ）、及び半透明
係数値のアドレスの始点（ＴＰＳ）、終点（ＴＰＥ）の
データがそれぞれ与えられ、この減算器９２からの減算
結果ＭＸＥ−ＭＸＳ，ＭＹＥ−ＭＹＳ，ＴＰＥ−ＴＰＳ
が減算器９３へ供給される。

【０１０１】この減算器９３にて、（ＭＸＥ−ＭＸＳ）
／ＤＸ，（ＭＹＥ−ＭＹＳ）／ＤＸ，（ＴＰＥ−ＴＰ
Ｓ）／ＤＸの除算が行われ、この値（ＤＤＭＸ）（ＤＤ
ＭＹ）（ＤＤＤＬＵＴ）が補間演算回路９４の乗算器９
５へ与えられる（ステップＳ４３）。そして、Ｘアドレ
スを初期化する（ステップＳ４４）。

【０１０２】また、乗算器９５の一方の入力には、０か
らＤＸまで順列番号を発生するカウンタ８７からの出力
が与えられ、乗算器９５にてＤＤＸ＊Ｘ，ＤＤＭＹ＊
Ｘ，ＤＤＬＵＴ＊Ｘの演算が行われ、この演算結果が加
算器８６に供給される。そして、この加算器９６にはフ
レームメモリ８よりマッピングアドレスの始点（ＭＸ
Ｓ，ＭＹＳ）及び半透明係数の始点（ＴＰＳ）が与えら
れ、乗算器９５の演算結果に始点のデータが加算され、
補間演算が行われる（ステップＳ４５）。この補間され
たデータが半透明処理装置１１へ与えられる（ステップ
Ｓ４６）。

【０１０３】そして、１つＸアドレスの演算を行う毎
に、Ｘアドレスを１つインクリメントし（ステップＳ４
７）、ＸアドレスがＤＸになるまで前述の動作を繰り返
す（ステップＳ４８）。

【０１０４】更に、１つのＹアドレスが終了する毎にＹ
アドレスをインクリメントし（ステップＳ４９）、全て
のＹアドレスに対応する処理が終了するまで前述の動作
を繰り返し（ステップＳ５０）、全てのアドレスに対応
する処理が終了した時点で内部処理の補間動作が終了す
る。

【０１０５】次に、半透明係数処理装置１１の具体的実
施例を図７を参照して更に説明する。半透明係数処理装
置１１は、内部描画処理装置９から出されたポリゴンの
変形に対応して基本パターンが変形されたマッピングパ
ターンメモリアドレス（ＭＸ，ＭＹ）と、半透明係数値
（ＴＰ）、及び半透明ポリゴンＬＵＴアドレス（ＴＣＯ
Ｌ）値を受けとる。そして、マッピングパターンメモリ
アドレス（ＭＸ，ＭＹ）に従い、マッピングパターンメ
モリ１０をアクセスする。即ち、内部描画処理装置９か
ら出力されたマッピングパターンメモリアドレス（Ｍ
Ｘ，ＭＹ）はレジスタ１１５に格納され、このレジスタ
１１５からマッピングパターンメモリ１０のアドレス値
が半透明ポリゴン以外のカラー情報を格納したマッピン
グパターンメモリのルックアップテーブルメモリ１１７
に与えられる。ルックアップテーブルメモリ１１７から
そのアドレスに対応したＲ．Ｇ．Ｂ等の色情報等のデー
タが読み出され、レジスタ１２０へ与えられる。

【０１０６】レジスタ１１５に格納されたマッピングパ
タンメモリアドレス（ＭＸ，ＭＹ）値はマルチプレクサ
１１６へ与えられる。そして、マッピングポリゴンであ
るか、マッピングポリゴンでないか、即ち、ポリゴンに
模様を付加したものか、単色のポリゴンかを示すポリゴ
ン属性がフリップフロップ１１４に与えられ、このフリ
ップフロップ１１４により、ポリゴン属性がマッピング
ポリゴンでなければレジスタ１１５のマッピングパター
ンアドレス値をルックアップテーブルメモリ１１７にア
ドレスとして与え、ポリゴン属性がマッピングポリゴン
であれば、マッピングメモリデータを与えるようにマル
チプレクサ１１６を制御する。

【０１０７】一方、内部描画処理装置９からの半透明係
数値（ＴＰ）はレジスタ１１２に格納され、更にレジス
タ１２１に格納される。

【０１０８】レジスタ１１１に格納された半透明ポリゴ
ンＬＵＴアドレス（ＴＣＯＬ）値は、半透明ポリゴンの
カラー情報を格納した半透明ルックアップテーブルメモ
リ１１８に与えられる。半透明ルックアップテーブルメ
モリ１１８から、そのアドレスに対応した半透明ポリゴ
ンのＲ，Ｇ，Ｂ等の色情報等のデータが読み出されレジ
スタ１１９へそのデータが格納される。

【０１０９】そして、レジスタ１２０に格納されたマッ
ピングポリゴンのＲ，Ｇ，Ｂ等の色情報データが乗算器
１２４の一方の入力に与えられる。更に、この乗算器１
２４の他方の入力には減算器１２２の出力が与えられ
る。この減算器１２１は半透明ポリゴンを通して見たポ
リゴンの色の率を算出するためものもので１よりレジス
タ１２１格納されたＴＰ（半透明係数）を減算、すなわ
ち、１−ＴＰの演算を行う。

【０１１０】また、レジスタ１２１に格納された半透明
係数（ＴＰ）は乗算器１２３の一方の入力に与えられ
る。

【０１１１】半透明ルックアップテーブルメモリ１１８
からの半透明ポリゴンのＲ，Ｇ，Ｂの色値が乗算器１２
３の他方の入力に与えられる。この乗算器１２３にて、
色値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と半透明係数値（ＬＴＰ）とがそれ
ぞれ乗算され、半透明ポリゴンの色を算出する。

