JP4100945B2 - 図形描画装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、図形描画装置に関し、特に、本体図形と、本体図形から派生する分身図形とを描画する図形描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーナビゲーションシステム等の図形描画装置では、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等に格納されている情報を読み出して描画し、画面に表示する必要がある。
【０００３】
例えば、図１３に示すような画像（立体交差の画像）を生成する場合には、大きく分けて２通りの描画方法がある。先ず、最初の方法は、白色の線分と、黒色の線分とを、次に示す順番で描画する方法である。即ち、図１４に示す符号を用いて説明すると、先ず、黒色の線分（８）、（７）、（６）を描画し、それよりも先幅が狭い白色の線分（４）をその上に重ねて描画し、更に、黒色の線分（５）を描画し、白色の線分（３）、（２）、（１）を描画して完成する。
【０００４】
なお、図１５は、線分（８）、（４）、（７）、（３）、（６）、（２）、（５）、（１）の順に描画した場合に得られる画像を示している。このように、最初の方法では、異なる順序で描画した場合には、図１３に示すような所望の画像を得ることができない。
【０００５】
もう一つの方法は、図形描画装置が描画しようとする図形（いまの例では線分）の奥行き方向の情報に応じて描画順序を自動的に設定する方法である。このような場合には、前述のように描画する順序を考慮する必要がない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者の描画方法では、描画順序を予め決定しなければないため、図形描画装置以外の装置（例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit））に負担がかかるという問題点があった。
【０００７】
一方、後者の場合では、他の処理装置の負担が増大することはないが、図形描画装置に対して奥行き方向を示す情報も供給する必要があるため、ＣＰＵから図形描画装置へ転送する情報の量が増大してしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ＣＰＵから図形描画装置への間のデータ転送量を減少させることが可能な図形描画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】
本発明では上記課題を解決するために、図形を描画する図形描画装置において、外部から描画コマンドの入力を受け付けるコマンド入力回路と、元の図形である本体図形の座標情報と属性情報とを格納する第１の格納回路と、前記本体図形から派生する１または２以上の分身図形の座標情報および属性情報を格納する第２の格納回路と、前記第１の格納回路に格納されている前記本体図形の座標情報および属性情報と、前記第２の格納回路に格納されている、当該本体図形から派生する前記分身図形の座標情報および属性情報とを基に、前記コマンド入力回路に入力された１つの前記描画コマンドに対応する前記本体図形および前記分身図形を描画するための描画制御情報を出力する制御回路と、前記制御回路からの前記描画制御情報に基づいて、前記本体図形および前記分身図形を描画する描画回路と、を有し、前記本体図形と当該本体図形から派生した前記分身図形との間に共通する座標情報または属性情報が存在する場合には、前記本体図形と前記分身図形のうちの一方に対してのみ座標情報または属性情報が指定された１つの前記描画コマンドが入力されて、前記第１の格納回路または前記第２の格納回路のうちのいずれか一方に対してのみ共通する情報が格納され、前記制御回路は、前記第１の格納回路または前記第２の格納回路のうちのいずれか一方に格納された、共通する座標情報または属性情報を基に、前記本体図形と当該本体図形から派生した前記分身図形についての前記各描画制御情報を生成することを特徴とする図形描画装置が提供される。
【００１０】
ここで、コマンド入力回路は、外部から描画コマンドの入力を受け付ける。第１の格納回路は、図形を描画する図形描画装置において、元の図形である本体図形の座標情報と属性情報とを格納する。第２の格納回路は、本体図形から派生する１または２以上の分身図形の座標情報および属性情報を格納する。制御回路は、第１の格納回路に格納されている本体図形の座標情報および属性情報と、第２の格納回路に格納されている、上記の本体図形から派生する分身図形の座標情報および属性情報とを基に、コマンド入力回路に入力された１つの描画コマンドに対応する本体図形および分身図形を描画するための描画制御情報を出力する。描画回路は、制御回路からの描画制御情報に基づいて、本体図形および分身図形を描画する。また、本体図形とこの本体図形から派生した分身図形との間に共通する座標情報または属性情報が存在する場合には、本体図形と分身図形のうちの一方に対してのみ座標情報または属性情報が指定された１つの描画コマンドが入力されて、第１の格納回路または第２の格納回路のうちのいずれか一方に対してのみ共通する情報が格納される。このとき、制御回路は、第１の格納回路または第２の格納回路のうちのいずれか一方に格納された、共通する座標情報または属性情報を基に、本体図形とこの本体図形から派生した分身図形についての各描画制御情報を生成する。
【００１１】
【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説明する。図１は、本発明の動作原理を説明する原理図である。この図に示すように、本発明の図形描画装置は、コマンド解析回路１０、第１の格納回路１１、第２の格納回路１２、制御回路１３および描画回路１４によって構成されている。
【００１２】
コマンド解析回路１０は、図示せぬＣＰＵから供給された描画コマンドを入力して解析し、元の図形である本体図形（以下、本体プリミティブと称する）と、分身図形（以下、分身プリミティブと称する）の座標情報と属性情報とを生成し、第１の格納回路１１と第２の格納回路１２にそれぞれ格納する。
【００１３】
第１の格納回路１１は、本体プリミティブの座標情報と属性情報とを格納する。
第２の格納回路１２は、本体プリミティブから派生する１または２以上の分身プリミティブの属性情報を格納する。
【００１４】
制御回路１３は、描画回路１４による描画処理を制御する。
描画回路１４は、第１の格納回路１１および第２の格納回路１２に格納されている情報に基づいて、本体プリミティブおよび分身プリミティブを描画する。
【００１５】
次に、以上の原理図の動作について説明する。
以下では、図２を参照して、線分を描画する場合の処理について説明する。
図示せぬＣＰＵにおいて、例えば、図１３に示す図形（立体交差）を描画する必要が生じたとすると、ＣＰＵは、描画しようとする図形を構成する各線分（道路を示す図形）の始点および終点の座標ならびに線分の幅（太さ）を決定し、線分の描画を要求するコマンドとともに、コマンド解析回路１０に供給する。
【００１６】
具体的には、例えば、描画しようとする道路の２点の座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ０）と（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）が決定され、本体プリミティブの幅Ｗ０が決定され、これらの情報が、道路を示す図形の描画を要求するコマンドとともにコマンド解析回路１０に供給される。
【００１７】
コマンド解析回路１０は、ＣＰＵから供給された描画コマンドを解析し、道路を示す図形の描画が要求されていることを了知し、与えられた情報から本体プリミティブと分身プリミティブの情報を生成する。
【００１８】
具体的には、コマンド解析回路１０は、本体プリミティブとして、図２（Ａ）に示す白色の線分（破線で囲繞された線分）と、分身プリミティブとして図２（Ｂ）に示す黒色の線分とを描画するための座標情報および属性情報を生成する。本体プリミティブについては、座標情報として始点座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ０）および終点座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）が生成され、属性情報として幅Ｗ０、線色Ｗ（＝ＷＨＩＴＥ）が生成され、第１の格納回路１１に格納される。
【００１９】
一方、分身プリミティブについては、座標情報として始点座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）および終点座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ１）が生成され、属性情報として幅Ｗ１（＞Ｗ０）、線色Ｂ（＝ＢＬＡＣＫ）が生成され、第２の格納回路１２に格納される。なお、Ｚ０，Ｚ１は、画像の奥行き方向の座標を示し、画像の奥に行くに従ってその値が増加する。この例では、Ｚ０＜Ｚ１であり、本体プリミティブの方が手前に配置される。
【００２０】
制御回路１３は、先ず、第１の格納回路１１および第２の格納回路１２から奥行き方向の座標情報を取得し、手前に配置されている方のプリミティブを先に描画する。いまの例では、Ｚ０＜Ｚ１であるので、本体プリミティブが先に描画されることになる。
【００２１】
そして、制御回路１３は、第１の格納回路１１から本体プリミティブの座標情報と属性情報を取得して描画回路１４に供給し、図２（Ａ）に示す線分を描画させる。その結果、始点座標が（Ｘ１，Ｙ１）であり、終点座標が（Ｘ２，Ｙ２）であり、幅がＷ０であり、また、色がＷである線分が描画される。
【００２２】
続いて、制御回路１３は、第２の格納回路１２に格納されている分身プリミティブの座標情報と属性情報を取得して描画回路１４に供給し、図２（Ｂ）に示す線分を描画させる。その結果、始点座標が（Ｘ１，Ｙ１）であり、終点座標が（Ｘ２，Ｙ２）であり、幅がＷ１であり、また、色がＢである線分が、図２（Ａ）に示す線分に重なるように描画される。このとき、本体プリミティブと重なっている部分については、描画処理が省略されるため、本体プリミティブからはみ出た部分のみが描画される。
【００２３】
その結果、図２（Ｃ）に示すような目的となる線分（道路を示す線分）を得る。
続いて、終点を始点とする線分を描画する必要があるとすると、ＣＰＵは直前に描画された線分の終点を始点として新たな線分を描画するためのコマンドを生成し、コマンド解析回路１０に供給する。
【００２４】
具体的には、先に描画した線分の終点（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）を始点とし、（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ０）を終点とする線分を描画することを要求するコマンドを生成してコマンド解析回路１０に供給する。このとき、始点の座標情報（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）と、線分の幅を示す情報Ｗ０とは転送を省略することができる。
【００２５】
コマンド解析回路１０は、ＣＰＵからコマンドの供給を受け、先に描画した線分に基づく新たな線分を描画することを要求するコマンドが供給されたことを了知する。そして、コマンド解析回路１０は、第１の格納回路１１に対して新たな線分の終点座標（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ０）を始点座標として書き込み、先に書き込まれている終点座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）、線幅Ｗ０、線色Ｗについては更新せずにそのままとする。
【００２６】
一方、第２の格納回路１２に対しても同様に新たな線分の終点座標（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ０）を始点座標として書き込み、先に書き込まれている終点座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）、線幅Ｗ１、線色Ｂについては更新せずにそのままとする。
【００２７】
制御回路１３は、前述の場合と同様に、本体プリミティブと分身プリミティブの奥行き方向の座標情報を取得し、どちらを先に描画するかを決定する。いまの例では、Ｚ０＜Ｚ１であるので、本体プリミティブが先に描画されることになる。
【００２８】
そして、制御回路１３は、第１の格納回路１１から本体プリミティブの座標情報と属性情報を取得して描画回路１４に供給し、線分を描画させる。その結果、始点座標が（Ｘ３，Ｙ３）であり、終点座標が（Ｘ２，Ｙ２）であり、幅がＷ０であり、また、色がＷである線分が描画される。
【００２９】
続いて、制御回路１３は、第２の格納回路１２に格納されている分身プリミティブの座標情報と属性情報を取得して描画回路１４に供給し、線分を描画させる。その結果、始点座標が（Ｘ３，Ｙ３）であり、終点座標が（Ｘ２，Ｙ２）であり、幅がＷ１であり、また、色がＢである線分が、本体プリミティブに重なるように描画される。
【００３０】
これ以降も同様の処理を繰り返すことにより、図１３に示す図形を描画することができる。
