JP3380674B2 - 画像表示方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、仮想三次元空間内
に配置された多角形の表面に多数のピクセルによって構
成されたテクスチャを貼り付けて前記多角形の質感を表
現し、このテクスチャを貼り付けた画像を他の画像の前
後に重ね合わせて表示する画像表示方法及びその装置に
関するものである。特に、本発明は、テクスチャマップ
から読み込んだ１種類のテクスチャを利用して、異なっ
た形状の絵柄を物体表面に貼り付けることを可能とした
ものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ・グラフィックスを利用し
た各種のゲーム機や画像処理装置においては、仮想三次
元空間内に配置された立体を表現する際に、多角形の組
み合わせが利用されている。この多角形の表現として
は、最近ではポリゴンが広く使用されている。このポリ
ゴンには、表示する立体の材質などに合致させるべく、
不透明のポリゴンだけでなく、透明あるいは半透明のポ
リゴンが用いられている。また、表示する立体に質感を
出すために、ポリゴンに着色したり、表面にテクスチャ
を貼り付けるなどの処理がなされている。この場合、ポ
リゴンにテクスチャを貼り付けるには、テクスチャマッ
プと呼ばれる記憶手段にテクスチャと呼ばれる種々の模
様を記憶させておき、このテクスチャをポリゴンの表面
に貼り付ける。テクスチャは、テクスチャを構成する各
ピクセルについて、カラー、輝度、透明度が与えられて
いる。そのため、ポリゴンにテクスチャを貼り付ける
と、ポリゴンを構成する各ピクセルのうち、テクスチャ
を貼り付けた部分のピクセルは、テクスチャのカラー、
輝度、透明度に置き換えられたり、ポリゴンのカラー、
輝度、透明度とそれぞれブレンドされたりする。そのた
め、例えば、ポリゴンの一部分に不透明あるいは半透明
のテクスチャを貼り付けると、ディスプレイ上では、そ
のポリゴンはあたかも貼り付けたテクスチャの形状と同
じ輪郭を持ったもののように表示される。このようなこ
とから、凹凸のある複雑な輪郭を持った平板状の物体
（オブジェクト）を表示する場合には、凹凸のすべてを
多数の面を組み合わせて表現するよりは、むしろ一つの
ポリゴンに希望する物体の輪郭を持ったテクスチャを貼
り付けることが行われている。

【０００３】ところで、仮想三次元空間内に複数のポリ
ゴンが前後に配置された場合に、前方に位置するポリゴ
ンが透明か、半透明か、不透明かで、両者をディスプレ
イに出力するときの処理が異なってくる。まず、前方の
ポリゴンが透明あるいは半透明の場合には、その背後に
あるポリゴンが透視できる。このような透視処理は、前
方のポリゴンが完全に透明な場合には、背後のポリゴン
のカラーをそのままディスプレイに出力する。すなわ
ち、フレームバッファに書き込まれている背後のポリゴ
ンのカラーデータを書き換えることなく、そのままディ
スプレイに出力する。半透明な場合には、フレームバッ
ファに書き込まれている背後のポリゴンのカラーデータ
を読み出し、このカラーデータと前方のポリゴンのカラ
ーデータとを混合（ブレンド）し、改めてフレームバッ
ファにブレンド後のカラーを書き込み、その後そのデー
タをディスプレイに出力する。この場合、ブレンドの比
率は、前方のポリゴンの透明度によって決まる。すなわ
ち、前方のポリゴンの透明度が高いほど、前方のポリゴ
ンのカラーをブレンドする割合が少なくなる。更に、前
方のポリゴンが不透明な場合は、背後に位置するポリゴ
ンのカラーは隠されてしまい、ディスプレイには前方の
ポリゴンのカラーのみが表示される。すなわち、フレー
ムバッファに書き込まれている背後のポリゴンのカラー
データをフレームバッファから読み出すことなく、前方
のポリゴンのカラーデータを上書きする。

【０００４】このように前後に重ね合わせて配置された
ポリゴン間における透明、半透明、不透明の３つの関係
は、ポリゴン全体を所定のカラーに着色する場合だけで
はなく、表面にテクスチャを貼り付けた場合も同様であ
る。すなわち、ポリゴンに貼り付けるテクスチャが不透
明な場合にはフレームバッファにテクスチャのカラーを
書き込み、半透明な場合にはテクスチャの透明度に応じ
た割合で背後のポリゴンのカラーとテクスチャのカラー
とをブレンドする処理が必要である。そのため、ポリゴ
ン表面に貼り付けるテクスチャを構成する各ピクセルに
は、そのカラーデータと共に透明度を示すα値が与えら
れている。例えば、このα値が最も小さい場合（また
は、最も大きい場合）はそのピクセルが透明であること
を表わし、α値が他の値である場合には、半透明か不透
明であることを表わしている。なお、テクスチャがα値
を持っていない場合には、輝度値またはカラー値の中
で、特定の値が透明を表示する情報として用いられてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の技術
では、ポリゴンに貼り付けるテクスチャはテクスチャマ
ップと呼ばれるメモリに蓄積されている。この場合、テ
クスチャには、各ピクセルごとにそのカラー（赤、緑、
青）と透明度が設定されている。そして、ポリゴンに貼
り付けるためにテクスチャに描かれている絵柄の形状
（輪郭）は、各ピクセルについて予め設定された透明か
否かの値に基づいてすでに決定されており、その絵柄の
輪郭を任意に変更することはできなかった。したがっ
て、絵柄の輪郭を変化させたい場合には、その都度、所
望の絵柄を有する別々のテクスチャを、改めてテクスチ
ャマップから読み出す必要があり、それだけテクスチャ
マップに蓄積しておくテクスチャの枚数が増大し、大容
量のテクスチャマップ必要となる欠点があった。

【０００６】例えば、図１３に示すような月の形状のテ
クスチャを考えると、月の形状の部分のピクセルには、
そのカラーとその部分が不透明であることを示すα値と
して「不透明」を示すα≠０が、月の輪郭の外側の部分
にはその部分が「透明」であることを示すα値としてα
＝０が与えられている。そのため、テクスチャを使用し
て月の満ち欠けを示す場合には、図１３（Ａ）〜（Ｄ）
に示したように、月が欠けていく形状がそれぞれ異なっ
た絵柄を有する複数のテクスチャが必要となるため、テ
クスチャマップに記憶させる情報が増大することとなっ
ていた。

【０００７】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解消するために提案されたもので、その目的は、テ
クスチャマップから読み込んだ同一のテクスチャであっ
ても、そのテクスチャの各ピクセルに付与された透明度
を示すα値などに応じて、表示される絵柄の形状を変化
させることにより、少ない記憶容量のテクスチャマップ
を使用しながら多種類の輪郭形状を持つテクスチャをポ
リゴンのような多角形に貼り付けることのできる画像表
示方法及びその装置を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、テクスチャマップか
ら読み込んだテクスチャについて、他の画像データとの
ブレンドが不要な透明または不透明か、ブレンドを必要
とする半透明かに振り分け、さらにブレンドが不要な透
明または不透明なテクスチャについては、前記α値を利
用しフレームバッファに上書きが不要な透明と上書きを
行う不透明に振り分けることで、テクスチャやそれを構
成するピクセルに応じたブレンド処理を行うことができ
る画像表示方法及びその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】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、仮想三次元空間内に配
置された多角形の表面に多数のピクセルによって構成さ
れたテクスチャを貼り付けて前記多角形の質感を表現す
る画像表示方法において、前記テクスチャの各ピクセル
に対し、そのカラーを表示するカラー値と、その透明度
を表示するα値とを与えるステップと、前記テクスチャ
の各ピクセルに付与されたα値に応じて、前記各ピクセ
ルの透明度を透明あるいは不透明のいずれかに振り分け
るための条件を設定するステップと、前記テクスチャの
各ピクセルに付与されたα値が前記条件を満たすか否か
によって、前記各ピクセルの透明度を透明あるいは不透
明のいずれかに振り分けるステップと、前記各ピクセル
の透明度が透明な場合には前記各ピクセルに関するデー
タを破棄し、不透明な場合には前記各ピクセルのカラー
データをフレームバッファに上書きするステップと、を
有することを特徴とする。また、請求項３、請求項４及
び請求項５の発明は、この請求項１の発明を装置として
実現したものである。

