JP4408152B2 - テクスチャマッピング方法及びテクスチャマッピング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テクスチャマッピング方法及びテクスチャマッピング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テクスチャマッピングは、例えば、滑らかな平面（ポリゴン）に模様等の厚みのないパターンやイメージを貼り付けることである。テクスチャマッピングの実質的な作動は、スクリーン座標系で本来の物体の色を描画すべきピクセルに、テクスチャ座標で指定される貼り付けるべきパターンや背景等のイメージを表す２次元の配列データ（以下、テクスチャデータという。）をマッピングすることである。
【０００３】
又、テクスチャマッピングされるポリゴンが遠方にあり、スクリーン座標系上では非常に縮小される場合（テクスチャ内で隣り合うピクセルに対応する点が非常に離れる状態）、形成される像がギザギザになる。これをエイリアシングといい、これを解消する手法として、リニア−ミップマップ−リニアを採用する描画装置がある。
【０００４】
リニア−ミップマップ−リニア方式は、レベルｋのミップマップ中のピクセルに対応する点を含む４つのテクセルのテクセル値を線形補間した（テクセルリニア）結果と、レベルｋ＋１のミップマップ中のピクセルに対応する点を含む４つのテクセルのテクセル値を線形補間した（テクセルリニア）結果を、ｄ＝内分比として線形補間（ミップマップ）する。即ち、リニア−ミップマップ−リニア方式では同時に８つのテクセル値を参照することになる。
【０００５】
又、テクスチャのフィルタリングにトライリニア補間により、オブジェクトを実際に近く表現することが提案されている。ここでいう、トライリニア補間はミップマップとバイリニア補間とを併用する場合を含む。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このテクスチャマッピングは、大容量のデータアクセス及び演算量を必要とするので、実時間処理するためには、広いバンド幅を有するテクスチャメモリ及び専用のハードウェアを必要とする。しかも、テクスチャメモリの読み出し方向は、不規則となるため、単純にキャッシュメモリを採用しても高速読み出しできないという技術的課題がある。
【０００７】
前述のようにトライリニア補間でフィルタリングしたテクスチャは、エイリアシング低減のため、テクセルを拡大気味にマッピングしてあるので、同じテクセルが繰り返し読み出されることが多くなり、テクスチャメモリへのアクセス時間が無駄となる。
【０００８】
本発明は、このような背景のもとになされたものであり、テクスチャメモリへのアクセス時間の無駄を解消することができるテクスチャマッピング方法及びこれを採用するテクスチャマッピング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】
請求項１に記載のテクスチャマッピング方法は、処理済の参照ピクセルに対応するテクスチャ座標を参照して処理対象となっている注目ピクセルに色データをマッピングするテクスチャマッピング方法であって、前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標と前記参照ピクセルに対応するテクスチャ座標とを比較する工程と、当該ステップで前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標が前記参照ピクセルに対応するテクスチャ座標と一致すれば、当該参照ピクセルに対応する色データを注目ピクセルの色データとし、前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標が前記参照ピクセルのテクスチャ座標と一致しなければ、テクスチャメモリを参照して得られる色データを注目ピクセルの色データとする工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のテクスチャマッピング方法は、請求項１に記載に加えて、前記参照ピクセルが前記注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理対象となっていた走査ラインに存在する複数のピクセルと、現在の注目ピクセルの直前に注目ピクセルであったピクセルであることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載のテクスチャマッピング方法は、請求項１又は請求項２に記載に加えて、前記参照ピクセルは注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理対象となっていた走査ライン上で最初に色決定の対象となったピクセルを含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