【０１１２】乗算器１２４からの出力及び乗算器１２３
からの出力が加算器１２５へ与えられる。この加算器１
２５にて半透明ポリゴンと半透明ポリゴンを通したポリ
ゴンの色が加えられ、そのドットの色が算出され、マル
チプレクサ１２６に与えられる。このマルチプレクサ１
２６にはルックアップテーブルメモリ１１７からのマッ
ピングポリゴンデータがレジスタ１２０を介して与えら
れる。このマルチプレクサ１２６は、半透明ポリゴンか
否かを示すフラグを格納するフリップフロップ１１３か
らのフラグが与えられ、半透明ポリゴンであれば、加算
器１２５より半透明ポリゴンと半透明ポリゴンを通した
色が加えられたドットの色を出力し、ＣＲＴ１２へその
データを与える。又、半透明ポリゴンでなければ、レジ
スタ１２０から通常のポリゴンデータがマルチプレクサ
１２６より出力され、そのポリゴンがＣＲＴ１２に表示
される。

【０１１３】次に、この発明の各部の具体的実施例につ
き以下に説明する。

【０１１４】図１０は外形処理装置７の具体的構成例を
示す回路図、図１６及び図１７はその動作を示すフロー
チャートである。図１０に従いこの発明の外形処理装置
７について更に説明する。

【０１１５】この回路は、コントローラ５０により制御
され、このコントローラ５０は図１６、図１７に示すフ
ローチャートに従って、端点間をＤＤＡにより補間する
ために、前述した図３に示す差分回路６２、微差分演算
回路６３、７２、８２及び補間演算回路６６、７５、８
５を制御する。

【０１１６】図３に示す差分回路６２、微差分演算回路
６３、７２、８２は、補間演算回路６６、７５、８５に
て補間演算に用いる各パラメータを算出するためのもの
であり、差分回路６２、微差分演算回路６３、７２、８
２は共通の回路構成で行えるため、この回路において
は、差分回路６２、微差分演算回路６３、７２、８２を
１つのブロック図として、パラメータ演算部１１０とし
て説明する。

【０１１７】図示しないポリゴンカウントメモリのデー
タは入力バッファ１１２に与えられ、入力されたポリゴ
ンカウントメモリのデータをインクリメンタ１１３にて
１インクリメントしてラッチ１１４へ転送する。

【０１１８】ラッチ１１４は、インクリメンタ１１３の
データを受け取り、ポリゴンカウントメモリへ転送す
る。

【０１１９】スクリーンメモリ４より読み込まれた端点
データはラッチ１１６に一時的に格納され、内部処理用
のＲＡＭ１１５に転送される。

【０１２０】そして、このＲＡＭ１１５には、スクリー
ンメモリ４より読み込まれた端点データの各始点（Ｘ
Ｓ，ＭＸＳ，ＭＹＳ）及び半透明係数メモリ６より読み
込まれた始点（ＴＰＳ）だけ格納される。

【０１２１】また、スクリーンメモリ４及び半透明係数
メモリ６のアドレスはカウンタ１１７にて発生する。

【０１２２】そして、ＲＡＭ１１５より読み出されたＹ
始点（ＹＳ）と、スクリーンメモリ４より読み出された
Ｙ終点（ＹＥ）が減算器１１８に入力される。

【０１２３】この減算器１１８でＹＥからＹＳを減算処
理し、この値（ＤＹ）をＷ２レジスタ１１９が一時的に
格納する。そして、このＤＹは更にレジスタ１２５に格
納される。

【０１２４】また、減算器１１８には、ＲＡＭ１１５よ
り読み出されたＸ始点（ＸＳ）とスクリーンメモリ４よ
り読み出されたＸ終点（ＸＥ）、マッピングパターンの
始点（ＭＸＳ，ＭＹＳ）及び半透明係数メモリ６より読
み出された半透明係数値の始点（ＴＰＳ）とスクリーン
メモリ４より読み出された終点（ＭＸＥ，ＭＹＥ）及び
半透明係数メモリ６より読み出された終点（ＴＰＥ）が
それぞれ入力され、ＸＥからＸＳ、ＭＸＥからＭＸＳ、
ＭＹＥからＭＸＳ、ＭＹＥからＭＹＳ、ＴＰＥからＴＰ
Ｓを減算する。

【０１２５】スクリーン座標の（ＹＥ−ＹＳ）処理によ
り発生するキャリーはフリップフロップ１２０に格納さ
れ、このキャリーによりポリゴンを右回りだけとする
と、上方向は右辺、下方向は左辺とし、フレームメモリ
８のアドレスの一部とする。

【０１２６】１２１、１２２、１２６は３ステートバッ
ファである。

【０１２７】除算器１２３は、減算器１１８にて減算処
理したＸＥ−ＸＳ、ＭＸＥ−ＭＸＳ、ＭＹＥ−ＭＹＳ、
ＴＰＥ−ＴＰＳの値をＤＹで除算する。除算器１２３に
より演算された値ＤＤＸ，ＤＭＸ，ＤＭＹ，ＤＴＰはＷ
１レジスタ１２４に一時的に格納される。

【０１２８】次に補間演算回路６６、７５、８５の構成
について説明する。パラメータ演算部１１０より転送さ
れたＺ値は、ＢＺレジスタ１２７に一時的に格納され
る。

【０１２９】スタート信号（ＲＵＮ）をパラメータ演算
部１１０より受けることによりＢＺレジスタ１２７の値
をレジスタ１２８に格納し、フレームメモリ８に値を出
力する。この実施例のフレームメモリ８は図１８に示す
ように構成されている。

【０１３０】パラメータ演算部１１０で演算されたスク
リーン座標のＹＥ−ＹＳの値（ＤＹ）はＤＹレジスタ１
２９に格納される。スタート信号をパラーメータ演算部
１１０より受けることにより、カウンタ１３０はＤＹレ
ジスタ１２９の値を格納し、メモリサイクル毎、ダウン
カウントすることにより、このカウンタ１３０が０にな
らない間、補間演算回路６６、補間演算回路７５、補間
演算回路８５に処理権を与えることにより各補間演算回
路を制御する。

【０１３１】カウンタ１３０のカウンタ値のゼロフラグ
はフリップフロップ１３１に与えられ、フリップフロッ
プ１３１は、その値を、ＲＵＮ信号として出力する。パ
ラメータ演算部１１０より転送された、スクリーン座標
のＹＳはＢＳＹＬレジスタ１３２に一時的に格納する。

【０１３２】ＢＳＹＬレジスタ１３２の出力はマルチプ
レクサ１３３に与えられ、このマルチプレクサ１３３に
より、スタート信号を受けたときだけ、ＢＳＹＬレジス
タ１３２の値をＳＹＬレジスタ１３４に転送し、それ以
外の時は加算器１３６の加算器出力をＳＹＬレジスタ１
３４へ転送する。