【００１０】このような構成を有する請求項１、請求項
３、請求項４及び請求項５の発明では、多角形の表面に
貼り付けるテクスチャについて、テクスチャの各ピクセ
ルに付与されたα値が設定された条件を満たすか否かに
よって、そのピクセルの透明度を透明あるいは不透明の
いずれかに振り分ける。すなわち、付与されたα値は同
じでも、設定条件を変えることにより、そのピクセルが
透明になったり不透明になったりする。その結果、テク
スチャを構成する各ピクセルのα値を異なった値として
おけば、設定条件を変えるだけで、同じテクスチャであ
ってもその不透明となる部分の形状を変えることができ
る。従って、請求項１の発明によれば、テクスチャマッ
プに記憶された１種類のテクスチャから複数の形状をポ
リゴンの表面に貼り付けることができ、少ない記憶容量
のテクスチャマップであっても多種類のテクスチャを利
用することができる。また、各ピクセルの透明度を示す
α値をそのままテクスチャの輪郭を決定するためのデー
タとして利用するので、各テクスチャに輪郭決定のため
に専用のデータを準備しておく必要もなく、テクスチャ
の保存する際の記憶容量も少なくて済む。

【００１１】請求項２の発明は、前記請求項１の発明に
おいて、前記テクスチャが半透明なものか、あるいは透
明または不透明かなものかを判別するためのデータを付
与するステップと、前記テクスチャが半透明のものか、
あるいは透明または不透明なものかを判別するステップ
と、前記テクスチャが半透明の場合には、前記テクスチ
ャの各ピクセルに付与されたα値に従って、前記テクス
チャの各ピクセルのカラーデータとフレームバッファに
蓄積されている他の画像のピクセルのカラーデータとの
ブレンドを行うステップと、を有することを特徴とす
る。

【００１２】このような構成を有する請求項２の発明に
おいては、多角形の表面に貼り付けるテクスチャについ
て、他の画像のカラーデータとのブレンドを必要とする
半透明のテクスチャか、それ以外（透明または不透明）
のテクスチャかを判別する。半透明のテクスチャの場合
には、テクスチャの各ピクセルに付与された透明度すな
わちα値に従って、他の画像の各ピクセルに付与された
カラーデータとのブレンドを行う。テクスチャが透明ま
たは不透明の場合には、テクスチャの各ピクセルに付与
されたα値が設定された条件を満たすか否かによって、
そのピクセルを透明あるいは不透明のいずれかに振り分
ける。その結果、請求項２の発明では、前記請求項１の
発明のように同じテクスチャにより複数の形状の画像を
表示できると共に、ブレンドを必要とする半透明、フレ
ームバッファの上書きをする不透明、フレームバッファ
への上書きが不要でピクセルデータを破棄する透明の３
つのモードについてそれぞれ異なった処理を行うこと
で、フレームバッファからのデータの読み書きやブレン
ド処理が高速に行うことができる。

【００１３】請求項６の発明は、仮想三次元空間内に配
置された物体の表面に多数のピクセルによって構成され
たテクスチャを貼り付けて前記物体の質感を表現し、こ
のテクスチャを貼り付けた画像を他の画像の前後に重ね
合わせて表示する画像表示方法において、前記テクスチ
ャの各ピクセルに対し、そのカラーを表示するカラー値
と、その透明度を表示するα値とを与えるステップと、
前記テクスチャのピクセルに付与されたα値に応じて、
そのピクセルを透明、半透明あるいは不透明の３つのモ
ードのいずれかに振り分けるための条件を設定するステ
ップと、前記設定条件に従って、テクスチャの各ピクセ
ルに付与されたα値が前記設定条件を満たすか否かによ
って、そのピクセルを透明、半透明あるいは不透明の３
つのモードのいずれかに振り分けるステップと、前記テ
クスチャのピクセルが、半透明の場合には、各ピクセル
に付与された透明度であるα値に従って、前記テクスチ
ャのピクセルのカラーデータと他のピクセルのカラーデ
ータとのブレンドを行うステップと、前記テクスチャの
ピクセルが、透明な場合にはフレームバッファに書き込
まれている他の画像のピクセルのカラーデータを書き換
えることなくそのピクセルに関するデータを破棄し、不
透明な場合にはそのピクセルのカラーデータをフレーム
バッファの他の画像のピクセルのカラーデータに上書き
するステップとを有することを特徴とする。また、請求
項７の発明は、この請求項６の発明を装置として実現し
たものである。

【００１４】この請求項６及び請求項７の発明において
は、各ピクセルに付与されたα値を利用して、各ピクセ
ルを透明、不透明、半透明に振り分ける。この場合、前
記請求項２のようにテクスチャのブレンド有効・無効は
考慮せず、その代わりに、透明、半透明、不透明を振り
分けるための条件を２つ持つ。例えば、α値が０…ｎ１
…ｎ２…ｎのような値をとる場合に、設定条件としてα
≦ｎ１のピクセルを透明、ｎ１≦α≦ｎ２のピクセルを
半透明、ｎ２≦αのピクセルを不透明とし、設定条件ｎ
１，ｎ２を変化させることにより、ピクセルを透明、半
透明、不透明のいずれかに変化させる。この発明によれ
ば、前記請求項２の発明のように予めテクスチャにブレ
ンド有効・無効を設定しておく必要がなく、各ピクセル
ごとにブレンドを行うか否かすなわち半透明処理を行う
かを設定条件に従って自由に変更できる。

【００１５】請求項８の発明は、仮想三次元空間内に配
置された物体の表面に多数のピクセルによって構成され
たテクスチャを貼り付けて前記物体の質感を表現し、こ
のテクスチャを貼り付けた画像を他の画像の前後に重ね
合わせて表示する画像表示方法において、前記テクスチ
ャの各ピクセルに対し、そのカラーを表示するカラー値
と、その透明度を表示するα値とを与えるステップと、
前記テクスチャのピクセルに付与されたα値に応じて、
そのピクセルを透明と、半透明あるいは不透明との２つ
のモードのいずれかに振り分けるための条件を設定する
ステップと、前記設定条件に従って、テクスチャの各ピ
クセルに付与されたα値が前記設定条件を満たすか否か
によって、そのピクセルを透明か、半透明あるいは不透
明かの２つのモードのいずれかを判別するステップと、
前記テクスチャのピクセルが、不透明または半透明の場
合には、各ピクセルに付与された透明度であるα値に従
って、前記テクスチャのピクセルのカラーデータと他の
ピクセルのカラーデータとのブレンドを行うステップ
と、前記テクスチャのピクセルが、透明な場合にはフレ
ームバッファに書き込まれている他の画像のピクセルの
カラーデータを書き換えることなく、そのピクセルに関
するデータを破棄するステップとを有することを特徴と
する。また、請求項９の発明は、この請求項８の発明を
装置として実現したものである。

【００１６】この請求項８及び請求項９の発明において
は、α値を利用して、透明と、不透明あるいは半透明と
の２つのモードに振り分け、透明の場合には、データを
破棄、不透明及び半透明はブレンドする。この場合、不
透明と半透明は区別せずに、それぞれのα値を利用して
フレームバッファ上のデータとブレンドする。このよう
にすると、不透明の場合でもフレームバッファからのデ
ータの読み込みは必要となる反面、ブレンド有効・無効
を考慮する必要がなくなり、不透明と半透明とを区別す
るための処理や手段が不要となって、その部分での処理
の高速化や装置の構成が簡略化が可能になる。

【００１７】請求項１０の発明は、仮想三次元空間内に
配置された物体の表面に多数のピクセルによって構成さ
れたテクスチャを貼り付けて前記物体の質感を表現し、
このテクスチャを貼り付けた画像を他の画像の前後に重
ね合わせて表示する画像表示方法において、前記テクス
チャの各ピクセルに対し、そのカラーを表示するカラー
値と、その輪郭決定用のデータを付与するステップと、
前記テクスチャのピクセルに付与された輪郭決定用のデ
ータ値に応じて、そのピクセルを透明あるいは不透明の
いずれかに振り分けるための条件を設定するステップ
と、前記設定条件に従って、テクスチャの各ピクセルに
付与された輪郭決定用のデータ値が前記設定条件を満た
すか否かによって、そのピクセルを透明あるいは不透明
のいずれかに振り分けるステップと、前記テクスチャの
ピクセルが、透明な場合にはフレームバッファに書き込
まれている他の画像のピクセルのカラーデータを書き換
えることなく、不透明な場合にはそのピクセルのカラー
データをフレームバッファの他の画像のピクセルのカラ
ーデータに上書きするステップと、を有することを特徴
とする。また、請求項１３の発明は、この請求項１０の
発明を装置として表現したものである。