載のテクスチャマッピング装置は、処理済の参照ピクセルに対応するテクスチャ座標を参照して処理対象となっている注目ピクセルに色データをマッピングするテクスチャマッピング装置であって、前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標と前記参照ピクセルに対応するテクスチャ座標とを比較してヒットフラグを出力する座標キャッシュと、当該座標キャッシュで前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標が前記参照ピクセルに対応するテクスチャ座標と一致すれば、当該参照ピクセルに対応する色データを注目ピクセルの色データを出力し、前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標が前記参照ピクセルのテクスチャ座標と一致しなければ、テクスチャメモリを参照して得られる色データを注目ピクセルの色データとして出力するカラーキャッシュとを具備することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載のテクスチャマッピング装置は、請求項４に記載の座標キャッシュが、前記注目ピクセルのテクスチャ座標をキャッシュする座標キャッシュＲＡＭと、当該座標キャッシュＲＡＭから出力される座標データを保持する座標レジスタ群と、前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標と前記座標キャッシュレジスタ群に保持したテクスチャ座標との比較結果を出力する比較器とを具備することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載のテクスチャマッピング装置は、請求項４に記載のカラーキャッシュが、請求項４又は請求項５に記載の座標キャッシュを構成する比較器から出力されるヒットフラグを保持するヒットフラグレジスタと、当該ヒットレジスタに保持してあるヒットフラグに基づいて格納する色データを格納するカラーキャッシュＲＡＭと、当該カラーキャッシュＲＡＭから出力される色データを保持するカラーレジスタ群と、前記ヒットフラグレジスタに保持したヒットフラグが一致であれば、前記カラーキャッシュに保持した色データを出力し、前記ヒットフラグレジスタに保持したヒットフラグが不一致であれば、前記注目ピクセルのテクスチャ座標に対応する色データをテクスチャメモリから読み出して出力するセレクタを具備することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載のテクスチャマッピング装置は、請求項６に記載の座標レジスタ群が、注目ピクセルの存在する走査ラインの先頭に入力されるテクスチャ座標を保持する座標レジスタと、当該注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理した走査ラインの先頭に入力されたテクスチャ座標を保持する座標レジスタとを含み、請求項６に記載のカラーレジスタ群が、注目ピクセルの存在する走査ラインの先頭に入力される色データを保持するカラーレジスタと、当該注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理した走査ラインの先頭に入力された色データを保持するカラーレジスタとを含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載のテクスチャマッピング装置は、請求項７に記載の座標レジスタ群が前記注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理対象となっていた走査ラインに存在する複数のピクセルのテクスチャ座標を保持する座標レジスタと、現在の注目ピクセルの直前に注目ピクセルであったピクセルのテクスチャ座標を保持する座標レジスタとを含み、請求項７に記載のカラーレジスタ群は、前記注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理対象となっていた走査ラインに存在する複数のピクセルの色データを保持するカラーレジスタと、現在の注目ピクセルの直前に注目ピクセルであったピクセルの色データを保持するカラーレジスタとを含むことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る描画回路を示すブロック図である。
本実施の形態に係る描画回路１００は、ジオメトリプロセッサ１１０と、ポリゴンプロセッサ１２０と、Ｚバッファ１２１と、ペイントＲＡＭ１２２と、テクセルプロセッサ１３０と、テクスチャメモリ１３１と、アトリビュートメモリ１３２と、フレームプロセッサ１４０、２次元表示プロセッサ１５０からなる。以下に各部構成を説明する。
【００１９】