以上に説明したように、本発明の図形描画装置によれば、描画しようとする図形を本体プリミティブおよび分身プリミティブとして把握し、これらにおいて共通する情報については省略し、異なる情報のみを入力して描画するようにしたので、ＣＰＵと図形描画装置間において転送される情報量を削減することが可能になる。
【００３１】
また、奥行き方向の情報についても図形描画装置が管理するようにしたので、ＣＰＵから奥行き情報を供給する必要がなくなるため、前述の場合と同様に転送すべき情報を削減することができる。
【００３２】
更に、先に描画された、次に描画使用とする図形において共通する情報が存在する場合には、その情報を有効に利用するようにしたので、転送すべき情報を一層削減することが可能になる。
【００３３】
次に、本発明の第１の実施の形態について説明する。
図３は、本発明の第１の実施の形態の構成例を示す図である。この図に示すように、本発明の図形描画装置２１は、ＣＰＵ２０および表示装置２２の間に配置され、ＣＰＵ２０から供給された描画コマンドに基づいて描画処理を実行し、得られた画像を表示装置２２に供給して表示させる。
【００３４】
ＣＰＵ２０は、例えば、パーソナルコンピュータやカーナビゲーションシステムに具備されており、図示せぬ記憶装置に記憶されているプログラムに基づいて、描画コマンドを生成し、図形描画装置２１に供給する。
【００３５】
図形描画装置２１は、ＣＰＵ２０から供給された描画コマンドに従って描画処理を実行し、得られた画像を表示装置２２に供給して表示させる。
表示装置２２は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）によって構成されており、図形描画装置２１によって生成された画像を表示出力する。
【００３６】
図４は、図３に示す図形描画装置２１の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、図形描画装置２１は、Ｉ／Ｆ（Interface）２１ａ、レジスタ群２１ｂ、シーケンサ２１ｃ、プリミティブ描画部２１ｄおよびＤ／Ａ（Digital to Analog）変換部２１ｅによって構成されている。
【００３７】
ここで、Ｉ／Ｆ２１ａは、ＣＰＵ２０から供給された描画コマンドおよび描画データ（座標情報および属性情報等）を入力する際に、データの信号レベル等の変換を行う。
【００３８】
レジスタ群２１ｂは、ＣＰＵ２０から供給された描画データを格納する複数のレジスタによって構成されている。なお、レジスタ群２１ｂの詳細については後述する。
【００３９】
シーケンサ２１ｃは、レジスタ群２１ｂに格納されている描画コマンドおよび描画データを所定の順番で読み出し、プリミティブ描画部２１ｄに供給して描画させる。
【００４０】
プリミティブ描画部２１ｄは、シーケンサ２１ｃから供給された描画コマンドおよび描画データに基づいて図形（本体プリミティブおよび分身プリミティブ）を描画し、Ｄ／Ａ変換部２１ｅに対して出力する。
【００４１】
Ｄ／Ａ変換部２１ｅは、プリミティブ描画部２１ｄから供給された画像信号（ディジタル信号）をアナログ信号（映像信号）に変換し、表示装置２２に出力する。
【００４２】
図５は、図４に示すレジスタ群２１ｂの詳細を示す図である。
この図に示すように、レジスタ群２１ｂは、本体プリミティブの頂点格納用レジスタ４０、本体プリミティブの属性格納用レジスタ４１、本体プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４２、分身プリミティブの属性格納用レジスタ４３、分身プリミティブのオフセット情報格納用レジスタ４４、分身プリミティブのスケーリング情報格納用レジスタ４５、分身プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４６、描画オン／オフモード格納用レジスタ４７および描画順序格納用レジスタ４８によって構成されている。
【００４３】
ここで、本体プリミティブの頂点格納用レジスタ４０は、本体プリミティブ描画に必要な頂点情報を格納するレジスタである。
本体プリミティブの属性格納用レジスタ４１は、本体プリミティブの属性情報を格納するレジスタである。なお、属性情報は、例えば、奥行き比較モード、ブレンド処理モード、色情報、幅（太さ）情報等の頂点情報以外で描画結果に影響を与える処理情報を指すものとする。
【００４４】
本体プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４２は、本体プリミティブの奥行き情報を格納するレジスタである。本体プリミティブおよび各分身プリミティブの画面の奥行き方向の前後関係を示す情報で、説明の簡略化のためここでは頂点情報とは別扱いとする。
【００４５】
分身プリミティブの属性格納用レジスタ４３は、例えば、ｎ個の分身プリミティブを描画する場合において、分身プリミティブ１〜ｎのそれぞれの属性情報を格納するレジスタである。なお、属性情報は、例えば、奥行き比較モード、ブレンド処理モード、色情報、幅情報等の頂点情報以外で描画結果に影響を与える処理情報を指すものとする。
【００４６】
分身プリミティブのオフセット情報格納用レジスタ４４は、本体プリミティブに対する分身プリミティブ１〜ｎのそれぞれのオフセット情報を格納するレジスタである。ここで、オフセット情報は、本体プリミティブの頂点座標を所定量だけずらして分身プリミティブを描画する場合の情報で、説明の簡略化のため、ここでは属性情報とは別扱いとする。
【００４７】
分身プリミティブのスケーリング情報格納用レジスタ４５は、本体プリミティブに対する分身プリミティブ１〜ｎのそれぞれのスケーリング情報を格納するレジスタである。具体的には、本体プリミティブとサイズを変えて分身プリミティブを描画する場合の情報で、説明の簡略化のためここでは属性情報とは別扱いとする。
【００４８】
分身プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４６は、本体プリミティブに対する分身プリミティブ１〜ｎのそれぞれの奥行き情報を格納するレジスタである。本体プリミティブおよび各分身プリミティブの画面の奥行き方向の前後関係を示す情報で、説明の簡略化のためここでは頂点情報とは別扱いとする。
【００４９】
描画オン／オフモード格納用レジスタ４７は、本体プリミティブおよび分身プリミティブ１〜ｎの各プリミティブの描画を行うか否かを指定するレジスタである。例えば、本体プリミティブおよび所定の分身プリミティブを描画せずに、残りの分身プリミティブを描画するなどの任意の設定が可能である。
【００５０】
描画順序格納用レジスタ４８は、本体プリミティブおよび分身プリミティブ１〜ｎの各プリミティブの描画順を指定するレジスタである。例えば、奥のプリミティブから順次描画するなどの指定が可能である。これは、ブレンド処理のように各プリミティブの重なり部分に対し色の混ぜ合わせのための処理が発生する場合に有効な設定である。
【００５１】
次に、第１の実施の形態の動作について説明する。以下では、図１３および図１４に示す図形を描画する場合を例に挙げて説明する。
ＣＰＵ２０は、図１３に示す図形を、本体プリミティブと分身プリミティブとに分割する。この例では、線分（１），（２），（３），（４）を本体プリミティブとし、線分（５），（６），（７），（８）をそれぞれに対応する分身プリミティブに設定する。
【００５２】
次に、ＣＰＵ２０は、これらのプリミティブの前後関係を設定するために奥行き値を設定する。具体的には、線分（１）〜（８）のそれぞれの奥行き値をＺ１〜Ｚ８とすると、（Ｚ１＝Ｚ２＝Ｚ３）＜（Ｚ５＝Ｚ６＝Ｚ７）＜Ｚ４＜Ｚ８の関係を満たすような任意の値を奥行き値として設定する。なお、奥行き値が小さいほど手前に配置されることを前提とする。
【００５３】
次に、ＣＰＵ２０は、描画コマンドを生成する。例えば、線分（１）と線分（５）は、本体プリミティブとその分身プリミティブに該当するので、これらに対しては１個の描画コマンド（描画コマンド＃１）および描画データ（描画データ＃１）を生成する。具体的には、描画コマンド＃１としては、線分を描画することを示すコマンドを生成し、描画データ＃１としては、本体プリミティブの頂点座標と、本体プリミティブの表示色と、分身プリミティブの表示色と、本体プリミティブの奥行き情報と、分身プリミティブの奥行き情報と、本体プリミティブと分身プリミティブの描画順序を示す情報と、本体プリミティブの幅情報と、分身プリミティブの幅情報を生成する。
【００５４】
線分（２），（６）、線分（３），（７）および線分（４），（８）についても同様に描画コマンド＃２〜＃４および描画データ＃２〜＃４をそれぞれ生成する。
【００５５】
続いて、ＣＰＵ２０は、描画コマンド＃１と描画データ＃１とを図形描画装置２１に対して供給する。
図形描画装置２１では、Ｉ／Ｆ２１ａを介してこれらの情報を入力し、描画コマンド＃１についてはシーケンサ２１ｃに供給し、描画データ＃１についてはレジスタ群２１ｂの該当するレジスタに格納する。具体的には、本体プリミティブの頂点座標は、本体プリミティブの頂点格納用レジスタ４０に格納される。本体プリミティブの属性情報は、本体プリミティブの属性格納用レジスタ４１に格納される。本体プリミティブの奥行き情報は、本体プリミティブの奥行き情報格納用レジスタに格納される。分身プリミティブの属性情報は、分身プリミティブの属性格納用レジスタ４３に格納される。分身プリミティブの奥行き情報は、分身プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４６に格納される。描画順序を示す情報は、描画順序格納用レジスタ４８に格納される。なお、この例では、オフセット情報、スケーリング情報、描画オン／オフモードを設定する情報は存在しないことから、分身プリミティブのオフセット情報格納用レジスタ４４、分身プリミティブのスケーリング情報格納用レジスタ４５および描画オン／オフモード格納用レジスタ４７は空のままとされる。
【００５６】
描画データの設定が完了すると、シーケンサ２１ｃは、描画オン／オフモード格納用レジスタ４７を参照し、描画対象となるプリミティブを特定する。いまの例では、このレジスタにはデータが設定されていないことから、描画がオフの状態とされているプリミティブは存在しない。従って、シーケンサ２１ｃは、本体プリミティブと分身プリミティブの双方を描画する必要があることを認識する。
【００５７】
次に、シーケンサ２１ｃは、描画順序格納用レジスタ４８を参照し、描画順序を決定する。いまの例では、本体プリミティブである線分（１）、分身プリミティブである線分（５）の順番で描画することが指示されているとすると、シーケンサ２１ｃは、先ず、本体プリミティブの頂点座標と、表示色（白色）および線幅等の属性情報とを本体プリミティブの頂点格納用レジスタ４０と本体プリミティブの属性格納用レジスタ４１から取得し、プリミティブ描画部２１ｄに供給する。
【００５８】
プリミティブ描画部２１ｄは、シーケンサ２１ｃから供給された本体プリミティブの情報を参照して、線分（１）を描画する。
続いて、シーケンサ２１ｃは、分身プリミティブの属性格納用レジスタ４３から属性情報を取得する。いまの例では、分身プリミティブの表示色（黒色）および線幅が取得される。なお、頂点座標については本体プリミティブの頂点座標をもとにして、線分の幅が属性情報から決定される所定量だけ広くなるように頂点座標が決定され、プリミティブ描画部２１ｄに供給される。また、シーケンサ２１ｃは、分身プリミティブの奥行き値を分身プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４６から取得し、プリミティブ描画部２１ｄに供給する。
【００５９】
プリミティブ描画部２１ｄは、シーケンサ２１ｃから供給された情報を参照し、分身プリミティブを描画する。このとき、分身プリミティブである線分（５）の奥行き値が本体プリミティブの奥行き情報格納用レジスタから取得した本体プリミティブの奥行き値よりも大きいので、線分（１）と重なる部分については描画されず、重ならない部分のみが描画されることになる。
【００６０】
続いて、ＣＰＵ２０は、描画コマンド＃２と描画データ＃２とを図形描画装置２１に対して供給する。
図形描画装置２１では、前述の場合と同様の処理が実行され、プリミティブ描画部２１ｄが本体プリミティブである線分（２）と分身プリミティブである線分（６）とを描画する。このとき、線分（２）は、前述したように、線分（１）と奥行き値が等しいため、線分（１）と重なっている部分については描画されない。一方、線分（５）と比較すると線分（２）は奥行き値が小さいため線分（５）に上書きするように線分（２）が描画される。
【００６１】
続いて、ＣＰＵ２０は、描画コマンド＃３と描画データ＃３とを図形描画装置２１に対して供給する。その結果、前述の場合と同様の処理が実行され、線分（３）および線分（７）が描画される。
【００６２】
最後に、ＣＰＵ２０は、描画コマンド＃４と描画データ＃４とを図形描画装置２１に対して供給する。ここで、線分（４）および線分（８）は、線分（１）および線分（５）よりも奥行き値が大きいため、線分（１）および線分（５）と重なる部分については描画されない。
【００６３】
以上の処理によって生成された画像信号は、Ｄ／Ａ変換部２１ｅに供給され、そこで、アナログ信号（映像信号）に変換された後、表示装置２２に供給される。表示装置２２は、供給された映像信号を表示出力する。その結果、図１３に示す画像が画面に表示されることになる。