【００１８】この請求項１０及び請求項１３の発明にお
いては、α値やカラーデータとは別に輪郭決定用の専用
データ値を各ピクセルに付与する。透明と不透明のみを
判別する。専用のデータ値を与える以外は、請求項１と
同じ構成である。しかし、この発明によれば、各ピクセ
ルに輪郭決定用のデータが与えられているので、その分
各ピクセルに与えるデータ量は増加するが、α値を利用
する場合に比較して自由にデータ値を設定できるので、
テクスチャの輪郭形状のより自由な変化が可能である。
また、α値が与えられていないテクスチャの各ピクセル
についても、請求項１と同様な操作で輪郭の変更を行う
ことができる。

【００１９】請求項１１の発明は、前記請求項１０の発
明において、前記テクスチャの各ピクセルに対して、そ
の透明度を示すα値を付与するステップと、前記テクス
チャのピクセルに付与された輪郭決定用のデータ値に応
じて、そのピクセルを透明、半透明あるいは不透明の３
つのモードのいずれかに振り分けるための条件を設定す
るステップと、前記設定条件に従って、テクスチャの各
ピクセルに付与された輪郭決定用のデータ値が前記設定
条件を満たすか否かによって、そのピクセルを透明、半
透明あるいは不透明の３つのモードのいずれかに振り分
けるステップと、前記テクスチャのピクセルが、半透明
の場合には、各ピクセルに付与された透明度であるα値
に従って、前記テクスチャのピクセルのカラーデータと
他のピクセルのカラーデータとのブレンドを行うステッ
プとを有することを特徴とする。

【００２０】この請求項１１の発明においては、α値や
カラーデータとは別に輪郭決定用の専用データ値を各ピ
クセルに付与する。透明、半透明、不透明を判別する。
α値を使用しない以外は、請求項６と同じ構成である。
この発明においても、前記請求項６の作用効果に加え
て、専用のデータ値を利用する前記請求項１０及び請求
項１３の利点も得られる。

【００２１】請求項１２の発明は、前記請求項１０また
は１１の発明において、テクスチャの各ピクセルについ
て、そのカラー値または輝度値を付与するステップと、
前記輪郭決定用のデータが、テクスチャの各ピクセルに
付与されたカラー値または輝度値の中から選択された一
定範囲の値であることを特徴とする。

【００２２】この請求項１２の発明では、各ピクセルに
通常与えられるカラー値や輝度値の一部（例えば、その
上限あるいは下限に近い一定の範囲）を、透明、不透明
の判定に使用する。この発明によれば、前記請求項１０
の発明のようにα値が与えられていないテクスチャのピ
クセルや、α値は与えられていても輪郭決定用のデータ
としてα値を使用したくない場合に有効である。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一つを、図
１乃至図６を参照して具体的に説明する。この実施の形
態は、仮想三次元空間内に配置する物体をポリゴンを利
用して表現したもので、ポリゴンの表面にテクスチャを
貼り付けることにより、物体表面に質感を与えるもので
ある。また、この実施の形態は、請求項１及び請求項２
に記載した画像表示方法と、請求項３乃至請求項５に記
載した画像表示装置を具体化したものである。

【００２４】［１］第１の実施形態における画像表示装
置の全体構成…図１ 図１において、ＣＰＵ１は、ポリゴンを使用した画像を
処理するためのプログラムの実行を制御するものである
が、このＣＰＵ１には、プログラムの進行に伴いディス
プレイ上に表示するポリゴンの頂点データ、例えば、頂
点座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、頂点カラー（赤、緑、青）、テ
クスチャ座標（Ｔｘ，Ｔｙ）、頂点透明度及び頂点の単
位法線ベクトルなどのデータや、各レジスタにセットす
る値を一時的に蓄えておくメモリであるデータバッファ
２が接続されている。このデータバッファ２には、前記
データに従って三次元空間内にポリゴンを配置し、これ
をディスプレイ上の二次元座標系に変換するためにジオ
メトリ処理部２０、及び各ポリゴンに対して着色、シェ
ーディング、テクスチャの張り付けなどの処理を行うレ
ンダリング処理部３０が接続されている。レンダリング
処理部３０の出力側にはフレームバッファ１４が接続さ
れ、このフレームバッファ１４にＣＲＴ１５などの表示
手段が接続されている。

【００２５】前記ジオメトリ処理部２０は、データロー
ド回路３、マトリクス変換回路４、輝度計算回路５、ク
リッピング回路６及び透視変換回路７から構成されてい
る。ここで、前記データロード回路３は、ポリゴンの頂
点データやレジスタセットファンクションを、前記デー
タバッファ２から処理速度に応じて順次読み出すもので
ある。マトリクス変換回路４は、頂点座標データに基づ
いて三次元空間へポリゴンを配置したり、三次元空間中
のどの領域までを表示するかを決定するビューポートの
変換を行う。マトリクス変換回路４からは、マトリクス
変換後の頂点座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、頂点カラー（赤、
緑、青）、テクスチャ座標（Ｔｘ，Ｔｙ）、頂点透明度
及び頂点の単位法線ベクトルなどのデータが出力され
る。マトリクス変換回路４において、付与された単位法
線ベクトルのデータがマトリクス変換されて出力され
る。輝度計算回路５は、前記マトリックス変換回路４か
ら出力された頂点の法線ベクトルに基づいて各頂点の輝
度を計算するものであり、クリッピング回路６はビュー
ポートの外にある頂点を除去し、ポリゴンをビューポー
ト上に配置するものであり、透視変換回路７は三次元座
標系から二次元座標系への変換を行う。

【００２６】前記レンダリング処理部３０は、塗り潰し
回路８、テクスチャ貼り付け回路９、輪郭選択回路４
０、デプステスト回路１１およびブレンディング回路１
３から構成されている。前記塗り潰し回路８は、ポリゴ
ンの各頂点で囲まれた範囲のピクセルの情報を計算し、
他のレンダリング処理モジュールに渡すものである。テ
クスチャ貼り付け回路９は、ピクセルに対応したテクス
チャをテクスチャマップ１０から読み出し、ピクセルの
カラーを計算するものである。

【００２７】デプステスト回路１１は、複数のポリゴン
の表示画面に対する奥行きの前後関係を比較して、最も
手前に配置されたポリゴンのデータをデプスバッファ１
２に記録する回路である。すなわち、このデプステスト
回路１１には、以前に描いた他の図形（ポリゴン）ピク
セルのＺ値を保存するデプスバッファ１２が接続されて
いる。そして、画面上の以前描かれたポリゴンと同位置
に新しくポリゴンを表示する場合に、新しいポリゴンを
構成する各ピクセルのＺ値と、デプスバッファ１２から
呼び出された以前に描かれた他のポリゴンのピクセルの
Ｚ値と比較し、新しいポリゴンのピクセルが手前の場合
にはデプスバッファ１２にそのＺ値を書き込む。ブレン
ディング回路１３は、フレームバッファ１４から読み込
んだ以前に描かれているポリゴンのピクセルのカラーデ
ータと、新しく処理するポリゴンのピクセルのカラーデ
ータとをブレンドし、フレームバッファ１４に書き込
む。このフレームバッファ１４の情報が、１画面分づつ
ＣＲＴ１５に送られ画像として表示される。

【００２８】［２］第１の実施形態における輪郭選択回
路の構成…図２ 次に、輪郭選択回路４０の具体的構成について説明す
る。すなわち、図２に示したように、輪郭選択回路４０
はテクスチャ貼り付け回路９とデプステスト回路１１の
間に設けられている。この輪郭選択回路４０には、セレ
クタ４１、比較器４２、透明条件レジスタ４３及びブレ
ンド有効レジスタ４４が設けられ、テクスチャ貼り付け
回路９から出力された各ピクセルの座標（Ｘ，Ｙ）、Ｚ
値、カラー（赤、緑、青）データは、テクスチャ貼り付
け回路９からデプステスト回路１１に直接入力され、ピ
クセルの透明度を示すα値は輪郭選択回路４０のセレク
タ４１及び比較器４２に入力される。