ジオメトリプロセッサ１１０は、表示対象となるオブジェクトの頂点データを生成する機能を有するプロセッサであり、ジオメトリプロセッサ１１０は頂点データをポリゴンプロセッサ１２０及びテクセルプロセッサ１３０に送出する。
【００２０】
ポリゴンプロセッサ１２０は、オブジェクトの形及び表面の情報を生成するものである。ポリゴンプロセッサ１２０は、ジオメトリプロセッサ１１０から入力される頂点データをポリゴン単位に分解するメッシュ分解機能、分解されたポリゴンの頂点座標を算出する頂点データ算出機能、分解されたポリゴンの輪郭を構成する点の座標を算出する輪郭生成機能、輪郭以外のライン補間を行う機能、影生成を行う機能等を有している。
【００２１】
ここで、ポリゴンプロセッサ１２０が透視変換を行う理由は、ピクセル毎の奥行き情報が必要だからである。
【００２２】
ポリゴンプロセッサ１２０は、前述の処理を実行することにより、透視変換されたｘ、ｙ座標と逆透視変換したｚ座標データをフレームプロセッサ１４０に送出する。また、ポリゴンプロセッサ１２０は、頂点毎のｘ、ｙ座標データからテクスチャマッピングのもとになる媒介変数ｕ，ｖを生成し、テクセルプロセッサ１３０に送出する。
【００２３】
フレームプロセッサ１４０は、フレームバッファ（図示せず）を参照して処理を行うプロセッサであり、半透明処理を含む色演算やデプス処理及び表示処理を行うプロセッサである。
【００２４】
テクセルプロセッサ１３０は、主に色演算を行うプロセッサであり、環境マッピングやテクスチャマッピングを行っている。テクスチャメモリ１３１は、テクスチャ座標毎の色データを格納する。テクスチャアトリビュートメモリ１３２は、テクスチャに対する各種付加情報であるアトリビュートを特定するデータを保持する。
【００２５】
図２は本実施の形態における色決定手順を示す模式図である。
本実施の形態における色決定手順は、所謂テクスチャマッピングを行うものであり、具体的には走査ラインとポリゴンの共有部分に存在するピクセルについて、図２に示す上方の走査ラインから下方の走査ラインへ、しかも同一走査ライン上では左から右へ向かう順番に注目ピクセルＣに対応するテクスチャ座標と既に色を決定してある５つの参照ピクセルＨ，Ｌ，Ｍ，Ｒ，Ｐに対応するテクスチャ座標と比較して、注目ピクセルＣの色を決定する。
【００２６】
注目ピクセルＣは、色を決定する対象となっているピクセルを意味する。
【００２７】
Ｌ１は、注目ピクセルＣの存在する走査ラインＬ２の前にテクスチャマッピングを行っていた走査ラインでもある。Ｌ２は注目ピクセルＣの存在する走査ラインである。Ｌ３はポリゴンの輪郭に相当するものである。
【００２８】
Ｈ，Ｌ，Ｍ，Ｒはいずれも走査ラインＬ１上に存在するピクセルであり、既に色決定手順に従ってテクスチャマッピングを行ったピクセルである。Ｈは注目ピクセルＣの存在する走査ラインＬ２の前にテクスチャマッピングを行っていた走査ラインにおける色決定処理手順で一番最初に処理したピクセルである。最初のラインで色決定処理を行う場合、最初の走査ライン上の先頭ピクセルの色データは次の走査ラインの処理のために保持する。つまり、最初の走査ラインの処理において、Ｈのデータは無効としてある。Ｈのデータは、次の走査ラインの色決定処理で参照するようにしてある。本手順において、Ｈ，Ｌ，Ｍ，Ｒ，Ｐは、注目ピクセルＣの色決定処理においてテクスチャ座標を参照するので、特に参照ピクセルという。
【００２９】
前述の色決定手順を採用すれば、注目ピクセルＣに対応するテクスチャ座標データが参照ピクセルＨ，Ｌ，Ｍ，Ｒ，Ｐのいずれかと一致すれば、その色データを高速動作可能なカラーキャッシュＲＡＭ１３２３から読み出して注目ピクセルＣの色データを決定するので、改めて、テクスチャメモリ１３１を参照しない。
【００３０】
一方、注目ピクセルＣに対応するテクスチャ座標が参照ピクセルＨ，Ｌ，Ｍ，Ｒ，Ｐのいずれとも一致しなければ、カラーキャッシュＲＡＭ１３２３に比較して低速なテクスチャメモリ１３１を参照することにより、注目ピクセルＣの色データを決定するものである。
【００３１】
以上のように、図２を参照して説明した色決定処理手順をテクスチャマッピングに採用すれば、特に縦に細長いポリゴンでテクスチャマッピングする際や最初にテクスチャマッピングを行う際にも比較的低速なテクスチャメモリ１３１のアクセス回数を低減することにより、例えば、エイリアシング低減のため、テクセルを拡大気味にマッピングしてある場合、テクスチャメモリ１３１へのアクセス時間の無駄を解消することができ、しかも、高速なテクセルキャッシュを用いることにより、高速にテクスチャマッピングを行えるようになる。
【００３２】
次に図２を参照して説明した色決定手段を実現するテクセルキャッシュを図３を参照して説明する。
図３は本実施の形態におけるテクセルキャッシュを示すブロック図である。
