JP4639010B2

JP4639010B2 - 大規模図形データ高速描画方法および装置

Info

Publication number: JP4639010B2
Application number: JP2001252578A
Authority: JP
Inventors: 秀昭本垰
Original assignee: Ｔｏｏｌ株式会社
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2021-08-23
Also published as: JP2003067762A; TWI246052B; US20030038804A1; CN1407512A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大規模集積回路その他の回路設計データ、その他各種ＣＡＤデータ等のような膨大な容量のＸＹ座標で表現される図形データを合理的に処理してディスプレイ上に迅速に描画するための大規模図形データ高速描画方法および大規模図形データ高速描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大規模集積回路等の回路設計データは、膨大な図形データ量となり、ディスプレイ装置に表示する際に長い処理時間を必要とする。このような大規模図形データをディスプレイ装置に描画するには、全体を示す表示と所望部分の拡大表示とを交互に表示するような手法が考えられる。この場合、大規模な図形データである全体表示処理は繰り返し実行される。
【０００３】
このような表示手法では、通常、図形データを記憶する二次記憶手段および頂点列表現の形でデータを格納する一次記憶手段を使用し、描画要求プログラムによって二次記憶手段より入力されたデータを頂点列表現のまま一次記憶手段で記憶し、その一次記憶手段上のデータをそのまま描画プログラムに転送してディスプレイ装置に表示するように構成される。なお、頂点列表現とは各描画データを多角形と考え、その集まりとしてデータ表現することをいう。
【０００４】
このような描画手法では、描画要求プログラムは二次記憶手段上に描画データが残っている限りデータを頂点列表現のまま一次記憶手段上に入力してそれを描画プログラムに渡し、描画プログラムは受け取ったデータをそれぞれビットマップ化してディスプレイ装置に出力するようになっていた。しかしながら、同じ描画要求が繰り返して出されるこのような描画システムにあっては、描画要求が出される度に、ディスプレイ装置の解像度を超えるデータまでをも含めて転送およびビットマップ化処理等を逐次処理により実行することになり、処理時間を著しく増大させる欠点がある。
【０００５】
このような従来技術に対し、描画対象データを格納する二次記憶手段と、描画処理にあたって二次記憶手段に格納されている頂点列表現ならびにビットマップ表現の両者により記憶する一次記憶手段とを使用することにより改善する技術思想が提案されている（特開平５−１１９７６４号公報）。この手法は、上述の先行技術に比して、その処理時間をかなり短縮することができる。
【０００６】
しかしながら、この手法においても最初のビットマップ化処理において多大の処理時間を要する欠点がある。また、かかるドット単位の正確な処理を行ったとしても、ディスプレイ装置の解像度によって判別し得ない図形データも存在するため無駄な処理が行われている。さらに大面積の図形データでは必然的に縮小表示となり、所定比率でドット数が省略されるため長時間にわたる処理を行いながら正確な表示は不可能となり無駄な処理を行うことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上述のような背景を踏まえて、ＸＹ座標で表現される大規模図形データを、ディスプレイ装置上に迅速かつ合理的に描画する大規模図形データ高速描画方法および該方法の実行に適する大規模図形データ高速描画装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、請求項１に記載するように、描画すべき原図形データを所定サイズに区分した小領域毎の図形マップ情報とし、該小領域毎の図形データを表示するディスプレイ装置の解像度を考慮して原図形描画をするかまたは少なくとも部分的な省略描画としての塗りつぶし処理をするかを該小領域毎に判定し、該判定に応じて当該領域の描画処理を行うことにより、所要処理時間を短縮することが可能な大規模図形データ高速描画方法によって解決される。