【００２９】ブレンド有効レジスタ４４には、ＣＰＵ１
によって制御されるプログラムの実行に従い、テクスチ
ャ貼り付け回路９がテクスチャマップ１０から読み出し
たテクスチャ全てのピクセルのカラーデータを、前記ピ
クセルと同じ座標値を持つフレームバッファ１４内のカ
ラーデータとブレンドするか否か、すなわち、「ブレン
ドを有効とするか」あるいは「ブレンドを無効とする
か」がセットされる。言い換えれば、「ブレンドを有効
とする」場合には、テクスチャマップ１０から読み出し
たテクスチャが半透明であり、「ブレンドを無効とす
る」場合には、テクスチャマップ１０から読み出したテ
クスチャが透明または不透明であることを示す。このブ
レンド有効レジスタ４４が、請求項４の発明における
「テクスチャが半透明なものか、あるいは透明または不
透明なものかを判別するためのデータを付与する手段」
に相当する。

【００３０】前記透明条件レジスタ４３は、ブレンド有
効レジスタ４４が「ブレンド無効」を出力した場合に、
テクスチャマップ１０から読み出したテクスチャの各ピ
クセルについて、各ピクセルが有するα値に応じて、そ
のピクセルを透明にするか不透明にするかの条件を保持
するものである。この透明条件レジスタ４３が、前記請
求項３の発明における「テクスチャの各ピクセルに付与
されたα値に応じて、前記各ピクセルの透明度を透明あ
るいは不透明のいずれかに振り分けるための条件を設定
する手段」に相当する。

【００３１】前記比較器４２は、前記ブレンド有効レジ
スタ４４が「ブレンド無効」を出力した場合に、テクス
チャ貼り付け回路９から入力されたピクセルのα値が、
そのピクセルを透明とする条件に入っていれば、データ
破棄信号をデプステスト回路１１に出力する。一方、前
記ブレンド有効レジスタ４４が「ブレンド無効」を出力
した場合であって、テクスチャ貼り付け回路９から入力
されたピクセルのα値がそのピクセルを透明とする条件
に入っていない場合には、前記比較器４２は、そのピク
セルを不透明にするように指示するセレクト信号をセレ
クタ４１に出力する。この比較器４２が、前記請求項３
の発明における「テクスチャの各ピクセルに付与された
α値が前記条件を満たすか否かによって、前記各ピクセ
ルの透明度を透明あるいは不透明のいずれかに振り分け
る手段」に相当する。

【００３２】前記セレクタ４１は、前記比較器４２から
送られるセレクト信号に従い、テクスチャ張り付け回路
９から入力されたピクセルの透明度を示すα値をデプス
テスト回路１１に対してそのままの値で出力する（ピク
セルが半透明または透明の場合）か、あるいは不透明を
表すα値＝１．０に変更して出力する（ピクセルが不透
明の場合）かを選択する。

【００３３】［３］第１の実施形態の作用 以上のような構成を有する本実施形態の画像表示装置の
作用を図３のフローチャートに従って説明する。

【００３４】（ステップ１）…レジスタセットファンク
ションの書き込み プログラムの実行に従い、ＣＰＵ１は、データバッファ
２にレジスタセットファンクションを書き込み、このデ
ータバッファ２に書き込まれたレジスタセットファンク
ションがデータロード回路３によってプログラムの処理
速度に従って順次読み出され、図２に示した輪郭選択回
路４０内のブレンド有効レジスタ４４及び透明条件レジ
スタ４３にセットされる。例えば、図４のような月の画
像を表示するテクスチャを例にとると、このテクスチャ
を既にフレームバッファに書き込まれている画像データ
とブレンドするか否か（すなわち、このテクスチャが半
透明か、あるいは透明または不透明か）をブレンド有効
レジスタ４４にセットする。また、このテクスチャの各
ピクセルが持っている透明度を示すα値がどのような値
をとる場合に、そのピクセルが透明になるか不透明にな
るかを透明条件レジスタ４３にセットする。図４の例で
は、各ピクセルは０〜５までのα値が与えられている
が、このα値≧３のピクセルを不透明に、α値≦２のピ
クセルを透明にするという条件を、透明条件レジスタ４
３にセットする。

【００３５】（ステップ２）…頂点データの書き込み ＣＰＵ１はＣＲＴなどの画像出力手段に表示する物体を
構成する各ポリゴンの頂点座標、頂点カラー、透明度、
テクスチャ座標、法線ベクトルなどの属性を、データバ
ッファ２に書き込む。

【００３６】（ステップ３）…マトリクス変換 データロード回路３によってデータバッファ２から読み
とられたポリゴンの各頂点データがマトリクス変換回路
４に送られ、マトリクス変換回路４において頂点座標が
マトリクス変換され、次の輝度計算回路５に出力され
る。

【００３７】（ステップ４）…ジオメトリ演算処理 マトリクス変換回路４から出力されたポリゴンの各頂点
のデータは、輝度計算回路５、クリッピング回路６及び
透視変換回路７に送られ、ジオメトリ演算処理がなされ
る。すなわち、輝度計算回路５では頂点の法線ベクトル
により各頂点の輝度が計算され、クリッピング回路６で
はビューポートの外にある頂点が取り除かれ、透視変換
回路７では三次元空間内に配置されたポリゴンを一定の
視点座標系から透視した二次元空間内へ配置する透視変
換がなされる。

【００３８】（ステップ５）…レンダリング処理 前記のようにしてジオメトリ処理がなされた後は、ポリ
ゴンの各頂点データはレンダリング処理部３０に出力さ
れる。レンダリング処理部３０では、まずその塗り潰し
回路８において、ポリゴンの各頂点によって囲まれたす
べてのピクセルについて、各頂点に付与された各データ
を補間することで、その座標値、テクスチャ座標、カラ
ー、輝度などのデータを計算し、これらのピクセルデー
タをテクスチャ貼り付け回路９に出力する。

【００３９】（ステップ６）…テクスチャの読み出し テクスチャ貼り付け回路９は、ポリゴンのテクスチャ座
標に対応するテクスチャをテクスチャマップ１０から読
み出し、そのテクスチャの各ピクセルが有するピクセル
座標、カラー値、透明度（α値）を輪郭選択回路４０に
渡す。輪郭選択回路４０に入力されたこれら各ピクセル
のデータのうち、ピクセル座標、カラー値はそのままデ
プステスト回路１１に出力されるが、透明度を示すα値
は、セレクタ４１及び比較器４２に出力される。

【００４０】（ステップ７）…ブレンド有効・無効の振
り分け 各ピクセルについてそのα値を入力した比較器４２は、
ブレンド有効レジスタ４４にセットされた条件を参照し
て、ステップ６で読み出されたテクスチャが、フレーム
バッファ上の他の画像データとのブレンドを必要とする
半透明か、ブレンドが不要な透明または不透明かを判定
する。

【００４１】（ステップ８）…ブレンド有効時の処理 前記ステップ７において、ブレンド有効レジスタ４４に
セットされた条件が「ブレンド有効」である場合には、
セレクタ４１はテクスチャ貼り付け回路１１から入力さ
れたピクセルの透明度をそのままデプステスト回路１１
に出力する。

【００４２】（ステップ９）…ブレンド無効時の処理
（透明条件の判定） 前記ステップ７において、ブレンド有効レジスタ４４に
セットされた条件が「ブレンド無効」である場合には、
各ピクセルに付与されたα値が透明条件レジスタ４３に
セットされた条件に合っているか否かを判断する。例え
ば、前記ステップ１の通り、セットされた透明条件が、
α値≧３のピクセルは不透明に、α値≦２のピクセルは
透明に振り分けるように設定されていると、図４におい
て、無地の部分のα値≦２のピクセルは透明条件に合致
し、図中斜線を施したα値≧３のピクセル（全体として
三日月型の部分）が透明条件に合致していないと判定さ
れる。

【００４３】この場合、透明条件レジスタ４３に与える
透明条件を異なったものに設定しておけば、透明条件に
合致するピクセルは異なったものになる。例えば、透明
条件がα値≧１のピクセルは不透明に、α値＝０のピク
セルは透明に振り分けるように設定されていると、図４
において、円Ｒの外側に位置するα値＝０のピクセルは
透明条件に合致し、円Ｒで囲まれたα値≧１のピクセル
が透明条件に合致していないと判定される。