テクセルキャッシュ１３００は、本実施の形態においてテクセルプロセッサ１３０の一部を構成するものである。テクセルキャッシュ１３００は、図３に示すようにテクスチャ座標データをキャッシュする座標キャッシュ１３１０と、テクスチャメモリ１３１から読み出した色データをキャッシュするカラーキャッシュ１３２０とから構成してある。以下に各部構成を説明する。
【００３３】
座標キャッシュ１３１０は、注目ピクセルＣの透視変換してあるｘ座標データxa〜xg〜に基づいて参照ピクセルＨ，Ｌ，Ｍ，Ｒ，Ｐに対応するテクスチャ座標データ（Txa,Tya）〜（Txg,Tyg）〜とでヒットチェックを行う回路であり、注目ピクセルＣに対応するｘ座標データxa〜xg〜及びヒットチェックの判定結果にあるヒットフラグＦＬＡＧａ〜ＦＬＡＧｇ〜をカラーキャッシュ１３２０に送出する。
【００３４】
座標キャッシュ１３１０は、注目ピクセルＣに対応したｘ座標データを格納する表示座標レジスタ１３１１と、注目ピクセルＣに対応したテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）を格納するテクスチャ座標レジスタ１３１２と、参照ピクセルＨ，Ｌ，Ｍ，Ｒ，Ｐに対応したテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）を格納する座標キャッシュＲＡＭ１３１３と、参照ピクセルＨ，Ｌ，Ｍ，Ｒ，Ｐ，ｎｅｘｔＨに対応したテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）を格納する座標レジスタ１３１４〜１３１７，１３１８１，１３１８２と、比較器１３１９２と、セグメントにおける先頭のピクセルであるか否かを判定する先頭フラグ検出部１３１９１を具備する。
【００３５】
座標レジスタ１３１４〜１３１６は、例えばフリップフロップでシフトレジスタを構成してある。
【００３６】
座標レジスタ１３１８１と座標レジスタ１３１８２は、フリップフロップでシフトレジスタを構成してあり、先頭フラグ検出部１３１９１の出力に基づいてデータをシフトする。座標レジスタ１３１８１は、次の走査ラインにおける色決定処理で参照ピクセルＨとなるピクセルのテクスチャ座標データを格納するレジスタである。座標レジスタ１３１８２は現在の走査ラインにおける色決定処理で参照ピクセルＨとなるテクスチャ座標データを保持する。以上の構成から、セグメントの走査ラインの先頭がくる毎に座標レジスタ１３１８１、１３１８２のデータを更新することになる。
【００３７】
カラーキャッシュ１３２０は、注目ピクセルＣの透視変換したｘ座標データ及びヒットの判定結果であるヒットフラグに基づいて色データ（テクスチャカラー）を確定して、カラーキャッシュＲＡＭ１３２３に書き込むと共に色データをフレームプロセッサ１４０に送出する回路である。
【００３８】
カラーキャッシュ１３２０は、表示座標レジスタ１３２１と、ヒットフラグレジスタ１３２２と、参照ピクセルＨ，Ｌ，Ｍ，Ｒ，Ｐに対応した色データを格納するカラーキャッシュＲＡＭ１３２３と、参照ピクセルＨ，Ｌ，Ｍ，Ｒ，Ｐ，ｎｅｘｔＨに対応する色データを格納するカラーレジスタ１３２４〜１３２７，１３２８１，１３２８２と、セレクタ１３２９２と先頭フラグ検出部１３２９１とを具備する。カラーレジスタ１３２４〜１３２６は、例えばフリップフロップでシフトレジスタを構成してある。
【００３９】
カラーレジスタ１３２８１とカラーレジスタ１３２８２は、フリップフロップでシフトレジスタを構成してあり、先頭フラグ検出部１３２９１の出力に基づいてデータをシフトする。カラーレジスタ１３２８１は、次の走査ラインにおける色決定処理で参照ピクセルＨとなるピクセルの色データを格納するレジスタである。カラーレジスタ１３２８２は現在の走査ラインにおける色決定処理で参照ピクセルＨとなる色データを保持する。以上の構成から、セグメントの走査ラインの先頭がくる毎にカラーレジスタ１３２８１，１３２８２のデータを更新することになる。
次に図３に示すテクセルキャッシュ１３００の動作を図４及び図５を参照して説明する。
【００４０】
図４は座標キャッシュ１３１０の動作を示すタイムチャートであり、図５はカラーキャッシュＲＡＭ１３２０の動作を示すタイムチャートである。
先ず、座標キャッシュ１３１０の動作を図４を参照して説明する。
図４（ａ）は、座標キャッシュ１３１０の動作タイミングとなるクロックである。
図４（ｂ）は、表示座標レジスタ１３１１の出力データを示したものである。
【００４１】
この出力データは、注目ピクセルＣのｘ座標成分を透視変換したｘ座標データである。このｘ座標データは、図４（ａ）に示すクロックに応じて表示座標レジスタ１３１１に入力する。
【００４２】
図４（ｃ）は、テクスチャ座標レジスタ１３１２の出力データを示したものである。この出力データは、注目ピクセルＣに対応したテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）である。テクスチャ座標データ（Ｔｘ、Ｔｙ）は、テクセルプロセッサ１３０で媒介変数（ｕ，ｖ）を演算して得たものである。
【００４３】