【０００９】
なお、本発明においては、前記小領域のサイズは表示拡大率に応じて選択することができ、また前記省略描画は当該小領域の塗りつぶし処理である。
【００１０】
また本発明の課題は、請求項２に記載するように、描画すべき原図形データから所定サイズに区分した小領域毎の図形マップ情報を形成する図形位置解析手段１２と、該図形位置解析手段によって形成された図形マップ情報を基礎として当該小領域における表示としてディスプレイ手段の解像度に応じて原図形描画を行うかまたは少なくとも部分的な省略描画としての塗りつぶし表示を行うかを判定する描画処理法判定手段１４と、該描画処理法判定手段の判定結果に基づいて対応する表示処理を行う図形描画信号生成手段１６と、該図形描画信号生成手段の出力に応じて処理された図形データの表示を行うディスプレイ手段１８と、からなる大規模図形データ高速描画装置によって解決される。
【００１１】
なお、本発明においては、前記図形位置解析手段１２における解析がディスプレイ手段１８の解像度ならびに表示拡大率に応じて小領域毎に行われ、また前記描画処理法判定手段１４がディスプレイ手段の解像度に応じて原図形描画を行うかまたは少なくとも部分的な省略描画としての塗りつぶし表示を行うかを判定する。
【００１２】
ここで、小領域とは、図形データの存在する全領域を所定サイズの集まり、例えば１０００×１０００に分割した個々の領域を指すものであり、小領域の図形データ全体を集積することにより原図形データを描画することができる。この小領域におけるデータはビットマップイメージとは異なり、論理的な情報として取り扱うことができ、個々の小領域毎に処理方法を制御することも可能である。
【００１３】
このような１０００×１０００に分割した小領域を想定して、例えば１０００×１０００ドットのディスプレイに表示しようとすると、ここで算出している１つの小領域がディスプレイの１ドットに相当する。したがって、このようなケースで描画する場合は、先の小領域に僅かでも図形データが存在すれば、１ドットを塗りつぶして描画する。さらに、隣接する小領域にも図形データがあれば順次併合しつつ、例えば矩形領域として塗りつぶしを行うことにより処理時間をさらに短縮することができる。
【００１４】
また、さらに大きい原図形に対して１００００×１００００の小領域に分割を行って、１０００×１０００ドットのディスプレイに表示する場合、長さで１０倍、面積で１００倍まで拡大しても本発明にかかる手法を適用することができる。
反対に、１小領域を１ドットに対応させるのではなく、例えば５×５ドットに対応させることにより長さで５０倍、面積で２５００倍の大きさまで拡大してもこの手法が適用可能である。
【００１５】
この場合、個々の小領域毎に所属する図形数、つまり図形の疎密度を基準として当該小領域を塗りつぶす省略描画を行うか、または含まれる図形データを個々に描画する原図形描画を行うかを適宜選定することができる。その結果、拡大率や図形の疎密度に応じて描画の詳細度を制御することができ、したがって、高拡大率の場合にも、柔軟に高速化を達成することができる。
【００１６】
本発明にかかる大規模図形データ高速描画方法では、大規模集積回路のような大規模図形データをディスプレイ表示するに際して、ディスプレイ装置の解像度を考慮して描画不可能範囲についてはデータ処理を省略して省略描画とし、視認可能な図形データについて原図形描画が行い得るように処理される。したがって、図形数が多い図形データ、縮小表示する図形データに対して処理時間の大幅な短縮が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図を参照しながら本発明にかかる大規模図形データ高速描画方法および大規模図形データ高速描画装置の実施の形態について開示する。図１は本発明にかかる大規模図形データ高速描画装置の基本構成を示すブロック図である。記憶手段１０には描画すべき回路設計データ、その他各種ＣＡＤデータ等のような膨大な容量のＸＹ座標で表現される図形データが格納される。なお、このようなデータの作成、格納等については、コンピュータ本体、図形データ作成プログラム、記憶手段へのデータ格納等について周知のハードおよびソフトが適用可能であるため詳述はしない。
【００１８】