【００４４】（ステップ１０）…α値が透明条件に合致
した場合 各ピクセルについて、その透明度を示すα値が透明条件
レジスタ４３にセットされた条件に合致した場合は、比
較器４２はセレクタ４１に対して、入力された透明度を
そのままデプステスト回路１１に出力することを指示す
るセレクト信号を出力する。同時に、デプステスト回路
１１には、そのピクセルについて入力されたカラーデー
タや透明度に関するデータを破棄するためのデータ破棄
信号を出力する。

【００４５】（ステップ１１）…α値が透明条件に合致
しない場合 各ピクセルについて、その透明度を示すα値が透明条件
レジスタ４３にセットされた条件に合致しない場合は、
比較器４２はセレクタ４１に対して、入力された透明度
を不透明を示すα値（例えば１．０）に変更した後、デ
プステスト回路１１に出力することを指示するセレクト
信号を出力する。

【００４６】（ステップ１２）…透明なピクセルに付い
てのデータの破棄 これらのピクセルデータ及びデータ破棄信号がデプステ
スト回路１１に出力され、データ破棄信号が「破棄」の
場合には、そのピクセルについての処理を終了する。す
なわち、このデータが破棄されたピクセルは、透明条件
に合致しているため透明なピクセルと判定されるため、
このピクセルのデータをフレームバッファ１４に書き込
まれている他の画像のカラーデータとブレンドしたり、
上書きする必要はなく、他の画像のピクセルのデータが
そのまま有効なものとなる。そこで、このピクセルにつ
いてその後の処理を行うことなく、直ちに次のピクセル
について前記のような処理を行うことで、透明とするピ
クセルに関するデータ処理を高速で実施することが可能
となる。

【００４７】（ステップ１３，１４）…カラーデータの
ブレンドと上書き フレームバッファに蓄積されている他の画像のカラーデ
ータとの間でブレンドを必要とする半透明のピクセル、
及びブレンドは不要だが上書きを必要とする不透明のピ
クセルは、デプステスト回路１１において他の画像のデ
ータとの間で前後関係の判定が行われる。すなわち、デ
プステスト回路１１は、各ピクセルの座標値の中からＺ
座標値を取り出し、デプスバッファ１２に既に記憶され
ている他の画像のＺ座標値と比較し、前方に位置する画
像のＺ座標値をデプスバッファ１２に書き込む。

【００４８】ブレンディング回路１３では、フレームバ
ッファ１４に既に書き込まれている他の画像の各ピクセ
ルのカラーと、新たに書き込む半透明の各ピクセルのカ
ラーとをブレンドして、そのブレンドされた値を再びフ
レームバッファ１４に書き込む。この時、前方に位置す
る各ピクセルのカラーには、各ピクセルの透明度が乗じ
られるので、透明度が高いピクセルほど背後に位置する
他の図形のカラーデータにブレンドするカラーデータの
割合が少なくなる。

【００４９】一方、デプスバッファ１２から読み込んだ
Ｚ座標値から判断して、最も手前に不透明なピクセル
（セレクタによって強制的にα値を不透明に変更された
ピクセル）が位置する場合には、ブレンディング回路１
３によるブレンドを行うことなく、直ちにそのピクセル
のカラーデータをフレームバッファ１４に書き込む。こ
のようにすると、フレームバッファ１４からのデータの
読み込みやブレンド処理が不要となり、フレームバッフ
ァへの書き込みが高速に行える。

【００５０】（ステップ１５）…画像の表示 このようにして、フレームバッファ１４に書き込まれた
ピクセルのカラーデータは、１画面分づつＣＲＴ１５に
送られ、画像が表示される。

【００５１】［４］第１の実施形態の効果 以上の通り、本実施形態によれば、他の画像データとの
ブレンドをしないテクスチャの各ピクセルのα値に、透
明度を示す値の代わりに輪郭を表す情報を入れ、透明条
件を適宜変更することにより、ポリゴンの輪郭を容易に
変更することができるので、画像処理が容易になり、画
像処理作業の高速化が図れる。また、テクスチャの透明
度のビット数をｎとすると、２のｎ乗の輪郭を１枚のテ
クスチャに持たせることが可能となるため、テクスチャ
マップの記憶容量を大幅に削減することが可能となる。

【００５２】例えば、図４のように、例えば、月の背景
をα＝０、月が欠ける順番にα値を大きな値に設定した
絵をテクスチャマップに入れておく。このようなテクス
チャをポリゴンに貼り付け、ブレンド条件を「無効」に
して、透明条件をα＝０とすると、図４中、α＝０のと
ころは透明となり、α＞０のところはすべて不透明とな
る。すなわち、ポリゴンには満月のテクスチャが貼られ
たことになる。また、透明条件をα≦１とすると、α＝
０及びα＝１の部分が透明となるため、ポリゴンには月
の一部が欠けたテクスチャが貼られたことになる。同様
に、透明条件をα≦２とすると、α＝０、α＝１及びα
＝２の部分が透明となる。このように、透明条件をα≦
１、α≦２…とあげていくと、透明となる部分が増えて
いき、月の輪郭が順次欠けていく絵が得られる。

【００５３】［５］第１の実施形態の実施例 次に、図５を参照して、前記実施形態の実施例を説明す
る。この実施例は、模様が同じで輪郭が異なる木を一つ
のテクスチャによって表現したものである。この実施例
において、テクスチャマップ１０には、図５（Ａ）に示
したように、上部には木の葉の模様Ｍ１が描かれ、下部
には木の幹の模様Ｍ２が描かれているテクスチャＴを用
意する。また、テクスチャマップ１０は透明度の情報が
２ビット持てるものと仮定する。そして、透明度の情報
の１ビット目が、不透明となるピクセルの領域（“０
１”の領域）を図５（Ｂ）に示したようにとり、透明度
の情報の２ビット目が、不透明となるピクセルの領域
（“１０”の領域）を図５（Ｃ）に示したようにとり、
このテクスチャをテクスチャマップ１０に入れておく。

【００５４】一方、輪郭選択回路４０内の透明条件レジ
スタ４３には、「透明情報ビットの１ビット目が“１”
以外のところを透明にする」という条件をセットし、ブ
レンド有効レジスタ４４には、「ブレンド無効」の値を
セットする。このレジスタセットファンクションをデー
タバッファ２に書き込んだ後、ポリゴンの頂点データを
データバッファ２に書き込む。このポリゴンの頂点デー
タはジオメトリ処理部２０を通り、レンダリング処理部
３０に渡される。塗り潰し回路８では、頂点で囲まれた
範囲のピクセルデータを計算し、テクスチャ貼り付け回
路９に出力する。また、テクスチャ貼り付け回路９で
は、ピクセル位置と対応したテクスチャをテクスチャマ
ップ１０から読み出し、輪郭選択回路４０に渡す。

【００５５】輪郭選択回路４０では、ブレンド有効レジ
スタ４４は「ブレンド無効」にセットされ、透明条件レ
ジスタ４３は「透明情報ビットの１ビット目が“１”以
外のところを透明にする」ようにセットされているの
で、α値が“００”“１０”のところはデータが破棄さ
れ、そのピクセルの処理は終了する。一方、“０１”
“１１”のところは、次のデプステスト回路１１及びブ
レンディング回路１３を通り、フレームバッファ１４に
描かれる。すなわち、最終的には、フレームバッファ１
４には、図５（Ｄ）に示したように、図５（Ａ）の模様
を図５（Ｂ）の輪郭で切り取った絵が描かれる。同様
に、透明条件レジスタ４３を「透明情報ビットが“１
０”以外のところを透明にする」ようにセットすれば、
図５（Ｅ）に示したように、図５（Ａ）の模様を図５
（Ｃ）の輪郭で切り取った絵が描かれる。このように同
じテクスチャを利用して、２種類の画像を表現すること
ができる。