【００６４】
以上に説明したように、本発明の実施の形態によれば、図形を本体プリミティブと分身プリミティブに分解し、描画データの一部および描画コマンドをこれらのプリミティブ間で共用するようにしたので、従来の方法である描画しようとする図形の描画コマンドおよび描画データを個別に生成する場合に比較してＣＰＵ２０から図形描画装置２１に転送するデータ量を減少させることが可能になる。
【００６５】
なお、分身プリミティブの幅情報については、ＣＰＵ２０が生成するのではなく、ＣＰＵ２０によって生成された本体プリミティブの幅情報に基づいて、シーケンサ２１ｃが生成するようにしてもよい。
【００６６】
また、以上の実施の形態では、線分（または矩形）を例に挙げて説明を行ったが、例えば、これ以外にも種々の図形に適用可能であることはいうまでもない。例えば、図形描画の際に基本図形として多用されている三角形に対しても本発明を適用可能であることはいうまでもない。
【００６７】
また、以上の説明では、本体プリミティブの頂点格納用レジスタ４０、本体プリミティブの属性格納用レジスタ４１、本体プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４２、分身プリミティブの属性格納用レジスタ４３、分身プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４６および描画順序格納用レジスタ４８を使用する場合を例に挙げて説明したが、その他のレジスタを使用することにより、更に、描画処理を最適にすることができる。
【００６８】
例えば、分身プリミティブのオフセット情報格納用レジスタ４４については、分身プリミティブが本体プリミティブから所定量だけ座標軸上においてずれを有している場合、そのずれ量をオフセットとして設定する。このようなレジスタを用いることにより、本体プリミティブと分身プリミティブとが座標軸上においてずれを有する場合であっても、描画することが可能になる。
【００６９】
また、描画オン／オフモード格納用レジスタ４７については、本体プリミティブまたは分身プリミティブの描画を個別にオンまたはオフすることができるので、例えば、分身プリミティブが複数存在する場合に、これらの描画を必要に応じて個別にオンまたはオフすることが可能になる。
【００７０】
図６は、描画の順序を最適化するための処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
ステップＳ１０：
シーケンサ２１ｃは、描画コマンドを参照し、ブレンド処理が指定されているか否かを判断し、ブレンド処理が指定されている場合にはステップＳ１２に進み、それ以外の場合にはステップＳ１１に進む。
【００７１】
ステップＳ１１：
プリミティブ描画部２１ｄは、奥行き情報を参照し、本体プリミティブおよび分身プリミティブを手前から順番に描画する。その結果、プリミティブ同士の重複する部分の描画を省略することにより、描画速度を向上させることができる。
【００７２】
ステップＳ１２：
シーケンサ２１ｃは、描画コマンドを参照し、描画オプションが指定されているか否かを判断し、描画オプションが指定されている場合にはステップＳ１３に進み、それ以外の場合にはステップＳ１４に進む。ここで、描画オプションとは、ブレンド処理の描画順序を任意に指定するためのオプションである。即ち、通常のブレンド処理では、奥から手前に順に描画するのが一般的であるが、ブレンド方法を変えるために、描画順序を適宜変更するためのオプションが描画オプションである。
【００７３】
ステップＳ１３：
プリミティブ描画部２１ｄは、描画オプションによって指定された順番に応じてプリミティブを描画する。
【００７４】
ステップＳ１４：
プリミティブ描画部２１ｄは、奥行き情報を参照し、奥から手前に向かって順番にプリミティブを描画する。
【００７５】
以上の処理によれば、ブレンド処理が指定されている場合であって、描画オプションが指定されている場合には、指定された順番にプリミティブを描画し、描画オプションが指定されていない場合には奥から手前に順にプリミティブを描画する。また、ブレンド処理が指定されていない場合には、プリミティブを手前から順に描画することにより重複部分の描画処理を省略し、描画速度を向上させることができる。
【００７６】
図７は、描画の順序を最適化するための他の処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
【００７７】
ステップＳ２０：
シーケンサ２１ｃは、描画コマンドを参照し、描画オプションが指定されているか否かを判断し、描画オプションが指定されている場合にはステップＳ２１に進み、それ以外の場合にはステップＳ２２に進む。なお、描画オプションとは、前述の場合と同様である。
【００７８】
ステップＳ２１：
プリミティブ描画部２１ｄは、描画オプションによって指定された順番に応じてプリミティブを描画する。
【００７９】
ステップＳ２２：
シーケンサ２１ｃは、描画コマンドを参照し、ブレンド処理が指定されているか否かを判断し、ブレンド処理が指定されている場合にはステップＳ２４に進み、それ以外の場合にはステップＳ２３に進む。
【００８０】
ステップＳ２３：
プリミティブ描画部２１ｄは、奥行き情報を参照し、本体プリミティブおよび分身プリミティブを手前から順番に描画する。その結果、プリミティブ同士の重複する部分の描画を省略することにより、描画速度を向上させることができる。
【００８１】
ステップＳ２４：
プリミティブ描画部２１ｄは、奥行き情報を参照し、奥から手前に向かって順番にプリミティブを描画する。
【００８２】
以上のような処理によっても、前述の処理の場合と同様の効果を得ることが可能になる。
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００８３】
図８は、本発明の第２の実施の形態の構成例を示す図である。なお、この図において、図４と対応する部分には同一の符号を付してあるので、その説明は省略する。図４の場合と比較すると、本実施の形態では、描画コマンド解析部２１ｆが新たに追加されている。その他の構成は、図４の場合と同様である。
【００８４】
ここで、描画コマンド解析部２１ｆは、ＣＰＵ２０から供給された描画コマンドを解析して、本体プリミティブと分身プリミティブそれぞれの描画データを生成し、レジスタ群２１ｂに格納する。
【００８５】
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。
この実施の形態では、ＣＰＵ２０は、例えば、道路を描画する描画コマンド（仮に「描画コマンドＤＲ」と呼ぶことにする）とともに、始点と終点の座標情報および奥行き情報からなる描画データを、図形描画装置２１に供給する。
【００８６】
図形描画装置２１では、Ｉ／Ｆ２１ａを介して描画コマンドＤＲと描画データを入力し、描画コマンド解析部２１ｆに供給する。
描画コマンド解析部２１ｆは、入力された描画コマンドＤＲを取得し、道路を描画することが要求されていることを了知し、描画コマンドをシーケンサ２１ｃに供給するとともに、描画データを参照して、本体プリミティブと分身プリミティブのそれぞれを描画するための描画データを生成し、レジスタ群２１ｂに格納する。
【００８７】
具体的には、先ず、本体プリミティブとして、入力された奥行き情報に対応した奥行き値を有し、始点と終点を結ぶ所定の幅を有する白色の線分を描画するためのデータを生成し、本体プリミティブの頂点格納用レジスタ４０および本体プリミティブの属性格納用レジスタ４１に対して線色、線幅等の情報を格納する。
【００８８】
また、始点と終点を結び、本体プリミティブよりも所定の幅だけ広い幅を有し、かつ、本体プリミティブよりも大きい奥行き値を有する黒色の線分を描画するためのデータを生成し、分身プリミティブの属性格納用レジスタ４３に対して線色、線幅等の情報を格納する。
【００８９】
描画データの生成が完了すると、シーケンサ２１ｃは、プリミティブ描画部２１ｄに対し描画処理を開始するように指示を出す。その結果、先ず、本体プリミティブが描画された後、分身プリミティブが描画される。このとき、本体プリミティブと分身プリミティブとが重なる部分については、描画処理が省略されるので、描画処理を迅速に行うことが可能になる。
【００９０】
なお、本体プリミティブおよび分身プリミティブの線色および線幅の情報については、予め所定の組み合わせに設定することが可能である。また、本体プリミティブの線幅を描画データとしてＣＰＵ２０から供給するようにし、分身プリミティブの線幅は本体プリミティブの線幅に基づいて生成するようにすることも可能である。
【００９１】
以上に説明したように、本発明の第２の実施の形態では、図形描画装置２１に描画コマンド解析部２１ｆを設け、例えば、道路を示す図形を描画する際には、始点および終点の座標と奥行き情報のみを供給すれば、描画コマンド解析部２１ｆが解釈して、本体プリミティブおよび分身プリミティブの描画データを自動的に生成してくれるので、第１の実施の形態と比較して、ＣＰＵ２０から図形描画装置２１へ転送される情報量を更に減少させることが可能になる。
【００９２】
図９は、図１４に示す図形の一部を描画する際にＣＰＵ２０から図形描画装置２１に転送される情報の一例を、従来の方法と本発明とで比較して示した図である。この図に示す第１のデータ転送例（従来の方法）では、本体プリミティブと分身プリミティブの双方の描画コマンド（線分描画コマンド）と、本体プリミティブと分身プリミティブの双方の始点・終点座標が入力されている。一方、第２のデータ転送例（従来の方法）では、本体プリミティブについてのみ始点・終点座標が入力されており、分身プリミティブについては始点・終点座標の入力は省略されているため、第１のデータ転送例に比較すると転送すべきデータの量が減少している。
【００９３】
本発明では、本体プリミティブと分身プリミティブの描画コマンドを統合することにより、線分描画コマンド１個分だけデータ量を削減することができる。また、図には示していないが、第２の実施の形態では、プリミティブの属性情報についても省略することができる。
【００９４】
なお、以上の説明では、線分の始点と終点を描画データとして入力するようにしたが、直前に描画した図形の座標と同一の座標を使用することができる場合には、描画データの一部を省略することができる。例えば、始点（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ０）、終点（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）とする線分を描画した後に、始点（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）、終点（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ０）とする線分を描画する場合には、例えば、描画コマンドとして直前に描画した線分の終点を始点とする旨を指定するコマンドを入力するようにすれば、新たな線分については始点の座標の入力を省略することができることから、ＣＰＵ２０と図形描画装置２１の間で転送される情報量を更に削減することが可能になる。
【００９５】
また、始点（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ０）、終点（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）というように、始点の座標のみ上書きして更新するようにすることも可能である。
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００９６】
図１０は、本発明の第３の実施の形態の構成例を示す図である。なお、この図において、図４の場合と対応する部分には同一の符号を付してあるので、その説明は省略する。
【００９７】
この図の実施の形態では、図４の場合と比較して、補間部２１ｇが新たに付加されている。その他の構成は、図４の場合と同様である。
補間部２１ｇは、補間をイネーブルにする設定がなされている場合には、レジスタ群２１ｂに格納されている情報を参照し、プリミティブを補間する図形を生成し、シーケンサ２１ｃに描画させる。
【００９８】
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。
例えば、図１１（Ａ）に示す、重なり合う２本の線分の描画を要求する描画コマンドと、描画データとがＣＰＵ２０から図形描画装置２１に供給されたとすると、描画コマンドはシーケンサ２１ｃと補間部２１ｇに供給される。また、描画データはレジスタ群２１ｂに格納される。なお、このとき、描画コマンドには、補間をイネーブルにする情報が設定されているものとする。
【００９９】
すると、補間部２１ｇは、Ｉ／Ｆ２１ａを介して受信した描画コマンドを参照し、補間がイネーブルに設定されていることを認知する。
一方、レジスタ群２１ｂに情報が設定されると、シーケンサ２１ｃは、設定された情報を参照し、図１１（Ａ）に示す線分５０，５１を描画するようにプリミティブ描画部２１ｄに要請する。その結果、図１１（Ａ）に示す線分５０，５１が描画される。
【０１００】
次に、補間部２１ｇは、線分の重複していない側の頂点Ｐ１，Ｐ２を頂点とし、また、線分の交差点Ｐ３を通る辺を有する四角形５２を描画するための描画コマンドと描画データとを生成し、シーケンサ２１ｃに供給する。