図４（ｄ）は、座標キャッシュＲＡＭ１３１３のリードアドレスであり、図４（ｅ）は座標キャッシュＲＡＭ１３１３の読み出し要求信号である。図４（ｆ）は座標レジスタ１３１４の出力データを示しており、図４（ｇ）は座標レジスタ１３１５の出力データを示しており、図４（ｈ）は座標レジスタ１３１６の出力データを示しており、図４（ｉ）は座標レジスタ１３１７の出力データを示しており、図４（ｊ）は座標レジスタ１３１８１の出力データを示しており、図４（ｋ）は比較器１３１９２の出力フラグを示している。
【００４４】
注目ピクセルＣのｘ座標データが図４（ｂ）に示すように表示座標レジスタ１３１１に入力されると、表示座標レジスタ１３１１は、図４（ｄ）に示すようにｘ座標データｘに＋１して得られるｘ＋１をリードアドレスとして座標キャッシュＲＡＭ１３１３に入力する。
【００４５】
座標キャッシュＲＡＭ１３１３は、図４（ｅ）に示す読み出し要求に応じてこれによりテクスチャ座標データを座標レジスタ１３１４に格納する。これは、図２に示してあるように注目ピクセルＣの存在する走査ラインの一つ前の走査ライン上でしかも、注目ピクセルＣより一つ右に位置する参照ピクセルＲに対応したテクスチャ座標データに相当する。
【００４６】
座標レジスタ１３１４〜１３１６はシフトレジスタであるので、前述の書き込み処理によって、前段の座標レジスタからテクスチャ座標データがシフトされる。従って、座標レジスタ１３１５は、図４（ｇ）に示すように前回の注目ピクセルＰの処理に際しての参照ピクセルＲであった参照ピクセルＭのテクスチャ座標データを格納することになり、座標レジスタ１３１６は、図４（ｈ）に示すように前々回の注目ピクセルの処理に際して参照ピクセルＲであった参照ピクセルＬのテクスチャ座標を格納することとなる。
【００４７】
座標レジスタ１３１８１は、図４（ｉ）に示すように先頭フラグ検出部１３１９１で走査ライン上の先頭ピクセルであると検出されたテクスチャ座標を格納する。従って、次の走査ラインの先頭ピクセルが入力されるまで同じ値を保持することになる。
【００４８】
座標レジスタ１３１７は、図４（ｊ）に示すように前回の処理における注目ピクセルＰのテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）を格納することになる。従って、座標レジスタ１３１８１に新たな値が書き込まれると、前回の処理における注目ピクセルＣに相当する現在の参照ピクセルＰのテクスチャ座標を保持することになる。
【００４９】
図４（ａ）に示すクロックに従って、注目ピクセルＣのテクスチャ座標、座標レジスタ１３１４〜１３１７，１３１８１に保持してあるテクスチャ座標が比較器１３１９２に入力される（図４（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ｉ）参照）。これによって、比較器１３１９２は、図４（ｋ）に示すように注目ピクセルＣのテクスチャ座標と参照ピクセルＲ、Ｍ，Ｌ，Ｈ，Ｐのテクスチャ座標との比較結果をヒットフラグレジスタ１３２２に送出する。
【００５０】
図４（ｌ），（ｍ），（ｎ）に示すように、表示座標レジスタ１３１１に保持してあるｘ座標データが書き込みアドレスとなり、テクスチャ座標レジスタ１３１２に保持したテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）が書き込みデータとして座標キャッシュＲＡＭ１３１３に書き込まれる。これにより次のライン処理のために保持する。
【００５１】
なお、比較器１３１９２のヒットチェックにより、注目ピクセルＣに対応するテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）が参照ピクセルＲ、Ｍ，Ｌ，Ｈ，Ｐのテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）のいずれとも一致しないと判断すれば、テクスチャ座標レジスタ１３１２に保持してあるテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）をテクスチャメモリ１３１にリードアドレスとして出力し、かつ、比較器１３１９２から読み出し要求信号をテクスチャメモリ１３１に入力する。
【００５２】
以上のようにして、座標キャッシュ１３１０は、注目ピクセルＣのテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）と参照ピクセルＲ，Ｍ，Ｌ，Ｈ，Ｐのテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）とのヒットチェックを行うことにより、注目ピクセルＣのテクスチャ画像データ（Ｔｘ，Ｔｙ）を決定している。
【００５３】
次に、カラーキャッシュ１３２０の動作を図５を参照して説明する。
図５（ａ）は、カラーキャッシュ１３２０の動作タイミングとなるクロックであり、図４（ａ）に示すクロックと同一である。