【００５６】［６］第２の実施形態…図６〜図８ 本発明の第２の実施形態を、図６〜図８を参照して説明
する。この第２の実施形態は、請求項６及び請求項７の
発明に相当するもので、テクスチャマップから読み出し
たテクスチャについて、前記第１の実施形態のようなブ
レンド有効・無効を判定することなく、その代わりに、
テクスチャの各ピクセルをそのα値に応じて透明、半透
明、不透明の３つのモードに振り分けるものである。そ
のため、この第２の実施形態においては、図６に示すよ
うに、輪郭選択回路４０に透明条件レジスタ４３ａと不
透明条件レジスタ４３ｂとが設けられ、ブレンド有効レ
ジスタ４４は設けられていない。なお、他の部分の構成
については、前記第１の実施形態と同様である。

【００５７】この第２の実施形態においては、図７のフ
ローチャートに示すように、これら２つのレジスタに予
めセットしておいた条件に従って、そのピクセルを透
明、半透明、不透明の３つのモードに振り分ける。例え
ば、α値を０から９と設定した場合に、図８（Ａ）のよ
うに透明条件を２以下に設定し、不透明条件を７以上に
設定すると、α値が２以下のピクセルは透明になり、そ
のカラーデータは破棄され、フレームバッファの書き換
えは行わず、α値が７以上のピクセルは不透明になり、
セレクト信号が出力されて、ブレンドすることなくその
ピクセルのカラーデータをフレームバッファに上書きす
る。α値が３から６の範囲にあるピクセルについては、
そのカラーデータがデプステスト回路１１及びブレンデ
ィング回路１３に送られ、フレームバッファ１４から読
み出された他の画像のカラーデータとブレンドされた
後、再びフレームバッファに書き込まれる。また、図８
（Ｂ）のように透明条件を４以下に設定し、不透明条件
を６以上に設定すると、α値が４以下のピクセルは透明
に、６以上のピクセルは不透明になる。

【００５８】このように、同じテクスチャであっても、
透明条件と不透明条件とを変化させることにより、テク
スチャの透明部分や不透明部分が異なってくるので、貼
り付けたポリゴン上におけるテクスチャの形状が変化す
る。その結果、各テクスチャについて、フレームバッフ
ァに書き込まれている他の画像データとのブレンド有効
・無効を考慮することなく、１つのテクスチャから複数
の輪郭形状を有する画像を得ることができる。

【００５９】［７］第３の実施形態…図９〜図１０ 本発明の第３の実施形態を、図９及び図１０を参照して
説明する。この第３の実施形態は、請求項８及び請求項
９の発明に相当するもので、図９の回路図から解るよう
に、セレクタ４１及びブレンド有効レジスタ４４は設け
られていない。そのため、テクスチャ張り付け回路９か
らのピクセル座標、ピクセルカラー、及びピクセル透明
度（α値）は、デプステスト回路１１に直接入力され
る。また、ピクセル透明度は、前記実施形態と同様に比
較器４２にも入力される。比較器４２には、透明条件レ
ジスタ４３として、テクスチャの各ピクセルをα値を利
用して、透明と、不透明あるいは半透明との２つのモー
ドに振り分けるための条件を設定するものが設けられて
いる。さらに、比較器４２からデプステスト回路１１に
データ破棄信号が出力されるようになっている。

【００６０】この第３の実施形態においては、図１０の
フローチャートに示すように、テクスチャ張り付け回路
９からデプステスト回路１１にあるピクセルのデータが
入力されると同時に、このピクセルのデータは比較器４
２にも入力される。この入力されたピクセルのα値が透
明条件に合致している場合には、比較器４２はデプステ
スト回路１１に送られたそのピクセルのカラーデータを
破棄する信号を出力する。また、ピクセルのα値が透明
条件に合致していない場合には、比較器４２はそのピク
セルを不透明及び半透明と判定し、データ破棄信号を出
力しない。その結果、デプステスト回路１１に出力され
たカラーデータはフレームバッファから読み出されたの
画像データとブレンドされる。この場合、不透明と半透
明は区別せずに、それぞれのα値に従ってフレームバッ
ファから読み出したデータとブレンドされる。すなわ
ち、この第３実施例では、不透明は、半透明の中のα値
が最大の場合（最小の場合でも良い）として処理する。
このようにすると、不透明の場合でもフレームバッファ
からのデータの読み込みは必要となる反面、セレクタ４
１やブレンド有効レジスタ４４が不要となり、処理の高
速化や装置の構成が簡略化が可能になる。

【００６１】［８］第４の実施形態…図１１〜図１２ 本発明の第４の実施形態を、図１１及び図１２を参照し
て説明する。この第４の実施形態は、請求項１０及び請
求項１３の発明に相当するもので、図１１の回路図に示
すように、前記図２に示した第１の実施形態と基本的に
は同じ構成を有している。しかし、この第４実施形態で
は、テクスチャマップから読み込んだテクスチャの各ピ
クセルについて、ピクセル座標、ピクセルカラー及びピ
クセル透明度に加えて輪郭決定用のデータ値が与えら
れ、この輪郭決定用のデータ値が比較器４２に入力され
る。すなわち、前記各実施形態では、透明度を示すα値
がそのまま輪郭決定用のデータとしても使用されていた
が、第４実施形態では、ピクセル透明度を示すα値は従
来の画像処理方法の場合と同様に透明度のみを示し、輪
郭決定用には別途専用のデータ値を各ピクセルに付与す
る。

【００６２】この第４の実施形態においては、図１２の
フローチャートに示すように、各ピクセルに付与された
輪郭決定用データ値が透明条件レジスタ４３に設定され
た条件を満たすか否かによって、そのピクセルを透明あ
るいは不透明のいずれかに振り分ける。そして、そのピ
クセルが持つ輪郭決定用データ値がピクセルを透明とす
る条件（透明条件）に合致する場合には、比較器４３は
データ破棄信号を出力し、そのピクセルのカラーデータ
を破棄して、フレームバッファ上に蓄積されている他の
画像のカラーデータとブレンドや上書きをしない。一
方、輪郭決定用のデータ値がピクセルを透明とする条件
（透明条件）に合致しない場合には、そのピクセルが持
っている透明度、すなわち従来の意味でのα値に従っ
て、そのピクセルのカラーデータとフレームバッファ上
の画像のカラーデータとのブレンドを行う。

【００６３】なお、この第４実施形態においては、輪郭
決定用のデータ値によって透明、あるいは半透明に振り
分けられた全てのピクセルにその透明度を示すα値が設
定されているので、ブレンドの有効・無効を考慮するこ
となく、透明でないと判断されたピクセル（半透明や不
透明のピクセル）については、全てフレームバッファ上
のカラーデータとのブレンドを行う。なお、ピクセルに
付与されているα値が完全に不透明の場合には、フレー
ムバッファ上のカラーデータとのブレンドを行うことな
く、そのピクセルのカラーデータを直接フレームバッフ
ァに上書きすることもできる。

【００６４】［９］他の実施形態 本発明は、前記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、前記の実施形態は、いずれもテクスチャの各ピ
クセルがα値を持っている場合であったが、テクスチャ
の各ピクセルが透明度を示すα値を持っていない場合も
考えられる。例えば、ポリゴンやそれに貼り付けるテク
スチャが半透明のモードをとることがなく、背後の画像
を完全に透視でき透明モードか、完全に隠してしまう不
透明モードの２つしかない場合。また、テクスチャ自体
には透明度が与えられず、ポリゴンの頂点データとして
透明度が付与されており、テクスチャを貼り付けた後、
ポリゴンの頂点データから補完されたポリゴンの各ピク
セルの透明度に従って、貼り付けた各ピクセルのカラー
データと他の画像のカラーデータとをブレンドする場合
などがこれに当たる。

【００６５】このような場合には、一般に、輝度値また
はカラーの値の１つが透明を表示する情報として用いら
れている。すなわち、輝度またはカラー値に「０」等の
一定の値が与えられている場合、そのピクセルは透明で
あって、他の画像との間でカラーデータのブレンドを行
わず、他の画像のカラーデータがそのままフレームバッ
ファに書き込まれたままとなる。このような場合に、請
求項１２のように、そのピクセルが透明か否かを示す輝
度値またはカラー値が一定の範囲をとるように設定し、
その輝度値またはカラー値を所定の条件と比較すること
で、そのピクセルを透明とするか不透明とするかを振り
分けることができる。