【０１０１】
シーケンサ２１ｃは、補間部２１ｇから供給された描画コマンドおよび描画データに応じた四角形５２を描画する。なお、このとき、補間部２１ｇは、奥行き管理を行っており、四角形５２の奥行き座標を、例えば、線分５１と同じになるように設定するので、図１１（Ｃ）に示すように、線分５０，５１を四角形５２によって自然に補間することができる。
【０１０２】
図１２は、補間部２１ｇが実行する処理の一例を説明するためのフローチャートである。このフローチャートが開始されると、以下の処理が実行される。
ステップＳ３０：
補間部２１ｇは、描画コマンドを参照し、補間がイネーブルに設定されているか否かを判定し、イネーブルに設定されている場合にはステップＳ３１に進み、それ以外の場合には処理を終了する。
【０１０３】
ステップＳ３１：
補間部２１ｇは、補間しようとする２本の線分の重複していない側の頂点Ｐ１，Ｐ２の座標を検出する。
【０１０４】
ステップＳ３２：
補間部２１ｇは、補間しようとする２本の線分の長手方向の交差する点Ｐ３の座標を検出する。
【０１０５】
ステップＳ３３：
補間部２１ｇは、手前に配置されているプリミティブの奥行き値Ｚを取得する。例えば、図１１の例では、線分５１の奥行き値が取得されることになる。
【０１０６】
ステップＳ３４：
補間部２１ｇは、Ｐ１，Ｐ２を頂点とし、Ｐ３を通る辺を有し、かつ、Ｚを奥行き値とする四角形を描画するようにプリミティブ描画部２１ｄに要求する。
【０１０７】
なお、以上の実施の形態では、四角形によって線分同士の空隙を補間するようにしたが、三角形や円によって補間することも可能である。例えば、三角形の場合には、点Ｐ１，Ｐ２および短手方向の交差点を頂点とする三角形によって補間することができる。また、円の場合には、例えば、点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を周上に有する円によって補間することができる。
【０１０８】
また、以上の実施の形態では、線分を補間する場合を例に挙げて説明したが、線分以外の図形に対しても補間処理を適用することが可能であることはいうまでもない。
【０１０９】
以上に説明したように、本発明の第１および第２の実施の形態によれば、従来と比較して、ＣＰＵ２０から図形描画装置２１へ転送するデータ量を削減することが可能になる。
【０１１０】
また、本発明の第１および第２の実施の形態によれば、奥行き方向の管理が可能となるため、任意の描画順で実行可能となり、ＣＰＵ２０側において描画の順序を管理することが不要となる。また、描画順序の設定次第で、性能向上の効果も得られる場合がある。例えば、奥行きが手前のプリミティブから描画した場合、後続のプリミティブの重なり部分は描画を実行しなくてもよいので、重複する部分の描画を省略することにより結果的に描画速度を向上させることが可能になる。
【０１１１】
また、本発明の第１の実施の形態では、描画処理装置２１側で描画順序を自動的に判定するようにしたので、描画処理を高速化するとともに、ＣＰＵ２０への負担を軽減することができる。
【０１１２】
また、本発明の第２の実施の形態では、本体プリミティブと分身プリミティブの間で描画コマンドを統合することが可能になるため、描画コマンドを減少させることにより、ＣＰＵ２０から図形描画装置２１へのデータの転送量を更に減少させることが可能になる。
【０１１３】
更に、本発明の第３の実施の形態では、図形描画装置２１側で補間処理を自動的に実行するようにするとともに、奥行きを管理するようにしたので、描画順序を考慮することなく自然な接続表現を実現することが可能になる。
【０１１４】
なお、以上の実施の形態で説明した、図形描画装置を半導体装置として実施することも可能である。その場合には、前述した実施の形態に示す各機能を必要に応じて半導体装置に実装すればよい。
【０１１５】
（付記１） 図形を描画する図形描画装置において、
元の図形である本体図形の座標情報と属性情報とを格納する第１の格納回路と、
前記本体図形から派生する１または２以上の分身図形の座標情報および属性情報を格納する第２の格納回路と、
前記第１の格納回路および第２の格納回路に格納されている情報に基づいて、前記本体図形および分身図形を描画する描画回路と、
前記描画回路による描画処理を制御する制御回路と、
を有することを特徴とする図形描画装置。
【０１１６】
（付記２） 前記第１の格納回路および前記第２の格納回路は、直前に描画された本体図形または分身図形と共通する座標情報または属性情報が存在する場合には、当該情報については、破棄せずに次の図形の描画にも使用することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１１７】
（付記３） 外部から与えられた描画コマンドを解析し、前記本体図形の座標情報もしくは属性情報または前記分身図形の座標情報もしくは属性情報を生成し、前記第１の格納回路または第２の格納回路に格納するコマンド解析回路を更に有する付記１記載の図形描画装置。
【０１１８】
（付記４） 前記本体図形と前記分身図形との間に共通する座標情報または属性情報が存在する場合には、一方の情報を省略して、他方の情報のみを格納することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１１９】
（付記５） 前記分身図形の座標情報を、前記本体図形の座標情報にオフセット値を加えることにより生成することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
（付記６） 前記分身図形の座標情報を、前記本体図形の座標情報をスケーリングすることにより生成することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１２０】
（付記７） 前記属性情報は、前記本体図形または分身図形のそれぞれの描画または非描画を指定する情報を含んでおり、
前記制御回路は、前記情報を参照して、非描画が指定されている場合には、当該図形は描画しないことを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１２１】
（付記８） 前記座標情報は、画像の奥行き方向の情報を含んでおり、
前記制御回路は、前記奥行き方向の情報を参照して、前記本体図形および分身図形の奥行き方向の配置が正しくなるように描画回路を制御することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１２２】
（付記９） 前記制御回路は、前記属性情報を参照して、前記本体図形および分身図形の描画順序を自動的に設定することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１２３】
（付記１０） 前記制御回路は、ブレンド処理を実行する場合には、前記本体図形および分身図形を奥から手前に向かって描画されるように制御する付記９記載の図形描画装置。
【０１２４】
（付記１１） 前記制御回路は、描画処理を高速化する場合には、前記本体図形および分身図形を手前から奥に向かって描画されるように制御する付記９記載の図形描画装置。
【０１２５】
（付記１２） 前記本体図形または分身図形同士が相互に接続される部分に対して補間図形を生成して付加する補間図形生成回路を更に有し、
前記補間図形生成回路は、接続しようとする図形の奥行き方向の情報を参照して、前記補間図形を生成することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１２６】
（付記１３） 図形を描画する半導体装置において、
元の図形である本体図形の座標情報と属性情報とを格納する第１の格納回路と、
前記本体図形から派生する１または２以上の分身図形の座標情報および属性情報を格納する第２の格納回路と、
前記第１の格納回路および第２の格納回路に格納されている情報に基づいて、前記本体図形および分身図形を描画する描画回路と、
前記描画回路による描画処理を制御する制御回路と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、図形を描画する図形描画装置において、１つの描画コマンドを受け付けることにより、本体図形とこの本体図形から派生する１または２以上の分身図形とからなる図形を描画することができるので、外部の制御部から図形描画装置へ転送されるデータ量を減少させることが可能になる。また、本体図形と分身図形との間に共通する座標情報または属性情報が存在する場合には、それらの一方の座標情報または属性情報のみが指定された描画コマンドが入力されればよいので、外部の制御部から図形描画装置へ転送されるデータ量を一層減少させることが可能になる。さらに、例えば、直前に描画した本体図形または分身図形と同一の座標情報または属性情報が存在する場合には、外部の制御部からの転送を省略することができるので、外部の制御部から図形描画装置へ転送されるデータ量を減少させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動作原理を説明するための原理図である。
【図２】線分を描画する場合の処理について説明するための図である。
【図３】本発明の図形描画装置を含むシステムの構成例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の構成例を示す図である。
【図５】図４に示すレジスタ群の詳細な構成例を示す図である。
【図６】描画の順序を最適化するための処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】描画の順序を最適化するための他の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態の構成例を示す図である。
【図９】図１３に示す図形の一部を描画する際にＣＰＵから図形描画装置に転送される情報の一例を、従来の方法と本発明とで比較して示した図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態の構成例を示す図である。
【図１１】図１０に示す実施の形態によって実行される処理の一例を説明するための図である。
【図１２】図１１に示す処理を実現するための処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図形描画装置によって描画される図形の一例を示す図である。
【図１４】図１３に示す図形を描画する際の順序を説明するための図である。
【図１５】図１４とは異なる順序で描画した結果として得られる画像を示す図である。
【符号の説明】
１０ コマンド解析回路
１１ 第１の格納回路
１２ 第２の格納回路
１３ 制御回路
１４ 描画回路
２０ ＣＰＵ
２１ 図形描画装置
２１ａ Ｉ／Ｆ
２１ｂ レジスタ群
２１ｃ シーケンサ
２１ｄ プリミティブ描画部
２１ｅ Ｄ／Ａ変換部
２１ｆ 描画コマンド解析部
２１ｇ 補間部
２２ 表示装置
４０ 本体プリミティブの頂点格納用レジスタ
４１ 本体プリミティブの属性格納用レジスタ
４２ 本体プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ
４３ 分身プリミティブの属性格納用レジスタ
４４ 分身プリミティブのオフセット情報格納用レジスタ
４５ 分身プリミティブのスケーリング情報格納用レジスタ
４６ 分身プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ
４７ 描画オン／オフモード格納用レジスタ
４８ 描画順序格納用レジスタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、図形描画装置に関し、特に、本体図形と、本体図形から派生する分身図形とを描画する図形描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーナビゲーションシステム等の図形描画装置では、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等に格納されている情報を読み出して描画し、画面に表示する必要がある。
【０００３】
例えば、図１３に示すような画像（立体交差の画像）を生成する場合には、大きく分けて２通りの描画方法がある。先ず、最初の方法は、白色の線分と、黒色の線分とを、次に示す順番で描画する方法である。即ち、図１４に示す符号を用いて説明すると、先ず、黒色の線分（８）、（７）、（６）を描画し、それよりも先幅が狭い白色の線分（４）をその上に重ねて描画し、更に、黒色の線分（５）を描画し、白色の線分（３）、（２）、（１）を描画して完成する。
【０００４】
なお、図１５は、線分（８）、（４）、（７）、（３）、（６）、（２）、（５）、（１）の順に描画した場合に得られる画像を示している。このように、最初の方法では、異なる順序で描画した場合には、図１３に示すような所望の画像を得ることができない。
【０００５】