図形位置解析手段１２は、図示していない中央処理装置ならびに対応する処理プログラムにより図形データ記憶手段１０に格納されたＸＹ座標による図形データを所定単位ずつ取り出して当該図形データが図形の中における位置の解析を行う。ここでの解析は、描画命令を伴わない単なる倍率計算で足り、処理時間も従来の描画時の計算処理に比して十分に短い時間で済む。
【００１９】
この図形位置解析手段１２における解析により、各図形がどのような図形表示領域を占めるかを全図形データについて算出し、破線長方形で図示するような図形マップ情報を作成する。この図形マップ情報は、全図形データを適宜サイズに分割した小領域毎のデータであり、例えば図形データの有無、そのポインタ、図形数（疎密度）等から構成される。
【００２０】
描画処理法判定手段１４は、前記の図形マップ情報を順次取り出し、当該小領域における図形データを元来のデータに対応せしめて原図形描画するかあるいは少なくとも部分的に省略された省略描画とするかについて判定する。この場合の判定基準は、ディスプレイ表示部の解像度、表示画面に対する拡縮指定等を勘案して決定される。この場合の省略描画には、当該小領域に存在する図形データに応じて塗りつぶし処理を行う描画処理が含まれる。
【００２１】
図形描画信号生成手段１６は、描画処理法判定手段１４における判定にしたがって省略描画が相当と判定された小領域については省略描画（１６Ａ）、例えば全体または一部を塗りつぶし処理する描画信号を生成し、また原図形描画が相当と判定された小領域については記憶手段１０から得られる図形データの原図形描画（１６Ｂ）用信号を生成する。図形描画信号生成手段１６によって生成された省略描画用信号ならびに原図形描画用信号は、該当する小領域の部位の描画を行うための信号となる。このようにして生成された描画信号はディスプレイ手段１８の描画手段１８Ｃに印加されディスプレイ画面１８Ｄ上に表示される。
【００２２】
この場合のディスプレイ画面１８Ｄ上の表示は、該当する小領域に対する信号が省略描画であれば塗りつぶされ、原図形描画であれば対応する図形の表示が行われる。省略描画として指定された部分を塗りつぶしたとしても、ディスプレイ画面１８Ｄ上の当該小領域に対する描画図形数、当該図形データはディスプレイの解像度限界を超越していて視認困難であるが、実用上の悪影響は生じない。当然に、予め省略描画を行うよう判定されている結果、処理回数は少なくなり、したがって全処理時間も短縮される。このような効果は、図形数が多いほど、また表示拡大率によって小領域の図形表示密度が高いほど、大きくなる。
【００２３】
図２は、図１に示した図形位置解析手段１２における処理内容を示すフロー図である。処理の開始に伴って図形データが存在するか否かについて判定し（ステップＳ１１）、処理すべき図形データが存在する場合には図形データの読み込みを行う（ステップＳ１２）。次いで、このように読み込まれた図形データの存在する全領域を、例えば１０００×１０００に区切った小領域毎に、それぞれ対応する原図形ポインタならびに図形数を示すデータ等を付して記録することにより、図形マップ情報を形成する（ステップＳ１３）。前記ステップＳ１１で処理すべき図形データが存在しないと判定された場合は処理を終了する。
【００２４】
図３は描画処理法判定手段１４および図形描画信号生成手段１６における処理内容を示すフロー図であり、描画要求に応じて処理を開始する。処理が開始されると表示拡大率が小さいか、例えば小領域が１ドット以下か否かについて判定する（ステップＳ２１）。この判定がＮＯ、すなわち表示拡大率が所定値よりも大きい場合には処理〔Ａ〕に移行する。この処理〔Ａ〕は図４を参照しながら後述する。
【００２５】
前記ステップＳ２１の判定がＹＥＳ（表示拡大率が小さい）の場合には、図形マップ情報の小領域を、左上からスタートして右方へ、さらに下方向へ順次走査し、図形データが記録されている連続する小領域を取り出す（ステップＳ２２）。
次いで、ディスプレイ上の省略描画を行うべきドットを算出し、ディスプレイ描画命令を生成する（ステップＳ２３）。その後、未処理の小領域がないか否かを判定し（ステップＳ２４）、ＮＯ（小領域が有る）と判定されれば、ステップＳ２２以降の処理を繰り返す。また、ここでＹＥＳ（小領域が無い）と判定されれば本処理を終了する。
【００２６】