【００６６】また、前記第４の実施形態のように、各ピ
クセルに輪郭決定専用のデータ値を与えた場合に、前記
第２の実施形態（請求項６の発明）のように、このデー
タ値によりピクセルを透明、半透明、不透明の３つのモ
ードに振り分けたり、第３の実施形態（請求項８の発
明）のように、ピクセルデータを破棄する透明と、ブレ
ンドする半透明及び不透明とに振り分けることも可能で
ある。

【００６７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、テ
クスチャを構成する各ピクセルに付与されたデータが、
透明条件に合致するか否かを判定し、しかもその透明条
件を任意に変更することにより、テクスチャマップから
読み込んだテクスチャによって描かれる絵柄の輪郭形状
を適宜選択することが可能となる。その結果、本発明に
よれば、少ない記憶容量で多様な形状のテクスチャを多
角形に張り付けることができると同時に、画像処理の高
速化を可能とした画像表示方法及びその装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像表示装置の全体構成を示すブロッ
ク図

【図２】本発明の第１の実施形態におけるテクスチャの
輪郭選択回路を示すブロック図

【図３】本発明の第１の実施形態の作用を示すフローチ
ャート

【図４】本発明の第１の実施形態におけるテクスチャの
輪郭選択例（月の満ち欠けを表示する例）を示す図

【図５】本発明の第１の実施形態を具体的に示す実施例
（模様が同じで輪郭が異なる木を表示する例）を示す図

【図６】本発明の第２の実施形態における輪郭選択回路
を示すブロック図

【図７】本発明の第２の実施形態の作用を示すフローチ
ャート

【図８】本発明の第２の実施形態におけるテクスチャの
各ピクセルに対する判定条件の設定例を示す図

【図９】本発明の第３の実施形態における輪郭選択回路
を示すブロック図

【図１０】本発明の第３の実施形態の作用を示すフロー
チャート

【図１１】本発明の第４の実施形態における輪郭選択回
路を示すブロック図

【図１２】本発明の第４の実施形態の作用を示すフロー
チャート

【図１３】従来の画像処理装置におけるテクスチャの貼
り付け例を示す図

【符号の説明】

１…ＣＰＵ ２…データバッファ ３…データロード回路 ４…マトリクス変換回路 ５…輝度変換回路 ６…クリッピング回路 ７…透視変換回路 ８…塗り潰し回路 ９…テクスチャ貼り付け回路 １０…テクスチャマップ １１…デプステスト回路 １２…デプスバッファ １３…ブレンディング回路 １４…フレームバッファ １５…ＣＲＴ ４０…輪郭選択回路 ４１…セレクタ ４２…比較器 ４３…透明条件レジスタ ４４…ブレンド有効レジスタ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−22556（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−162214（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−231275（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−144773（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−52978（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−348859（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−319451（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 15/00