もう一つの方法は、図形描画装置が描画しようとする図形（いまの例では線分）の奥行き方向の情報に応じて描画順序を自動的に設定する方法である。このような場合には、前述のように描画する順序を考慮する必要がない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者の描画方法では、描画順序を予め決定しなければないため、図形描画装置以外の装置（例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit））に負担がかかるという問題点があった。
【０００７】
一方、後者の場合では、他の処理装置の負担が増大することはないが、図形描画装置に対して奥行き方向を示す情報も供給する必要があるため、ＣＰＵから図形描画装置へ転送する情報の量が増大してしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ＣＰＵから図形描画装置への間のデータ転送量を減少させることが可能な図形描画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】
本発明では上記課題を解決するために、図形を描画する図形描画装置において、外部から描画コマンドの入力を受け付けるコマンド入力回路と、元の図形である本体図形の座標情報と属性情報とを格納する第１の格納回路と、前記本体図形から派生する１または２以上の分身図形の座標情報および属性情報を格納する第２の格納回路と、前記第１の格納回路に格納されている前記本体図形の座標情報および属性情報と、前記第２の格納回路に格納されている、当該本体図形から派生する前記分身図形の座標情報および属性情報とを基に、前記コマンド入力回路に入力された１つの前記描画コマンドに対応する前記本体図形および前記分身図形を描画するための描画制御情報を出力する制御回路と、前記制御回路からの前記描画制御情報に基づいて、前記本体図形および前記分身図形を描画する描画回路と、を有し、前記本体図形と当該本体図形から派生した前記分身図形との間に共通する座標情報または属性情報が存在する場合には、前記本体図形と前記分身図形のうちの一方に対してのみ座標情報または属性情報が指定された１つの前記描画コマンドが入力されて、前記第１の格納回路または前記第２の格納回路のうちのいずれか一方に対してのみ共通する情報が格納され、前記制御回路は、前記第１の格納回路または前記第２の格納回路のうちのいずれか一方に格納された、共通する座標情報または属性情報を基に、前記本体図形と当該本体図形から派生した前記分身図形についての前記各描画制御情報を生成することを特徴とする図形描画装置が提供される。
【００１０】
ここで、コマンド入力回路は、外部から描画コマンドの入力を受け付ける。第１の格納回路は、図形を描画する図形描画装置において、元の図形である本体図形の座標情報と属性情報とを格納する。第２の格納回路は、本体図形から派生する１または２以上の分身図形の座標情報および属性情報を格納する。制御回路は、第１の格納回路に格納されている本体図形の座標情報および属性情報と、第２の格納回路に格納されている、上記の本体図形から派生する分身図形の座標情報および属性情報とを基に、コマンド入力回路に入力された１つの描画コマンドに対応する本体図形および分身図形を描画するための描画制御情報を出力する。描画回路は、制御回路からの描画制御情報に基づいて、本体図形および分身図形を描画する。また、本体図形とこの本体図形から派生した分身図形との間に共通する座標情報または属性情報が存在する場合には、本体図形と分身図形のうちの一方に対してのみ座標情報または属性情報が指定された１つの描画コマンドが入力されて、第１の格納回路または第２の格納回路のうちのいずれか一方に対してのみ共通する情報が格納される。このとき、制御回路は、第１の格納回路または第２の格納回路のうちのいずれか一方に格納された、共通する座標情報または属性情報を基に、本体図形とこの本体図形から派生した分身図形についての各描画制御情報を生成する。
【００１１】
【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説明する。図１は、本発明の動作原理を説明する原理図である。この図に示すように、本発明の図形描画装置は、コマンド解析回路１０、第１の格納回路１１、第２の格納回路１２、制御回路１３および描画回路１４によって構成されている。
【００１２】
コマンド解析回路１０は、図示せぬＣＰＵから供給された描画コマンドを入力して解析し、元の図形である本体図形（以下、本体プリミティブと称する）と、分身図形（以下、分身プリミティブと称する）の座標情報と属性情報とを生成し、第１の格納回路１１と第２の格納回路１２にそれぞれ格納する。
【００１３】
第１の格納回路１１は、本体プリミティブの座標情報と属性情報とを格納する。
第２の格納回路１２は、本体プリミティブから派生する１または２以上の分身プリミティブの属性情報を格納する。
【００１４】
制御回路１３は、描画回路１４による描画処理を制御する。
描画回路１４は、第１の格納回路１１および第２の格納回路１２に格納されている情報に基づいて、本体プリミティブおよび分身プリミティブを描画する。
【００１５】
次に、以上の原理図の動作について説明する。
以下では、図２を参照して、線分を描画する場合の処理について説明する。
図示せぬＣＰＵにおいて、例えば、図１３に示す図形（立体交差）を描画する必要が生じたとすると、ＣＰＵは、描画しようとする図形を構成する各線分（道路を示す図形）の始点および終点の座標ならびに線分の幅（太さ）を決定し、線分の描画を要求するコマンドとともに、コマンド解析回路１０に供給する。
【００１６】
具体的には、例えば、描画しようとする道路の２点の座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ０）と（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）が決定され、本体プリミティブの幅Ｗ０が決定され、これらの情報が、道路を示す図形の描画を要求するコマンドとともにコマンド解析回路１０に供給される。
【００１７】
コマンド解析回路１０は、ＣＰＵから供給された描画コマンドを解析し、道路を示す図形の描画が要求されていることを了知し、与えられた情報から本体プリミティブと分身プリミティブの情報を生成する。
【００１８】
具体的には、コマンド解析回路１０は、本体プリミティブとして、図２（Ａ）に示す白色の線分（破線で囲繞された線分）と、分身プリミティブとして図２（Ｂ）に示す黒色の線分とを描画するための座標情報および属性情報を生成する。本体プリミティブについては、座標情報として始点座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ０）および終点座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）が生成され、属性情報として幅Ｗ０、線色Ｗ（＝ＷＨＩＴＥ）が生成され、第１の格納回路１１に格納される。
【００１９】
一方、分身プリミティブについては、座標情報として始点座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）および終点座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ１）が生成され、属性情報として幅Ｗ１（＞Ｗ０）、線色Ｂ（＝ＢＬＡＣＫ）が生成され、第２の格納回路１２に格納される。なお、Ｚ０，Ｚ１は、画像の奥行き方向の座標を示し、画像の奥に行くに従ってその値が増加する。この例では、Ｚ０＜Ｚ１であり、本体プリミティブの方が手前に配置される。
【００２０】
制御回路１３は、先ず、第１の格納回路１１および第２の格納回路１２から奥行き方向の座標情報を取得し、手前に配置されている方のプリミティブを先に描画する。いまの例では、Ｚ０＜Ｚ１であるので、本体プリミティブが先に描画されることになる。
【００２１】
そして、制御回路１３は、第１の格納回路１１から本体プリミティブの座標情報と属性情報を取得して描画回路１４に供給し、図２（Ａ）に示す線分を描画させる。その結果、始点座標が（Ｘ１，Ｙ１）であり、終点座標が（Ｘ２，Ｙ２）であり、幅がＷ０であり、また、色がＷである線分が描画される。
【００２２】
続いて、制御回路１３は、第２の格納回路１２に格納されている分身プリミティブの座標情報と属性情報を取得して描画回路１４に供給し、図２（Ｂ）に示す線分を描画させる。その結果、始点座標が（Ｘ１，Ｙ１）であり、終点座標が（Ｘ２，Ｙ２）であり、幅がＷ１であり、また、色がＢである線分が、図２（Ａ）に示す線分に重なるように描画される。このとき、本体プリミティブと重なっている部分については、描画処理が省略されるため、本体プリミティブからはみ出た部分のみが描画される。
【００２３】
その結果、図２（Ｃ）に示すような目的となる線分（道路を示す線分）を得る。
続いて、終点を始点とする線分を描画する必要があるとすると、ＣＰＵは直前に描画された線分の終点を始点として新たな線分を描画するためのコマンドを生成し、コマンド解析回路１０に供給する。
【００２４】
具体的には、先に描画した線分の終点（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）を始点とし、（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ０）を終点とする線分を描画することを要求するコマンドを生成してコマンド解析回路１０に供給する。このとき、始点の座標情報（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）と、線分の幅を示す情報Ｗ０とは転送を省略することができる。
【００２５】
コマンド解析回路１０は、ＣＰＵからコマンドの供給を受け、先に描画した線分に基づく新たな線分を描画することを要求するコマンドが供給されたことを了知する。そして、コマンド解析回路１０は、第１の格納回路１１に対して新たな線分の終点座標（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ０）を始点座標として書き込み、先に書き込まれている終点座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）、線幅Ｗ０、線色Ｗについては更新せずにそのままとする。
【００２６】
一方、第２の格納回路１２に対しても同様に新たな線分の終点座標（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ０）を始点座標として書き込み、先に書き込まれている終点座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）、線幅Ｗ１、線色Ｂについては更新せずにそのままとする。
【００２７】
制御回路１３は、前述の場合と同様に、本体プリミティブと分身プリミティブの奥行き方向の座標情報を取得し、どちらを先に描画するかを決定する。いまの例では、Ｚ０＜Ｚ１であるので、本体プリミティブが先に描画されることになる。
【００２８】
そして、制御回路１３は、第１の格納回路１１から本体プリミティブの座標情報と属性情報を取得して描画回路１４に供給し、線分を描画させる。その結果、始点座標が（Ｘ３，Ｙ３）であり、終点座標が（Ｘ２，Ｙ２）であり、幅がＷ０であり、また、色がＷである線分が描画される。
【００２９】
続いて、制御回路１３は、第２の格納回路１２に格納されている分身プリミティブの座標情報と属性情報を取得して描画回路１４に供給し、線分を描画させる。その結果、始点座標が（Ｘ３，Ｙ３）であり、終点座標が（Ｘ２，Ｙ２）であり、幅がＷ１であり、また、色がＢである線分が、本体プリミティブに重なるように描画される。
【００３０】
これ以降も同様の処理を繰り返すことにより、図１３に示す図形を描画することができる。
以上に説明したように、本発明の図形描画装置によれば、描画しようとする図形を本体プリミティブおよび分身プリミティブとして把握し、これらにおいて共通する情報については省略し、異なる情報のみを入力して描画するようにしたので、ＣＰＵと図形描画装置間において転送される情報量を削減することが可能になる。
【００３１】
また、奥行き方向の情報についても図形描画装置が管理するようにしたので、ＣＰＵから奥行き情報を供給する必要がなくなるため、前述の場合と同様に転送すべき情報を削減することができる。
【００３２】
更に、先に描画された、次に描画使用とする図形において共通する情報が存在する場合には、その情報を有効に利用するようにしたので、転送すべき情報を一層削減することが可能になる。
【００３３】
次に、本発明の第１の実施の形態について説明する。
図３は、本発明の第１の実施の形態の構成例を示す図である。この図に示すように、本発明の図形描画装置２１は、ＣＰＵ２０および表示装置２２の間に配置され、ＣＰＵ２０から供給された描画コマンドに基づいて描画処理を実行し、得られた画像を表示装置２２に供給して表示させる。
【００３４】
ＣＰＵ２０は、例えば、パーソナルコンピュータやカーナビゲーションシステムに具備されており、図示せぬ記憶装置に記憶されているプログラムに基づいて、描画コマンドを生成し、図形描画装置２１に供給する。
【００３５】
図形描画装置２１は、ＣＰＵ２０から供給された描画コマンドに従って描画処理を実行し、得られた画像を表示装置２２に供給して表示させる。
表示装置２２は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）によって構成されており、図形描画装置２１によって生成された画像を表示出力する。