【０１３３】ＳＹＬレジスタ１３４は、メモリサイクル
毎に値を更新することにより、ポリゴン辺のスクリーン
座標のＹアドレスを演算する。

【０１３４】またマルチプレクサ１３５はポリゴン辺が
下向きであれば、１値を、上向きであれば、−１値を加
算器１３６へ転送する。

【０１３５】ＲＵＮ信号がＯＮしている間、メモリサイ
クル毎ＳＹＬレジスタ１３４の値がレジスタ１３７に格
納されることにより、フレームメモリ８にＳＹアドレス
を転送する。

【０１３６】パラメータ演算部１１０より転送されたス
クリーン座標のＸＳはＢＳＸＬレジスタ１３８に一時的
に格納される。

【０１３７】また、マルチプレクサ１３９により、スタ
ート信号を受けた時だけ、ＢＳＸＬレジスタ１３８の値
がＳＸＬレジスタ１５０に転送され、それ以外の時に
は、加算器１５３の出力がＳＸＬレジスタ１５０に転送
される。

【０１３８】ＳＸＬレジスタ１５０は、メモリサイクル
毎値を更新することにより、ポリゴン辺のスクリーン座
標のＸアドレスを演算する。

【０１３９】ＢＤＤＸレジスタ１５１は、パラメータ演
算部１１０より転送されたパラメータ（スクリーン座標
のＸ終点（ＸＥ）−Ｘ始点（ＸＳ）／ＤＹ）の値を一時
的に格納する。

【０１４０】スタート信号を受けることによりＢＤＤＸ
レジスタ１５１の値をＤＤＸレジスタ１５２に格納し、
加算器１５３へ転送する。

【０１４１】ＲＵＮ信号がＯＮしている間はメモリサイ
クル毎にＳＸＬレジスタ１５０の値がＳＸレジスタ１５
４に格納されることにより、フレームメモリ８にＳＸデ
ータを転送する。

【０１４２】パラメータ演算部１１０より転送されたマ
ッピングパターン座標のＭＸＳはＢＭＸＬレジスタ１５
５に一時的に格納される。

【０１４３】また、マルチプレクサ１５６は、スタート
信号を受けた時だけ、ＢＭＸＬレジスタ１５５の値をＭ
ＸＬレジスタ１５７に転送し、それ以外の時は加算器１
７０の出力をＭＸＬレジスタ１５７に転送する。

【０１４４】ＭＸＬレジスタ１５７は、メモリサイクル
毎に値を更新することにより、ポリゴン辺のマッピング
座標のＸアドレスを演算する。

【０１４５】パラメータ演算部１１０より転送されたパ
ラメータ（マッピング座標のＸ終点（ＭＸＥ）−Ｘ始点
（ＭＸＳ））／ＤＹ）の値は、ＢＤＤＭＸレジスタ１５
８に格納される。

【０１４６】スタート信号を受けることにより、ＢＤＤ
ＭＸレジスタ１５８の値をＤＤＭＸレジスタ１５９が格
納し、加算器１７０へ転送する。

【０１４７】ＲＵＮ信号が０Ｎしている間は、メモリサ
イクル毎にＢＭＸＬレジスタ１５７の値がＭＸＬレジス
タ１７１に格納されることにより、フレームメモリ８に
ＭＸデータを転送する。

【０１４８】パラメータ演算部１１０より転送されたマ
ッピングパターン座標のＹ始点（ＭＹＳ）はＢＭＹＬレ
ジスタ１７２に一時的に格納される。

【０１４９】更に、マルチプレクサ１７３は、スタート
信号を受けた時だけＢＭＹＬレジスタ１７２の値をＭＹ
Ｌレジスタ１７４に転送し、それ以外の時は、加算器１
７７の出力をＭＹＬレジスタ１７４に転送する。

【０１５０】ＭＹＬレジスタ１７４は、メモリサイクル
毎に値を更新することにより、ポリゴン辺のマッピング
座標のＹアドレスを演算する。

【０１５１】パラメータ演算部１１０より転送されたパ
ラメータ（マッピングパターン座標のＹ終点（ＭＹＥ）
−Ｙ始点（ＭＹＳ）／ＤＹ）の値はＢＤＤＭＹレジスタ
１７５に一時的に格納される。

【０１５２】スタート信号を受けることにより、ＢＤＤ
ＭＹレジスタ１７５の値はＤＤＭＹレジスタ１７６に格
納され、加算器１７７へ転送する。

【０１５３】ＲＵＮ信号がＯＮしている間はメモリサイ
クル毎にＭＹＬレジスタ１７４の値がＭＹレジスタ１７
８に格納されることにより、フレームメモリ８にＭＹデ
ータを転送する。

【０１５４】スタート信号を受けることによりＦＬ１値
がフリップフロップ１７９に格納され、フレームメモリ
８のアドレスの一部としてＲＬ信号を転送する。

【０１５５】ＢＴＰＬレジスタ１８０には、パラメータ
演算部１１０より転送された半透明係数値の始点アドレ
ス（ＴＰＳ）が一時的に格納される。

【０１５６】また、ＢＤＤＰレジスタ１８１には、パラ
メータ演算部より転送されたパラメータ（半透明係数値
終点（ＴＰＥ）−始点（ＴＰＳ）／ＤＹ）の値が一時的
に格納される。

【０１５７】ＢＴＰＬレジスタ１８０からのデータはマ
ルチプレクサ１８２に与えられ、このマルチプレクサ１
８２はスタート信号を受けた時だけ、ＢＰＴＬレジスタ
１８０の値をＴＰＬレジスタ１８４へ転送し、それ以外
の時は加算器１８５の出力をＴＰＬレジスタ１８４に送
る。

【０１５８】このＴＰＬレジスタ１８４は、メモリサイ
クル毎に値を更新し、ポリゴン辺の半透明係数値を格納
する。

【０１５９】また、ＤＤＴＰレジスタ１８３は、スター
ト信号を受けることにより，ＢＤＤＴＰレジスタ１８１
の値を格納する。

【０１６０】ＴＰＬレジスタ１８４及びＤＤＴＰレジス
タ１８３からの出力が加算器１８５に与えられ、この加
算器１８５にて、ＴＰ＋ＤＴＰの演算が行われ、ポリゴ
ン辺の半透明係数値が算出される。この加算器１８５か
らの出力はマルチプレクサ１８２を介してＴＰＬレジス
タ１８４に一時格納される。ＴＰＬレジスタ１８４の値
がＲＵＮ信号がＯＮしている間はメモリサイクル毎にＴ
Ｐレジスタ１８６に格納され、そして、フレームメモリ
８にＴＰデータが転送される。