図５（ｂ）は、表示座標レジスタ１３２１の出力データである。この出力データは、図４を参照して説明してあるように図５（ａ）に示すクロックに応じて、表示座標レジスタ１３２１から転送される注目ピクセルＣの透視変換されたｘ座標データである。
【００５４】
図５（ｃ）は、ヒットレジスタ１３２９の出力データである。
この出力データは、座標キャッシュ１３１０を構成する比較器１３１９２から出力されるヒットフラグである。ヒットフラグは、図４を参照して説明してあるように図５（ａ）に示すクロックに応じて逐次、比較器１３１８２からヒットレジスタ１３２９に転送してある。
図５（ｄ）は、カラーキャッシュＲＡＭ１３２３のリードアドレスであり、図５（ｅ）はカラーキャッシュＲＡＭ１３２３の読み出し要求信号である。
図５（ｆ）はカラーレジスタ１３２４の出力データを示しており、図５（ｇ）はカラーレジスタ１３２５の出力データを示しており、図５（ｈ）はカラーレジスタ１３２６の出力データを示しており、図５（ｉ）はカラーレジスタ１３２７の出力データを示しており、図５（ｊ）はカラーレジスタ１３２８１の出力データを示しており、図５（ｋ）はセレクタ１３２９２の出力データを示している。
【００５５】
注目ピクセルＣのｘ座標データが図５（ｂ）に示すように表示座標レジスタ１３２１に入力されると、表示座標レジスタ１３２１は、図５（ｄ）に示すようにｘ座標データｘに＋１して得られるｘ＋１をリードアドレスとしてカラーキャッシュＲＡＭ１３２３に入力する。
【００５６】
カラーキャッシュＲＡＭ１３２３は、図５（ｅ）に示す読み出し要求に応じてこれにより色データをカラーレジスタ１３２４に格納する。これは、図２に示してあるように注目ピクセルＣの存在する走査ラインの一つ前の走査ライン上でしかも、注目ピクセルＣより一つ右に位置する参照ピクセルＲに対応した色データに相当する。
【００５７】
カラーレジスタ１３２４〜１３２６はシフトレジスタであるので、前述の書き込み処理によって、前段のカラーレジスタから色データがシフトされる。従って、カラーレジスタ１３２５は、図５（ｇ）に示すように前回の注目ピクセルＰの処理に際しての参照ピクセルＲであった参照ピクセルＭの色データを格納することになり、カラーレジスタ１３２６は、図５（ｈ）に示すように前々回の注目ピクセルの処理に際して参照ピクセルＲであった参照ピクセルＬの色データを格納することとなる。
【００５８】
カラーレジスタ１３２７は、図５（ｉ）に示すように先頭フラグ検出部１３２９１で走査ライン上の先頭ピクセルであると検出された色データを格納する。従って、次の走査ラインの先頭ピクセルが入力されるまで同じ値を保持することになる。
【００５９】
カラーレジスタ１３１８１は、図５（ｊ）に示すように前回の処理における注目ピクセルＰの色データを格納することになる。従って、カラーレジスタ１３２８１に新たな値が書き込まれると、前回の処理における注目ピクセルＣに相当する現在の参照ピクセルＰの色データをカラーレジスタ１３２８２に保持することになる。
【００６０】
図５（ａ）に示すクロックに従って、カラーレジスタ１３２４〜１３２７，１３２８１に保持してある色データ及びヒットフラグレジスタ１３２２に保持してあるヒットフラグがセレクタ１３２９２に入力される（図５（ｆ）〜（ｊ）参照）。なお、ヒットフラグが一致を意味していない場合、テクスチャメモリ１３１から読み出した色データが入力される。
【００６１】
セレクタ１３２９２は、ヒットフラグが一致を意味していれば、それに対応したカラーレジスタ１３２４〜１３２７、１３２８２の保持するいずれかの色データを図５（ｋ）に示すように注目ピクセルＣに対応した色データを送出する。
【００６２】
一方、セレクタ１３２９２は、ヒットフラグから一致を意味していれば、テクスチャメモリ１３１から入力される色データを注目ピクセルＣに対応した色データを送出する。
【００６３】
以上のように、図３〜図５を参照して説明したテクセルキャッシュ１３００をテクセルプロセッサ１３０に採用することにより、比較的低速なテクスチャメモリ１３１のアクセス回数を低減することとなり、例えば、エイリアシング低減のため、テクセルを拡大気味にマッピングしてある場合、テクスチャメモリ１３１へのアクセス時間の無駄を解消することができ、しかも、高速な座標キャッシュＲＡＭ１３１３、カラーキャッシュＲＡＭ１３２３を用いることにより、高速にテクスチャマッピングを行えるようになる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明に係るテクスチャマッピング方法又はテクスチャマッピング装置は、上記構成を備えることにより、テクスチャメモリへのアクセス時間の無駄を解消することができた。
【００６５】