【００３６】
図４は、図３に示す図形描画装置２１の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、図形描画装置２１は、Ｉ／Ｆ（Interface）２１ａ、レジスタ群２１ｂ、シーケンサ２１ｃ、プリミティブ描画部２１ｄおよびＤ／Ａ（Digital to Analog）変換部２１ｅによって構成されている。
【００３７】
ここで、Ｉ／Ｆ２１ａは、ＣＰＵ２０から供給された描画コマンドおよび描画データ（座標情報および属性情報等）を入力する際に、データの信号レベル等の変換を行う。
【００３８】
レジスタ群２１ｂは、ＣＰＵ２０から供給された描画データを格納する複数のレジスタによって構成されている。なお、レジスタ群２１ｂの詳細については後述する。
【００３９】
シーケンサ２１ｃは、レジスタ群２１ｂに格納されている描画コマンドおよび描画データを所定の順番で読み出し、プリミティブ描画部２１ｄに供給して描画させる。
【００４０】
プリミティブ描画部２１ｄは、シーケンサ２１ｃから供給された描画コマンドおよび描画データに基づいて図形（本体プリミティブおよび分身プリミティブ）を描画し、Ｄ／Ａ変換部２１ｅに対して出力する。
【００４１】
Ｄ／Ａ変換部２１ｅは、プリミティブ描画部２１ｄから供給された画像信号（ディジタル信号）をアナログ信号（映像信号）に変換し、表示装置２２に出力する。
【００４２】
図５は、図４に示すレジスタ群２１ｂの詳細を示す図である。
この図に示すように、レジスタ群２１ｂは、本体プリミティブの頂点格納用レジスタ４０、本体プリミティブの属性格納用レジスタ４１、本体プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４２、分身プリミティブの属性格納用レジスタ４３、分身プリミティブのオフセット情報格納用レジスタ４４、分身プリミティブのスケーリング情報格納用レジスタ４５、分身プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４６、描画オン／オフモード格納用レジスタ４７および描画順序格納用レジスタ４８によって構成されている。
【００４３】
ここで、本体プリミティブの頂点格納用レジスタ４０は、本体プリミティブ描画に必要な頂点情報を格納するレジスタである。
本体プリミティブの属性格納用レジスタ４１は、本体プリミティブの属性情報を格納するレジスタである。なお、属性情報は、例えば、奥行き比較モード、ブレンド処理モード、色情報、幅（太さ）情報等の頂点情報以外で描画結果に影響を与える処理情報を指すものとする。
【００４４】
本体プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４２は、本体プリミティブの奥行き情報を格納するレジスタである。本体プリミティブおよび各分身プリミティブの画面の奥行き方向の前後関係を示す情報で、説明の簡略化のためここでは頂点情報とは別扱いとする。
【００４５】
分身プリミティブの属性格納用レジスタ４３は、例えば、ｎ個の分身プリミティブを描画する場合において、分身プリミティブ１〜ｎのそれぞれの属性情報を格納するレジスタである。なお、属性情報は、例えば、奥行き比較モード、ブレンド処理モード、色情報、幅情報等の頂点情報以外で描画結果に影響を与える処理情報を指すものとする。
【００４６】
分身プリミティブのオフセット情報格納用レジスタ４４は、本体プリミティブに対する分身プリミティブ１〜ｎのそれぞれのオフセット情報を格納するレジスタである。ここで、オフセット情報は、本体プリミティブの頂点座標を所定量だけずらして分身プリミティブを描画する場合の情報で、説明の簡略化のため、ここでは属性情報とは別扱いとする。
【００４７】
分身プリミティブのスケーリング情報格納用レジスタ４５は、本体プリミティブに対する分身プリミティブ１〜ｎのそれぞれのスケーリング情報を格納するレジスタである。具体的には、本体プリミティブとサイズを変えて分身プリミティブを描画する場合の情報で、説明の簡略化のためここでは属性情報とは別扱いとする。
【００４８】
分身プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４６は、本体プリミティブに対する分身プリミティブ１〜ｎのそれぞれの奥行き情報を格納するレジスタである。本体プリミティブおよび各分身プリミティブの画面の奥行き方向の前後関係を示す情報で、説明の簡略化のためここでは頂点情報とは別扱いとする。
【００４９】
描画オン／オフモード格納用レジスタ４７は、本体プリミティブおよび分身プリミティブ１〜ｎの各プリミティブの描画を行うか否かを指定するレジスタである。例えば、本体プリミティブおよび所定の分身プリミティブを描画せずに、残りの分身プリミティブを描画するなどの任意の設定が可能である。
【００５０】
描画順序格納用レジスタ４８は、本体プリミティブおよび分身プリミティブ１〜ｎの各プリミティブの描画順を指定するレジスタである。例えば、奥のプリミティブから順次描画するなどの指定が可能である。これは、ブレンド処理のように各プリミティブの重なり部分に対し色の混ぜ合わせのための処理が発生する場合に有効な設定である。
【００５１】
次に、第１の実施の形態の動作について説明する。以下では、図１３および図１４に示す図形を描画する場合を例に挙げて説明する。
ＣＰＵ２０は、図１３に示す図形を、本体プリミティブと分身プリミティブとに分割する。この例では、線分（１），（２），（３），（４）を本体プリミティブとし、線分（５），（６），（７），（８）をそれぞれに対応する分身プリミティブに設定する。
【００５２】
次に、ＣＰＵ２０は、これらのプリミティブの前後関係を設定するために奥行き値を設定する。具体的には、線分（１）〜（８）のそれぞれの奥行き値をＺ１〜Ｚ８とすると、（Ｚ１＝Ｚ２＝Ｚ３）＜（Ｚ５＝Ｚ６＝Ｚ７）＜Ｚ４＜Ｚ８の関係を満たすような任意の値を奥行き値として設定する。なお、奥行き値が小さいほど手前に配置されることを前提とする。
【００５３】
次に、ＣＰＵ２０は、描画コマンドを生成する。例えば、線分（１）と線分（５）は、本体プリミティブとその分身プリミティブに該当するので、これらに対しては１個の描画コマンド（描画コマンド＃１）および描画データ（描画データ＃１）を生成する。具体的には、描画コマンド＃１としては、線分を描画することを示すコマンドを生成し、描画データ＃１としては、本体プリミティブの頂点座標と、本体プリミティブの表示色と、分身プリミティブの表示色と、本体プリミティブの奥行き情報と、分身プリミティブの奥行き情報と、本体プリミティブと分身プリミティブの描画順序を示す情報と、本体プリミティブの幅情報と、分身プリミティブの幅情報を生成する。
【００５４】
線分（２），（６）、線分（３），（７）および線分（４），（８）についても同様に描画コマンド＃２〜＃４および描画データ＃２〜＃４をそれぞれ生成する。
【００５５】
続いて、ＣＰＵ２０は、描画コマンド＃１と描画データ＃１とを図形描画装置２１に対して供給する。
図形描画装置２１では、Ｉ／Ｆ２１ａを介してこれらの情報を入力し、描画コマンド＃１についてはシーケンサ２１ｃに供給し、描画データ＃１についてはレジスタ群２１ｂの該当するレジスタに格納する。具体的には、本体プリミティブの頂点座標は、本体プリミティブの頂点格納用レジスタ４０に格納される。本体プリミティブの属性情報は、本体プリミティブの属性格納用レジスタ４１に格納される。本体プリミティブの奥行き情報は、本体プリミティブの奥行き情報格納用レジスタに格納される。分身プリミティブの属性情報は、分身プリミティブの属性格納用レジスタ４３に格納される。分身プリミティブの奥行き情報は、分身プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４６に格納される。描画順序を示す情報は、描画順序格納用レジスタ４８に格納される。なお、この例では、オフセット情報、スケーリング情報、描画オン／オフモードを設定する情報は存在しないことから、分身プリミティブのオフセット情報格納用レジスタ４４、分身プリミティブのスケーリング情報格納用レジスタ４５および描画オン／オフモード格納用レジスタ４７は空のままとされる。
【００５６】
描画データの設定が完了すると、シーケンサ２１ｃは、描画オン／オフモード格納用レジスタ４７を参照し、描画対象となるプリミティブを特定する。いまの例では、このレジスタにはデータが設定されていないことから、描画がオフの状態とされているプリミティブは存在しない。従って、シーケンサ２１ｃは、本体プリミティブと分身プリミティブの双方を描画する必要があることを認識する。
【００５７】
次に、シーケンサ２１ｃは、描画順序格納用レジスタ４８を参照し、描画順序を決定する。いまの例では、本体プリミティブである線分（１）、分身プリミティブである線分（５）の順番で描画することが指示されているとすると、シーケンサ２１ｃは、先ず、本体プリミティブの頂点座標と、表示色（白色）および線幅等の属性情報とを本体プリミティブの頂点格納用レジスタ４０と本体プリミティブの属性格納用レジスタ４１から取得し、プリミティブ描画部２１ｄに供給する。
【００５８】
プリミティブ描画部２１ｄは、シーケンサ２１ｃから供給された本体プリミティブの情報を参照して、線分（１）を描画する。
続いて、シーケンサ２１ｃは、分身プリミティブの属性格納用レジスタ４３から属性情報を取得する。いまの例では、分身プリミティブの表示色（黒色）および線幅が取得される。なお、頂点座標については本体プリミティブの頂点座標をもとにして、線分の幅が属性情報から決定される所定量だけ広くなるように頂点座標が決定され、プリミティブ描画部２１ｄに供給される。また、シーケンサ２１ｃは、分身プリミティブの奥行き値を分身プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４６から取得し、プリミティブ描画部２１ｄに供給する。
【００５９】
プリミティブ描画部２１ｄは、シーケンサ２１ｃから供給された情報を参照し、分身プリミティブを描画する。このとき、分身プリミティブである線分（５）の奥行き値が本体プリミティブの奥行き情報格納用レジスタから取得した本体プリミティブの奥行き値よりも大きいので、線分（１）と重なる部分については描画されず、重ならない部分のみが描画されることになる。
【００６０】
続いて、ＣＰＵ２０は、描画コマンド＃２と描画データ＃２とを図形描画装置２１に対して供給する。
図形描画装置２１では、前述の場合と同様の処理が実行され、プリミティブ描画部２１ｄが本体プリミティブである線分（２）と分身プリミティブである線分（６）とを描画する。このとき、線分（２）は、前述したように、線分（１）と奥行き値が等しいため、線分（１）と重なっている部分については描画されない。一方、線分（５）と比較すると線分（２）は奥行き値が小さいため線分（５）に上書きするように線分（２）が描画される。
【００６１】
続いて、ＣＰＵ２０は、描画コマンド＃３と描画データ＃３とを図形描画装置２１に対して供給する。その結果、前述の場合と同様の処理が実行され、線分（３）および線分（７）が描画される。
【００６２】
最後に、ＣＰＵ２０は、描画コマンド＃４と描画データ＃４とを図形描画装置２１に対して供給する。ここで、線分（４）および線分（８）は、線分（１）および線分（５）よりも奥行き値が大きいため、線分（１）および線分（５）と重なる部分については描画されない。
【００６３】
以上の処理によって生成された画像信号は、Ｄ／Ａ変換部２１ｅに供給され、そこで、アナログ信号（映像信号）に変換された後、表示装置２２に供給される。表示装置２２は、供給された映像信号を表示出力する。その結果、図１３に示す画像が画面に表示されることになる。
【００６４】
以上に説明したように、本発明の実施の形態によれば、図形を本体プリミティブと分身プリミティブに分解し、描画データの一部および描画コマンドをこれらのプリミティブ間で共用するようにしたので、従来の方法である描画しようとする図形の描画コマンドおよび描画データを個別に生成する場合に比較してＣＰＵ２０から図形描画装置２１に転送するデータ量を減少させることが可能になる。
【００６５】
なお、分身プリミティブの幅情報については、ＣＰＵ２０が生成するのではなく、ＣＰＵ２０によって生成された本体プリミティブの幅情報に基づいて、シーケンサ２１ｃが生成するようにしてもよい。
【００６６】
また、以上の実施の形態では、線分（または矩形）を例に挙げて説明を行ったが、例えば、これ以外にも種々の図形に適用可能であることはいうまでもない。例えば、図形描画の際に基本図形として多用されている三角形に対しても本発明を適用可能であることはいうまでもない。
【００６７】
また、以上の説明では、本体プリミティブの頂点格納用レジスタ４０、本体プリミティブの属性格納用レジスタ４１、本体プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４２、分身プリミティブの属性格納用レジスタ４３、分身プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ４６および描画順序格納用レジスタ４８を使用する場合を例に挙げて説明したが、その他のレジスタを使用することにより、更に、描画処理を最適にすることができる。
【００６８】