【０１６１】外形処理装置７は、上述したように構成さ
れ、この動作につき図２０、図２１のフローチャートに
従い更に説明する。

【０１６２】まず、スクリーンメモリ４及びカラーメモ
リ６より端点データの各始点（ＸＳ，ＭＸＳ，ＭＹＳ，
ＴＰＳ）を読み出し、そして、ＲＡＭ１１５に、スクリ
ーンメモリ４より読み込まれた端点データの各始点（Ｘ
Ｓ，ＭＸＳ，ＭＹＳ）及び半透明係数メモリ６より読み
込まれた始点（ＴＰＳ）を格納する（ステップＳ６
０）。

【０１６３】そして、スクリーンメモリ４よりＹ終点ア
ドレス（ＹＥ）を読み出すと共に、ＲＡＭ１１５より読
み出されたＹ始点（ＹＳ）との間で減算器１１８によ
り、ＹＥからＹＳを減算処理され、この値（ＤＹ）をＷ
２レジスタ１１９に一時的に格納する。そして、Ｙ始点
アドレス（ＹＳ）をＢＳＹＬレジスタ１３２に格納する
と共にＹ終点アドレスをＹ始点アドレスとしてＲＡＭ１
１５に書き込む（ステップＳ６１）。

【０１６４】続いて、減算器１１８にて、ＲＡＭ１１５
より読み出されたＸ始点（ＸＳ）とスクリーンメモリ４
より読み出されたＸ終点（ＸＥ）との減算処理が行わ
れ、この減算値が除算器１２３にて上記ＤＹで除算さ
れ、その値ＤＤＸをＢＤＤＸレジスタ１５１に、Ｘ始点
アドレス（ＸＳ）をＢＳＸＬレジスタ１３８にそれぞれ
格納し、Ｘ終点アドレスをＸ始点アドレス（ＸＳ）とし
てＲＡＭ１１５に書き込む（ステップＳ６２）。

【０１６５】更に、減算器１１８にて、ＲＡＭ１１５よ
り読み出されたマッピングパターンのＸ始点（ＭＸＳ）
とスクリーンメモリ４より読み出されたマッピングパタ
ーンのＸ終点（ＭＸＥ）との減算処理が行われ、この減
算値が除算器１２３にて上記ＤＹで除算され、その値Ｄ
ＭＸをＢＤＤＭＸレジスタ１５８に、マッピングパター
ンＸ始点アドレス（ＭＸＳ）をＢＭＸＬレジスタ１５５
にそれぞれ格納し、マッピングパターンＸ終点アドレス
をＸ始点アドレス（ＭＸＳ）としてＲＡＭ１１５に書き
込む（ステップＳ６３）。

【０１６６】続いて、減算器１１８にて、ＲＡＭ１１５
より読み出されたマッピングパターンのＹ始点（ＭＹ
Ｓ）とスクリーンメモリ４より読み出されたマッピング
パターンのＹ終点（ＭＹＥ）との減算処理が行われ、こ
の減算値が除算器１２３にて上記ＤＹで除算され、その
値ＤＭＹをＢＤＤＭＹレジスタ１７５に、マッピングパ
ターンＹ始点アドレス（ＭＹＳ）をＢＭＹＬレジスタ１
７２にそれぞれ格納し、マッピングパターンＹ終点アド
レスをＹ始点アドレス（ＭＹＳ）としてＲＡＭ１１５に
書き込む（ステップＳ６４）。

【０１６７】その後、減算器１１８にて、ＲＡＭ１１５
より読み出された半透明係数値の始点（ＴＰＳ）とカラ
ーメモリ６より読み出された半透明係数値の終点（ＴＰ
Ｅ）との減算処理が行われ、この減算値が除算器１２３
にて上記ＤＹで除算され、その値ＤＴＰをＢＤＤＴＰレ
ジスタ１８１に、半透明係数値の始点アドレス（ＴＰ
Ｓ）をＢＴＰＬレジスタ１８０にそれぞれ格納し、半透
明係数値の終点アドレス（ＴＰＥ）を半透明係数値の始
点アドレス（ＴＰＳ）としてＲＡＭ１１５に書き込む
（ステップＳ６５）。

【０１６８】そして、Ｚ値をＢＺレジスタ１２７に転送
した後、スタート信号（ＲＵＮ）がくるまで待機し（ス
テップＳ６６，Ｓ６７）、ＲＵＮ信号がくるとステップ
Ｓ６８に進む。

【０１６９】ステップＳ６８において、ＢＤＤＴＰレジ
スタ１８１の値をＤＤＴＰレジスタ１８３に、ＢＤＤＭ
Ｙレジスタ１７５の値をＤＤＭＹレジスタ１７６に、Ｂ
ＤＤＭＸレジスタ１５８の値をＤＤＭＸレジスタ１５９
に、ＢＤＤＸレジスタ１５１の値をＤＤＸレジスタ１５
２に格納する。そして、ＢＳＹＬレジスタ１３２の値を
ＳＹＬレジスタ１３３に、ＢＳＸＬレジスタ１３８の値
をＳＸＬレジスタ１５０に、ＢＭＸＬレジスタ１５５の
値をＭＸＬレジスタ１５７に、ＢＭＹレジスタ１７２の
値をＭＹＬレジスタ１７４に格納する。更に、ＢＺレジ
スタ１２７の値をＺレジスタ１２８に、ＤＹレジスタ１
２９の値をカウンタ１３０に、カウンタの値（ＦＬ１）
をフリップフロップ１３１に設定し、ステップＳ６９に
進む。

【０１７０】続いて、ステップＳ６９にて、補間演算回
路６６，７５，８５を起動し、補間演算を行い、ステッ
プＳ７０にて、全ての辺の処理が終了したか否か判断さ
れ、全ての辺の処理が終了していない場合には、ステッ
プＳ６１に戻り、前述の動作を繰り返す。全ての辺の処
理が終了すると、外形処理装置７の動作を終える。