更に、本発明に係るテクスチャマッピング方法又はテクスチャマッピング装置は、注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理対象となっていた走査ライン上で最初に色決定の対象となったピクセルを参照することから、例えば縦に細長いポリゴンでテクスチャマッピングする際にも比較的低速なテクスチャメモリへのアクセス回数を低減することができた。
【００６６】
本発明は、上述の処理手順をテクスチャマッピングに採用することにより、特に縦に細長いポリゴンでテクスチャマッピングする際や最初にテクスチャマッピングを行う際にも比較的低速なテクスチャメモリのアクセス回数を低減することにより、例えば、エイリアシング低減のため、テクセルを拡大気味にマッピングしてある場合、テクスチャメモリへのアクセス時間の無駄を解消することができ、しかも、高速なテクセルキャッシュを用いることにより、高速にテクスチャマッピングを行えるようになる。
【００６７】
本発明は、上述の座標キャッシュを具備することにより、注目ピクセルのテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）と複数の参照ピクセルのテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）とのヒットチェックを行うことにより、注目ピクセルのテクスチャ座標データ（Ｔｘ，Ｔｙ）を決定することができる。
【００６８】
本発明は、上述の座標キャッシュ及びカラーキャッシュを具備することにより、比較的低速なテクスチャメモリのアクセス回数を低減することとなり、例えば、エイリアシング低減のため、テクセルを拡大気味にマッピングしてある場合、テクスチャメモリへのアクセス時間の無駄を解消することができ、しかも、高速な座標キャッシュＲＡＭ、カラーキャッシュＲＡＭを用いることにより、高速にテクスチャマッピングを行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る描画回路を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態における色決定手順を示す模式図である。
【図３】本実施の形態におけるテクセルキャッシュを示すブロック図である。
【図４】座標キャッシュ１３１０の動作を示すタイムチャートである。
【図５】カラーキャッシュ１３２０の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１００ 描画回路
１２０ ポリゴンプロセッサ
１３０ テクセルプロセッサ
１３１ テクスチャメモリ
１３００ テクセルキャッシュ
１３１０ 座標キャッシュＲＡＭ
１３１１，１３２１ 表示座標レジスタ
１３１３ 座標キャッシュＲＡＭ
１３１４〜１３１７，１３１８１，１３１８２ 座標レジスタ
１３１９１，１３２９１ 先頭フラグ検出部
１３１９２ 比較器
１３２０ カラーキャッシュＲＡＭ
１３２２ ヒットフラグレジスタ
１３２３ カラーキャッシュＲＡＭ
１３２４〜１３２７，１３２８１，１３２８２ カラーレジスタ
１３２９２ セレクタ

Claims (8)

1. 処理済の参照ピクセルに対応するテクスチャ座標を参照して処理対象となっている注目ピクセルに色データをマッピングするテクスチャマッピング方法において、
   前記参照ピクセルは、前記注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理対象となっていた走査ラインに存在する複数のピクセルと、現在の注目ピクセルの直前に注目ピクセルであったピクセルを含み、
   前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標と前記参照ピクセルに対応するテクスチャ座標とを比較する工程と、
   当該ステップで前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標が前記参照ピクセルに対応するテクスチャ座標と一致すれば、当該参照ピクセルに対応する色データを注目ピクセルの色データとし、前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標が前記参照ピクセルのテクスチャ座標と一致しなければ、テクスチャメモリを参照して得られる色データを注目ピクセルの色データとする工程とを有することを特徴とするテクスチャマッピング方法。
2. 前記参照ピクセルは注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理対象となっていた走査ライン上で最初に色決定の対象となったピクセルを、更に含むことを特徴とする請求項１に記載のテクスチャマッピング方法。
3. 処理済の参照ピクセルに対応するテクスチャ座標を参照して処理対象となっている注目ピクセルに色データをマッピングするテクスチャマッピング方法において、
   前記参照ピクセルは注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理対象となっていた走査ライン上で最初に色決定の対象となったピクセルを含み、