例えば、分身プリミティブのオフセット情報格納用レジスタ４４については、分身プリミティブが本体プリミティブから所定量だけ座標軸上においてずれを有している場合、そのずれ量をオフセットとして設定する。このようなレジスタを用いることにより、本体プリミティブと分身プリミティブとが座標軸上においてずれを有する場合であっても、描画することが可能になる。
【００６９】
また、描画オン／オフモード格納用レジスタ４７については、本体プリミティブまたは分身プリミティブの描画を個別にオンまたはオフすることができるので、例えば、分身プリミティブが複数存在する場合に、これらの描画を必要に応じて個別にオンまたはオフすることが可能になる。
【００７０】
図６は、描画の順序を最適化するための処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
ステップＳ１０：
シーケンサ２１ｃは、描画コマンドを参照し、ブレンド処理が指定されているか否かを判断し、ブレンド処理が指定されている場合にはステップＳ１２に進み、それ以外の場合にはステップＳ１１に進む。
【００７１】
ステップＳ１１：
プリミティブ描画部２１ｄは、奥行き情報を参照し、本体プリミティブおよび分身プリミティブを手前から順番に描画する。その結果、プリミティブ同士の重複する部分の描画を省略することにより、描画速度を向上させることができる。
【００７２】
ステップＳ１２：
シーケンサ２１ｃは、描画コマンドを参照し、描画オプションが指定されているか否かを判断し、描画オプションが指定されている場合にはステップＳ１３に進み、それ以外の場合にはステップＳ１４に進む。ここで、描画オプションとは、ブレンド処理の描画順序を任意に指定するためのオプションである。即ち、通常のブレンド処理では、奥から手前に順に描画するのが一般的であるが、ブレンド方法を変えるために、描画順序を適宜変更するためのオプションが描画オプションである。
【００７３】
ステップＳ１３：
プリミティブ描画部２１ｄは、描画オプションによって指定された順番に応じてプリミティブを描画する。
【００７４】
ステップＳ１４：
プリミティブ描画部２１ｄは、奥行き情報を参照し、奥から手前に向かって順番にプリミティブを描画する。
【００７５】
以上の処理によれば、ブレンド処理が指定されている場合であって、描画オプションが指定されている場合には、指定された順番にプリミティブを描画し、描画オプションが指定されていない場合には奥から手前に順にプリミティブを描画する。また、ブレンド処理が指定されていない場合には、プリミティブを手前から順に描画することにより重複部分の描画処理を省略し、描画速度を向上させることができる。
【００７６】
図７は、描画の順序を最適化するための他の処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
【００７７】
ステップＳ２０：
シーケンサ２１ｃは、描画コマンドを参照し、描画オプションが指定されているか否かを判断し、描画オプションが指定されている場合にはステップＳ２１に進み、それ以外の場合にはステップＳ２２に進む。なお、描画オプションとは、前述の場合と同様である。
【００７８】
ステップＳ２１：
プリミティブ描画部２１ｄは、描画オプションによって指定された順番に応じてプリミティブを描画する。
【００７９】
ステップＳ２２：
シーケンサ２１ｃは、描画コマンドを参照し、ブレンド処理が指定されているか否かを判断し、ブレンド処理が指定されている場合にはステップＳ２４に進み、それ以外の場合にはステップＳ２３に進む。
【００８０】
ステップＳ２３：
プリミティブ描画部２１ｄは、奥行き情報を参照し、本体プリミティブおよび分身プリミティブを手前から順番に描画する。その結果、プリミティブ同士の重複する部分の描画を省略することにより、描画速度を向上させることができる。
【００８１】
ステップＳ２４：
プリミティブ描画部２１ｄは、奥行き情報を参照し、奥から手前に向かって順番にプリミティブを描画する。
【００８２】
以上のような処理によっても、前述の処理の場合と同様の効果を得ることが可能になる。
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００８３】
図８は、本発明の第２の実施の形態の構成例を示す図である。なお、この図において、図４と対応する部分には同一の符号を付してあるので、その説明は省略する。図４の場合と比較すると、本実施の形態では、描画コマンド解析部２１ｆが新たに追加されている。その他の構成は、図４の場合と同様である。
【００８４】
ここで、描画コマンド解析部２１ｆは、ＣＰＵ２０から供給された描画コマンドを解析して、本体プリミティブと分身プリミティブそれぞれの描画データを生成し、レジスタ群２１ｂに格納する。
【００８５】
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。
この実施の形態では、ＣＰＵ２０は、例えば、道路を描画する描画コマンド（仮に「描画コマンドＤＲ」と呼ぶことにする）とともに、始点と終点の座標情報および奥行き情報からなる描画データを、図形描画装置２１に供給する。
【００８６】
図形描画装置２１では、Ｉ／Ｆ２１ａを介して描画コマンドＤＲと描画データを入力し、描画コマンド解析部２１ｆに供給する。
描画コマンド解析部２１ｆは、入力された描画コマンドＤＲを取得し、道路を描画することが要求されていることを了知し、描画コマンドをシーケンサ２１ｃに供給するとともに、描画データを参照して、本体プリミティブと分身プリミティブのそれぞれを描画するための描画データを生成し、レジスタ群２１ｂに格納する。
【００８７】
具体的には、先ず、本体プリミティブとして、入力された奥行き情報に対応した奥行き値を有し、始点と終点を結ぶ所定の幅を有する白色の線分を描画するためのデータを生成し、本体プリミティブの頂点格納用レジスタ４０および本体プリミティブの属性格納用レジスタ４１に対して線色、線幅等の情報を格納する。
【００８８】
また、始点と終点を結び、本体プリミティブよりも所定の幅だけ広い幅を有し、かつ、本体プリミティブよりも大きい奥行き値を有する黒色の線分を描画するためのデータを生成し、分身プリミティブの属性格納用レジスタ４３に対して線色、線幅等の情報を格納する。
【００８９】
描画データの生成が完了すると、シーケンサ２１ｃは、プリミティブ描画部２１ｄに対し描画処理を開始するように指示を出す。その結果、先ず、本体プリミティブが描画された後、分身プリミティブが描画される。このとき、本体プリミティブと分身プリミティブとが重なる部分については、描画処理が省略されるので、描画処理を迅速に行うことが可能になる。
【００９０】
なお、本体プリミティブおよび分身プリミティブの線色および線幅の情報については、予め所定の組み合わせに設定することが可能である。また、本体プリミティブの線幅を描画データとしてＣＰＵ２０から供給するようにし、分身プリミティブの線幅は本体プリミティブの線幅に基づいて生成するようにすることも可能である。
【００９１】
以上に説明したように、本発明の第２の実施の形態では、図形描画装置２１に描画コマンド解析部２１ｆを設け、例えば、道路を示す図形を描画する際には、始点および終点の座標と奥行き情報のみを供給すれば、描画コマンド解析部２１ｆが解釈して、本体プリミティブおよび分身プリミティブの描画データを自動的に生成してくれるので、第１の実施の形態と比較して、ＣＰＵ２０から図形描画装置２１へ転送される情報量を更に減少させることが可能になる。
【００９２】
図９は、図１４に示す図形の一部を描画する際にＣＰＵ２０から図形描画装置２１に転送される情報の一例を、従来の方法と本発明とで比較して示した図である。この図に示す第１のデータ転送例（従来の方法）では、本体プリミティブと分身プリミティブの双方の描画コマンド（線分描画コマンド）と、本体プリミティブと分身プリミティブの双方の始点・終点座標が入力されている。一方、第２のデータ転送例（従来の方法）では、本体プリミティブについてのみ始点・終点座標が入力されており、分身プリミティブについては始点・終点座標の入力は省略されているため、第１のデータ転送例に比較すると転送すべきデータの量が減少している。
【００９３】
本発明では、本体プリミティブと分身プリミティブの描画コマンドを統合することにより、線分描画コマンド１個分だけデータ量を削減することができる。また、図には示していないが、第２の実施の形態では、プリミティブの属性情報についても省略することができる。
【００９４】
なお、以上の説明では、線分の始点と終点を描画データとして入力するようにしたが、直前に描画した図形の座標と同一の座標を使用することができる場合には、描画データの一部を省略することができる。例えば、始点（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ０）、終点（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）とする線分を描画した後に、始点（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）、終点（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ０）とする線分を描画する場合には、例えば、描画コマンドとして直前に描画した線分の終点を始点とする旨を指定するコマンドを入力するようにすれば、新たな線分については始点の座標の入力を省略することができることから、ＣＰＵ２０と図形描画装置２１の間で転送される情報量を更に削減することが可能になる。
【００９５】
また、始点（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ０）、終点（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ０）というように、始点の座標のみ上書きして更新するようにすることも可能である。
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００９６】
図１０は、本発明の第３の実施の形態の構成例を示す図である。なお、この図において、図４の場合と対応する部分には同一の符号を付してあるので、その説明は省略する。
【００９７】
この図の実施の形態では、図４の場合と比較して、補間部２１ｇが新たに付加されている。その他の構成は、図４の場合と同様である。
補間部２１ｇは、補間をイネーブルにする設定がなされている場合には、レジスタ群２１ｂに格納されている情報を参照し、プリミティブを補間する図形を生成し、シーケンサ２１ｃに描画させる。
【００９８】
次に、以上の実施の形態の動作について説明する。
例えば、図１１（Ａ）に示す、重なり合う２本の線分の描画を要求する描画コマンドと、描画データとがＣＰＵ２０から図形描画装置２１に供給されたとすると、描画コマンドはシーケンサ２１ｃと補間部２１ｇに供給される。また、描画データはレジスタ群２１ｂに格納される。なお、このとき、描画コマンドには、補間をイネーブルにする情報が設定されているものとする。
【００９９】
すると、補間部２１ｇは、Ｉ／Ｆ２１ａを介して受信した描画コマンドを参照し、補間がイネーブルに設定されていることを認知する。
一方、レジスタ群２１ｂに情報が設定されると、シーケンサ２１ｃは、設定された情報を参照し、図１１（Ａ）に示す線分５０，５１を描画するようにプリミティブ描画部２１ｄに要請する。その結果、図１１（Ａ）に示す線分５０，５１が描画される。
【０１００】
次に、補間部２１ｇは、線分の重複していない側の頂点Ｐ１，Ｐ２を頂点とし、また、線分の交差点Ｐ３を通る辺を有する四角形５２を描画するための描画コマンドと描画データとを生成し、シーケンサ２１ｃに供給する。
【０１０１】
シーケンサ２１ｃは、補間部２１ｇから供給された描画コマンドおよび描画データに応じた四角形５２を描画する。なお、このとき、補間部２１ｇは、奥行き管理を行っており、四角形５２の奥行き座標を、例えば、線分５１と同じになるように設定するので、図１１（Ｃ）に示すように、線分５０，５１を四角形５２によって自然に補間することができる。
【０１０２】
図１２は、補間部２１ｇが実行する処理の一例を説明するためのフローチャートである。このフローチャートが開始されると、以下の処理が実行される。
ステップＳ３０：
補間部２１ｇは、描画コマンドを参照し、補間がイネーブルに設定されているか否かを判定し、イネーブルに設定されている場合にはステップＳ３１に進み、それ以外の場合には処理を終了する。
【０１０３】
ステップＳ３１：
補間部２１ｇは、補間しようとする２本の線分の重複していない側の頂点Ｐ１，Ｐ２の座標を検出する。
【０１０４】
ステップＳ３２：
補間部２１ｇは、補間しようとする２本の線分の長手方向の交差する点Ｐ３の座標を検出する。
【０１０５】
ステップＳ３３：
補間部２１ｇは、手前に配置されているプリミティブの奥行き値Ｚを取得する。例えば、図１１の例では、線分５１の奥行き値が取得されることになる。
【０１０６】
ステップＳ３４：
補間部２１ｇは、Ｐ１，Ｐ２を頂点とし、Ｐ３を通る辺を有し、かつ、Ｚを奥行き値とする四角形を描画するようにプリミティブ描画部２１ｄに要求する。
【０１０７】