【０１７１】次に、この発明に用いられる内部描画処理
装置９の具体的実施例について、図１３に従い更に説明
する。前述した外形処理装置８にて算出したポリゴンの
外形、マッピングパターン情報及び半透明係数値データ
に基づいて、Ｙアドレス毎に始点から終点までのポリゴ
ンのマッピングパターン情報データ及び半透明係数値デ
ータを内部描画処理装置９で求める。

【０１７２】フレームメモリ８よりポリゴン図形の始
点、終点アドレス（ＸＳ，ＸＥ）を読み出す毎に第３カ
ウンタ５０３をカウントアップし、ユニット部５０４、
パラメータ演算部５３０に夫々フレームメモリ８から読
み出したパラメータをセットする。

【０１７３】ユニット部５０４の各ユニット番号はＺ値
の順番に対応し、各ユニットはユニット番号に対応する
Ｚ値の順番を持つポリゴンのポリゴン図形の始点、終点
アドレス（ＸＳ，ＸＳ）を持ち、第２カウンタ５０２か
らのＣＲＴ１２の水平ドットアドレスを受取り、そのア
ドレスの始点（ＸＳ）と終点（ＸＥ）が、アドレスの中
に含まれるか否かをプライオリティエンコーダ６５０に
転送する。

【０１７４】このユニット部５０４の各ユニットは、例
えば図１４のように構成される。第２カウンタ５０２よ
りＣＲＴ１２の水平ドットアドレスが比較器５０４ｄ、
５０４ｅの一方に与えられる。また、フレームメモリ８
からのアドレスの始点（ＸＳ）、終点（ＸＥ）がそれぞ
れレジスタ５０４ｂ、５０４ｃに与えられる。そして、
この始点、終点（ＸＳ，ＸＥ）値が比較器５０４ｄ，５
０４ｅの他方の入力として与えられ、この比較器５０４
ｄ，５０４ｅにて、ＣＲＴ１２の水平ドットアドレスと
始点（ＸＳ）と終点（ＸＥ）アドレスとが比較され、そ
の比較結果をアンド回路５０４ｆに出力する。

【０１７５】また、比較器５０４ａにはＺ値番号とユニ
ット番号が与えられ、両者の比較結果をアンド回路５０
４ｆに出力する。そして、半透明ポリゴンを示す半透明
ポリゴンフラグがフリップフロップ５０４ｇに与えられ
る。

【０１７６】このように、各ユニットは、ユニット番号
に対応するＺ値の順番を持つポリゴンのポリゴン図形の
始点、終点アドレス（ＸＳ，ＸＳ）が与えられ、第２カ
ウンタ５０２からのＣＲＴ１２の水平ドットアドレスを
受取り、そのアドレスの始点（ＸＳ）と終点（ＸＥ）
が、アドレスの中に含まれるか否かの結果をアンド回路
５０４ｆからプライオリティエンコーダ６５０に転送す
る。また、フリップフロップ５０４ｇからポリゴン属性
がプライオリティエンコーダ６５０に転送される。

【０１７７】プライオリティエンコーダ６５０は、半透
明ポリゴンを除いて、各ユニットより転送された信号の
中で最もプライオリティの高いユニットのアドレスをパ
ラメータメモリ６００に転送する。このプライオリティ
エンコーダ６５０は、図１６に示すように構成されてい
る。

【０１７８】このプライオリティエンコーダ６５０は、
半透明ポリゴンフラグが格納されたフリップフロップ５
０４ｇからの出力（ＯＵＴ２）とアンド回路５０４ｆか
にのインバータ出力（ＯＵＴ２）とが入力されるオアゲ
ート群６５１と、このオアゲート群６５１からの出力を
一方の入力とし、前段の出力を他方の入力とするアンド
ゲート群６５２とを備える。そして、このアンドゲート
群６５２からの出力がエンコーダ６５３に与えられる。
このエンコーダ６５３からは、半透明ポリゴンを除い
て、各ユニットから転送された半透明ポリゴン以外の中
で最もプライオリティの高いユニットのアドレスをパラ
メータメモリ６００に転送する。

【０１７９】パラメータ演算部５３０は、フレームメモ
リ８よりポリゴン図形の始点、終点アドレス（ＸＳ，Ｘ
Ｅ）、マッピングパターンメモリ１０の始点、終点アド
レス（ＭＸＳ，ＭＸＥ）（ＭＹＳ，ＭＹＳ）及び半透明
係数値始点、終点アドレス（ＴＰＳ，ＴＰＥ）を受取、
アドレス補間処理部８００に必要なパラメータに作り替
え、パラメータメモリ６００に転送する。

【０１８０】このパラメータ演算部５３０は、例えば図
１５のように構成される。このパラメータ演算部５３０
は、Ｙアドレス毎に対向する２辺間のＸアドレス及びマ
ッピングパターンのアドレス（ＸＳ，ＸＥ，ＭＸＳ，Ｍ
ＸＥ）及び半透明係数値アドレス（ＴＰＳ，ＴＰＥ）を
フレームメモリ８より読み出す。即ち、この実施例にお
いては、水平走査信号に同期して、その垂直位置として
のＹアドレスに対応するポリゴンの外形を示す２点のＸ
の始点（ＸＳ）とＸの終点（ＸＥ）とマッピングパター
ンを変形したマッピングアドレス（ＭＸＳ，ＭＹＳ）
（ＭＸＥ，ＭＹＥ）と半透明係数値を変形した半透明係
数値アドレス（ＴＰＥ，ＴＰＳ）をフレームメモリ８か
ら読み出す。そして、レジスタ５３１にＸＳ，レジスタ
５３２にＸＥ、レジスタ５３３にＭＸＳ、レジスタ５３
４にＭＸＥ、レジスタ５３５にＭＹＳ、レジスタ５３６
にＭＹＥ、レジスタ５４２にＴＰＳ、レジスタ５４２に
ＴＰＥが書き込まれる。

【０１８１】そして、減算器５３７にレジスタ５３１、
レジスタ５３２からＸＳ、ＸＥのデータがそれぞれ与え
られ、両者間の距離ＤＸが算出される。このＤＸは除算
器５４０、５４１、５４５に供給される。