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】仮想三次元空間内に配置された多角形の表
   面に多数のピクセルによって構成されたテクスチャを貼
   り付けて前記多角形の質感を表現する画像表示方法にお
   いて、 前記多角形の表面に対し、前記テクスチャの各ピクセル
   のカラーを表示するカラー値と、その透明度を表示する
   α値とを与えるステップと、 前記テクスチャの各ピクセルに付与されたα値に応じ
   て、前記各ピクセルの透明度を透明あるいは不透明のい
   ずれかに振り分けるための条件を設定するステップと、 前記テクスチャの各ピクセルに付与されたα値が前記条
   件を満たすか否かによって、前記各ピクセルの透明度を
   透明あるいは不透明のいずれかに振り分けるステップ
   と、 前記条件により不透明と判断されたピクセルのカラー値
   のみをフレームバッファに記録するステップと、を有
   し、 それにより１のテクスチャから複数の形状を発生させる
   ことを特徴とする画像表示方法。
2. 【請求項２】前記テクスチャが半透明なものか、あるい
   は透明または不透明かなものかを判別するためのデータ
   をブレンドの有効又は無効を示すレジスタに付与するス
   テップと、 前記テクスチャが半透明のものか、あるいは透明または
   不透明なものかを判別するステップと、前記テクスチャ
   が半透明の場合には、前記テクスチャの各ピクセルに付
   与されたα値に従って、前記テクスチャの各ピクセルの
   カラー値とフレームバッファに蓄積されている他の画像
   のピクセルのカラー値とのブレンドを行うステップと、 を有することを特徴とする請求項１記載の画像表示方
   法。
3. 【請求項３】仮想三次元空間内に配置された多角形の表
   面に多数のピクセルによって構成されたテクスチャを貼
   り付けて前記多角形の質感を表現する画像表示装置にお
   いて、 前記多角形の表面に対し、前記テクスチャの各ピクセル
   のカラーを表示するカラー値と、その透明度を表示する
   α値とを与えるテクスチャ貼り付け回路と、 前記テクスチャ貼り付け回路に接続された輪郭選択回路
   とを備え、 前記輪郭選択回路は、前記テクスチャの各ピクセルに付
   与されたα値に応じて、前記各ピクセルの透明度を透明
   あるいは不透明のいずれかに振り分けるための条件を設
   定する手段と、 前記テクスチャの各ピクセルに付与されたα値が前記条
   件を満たすか否かによって、前記各ピクセルの透明度を
   透明あるいは不透明のいずれかに振り分ける手段と、 前記条件により不透明と判断されたピクセルのカラー値
   のみをフレームバッファに記録するステップと、を有
   し、 それにより１のテクスチャから複数の形状を発生させる
   ことを特徴とする画像表示装置。
4. 【請求項４】前記輪郭選択回路が、前記テクスチャが半
   透明なものか、あるいは透明または不透明なものかを判
   別するためのデータをブレンドの有効又は無効を示すレ
   ジスタに付与する手段と、 前記テクスチャが半透明なものか、あるいは透明または
   不透明なものかを判別する手段と、 前記テクスチャが半透明の場合には、前記テクスチャの
   各ピクセルに付与されたα値に従って、前記テクスチャ
   の各ピクセルのカラー値とフレームバッファに蓄積され
   た他の画像のピクセルのカラー値とのブレンドを行う手
   段と、 を有することを特徴とする請求項３記載の画像表示装
   置。
5. 【請求項５】仮想三次元空間内に配置された物体の画像
   を画像表示手段に表示するためのプログラムを実行する
   ＣＰＵと、 画像として表示する物体に関するデータを蓄積するデー
   タバッファと、 このデータバッファに接続されて、前記データに従って
   三次元空間内に物体を配置し、これをディスプレイ上の
   二次元座標系に変換するために、データロード回路、マ
   トリクス変換回路、輝度計算回路、クリッピング回路及
   び透視変換回路を有するジオメトリ処理部と、 前記物体の表面に着色、シェーディング及びテクスチャ
   の貼り付け処理を行うために、塗り潰し回路、テクスチ
   ャ貼り付け回路、デプステスト回路およびブレンディン
   グ回路を備えたレンダリング処理部と、 前記レンダリング処理部のブレンディング回路出力側に
   接続されたフレームバッファと、このフレームバッファ
   から出力される画像情報に従って画像を表示する表示手
   段とを備えた画像表示装置において、 前記テクスチャ貼り付け回路が、テクスチャの各ピクセ
   ルに対し、そのカラーを表示するカラー値と、その透明
   度を表示するα値とを付与するテクスチャマップと、テ
   クスチャマップから読み出したテクスチャの輪郭を可変
   とする輪郭選択回路とを備え、 前記輪郭選択回路は、前記テクスチャの各ピクセルに付
   与されたα値に応じて、前記各ピクセルの透明度を透明
   あるいは不透明のいずれかに振り分けるための条件を設
   定する手段と、 前記テクスチャの各ピクセルに付与されたα値が前記条
   件を満たすか否かによって、前記各ピクセルの透明度を
   透明あるいは不透明のいずれかに振り分ける手段と、 前記テクスチャの各ピクセルが、透明な場合には前記各
   ピクセルに関するデータを破棄し、不透明な場合には前
   記各ピクセルのカラー値をフレームバッファに上書きす
   る手段と、を有し、 それにより１のテクスチャから複数の形状を発生させる
   ことを特徴とする画像表示装置。
6. 【請求項６】仮想三次元空間内に配置された多角形の表
   面に多数のピクセルによって構成されたテクスチャを貼
   り付けて前記多角形の質感を表現する画像表示方法にお
   いて、 前記多角形の表面に対し、前記テクスチャの各ピクセル
   のカラーを表示するカラー値と、その透明度を表わすα
   値とを与えるステップと、 前記テクスチャの各ピクセルに付与されたα値に応じ
   て、前記各ピクセルを透明、半透明あるいは不透明のい
   ずれかに振り分けるための条件を設定するステップと、 前記テクスチャの各ピクセルに付与されたα値が前記設
   定条件を満たすか否かによって、前記各ピクセルの透明
   度を透明、半透明あるいは不透明のいずれかに振り分け
   るステップと、 前記各ピクセルの透明度が半透明の場合には、各ピクセ
   ルに付与された透明度であるα値に従って各ピクセルの
   カラー値とフレームバッファ上の他のカラー値とのブレ
   ンドを行うステップと、 前記条件により不透明と判断されたピクセルのカラー値
   のみをフレームバッファに記録するステップと、を有
   し、 それにより１のテクスチャから複数の形状を発生させる
   ことを特徴とする画像表示方法。
7. 【請求項７】仮想三次元空間内に配置された多角形の表
   面に多数のピクセルによって構成されたテクスチャを貼
   り付けて前記多角形の質感を表現する画像表示装置にお
   いて、 前記テクスチャの各ピクセルに対し、そのカラーを表示
   するカラー値と、その透明度を表示するα値とを与える
   テクスチャ貼り付け回路と、 前記テクスチャ貼り付け回路に接続された輪郭選択回路
   とを備え、 前記輪郭選択回路は、 前記テクスチャの各ピクセルに付与されたα値に応じ
   て、前記各ピクセルを透明、半透明あるいは不透明のい
   ずれかに振り分けるための条件を設定する手段と、 前記各ピクセルに付与されたα値が前記設定条件を満た
   すか否かによって、そのピクセルの透明度を透明、半透
   明あるいは不透明のいずれかに振り分ける手段と、 前記各ピクセルの透明度が半透明の場合には、各ピクセ
   ルに付与された透明度であるα値に従って各ピクセルの
   カラー値とフレームバッファ上の他のカラー値とのブレ
   ンドを行う手段と、前記各ピクセルの透明度が透明な場
   合には前記各ピクセルに関するデータを破棄し、不透明
   な場合には前記各ピクセルのカラー値をフレームバッフ
   ァに上書きする手段と、を有し、 それにより１のテクスチャから複数の形状を発生させる
   ことを特徴とする画像表示装置。
8. 【請求項８】仮想三次元空間内に配置された多角形の表
   面に多数のピクセルによって構成されたテクスチャを貼
   り付けて前記多角形の質感を表現する画像表示方法にお
   いて、 前記テクスチャの各ピクセルに対し、そのカラーを表示
   するカラー値と、その透明度を表示するα値とを与える
   ステップと、 前記テクスチャの各ピクセルに付与されたα値に応じ
   て、前記各ピクセルの透明度を透明と、半透明あるいは
   不透明とのいずれかに振り分けるための条件を設定する
   ステップと、 前記各ピクセルに付与されたα値が前記条件を満たすか
   否かによって、前記各ピクセルの透明度を透明か、半透
   明あるいは不透明かのいずれかを判別するステップと、 前記各ピクセルの透明度が不透明または半透明の場合に
   は、前記各ピクセルに付与された透明度であるα値に従
   って、前記各ピクセルのカラー値とフレームバッファ上
   の他のカラー値とのブレンドを行うステップと、 前記各ピクセルの透明度が透明な場合には前記各ピクセ
   ルに関するデータを破棄するステップと、を有し、 それにより１のテクスチャから複数の形状を発生させる
   ことを特徴とする画像表示方法。
9. 【請求項９】仮想三次元空間内に配置された多角形の表
   面に多数のピクセルによって構成されたテクスチャを貼
   り付けて前記多角形の質感を表現する画像表示装置にお
   いて、 前記テクスチャの各ピクセルに対し、そのカラーを表示
   するカラー値と、その透明度を表示するα値とを与える
   テクスチャ貼り付け回路と、 前記テクスチャ貼り付け回路に接続された輪郭選択回路
   とを備え、 前記輪郭選択回路は、 前記テクスチャの各ピクセルに付与されたα値に応じ
   て、前記各ピクセルの透明度を透明と、半透明あるいは
   不透明とのいずれかに振り分けるための条件を設定する
   手段と、 前記各ピクセルに付与されたα値が前記条件を満たすか
   否かによって、前記各ピクセルを透明か、半透明あるい
   は不透明かのいずれかを判別する手段と、 前記各ピクセルの透明度が不透明または半透明の場合に
   は、前記各ピクセルに付与された透明度であるα値に従
   って、前記各ピクセルのカラー値とフレームバッファ上
   の他のカラー値とのブレンドを行い、前記各ピクセルの
   透明度が透明な場合には前記各ピクセルに関するデータ
   を破棄する手段と、を有し、 それにより１のテクスチャから複数の形状を発生させる
   ことを特徴とする画像表示装置。
10. 【請求項１０】仮想三次元空間内に配置された多角形の
    表面に多数のピクセルによって構成されたテクスチャを
    貼り付けて前記多角形の質感を表現する画像表示方法に
    おいて、 前記テクスチャの各ピクセルに対し、そのカラーを表示
    するカラー値と、その輪郭決定用のデータ値とを与える
    ステップと、 前記テクスチャの各ピクセルに付与された輪郭決定用の
    データ値に応じて、前記各ピクセルの透明度を透明ある
    いは不透明のいずれかに振り分けるための条件を設定す
    るステップと、 前記テクスチャの各ピクセルに付与された輪郭決定用の
    データ値が前記条件を満たすか否かによって、前記各ピ
    クセルの透明度を透明あるいは不透明のいずれかに振り
    分けるステップと、 前記各ピクセルの透明度が透明な場合には前記各ピクセ
    ルに関するデータを破棄し、不透明な場合には前記各ピ
    クセルのカラー値をフレームバッファに上書きするステ
    ップと、を有し、 それにより１のテクスチャから複数の形状を発生させる
    ことを特徴とする画像表示方法。
11. 【請求項１１】前記テクスチャの各ピクセルに対して、
    その透明度を示すα値を付与するステップと、 前記各ピクセルに付与された輪郭決定用のデータ値に応
    じて、前記各ピクセルの透明度を透明、半透明あるいは
    不透明のいずれかに振り分けるための条件を設定するス
    テップと、 前記テクスチャの各ピクセルに付与された輪郭決定用の
    データ値が前記条件を満たすか否かによって、前記各ピ
    クセルの透明度を透明、半透明あるいは不透明のいずれ
    かに振り分けるステップと、 前記各ピクセルの透明度が半透明の場合には、前記各ピ
    クセルに付与された透明度であるα値に従って、前記各
    ピクセルのカラー値とフレームバッファ上の他のカラー
    値とのブレンドを行うステップと、 を有する請求項１０記載の画像表示方法。
12. 【請求項１２】前記輪郭決定用のデータが、各ピクセル
    に予め付与されたカラー値の中から選択された一定範囲
    の値であることを特徴とする請求項１０または請求項１
    １記載の画像表示方法。
13. 【請求項１３】仮想三次元空間内に配置された多角形の
    表面に多数のピクセルによって構成されたテクスチャを
    貼り付けて前記多角形の質感を表現する画像表示装置に
    おいて、 前記テクスチャの各ピクセルに対し、そのカラーを表示
    するカラー値と、その輪郭決定用のデータ値とを与える
    テクスチャ貼り付け回路と、 前記テクスチャ貼り付け回路に接続された輪郭選択回路
    とを備え、 前記輪郭選択回路は、 前記各ピクセルに付与された輪郭決定用のデータ値に応
    じて、前記各ピクセルの透明度を透明あるいは不透明の
    いずれかに振り分けるための条件を設定する手段と、 前記テクスチャの各ピクセルに付与された輪郭決定用の
    データ値が前記条件を満たすか否かによって、前記各ピ
    クセルの透明度を透明あるいは不透明のいずれかに振り
    分ける手段と、 前記各ピクセルの透明度が透明な場合には前記各ピクセ
    ルのカラー値をフレームバッファの他のカラー値に上書
    きする手段と、を有し、 それにより１のテクスチャから複数の形状を発生させる
    ことを特徴とする画像表示装置。