なお、以上の実施の形態では、四角形によって線分同士の空隙を補間するようにしたが、三角形や円によって補間することも可能である。例えば、三角形の場合には、点Ｐ１，Ｐ２および短手方向の交差点を頂点とする三角形によって補間することができる。また、円の場合には、例えば、点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を周上に有する円によって補間することができる。
【０１０８】
また、以上の実施の形態では、線分を補間する場合を例に挙げて説明したが、線分以外の図形に対しても補間処理を適用することが可能であることはいうまでもない。
【０１０９】
以上に説明したように、本発明の第１および第２の実施の形態によれば、従来と比較して、ＣＰＵ２０から図形描画装置２１へ転送するデータ量を削減することが可能になる。
【０１１０】
また、本発明の第１および第２の実施の形態によれば、奥行き方向の管理が可能となるため、任意の描画順で実行可能となり、ＣＰＵ２０側において描画の順序を管理することが不要となる。また、描画順序の設定次第で、性能向上の効果も得られる場合がある。例えば、奥行きが手前のプリミティブから描画した場合、後続のプリミティブの重なり部分は描画を実行しなくてもよいので、重複する部分の描画を省略することにより結果的に描画速度を向上させることが可能になる。
【０１１１】
また、本発明の第１の実施の形態では、描画処理装置２１側で描画順序を自動的に判定するようにしたので、描画処理を高速化するとともに、ＣＰＵ２０への負担を軽減することができる。
【０１１２】
また、本発明の第２の実施の形態では、本体プリミティブと分身プリミティブの間で描画コマンドを統合することが可能になるため、描画コマンドを減少させることにより、ＣＰＵ２０から図形描画装置２１へのデータの転送量を更に減少させることが可能になる。
【０１１３】
更に、本発明の第３の実施の形態では、図形描画装置２１側で補間処理を自動的に実行するようにするとともに、奥行きを管理するようにしたので、描画順序を考慮することなく自然な接続表現を実現することが可能になる。
【０１１４】
なお、以上の実施の形態で説明した、図形描画装置を半導体装置として実施することも可能である。その場合には、前述した実施の形態に示す各機能を必要に応じて半導体装置に実装すればよい。
【０１１５】
（付記１） 図形を描画する図形描画装置において、
元の図形である本体図形の座標情報と属性情報とを格納する第１の格納回路と、
前記本体図形から派生する１または２以上の分身図形の座標情報および属性情報を格納する第２の格納回路と、
前記第１の格納回路および第２の格納回路に格納されている情報に基づいて、前記本体図形および分身図形を描画する描画回路と、
前記描画回路による描画処理を制御する制御回路と、
を有することを特徴とする図形描画装置。
【０１１６】
（付記２） 前記第１の格納回路および前記第２の格納回路は、直前に描画された本体図形または分身図形と共通する座標情報または属性情報が存在する場合には、当該情報については、破棄せずに次の図形の描画にも使用することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１１７】
（付記３） 外部から与えられた描画コマンドを解析し、前記本体図形の座標情報もしくは属性情報または前記分身図形の座標情報もしくは属性情報を生成し、前記第１の格納回路または第２の格納回路に格納するコマンド解析回路を更に有する付記１記載の図形描画装置。
【０１１８】
（付記４） 前記本体図形と前記分身図形との間に共通する座標情報または属性情報が存在する場合には、一方の情報を省略して、他方の情報のみを格納することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１１９】
（付記５） 前記分身図形の座標情報を、前記本体図形の座標情報にオフセット値を加えることにより生成することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
（付記６） 前記分身図形の座標情報を、前記本体図形の座標情報をスケーリングすることにより生成することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１２０】
（付記７） 前記属性情報は、前記本体図形または分身図形のそれぞれの描画または非描画を指定する情報を含んでおり、
前記制御回路は、前記情報を参照して、非描画が指定されている場合には、当該図形は描画しないことを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１２１】
（付記８） 前記座標情報は、画像の奥行き方向の情報を含んでおり、
前記制御回路は、前記奥行き方向の情報を参照して、前記本体図形および分身図形の奥行き方向の配置が正しくなるように描画回路を制御することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１２２】
（付記９） 前記制御回路は、前記属性情報を参照して、前記本体図形および分身図形の描画順序を自動的に設定することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１２３】
（付記１０） 前記制御回路は、ブレンド処理を実行する場合には、前記本体図形および分身図形を奥から手前に向かって描画されるように制御する付記９記載の図形描画装置。
【０１２４】
（付記１１） 前記制御回路は、描画処理を高速化する場合には、前記本体図形および分身図形を手前から奥に向かって描画されるように制御する付記９記載の図形描画装置。
【０１２５】
（付記１２） 前記本体図形または分身図形同士が相互に接続される部分に対して補間図形を生成して付加する補間図形生成回路を更に有し、
前記補間図形生成回路は、接続しようとする図形の奥行き方向の情報を参照して、前記補間図形を生成することを特徴とする付記１記載の図形描画装置。
【０１２６】
（付記１３） 図形を描画する半導体装置において、
元の図形である本体図形の座標情報と属性情報とを格納する第１の格納回路と、
前記本体図形から派生する１または２以上の分身図形の座標情報および属性情報を格納する第２の格納回路と、
前記第１の格納回路および第２の格納回路に格納されている情報に基づいて、前記本体図形および分身図形を描画する描画回路と、
前記描画回路による描画処理を制御する制御回路と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、図形を描画する図形描画装置において、１つの描画コマンドを受け付けることにより、本体図形とこの本体図形から派生する１または２以上の分身図形とからなる図形を描画することができるので、外部の制御部から図形描画装置へ転送されるデータ量を減少させることが可能になる。また、本体図形と分身図形との間に共通する座標情報または属性情報が存在する場合には、それらの一方の座標情報または属性情報のみが指定された描画コマンドが入力されればよいので、外部の制御部から図形描画装置へ転送されるデータ量を一層減少させることが可能になる。さらに、例えば、直前に描画した本体図形または分身図形と同一の座標情報または属性情報が存在する場合には、外部の制御部からの転送を省略することができるので、外部の制御部から図形描画装置へ転送されるデータ量を減少させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動作原理を説明するための原理図である。
【図２】線分を描画する場合の処理について説明するための図である。
【図３】本発明の図形描画装置を含むシステムの構成例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の構成例を示す図である。
【図５】図４に示すレジスタ群の詳細な構成例を示す図である。
【図６】描画の順序を最適化するための処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】描画の順序を最適化するための他の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態の構成例を示す図である。
【図９】図１３に示す図形の一部を描画する際にＣＰＵから図形描画装置に転送される情報の一例を、従来の方法と本発明とで比較して示した図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態の構成例を示す図である。
【図１１】図１０に示す実施の形態によって実行される処理の一例を説明するための図である。
【図１２】図１１に示す処理を実現するための処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図形描画装置によって描画される図形の一例を示す図である。
【図１４】図１３に示す図形を描画する際の順序を説明するための図である。
【図１５】図１４とは異なる順序で描画した結果として得られる画像を示す図である。
【符号の説明】
１０ コマンド解析回路
１１ 第１の格納回路
１２ 第２の格納回路
１３ 制御回路
１４ 描画回路
２０ ＣＰＵ
２１ 図形描画装置
２１ａ Ｉ／Ｆ
２１ｂ レジスタ群
２１ｃ シーケンサ
２１ｄ プリミティブ描画部
２１ｅ Ｄ／Ａ変換部
２１ｆ 描画コマンド解析部
２１ｇ 補間部
２２ 表示装置
４０ 本体プリミティブの頂点格納用レジスタ
４１ 本体プリミティブの属性格納用レジスタ
４２ 本体プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ
４３ 分身プリミティブの属性格納用レジスタ
４４ 分身プリミティブのオフセット情報格納用レジスタ
４５ 分身プリミティブのスケーリング情報格納用レジスタ
４６ 分身プリミティブの奥行き情報格納用レジスタ
４７ 描画オン／オフモード格納用レジスタ
４８ 描画順序格納用レジスタ
Claims (9)
- 図形を描画する図形描画装置において、
外部から描画コマンドの入力を受け付けるコマンド入力回路と、
元の図形である本体図形の座標情報と属性情報とを格納する第１の格納回路と、
前記本体図形から派生する１または２以上の分身図形の座標情報および属性情報を格納する第２の格納回路と、
前記第１の格納回路に格納されている前記本体図形の座標情報および属性情報と、前記第２の格納回路に格納されている、当該本体図形から派生する前記分身図形の座標情報および属性情報とを基に、前記コマンド入力回路に入力された１つの前記描画コマンドに対応する前記本体図形および前記分身図形を描画するための描画制御情報を出力する制御回路と、
前記制御回路からの前記描画制御情報に基づいて、前記本体図形および前記分身図形を描画する描画回路と、
を有し、
前記本体図形と当該本体図形から派生した前記分身図形との間に共通する座標情報または属性情報が存在する場合には、前記本体図形と前記分身図形のうちの一方に対してのみ座標情報または属性情報が指定された１つの前記描画コマンドが入力されて、前記第１の格納回路または前記第２の格納回路のうちのいずれか一方に対してのみ共通する情報が格納され、前記制御回路は、前記第１の格納回路または前記第２の格納回路のうちのいずれか一方に格納された、共通する座標情報または属性情報を基に、前記本体図形と当該本体図形から派生した前記分身図形についての前記各描画制御情報を生成することを特徴とする図形描画装置。 - 前記コマンド入力回路に入力された前記描画コマンドを解析し、前記本体図形の座標情報もしくは属性情報または前記分身図形の座標情報もしくは属性情報を生成し、前記第１の格納回路または前記第２の格納回路に格納するコマンド解析回路を更に有することを特徴とする請求項１記載の図形描画装置。
- 前記第１の格納回路および前記第２の格納回路は、直前に描画された前記本体図形または前記分身図形と共通する座標情報または属性情報が存在する場合には、当該情報については、破棄せずに次の図形の描画にも使用することを特徴とする請求項１記載の図形描画装置。
- 前記制御回路は、前記分身図形の座標情報を、当該分身図形の派生元である前記本体図形の座標情報にオフセット値を加えることにより生成することを特徴とする請求項１記載の図形描画装置。
- 前記制御回路は、前記分身図形の座標情報を、当該分身図形の派生元である前記本体図形の座標情報をスケーリングすることにより生成することを特徴とする請求項１記載の図形描画装置。
- 前記属性情報は、前記本体図形または前記分身図形のそれぞれの描画または非描画を指定する情報を含んでおり、
前記制御回路は、前記情報を参照して、非描画が指定されている場合には、当該図形は描画しないことを特徴とする請求項１記載の図形描画装置。 - 前記座標情報は、画像の奥行き方向の情報を含んでおり、
前記制御回路は、前記奥行き方向の情報を参照して、前記本体図形および前記分身図形の奥行き方向の配置が正しくなるように前記描画回路を制御することを特徴とする請求項１記載の図形描画装置。 - 前記制御回路は、前記属性情報を参照して、前記本体図形および前記分身図形の描画順序を自動的に設定することを特徴とする請求項１記載の図形描画装置。
- 前記本体図形または前記分身図形同士が相互に接続される部分に対して補間図形を生成して付加する補間図形生成回路を更に有し、
前記補間図形生成回路は、接続しようとする図形の奥行き方向の情報を参照して、前記補間図形を生成することを特徴とする請求項１記載の図形描画装置。
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