【０１８２】また、減算器５３８には、レジスタ５３
３、レジスタ５３４からＭＸＳ、ＭＸＥがそれぞれ与え
られ、この減算器５３９からの演算結果ＭＹＥ−ＭＹＳ
が除算器５４１へ供給される。

【０１８３】更に、減算器５４４には、レジスタ５４
２、レジスタ５４３からＴＰＳ，ＴＰＥがそれぞれ与え
られ、この減算器５４４からの演算結果（ＴＰＥ−ＴＰ
Ｓ）が除算器５４４に与えられる。

【０１８４】この除算器５４０、５４１、５４５にて、
（ＭＸＥ−ＭＸＳ）／ＤＸ，（ＭＹＥ−ＭＹＳ）／Ｄ
Ｘ，（ＴＰＥ−ＴＰＳ）／ＤＸの除算が夫々行われ、こ
の値（ＤＤＭＸ）、（ＤＤＭＹ）、（ＤＤＴＰ）とＭＸ
Ｓ、ＭＹＳ及びＸＳがパラメータメモリ６００に書き込
まれる。パラメータメモリ６００は、図１９のような構
成でパラメータ演算部５５０で演算されたＸＳ，ＤＤＭ
Ｘ，ＤＤＭＹ，及びＭＸＳ，ＭＹＳ，ＴＰＳの値をＺ値
の値の小さい順位で格納する。

【０１８５】前述したように、第１カウンタ５０１は、
パラメータセットの信号を受けることにより、１カウン
トアップし、パラメータをセットするユニット部の選択
とパラメータメモリ６００のアドレスを生成する。

【０１８６】第２カウンタ５０２はＣＲＴ１２の水平ド
ットアドレスを発生し、全てのユニット部５０４、アド
レス補間処理部８００に転送する。

【０１８７】また、フレームメモリ８のアドレスは第３
カウンタ５０３にて生成され、カウンタ値に基づいてア
クセスする。

【０１８８】アドレス補間処理部８００は、パラメータ
メモリ６００からＸＳ，ＤＤＭＸ，ＤＤＭＹ，ＤＤＴＰ
及びＭＸＳ，ＭＹＳデータと第２カウンタ５０２より現
処理点のＸアドレス値を取り込む。減算器８０１にて、
現処理点のＸアドレス値からＸＳを減算し、この値が乗
算器８０２，８０３へ与えられる。この乗算器８０２の
一方の入力には、パラメータメモリ６００からＤＤＭＸ
が与えられ、乗算器８０２にて、ＤＤＭＸ＊（現処理点
のＸアドレス値−ＸＳ）の演算が行われ、この演算結果
が加算器８０５に供給される。そして、この加算器８０
５にはパラメータメモリ６００よりＭＸＳが与えられ、
乗算器８０２の演算結果に始点のデータが加算され、補
間演算が行われる。この補間されたデータが半透明処理
装置１１へ送られる。

【０１８９】また、乗算器８０３の一方の入力には、パ
ラメータメモリ６００からＤＤＭＹが与えられ、この乗
算器８０３にて、ＤＤＭＹ＊（現処理点のＸアドレス値
−ＸＳの演算が行われ、この演算結果が加算器８０４に
供給される。そして、この加算器８０４にはパラメータ
メモリ６００よりＭＹＳが与えられ、乗算器８０３の演
算結果に始点のデータが加算され、補間演算が行われ
る。この補間されたデータが半透明処理装置１１に送ら
れる。

【０１９０】乗算器８０６の一方の入力には、パラメー
タメモリ６００からＤＤＴＰが与えられ、乗算器８０６
にてＤＤＴＰ＊（現処理点のＸアドレス値−ＸＳ）の演
算が行われ、この演算結果が加算器８０７に供給され
る。

【０１９１】そして、この加算器８０７にはパラメータ
メモリ６００よりＴＰＳが与えられ、乗算器８０６の演
算結果に始点データが加算され、補間演算が行われる。
この補間されたデータは半透明処理装置１１に与えられ
る。

【０１９２】一方、プライオリティエンコーダ６５０か
らは、半透明ポリゴンである場合、すなわち、半透明フ
ラグが立っている場合には、半透明エンコーダ６６０に
そのデータを出力する。この半透明エンコーダ６６０
は、半透明フラグの立った優先順位の一番高いポリゴン
の番号を出力するもので、図１７に示すように構成され
る。

【０１９３】この半透明エンコーダ６６０は、プライオ
リティエンコーダ６５０から出力がインバータ６６１を
介して、前段の出力を他方の入力とするアンドゲート群
１６２の一方の入力に与えられる。このアンドゲード群
からの出力がエンコーダ６６３に与えられ、このエンコ
ーダ６６３から、半透明フラグの立った優先順位の一番
高いポリゴンの番号をコンパレータ６６１に出力する。

【０１９４】また、コンパレータ６６１には、プライオ
リティエンコーダ６５０から出力が与えられ、このコン
パレータ６６１にて、可視なポリゴンの番号を比較し
て、半透明ポリゴンの方が優先順位が高い時には、半透
明フラグを立て、そのフラグを半透明処理装置１１に送
る。

【０１９５】一方、パラメータメモリ６００と等しく、
半透明のポリゴンの時のみポリゴン番号すなわち、優先
番号に対応する半透明カラーメモリ６６２のアドレスに
ルックアップテーブル（ＬＵＴ）アドレスを書き込み、
この半透明カラーメモリ６６２は、半透明エンコーダに
よりアクセスされ、ＬＵＴアドレスを半透明処理装置１
１へ転送する。

【０１９６】また、ＣＲＴ１２へ表示するためのスクリ
ーンアドレスのＸアドレスＳＸはＸＳ＋Ｘで算出され
る。

【０１９７】上述したように、半透明係数処理装置１１
には、内部描画処理装置９から出されたポリゴンの変形
に対応して基本パターンが変形されたマッピングパター
ンメモリアドレス（ＭＸ，ＭＹ）と、半透明係数値（Ｔ
Ｐ）、及び半透明ポリゴンＬＵＴアドレス（ＴＣＯＬ）
値が与えられる。そして、内部描画処理装置９から出力
されたマッピングパターンメモリアドレス（ＭＸ，Ｍ
Ｙ）に従いマッピングパターンメモリ１０がアクセスさ
れ、そのデータが半透明処理装置１１に転送される。半
透明処理装置１１では、半透明ポリゴン以外のカラー情
報を格納したルックアップテーブルメモリがアクセスさ
れ、ルックアップテーブルメモリからそのアドレスに対
応したＲ．Ｇ．Ｂ等の色情報等のデータが読み出され
る。