   前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標と前記参照ピクセルに対応するテクスチャ座標とを比較する工程と、
   当該ステップで前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標が前記参照ピクセルに対応するテクスチャ座標と一致すれば、当該参照ピクセルに対応する色データを注目ピクセルの色データとし、前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標が前記参照ピクセルのテクスチャ座標と一致しなければ、テクスチャメモリを参照して得られる色データを注目ピクセルの色データとする工程とを有することを特徴とするテクスチャマッピング方法。
4. 処理済の参照ピクセルに対応するテクスチャ座標を参照して処理対象となっている注目ピクセルに色データをマッピングするテクスチャマッピング装置において、
   前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標と前記参照ピクセルに対応するテクスチャ座標とを比較してヒットフラグを出力する座標キャッシュと、
   当該座標キャッシュで前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標が前記参照ピクセルに対応するテクスチャ座標と一致すれば、当該参照ピクセルに対応する色データを注目ピクセルの色データとして出力し、前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標が前記参照ピクセルのテクスチャ座標と一致しなければ、テクスチャメモリを参照して得られる色データを注目ピクセルの色データとして出力するカラーキャッシュとを具備することを特徴とするテクスチャマッピング装置。
5. 前記座標キャッシュは、
   前記注目ピクセルのテクスチャ座標をキャッシュする座標キャッシュＲＡＭと、当該座標キャッシュＲＡＭから出力される座標データを保持する座標レジスタ群と、前記注目ピクセルに対応するテクスチャ座標と前記座標キャッシュレジスタ群に保持したテクスチャ座標との比較結果を出力する比較器とを具備することを特徴とする請求項４に記載のテクスチャマッピング装置。
6. 前記カラーキャッシュは、
   前記座標キャッシュを構成する比較器から出力されるヒットフラグを保持するヒットフラグレジスタと、当該ヒットレジスタに保持してあるヒットフラグに基づいて格納する色データを格納するカラーキャッシュＲＡＭと、当該カラーキャッシュＲＡＭから出力される色データを保持するカラーレジスタ群と、
   前記ヒットフラグレジスタに保持したヒットフラグが一致であれば、前記カラーキャッシュに保持した色データを出力し、前記ヒットフラグレジスタに保持したヒットフラグが不一致であれば、前記注目ピクセルのテクスチャ座標に対応する色データをテクスチャメモリから読み出して出力するセレクタを具備することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のテクスチャマッピング装置。
7. 前記座標レジスタ群は、注目ピクセルの存在する走査ラインの先頭に入力されるテクスチャ座標を保持する座標レジスタと、当該注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理した走査ラインの先頭に入力されたテクスチャ座標を保持する座標レジスタとを含み、
   前記カラーレジスタ群は、注目ピクセルの存在する走査ラインの先頭に入力される色データを保持するカラーレジスタと、当該注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理した走査ラインの先頭に入力された色データを保持するカラーレジスタとを含むことを特徴とする請求項６に記載のテクスチャマッピング装置。
8. 前記座標レジスタ群は前記注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理対象となっていた走査ラインに存在する複数のピクセルのテクスチャ座標を保持する座標レジスタと、現在の注目ピクセルの直前に注目ピクセルであったピクセルのテクスチャ座標を保持する座標レジスタとを含み、
   前記カラーレジスタ群は、前記注目ピクセルの存在する走査ラインの前に処理対象となっていた走査ラインに存在する複数のピクセルの色データを保持するカラーレジスタと、現在の注目ピクセルの直前に注目ピクセルであったピクセルの色データを保持するカラーレジスタとを含むことを特徴とする請求項６又は７に記載のテクスチャマッピング装置。

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