図４は、図３におけるステップＳ２１においてＮＯと判定された場合の〔Ａ〕の処理を示すフロー図である。小領域の表示拡大率が所定値、例えば５ドットより大きいか（すなわち、６ドット以上か）否かについて判定される（ステップＳ３１）。この判定がＹＥＳ（大きい）である場合は、当該図形データを読み込む（ステップＳ３２）。この判定がＮＯ（所定値よりも小さい）である場合は、表示拡大率が中程度、例えば２〜５ドット程度であることを意味し、この場合には処理〔Ｂ〕に移行する。この処理〔Ｂ〕は図５を参照しながら後述する。
【００２７】
次いで、図形データのディスプレイ上におけるドット位置を算出し、ディスプレイ描画命令を生成する（ステップＳ３３）。その後未処理図形データの有無について判定する（ステップＳ３４）。未処理図形データが残っている場合はステップＳ３２以降の処理を繰り返し、未処理図形データが残っていなければ本処理を終了する。
【００２８】
図５は、図４におけるステップＳ３１において表示拡大率が中程度、例えば２〜５ドット程度である場合における〔Ｂ〕の処理を示すフロー図である。処理の開始に伴って、１つの小領域における図形データの疎密度、換言すれば図形数を取り出す（ステップＳ４１）。次いで、取り出された図形の疎密度が高い（例えば、２以上）か否かについて判定する（ステップＳ４２）。
【００２９】
図形データ密度が高い、例えば２以上でＹＥＳと判定された場合は、当該小領域のディスプレイ上の省略描画、すなわち塗りつぶし処理に要するドット数を算出し、ディスプレイ描画命令を生成する（ステップＳ４３）。
【００３０】
一方、ステップＳ４２において図形データ密度が低い、例えば２未満でＮＯと判定された場合は、原図形描画を行うために当該小領域に記録されている図形データポインタに応じて図形データを取り出す（ステップＳ４４）。次いで、図形データのディスプレイ上でのドット位置を算出し、ディスプレイ描画命令を生成する（ステップＳ４５）。その後、当該小領域内に未処理図形はないか否かについて判定し（ステップＳ４６）、ＮＯ（有る）と判定された場合はステップＳ４４以降の処理を繰り返し未処理図形の処理を行う。
【００３１】
前記ステップＳ４３が終了した後、ならびにステップＳ４６において未処理図形はなくＹＥＳと判定された場合には、未処理小領域の有無について判定し（ステップＳ４７）、ＮＯ（有る）と判定された場合には未処理小領域についてステップＳ４１以降の処理を繰り返す。判定がＹＥＳ（無い）の場合はもはや処理すべき対象が存在しないため本処理を終了する。
【００３２】
図６は、本発明にかかる大規模図形データ高速描画方法の処理過程ならびに表示結果を略示した全体説明図である。図６（Ａ）に示すような原図形データとすると、図２に示したフローにしたがって小領域Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、・・・、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、・・・、Ｃ−１、Ｃ−２、Ｃ−３、・・・毎に判定その他の処理を行い、図（Ｂ）のような図形マップ情報を作成する。この図形マップ情報は、各小領域毎に、少なくとも図形数および原図形ポインタを含むものである。
【００３３】
このようにして得られた図形マップ情報を基礎として、図中央に示すように実行しようとする小領域の表示拡大率の大中小を判定する。表示拡大率が小である場合とは、小領域が例えば１ドット以下の場合をいい、図３に示したフローに従って処理される。処理された結果は、１以上の図形データを含む領域Ａ−１、Ａ−２、Ｂ−２が省略描画となり塗りつぶされて、図（Ｃ）のようになる。この場合、Ａ−１およびＡ−２は連続しており、１ステップで塗りつぶし処理を実行し、処理の高速化を図る。図形データを全く含まない領域は塗りつぶされない。
【００３４】
図中央に示した判定において、表示拡大率が中（例えば、小領域が２〜５ドット程度）の場合は、図５に示したフローに従って処理される。処理された結果は、図（Ｄ−１）および図（Ｄ−２）のように図形データを含む領域Ａ−１、Ｂ−２が省略描画となって塗りつぶされ、領域Ａ−２については、図形データによる原図形描画を行う。なお、図（Ｄ−１）は２ドットの場合で領域Ａ−２が図形データを部分的に省略した省略表示であるのに対し、図（Ｄ−２）は３ドットであるため、原図形データに近い状態で一部分省略した描画がなされることを表している。
【００３５】