【０１９８】一方、内部描画処理装置９から半透明係数
値（ＬＴＰ）及び半透明ポリゴンＬＵＴアドレス（ＴＣ
ＯＬ）値が半透明処理装置１１に与えられる。ＴＣＯＬ
値に従い、半透明ルックアップテーブルメモリがアクセ
スされ、そのアドレスに対応した半透明ポリゴンのＲ，
Ｇ，Ｂ等の色情報等のデータが読み出される。

【０１９９】半透明ルックアップテーブルメモリ１１８
からの半透明ポリゴンのＲ，Ｇ，Ｂの色値と半透明係数
値（ＬＴＰ）とがそれぞれ乗算され、半透明ポリゴンの
色が算出される。

【０２００】更に、半透明ポリゴンと半透明ポリゴンを
通したポリゴンの色が加えられ、そのドットの色が算出
される。そして半透明ポリゴンか否かを示すフラグに応
じて、半透明ポリゴンであれば、半透明ポリゴンと半透
明ポリゴンを通した色が加えられたドットの色を出力
し、ＣＲＴ１２へそのデータを与える。又、半透明ポリ
ゴンでなければ、通常のポリゴンデータが出力され、そ
のポリゴンがＣＲＴ１２に表示される。

【０２０１】これら各回路はコントローラ５０にて全体
をコントロールされ、このコントローラ５０は、図２
２、２３のフローチャートに従って全体をコントロール
する。

【０２０２】次に、この実施例の内部描画処理装置９の
動作につき図２２及び図２３に従い更に説明する。図２
２はパラメータセット動作を示すフローチャート、図２
３はアドレス補間演算部及び半透明処理装置１１の動作
を示すフローチャートである。

【０２０３】この実施例においては、フレームメモリ８
には、Ｚ値の小さい順に５１２のポリゴンが格納されて
いる。内部描画処理装置９の動作を開始すると、まず、
フレームメモリ８のアドレスを生成する第３カウンタ５
０３及びパラメータメモリ６００のアドレスを生成する
第１カウンタ５０１を初期化し（ステップＳ８０）、続
いて、第１カウンタ５０１をカウントアップした後（ス
テップＳ８１）、この第１カウンタ５０１の値がパラメ
ータメモリ６００に格納されるポリゴン数以内か、この
実施例では２５５以内か否か判断され、格納されるポリ
ゴン数以内の場合にはステップＳ８３に進み、ポリゴン
数がオーバした場合にはこのパラーメタセット動作を終
了する（ステップＳ８２）。

【０２０４】そして、ステップＳ８３にて、フレームメ
モリ８よりＸ始点アドレス（ＸＳ）及びＸ終点アドレス
（ＸＥ）を読み出し、ユニット部のレジスタ５０４ｂ，
５０４ｃにそれぞれ格納する。

【０２０５】続いて、ステップＳ８４にて、フレームメ
モリ８よりＸ始点アドレス（ＸＳ）及びＸ終点アドレス
（ＸＥ）、マッピングパターンメモリの始点アドレス
（ＭＸＳ、ＭＹＳ）及び終点アドレス（ＭＸＥ、ＭＹ
Ｅ）、及び半透明係数値の始点、終点アドレス（ＴＰ
Ｓ，ＴＰＥ），ＤＤＭＸ，ＤＤＭＹ，ＤＤＴＰをそれぞ
れ読み出し、パラメータ演算部５３０に転送した後ステ
ップＳ８５に進む。

【０２０６】ステップＳ８５において、パラメータ演算
部５３０にて、各パラメータを演算し、算出された各パ
ラメータを第１カウンタ５０１が示すアドレス値に従い
パラメータメモリ６００に格納する。

【０２０７】そして、第３カウンタ５０３をカウントア
ップし（ステップＳ８６）、第３カウンタ５０３の値が
フレームメモリ８に格納されているポリゴン数、すなわ
ち、この実施例においては５１２以内か否か判断され、
５１２以内の場合には、ステップＳ８１に戻り、前述し
た動作を繰り返す。第３カウンタ５０３が５１２を越え
るとパラメータセット動作を終了する。

【０２０８】続いて、アドレス補間演算が行われる。ま
ず、第２カウンタ５０２のカウンタ値を初期化した後
（ステップＳ９０）、第２カウンタ５０２をカウントア
ップし（ステップＳ９１）、その第２カウンタ５０２の
値をユニット部５０４の各ユニットに転送する（ステッ
プＳ９２）。

【０２０９】ユニット部５０４の各ユニットにおいて、
レジスタ５０４ｂ，５０４ｃに格納されているＸ始点ア
ドレス（ＸＳ）及びＸ終点アドレス（ＸＥ）と第１、第
３カウンタ５０１、５０３に基づく出力をプライオリテ
ィエンコーダ６５０に出力する（ステップＳ９３）。

【０２１０】そして、プライオリティエンコーダ６５０
は優先順位のもっとも高いアドレスをパラメータメモリ
６００へ転送する（ステップＳ９４）。パラメータメモ
リ６００はプライオリティエンコーダ６５０の示すアド
レスのデータをアドレス補間演算処理部８００へ出力す
る（ステップ９５）。

【０２１１】ステップＳ９６において、アドレス補間演
算処理部８００は、パラメータメモリ６００よりＸＳ，
ＤＤＭＸ，ＤＤＭＹ，ＤＤＴＰ及びＭＸＳ，ＭＹＳデー
タを、また第２カウンタ５０２より現処理点のＸアドレ
ス値を取り込む。そして、ＤＤＭＸ＊（現処理点のＸア
ドレス値（第２カウンタ値）−ＸＳ）＋ＭＸＳの演算、
ＤＤＭＹ＊（現処理点のＸアドレス値−ＸＳ）＋ＭＹＳ
の演算、ＤＤＴＰ＊（現処理点のＸアドレス値−ＸＳ）
＋ＴＰＳの演算がそれぞれ行われ、この補間されたデー
タは半透明処理装置１１に与えられる。又、左辺、右辺
のマッピングパターンメモリ１０の値と補間されたマッ
ピングパターンメモリアドレス藻半透明処理装置１１へ
与えられる。

【０２１２】続いて、ステップＳ９７にて、半透明処理
装置１１において、マッピングパターンメモリアドレス
（ＭＸ，ＭＹ）に従い、マッピングパターンメモリ１０
をアクセスする。即ち、内部描画処理装置９から出力さ
れたマッピングパターンメモリアドレス（ＭＸ，ＭＹ）
値により、マッピングパターンメモリ１０をルックアッ
プテーブルとしてそのアドレスに対応したＲ．Ｇ．Ｂ等
の色情報等のデータを読み出す。

【０２１３】内部描画処理装置９からの半透明係数値
（ＴＰ）と色値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をそれぞれ乗算し、色の
濃淡付けを行い、その結果をＣＲＴ１２に出力し、ステ
ップＳ９８に進む。

【０２１４】ステップＳ９８にて、第２カウンタ５０２
の値がＣＲＴ１２の水平ドットアドレスと等しくなった
か否か、この実施例では３２０になったか否か判断さ
れ、３２０に達していない場合にはステップＳ９１に戻
り前述の動作を繰り返す。そして、３２０に達すると、
この動作が終了する。

【０２１５】このように、マッピング処理等の描画処理
において、図２５に示すように，マッピングパターンメ
モリ１０のマッピングパターンをポリゴン外形の変形に
対応して変形すると共に、半透明ポリゴン及び半透明ポ
リゴンを通して見たポリゴン図形の表示をＣＲＴ１２の
スクリーン面上に出力することができる。

【０２１６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、各ポリゴン端点に模様のためのマッピングのＸ，Ｙ
アドレスとポリゴンの半透明状態を示す半透明係数情報
を持たせ、そのマッピングのＸ，Ｙアドレスと半透明係
数情報に基づいて算出した透明係数により、半透明ポリ
ゴンの色を示す画像データを同時に補間することで、高
速にマッピングと半透明感を与えて、ＣＲＴにリアルタ
イムに表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の立体画像表示装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】この発明に用いられる半透明係数処理装置の構
成を示すブロック図である。

【図３】上記半透明係数処理装置における半透明係数演
算回路の構成を示すブロック図である。

【図４】上記半透明係数処理装置における裏面処理回路
の構成を示すブロック図である。

【図５】この発明に用いられる外形処理装置の構成を示
すブロック図である。

【図６】この発明に用いられる内部描画処理装置の構成
を示すブロック図である。

【図７】この発明に用いられる半透明処理装置の構成を
示すブロック図である。

【図８】この発明の半透明係数処理装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【図９】この発明の外形処理装置の動作を示すフローチ
ャートである。

【図１０】この発明の外形処理装置の動作を示すフロー
チャートである。

【図１１】この発明の内部描画処理装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【図１２】この発明に用いられる外形処理装置の具体的
実施例を示すブロック図である。

【図１３】この発明に用いられる内部描画処理装置の具
体的実施例を示すブロック図である。

【図１４】この発明に用いられる内部描画処理装置のユ
ニット部の構成例を示すブロック図である。

【図１５】この発明に用いられる内部描画処理装置のパ
ラメータ演算部の構成例を示すブロック図である。

【図１６】この発明に用いられる内部描画処理装置のプ
ライオリティエンコーダの構成例を示すブロック図であ
る。

【図１７】この発明に用いられる内部描画処理装置の半
透明エンコーダの構成例を示すブロック図である。

【図１８】この発明に用いられるフレームメモリを示す
模式図である。

【図１９】この発明に用いられるパラメータメモリを示
す模式図である。

【図２０】図１２に示す外形処理装置の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図２１】図１２に示す外形処理装置の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図２２】図１３に示す内部描画処理装置の動作を示す
フローチャートである。

【図２３】図１３に示す内部描画処理装置の動作を示す
フローチャートである。

【図２４】ポリゴンの辺ベクトル方向の関係を示す図で
ある。

【図２５】ポリゴンとマッピングの関係を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１ ポリゴン端点メモリ ２ ポリゴン法線メモリ ３ 幾何変換装置 ４ スクリーンメモリ ５ 半透明係数処理装置 ６ 半透明係数メモリ ７ 外形処理装置 ８ フレームメモリ ９ 内部描画処理装置 １０ マッピングパターンメモリ １１ 半透明処理装置 １２ ＣＲＴ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 達也 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 井澤 康浩 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平２−51789（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−191995（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−307610（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−71378（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−138779（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−82470（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 15/00 100 G06T 15/50 200

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリゴンを構成するＸ，Ｙの端点情報及
   びポリゴン面に付与する模様の基本パターンの領域を示
   す内部パターン端点情報を格納する第１の記憶手段と、
   各ポリゴンの法線ベクトル、面法線と視線ベクトルの関
   係係数、光線ベクトルと面法線の関係係数、環境光によ
   る透明係数、光線ベクトルを格納する第２の記憶手段
   と、前記第１の記憶手段からの各端点情報を幾何変換す
   る幾何変換装置と、前記第２の記憶手段からの読み出し
   た視線ベクトルと光線ベクトルにオブジェクトの回転角
   度に対応した逆回転処理演算を施し、両処理結果と前記
   第２の記憶手段から読み出した面法線ベクトルと視線ベ
   クトルの関係係数、光線ベクトルと面法線の関係係数、
   環境光等による透明係数により、半透明係数値を求める
   半透明係数処理装置と、上記幾何変換装置からの各端点
   情報に基づいて、ポリゴン外形のアドレス情報、内部パ
   ターン端点情報及び半透明係数処理装置からの半透明係
   数値を、スキャンラインごとにポリゴン外形部分の情報
   にそれぞれ変換する外形処理装置と、上記外形処理装置
   にて算出された対向する２辺間の各アドレス情報を演算
   し、ポリゴン内部の内部パターン情報及び半透明係数値
   の各情報を算出する内部描画処理装置と、上記基本パタ
   ーンのルックアップテーブルを構成する内部パターンメ
   モリと、上記内部描画処理装置から与えられる情報に基
   づき上記内部パターンメモリをアクセスし、このメモリ
   から得られる色値と半透明係数値を乗算し、半透明ポリ
   ゴンの画像データを出力する半透明処理装置と、この半
   透明処理装置からの画像データを表示する表示装置と、
   を備えて成る半透明立体画像処理装置。