また、図中央に示した判定において、表示拡大率が大（例えば、小領域が６ドット以上）の場合は、図４に示したフローに従って処理され、図（Ｅ）のようにすべて原図形データで描画される。なお、この場合は省略描画がないため、この範囲でみるかぎり描画データ処理時間は節減されない。しかしながら、表示拡大率が大であるということからディスプレイに表示される図形データは全体の中の限定された部分として既に少なくなっているため、描画時間に及ぼす影響は少ない。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明にかかる大規模図形データ高速描画方法およびこの方法を実行するための装置によれば、ディスプレイの解像度を超える大規模図形データを描画するにあたって、原図形データに対して直接の描画を伴わない図形位置解析処理を実行することにより小領域毎に、少なくとも原図形ポインタおよび図形数（疎密度）を表す図形マップ情報を形成する。実際にディスプレイ上に描画するにあたっては、表示拡大率を勘案しつつ省略描画（塗りつぶし）、部分省略描画、原図形描画のいずれかにより描画を行う。
【００３７】
本発明にかかる方法および装置は、複雑かつ大きな図形データである回路設計データ、その他各種ＣＡＤデータ等のような膨大な容量のＸＹ座標で表現される図形データをディスプレイ上に描画するにあたって、ディスプレイの解像度ならびに表示拡大率を勘案して実用上支障が生じない範囲において図形データの処理および描画処理を省略して実行する。この場合の省略過程は、原図形データが大容量であるほど、また表示拡大率が小さいほど大きくなり、処理および描画の高速化効果が大きくなる。例えば、１億個の図形データを１０００×１０００ドットのディスプレイに描画する場合、従来の手法では１億回の描画処理を行うのに対し、本発明にかかる方法では最大でも１０００×１０００の１００万回のドット描画で足り、処理時間が大幅に短縮されることになる。
【００３８】
このように、本発明によれば、ディスプレイ画面への描画によって識別可能な部分についてはできるだけ忠実に、そしてディスプレイの解像度または表示拡大率によって識別困難な部分についてはデータ処理ならびに描画処理を可能な限り省略することにより全体の処理時間が大幅に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる大規模図形データ高速描画装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかる大規模図形データ高速描画装置における図形位置解析手段の処理状態の例を示すフロー図である。
【図３】本発明にかかる大規模図形データ高速描画装置における図形描画信号生成手段の表示拡大率が小の場合の処理状態の例を示すフロー図である。
【図４】本発明にかかる大規模図形データ高速描画装置における図形描画信号生成手段の表示拡大率が大の場合の処理状態の例を示すフロー図である。
【図５】本発明にかかる大規模図形データ高速描画装置における図形描画信号生成手段の表示拡大率が中の場合の処理状態の例を示すフロー図である。
【図６】本発明にかかる大規模図形データ高速描画方法の処理過程ならびに表示結果例を略示した全体説明図である。
【符号の説明】
１０記憶手段（図形データ記憶手段）
１２図形位置解析手段
１４描画処理法判定手段
１６図形描画信号生成手段
１６Ａ省略描画処理
１６Ｂ原図形描画処理
１８ディスプレイ手段
１８Ｃ描画手段
１８Ｄディスプレイ画面

Claims

描画すべき原図形データを所定サイズに区分した小領域毎の図形マップ情報とし、該小領域毎の図形データを表示するディスプレイ装置の解像度を考慮して原図形描画をするかまたは少なくとも部分的な省略描画としての塗りつぶし処理をするかを該小領域毎に判定し、該判定に応じて当該領域の描画処理を行うことにより、所要処理時間を短縮することを特徴とする大規模図形データ高速描画方法。
描画すべき原図形データから所定サイズに区分した小領域毎の図形マップ情報を形成する図形位置解析手段と、該図形位置解析手段によって形成された図形マップ情報を基礎として当該小領域における表示としてディスプレイ手段の解像度に応じて原図形描画を行うかまたは少なくとも部分的な省略描画としての塗りつぶし表示を行うかを判定する描画処理法判定手段と、該描画処理法判定手段の判定結果に基づいて対応する表示処理を行う図形描画信号生成手段と、該図形描画信号生成手段の出力に応じて処理された図形データの表示を行うディスプレイ手段と、からなることを特徴とする大規模図形データ高速描画装置。