JP5419440B2 - グラフィックス表示装置及びグラフィカルユーザインタフェース実行装置 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1によるグラフィックス表示装置を示す構成図である。
図において、グラフィックス表示装置は、後面プレーン格納部101、前面プレーン格納部102、後面描画部103、マスク生成部104、前面描画部105、プレーン合成部106、出力部107を備えている。なお後面描画部103と前面描画部105は描画領域が同一である。
後面プレーン格納部101および前面プレーン格納部102は、メインメモリ、共有メモリ、VRAMのどこに設けられていてもよい。また、ダブルバッファリング機構を持つプラットフォームであれば、オフスクリーンバッファやオンスクリーンバッファを用いてもよい。
更に、マスク生成部104が生成するマスクリストはメインメモリ上に格納してもよいし、マルチプロセッサ環境であれば、共有メモリ領域に格納してもよい。更にはVRAM上に格納してもよい。
図2は、実施の形態1のグラフィックス表示装置における全体の動作を示すフローチャートである。
グラフィックス表示装置が起動すると、後面描画処理(ステップST201)に進む。次にマスク生成処理が実行される(ステップST202)。更に、前面描画処理が実行される(ステップST203)。次に合成処理が実行され(ステップST204)、更に、出力処理が実行される(ステップST205)。終了判定(ステップST206)にて、YESでなければステップST201に戻る。
図3は、図2のステップST201の後面描画処理のフローチャートである。
初期化処理(ステップST301)では、後面プレーンのメモリ領域に格納されている値を0にセットする。そして、マスク生成部104にマスク生成開始を通知する。グラフィックス表示部品ループ(ステップST302)はループの初端であり、部品取得処理(ステップST303)、部品描画処理(ステップST304)、マスク生成部104への出力処理(ステップST305)は、グラフィックス表示部品の数だけ、グラフィックス表示部品毎に一度だけ処理されるよう繰り返す。
マスク生成部104は、後面描画部103より開始通知を取得すると実行を開始する。描画内容取得処理(ステップST401)では、後面描画部103より描画データとそれに対するグラフィックス表示部品情報103aを取得する。前面表示属性判定処理(ステップST402)では、当該描画内容に対するグラフィックス表示部品情報の前面表示属性の値が、前面かどうかの真偽値を取得する。YESであれば、ステップST403に進む。NOであれば、ステップST403はスキップしてステップST404に進む。マスク構築処理(ステップST403)ではマスク構築処理を実行するが、これについては図5を用いて後述する。マスク構築処理(ステップST403)で生成したマスクはリストとして管理される。既にリストに1要素以上含まれていれば、新たに構築したマスクは、リストの最後尾にリンクする。終了通知判定(ステップST404)では、前面描画部105から終了通知を受けたかどうかを判定する。YESであれば、生成したマスクのリストを出力してマスク生成処理を終了する。NOであれば、ステップST401の処理に戻る。
マスク領域確保処理(ステップST501)では、後面プレーンと同じピクセル数で、1ピクセルあたり1bit値を格納できる領域を確保する。インデックス初期化処理(ステップST502)では、変数indexの値を0にする。
マスクのピクセル数ループ(ステップST503)は、ループの初端であり、ステップST504からST507までの処理をマスクのピクセル数回繰り返す。以下、描画内容取得処理(ステップST401)で取得した描画データをimageの名前を持つ配列とみなす。image配列の各要素は、そのインデックスが指すピクセルのARGBカラー値である。また、マスクの内容をmaskの名前を持つ配列とみなす。mask配列の各要素は、そのインデックスが指すピクセルの1bitのマスク値である。両配列とも同じ数の要素をもつ。
描画データのピクセル値判定(ステップST504)では、image[index]の値が0かどうかを検査する。0であればステップST505に進む。そうでなければ、ステップST506に進む。
マスク非透過値設定処理(ステップST505)では、mask[index]の値を1にセットする。マスク透過値設定処理(ステップST506)では、mask[index]の値を0にセットする。インデックス値インクリメント処理(ステップST507)では、変数indexの値を一つだけインクリメントする。
mask[image]=255−image[index].a
これは別のアルファ値算出式であってもよい。
初期化処理(ステップST601)では、先ず、前面プレーンのメモリ領域に格納されている値を0にセットする。次に、マスク生成部104からマスクリストを取得する。次に、前面描画部105が保持しているグラフィックス表示部品情報105aを取得し部品リストを生成する。
グラフィックス表示部品ループ(ステップST602)はループの初端であり、ステップST603〜ステップST604までの処理をステップST601の初期化処理で生成した部品リストの数だけ繰り返す。部品取得処理(ステップST603)では、部品リストからZインデックスが小さい順にグラフィックス表示部品を取り出す。部品描画処理(ステップST604)では、表示すべき描画データが、グラフィックス表示部品情報105aから前面プレーンに転送される。この描画データがビットマップデータであれば、グラフィックス表示部品情報105aの表示座標から描画開始アドレスを算出し、そのアドレスからビットマップデータのバイト数だけビットマップデータの内容を転送する。描画データが、画像ファイル、ベクタデータ、ストリームなどであれば、必要に応じてファイルシステムから取得され、適切なデコーダにより描画イメージに変換され、前面プレーンに転送する。描画命令の集合であれば、予め定められた順序で関数を呼び出し、その関数は適切なレンダラを呼び出し、レンダラは予め定められた方法で描画イメージを出力し、前面プレーンに転送する。
インデックス初期化処理(ステップST701)では、変数indexの値を0に設定する。前面プレーンのピクセル数ループ(ステップST702)はループの初端であり、ステップST703,ST704をマスク内のピクセル数回繰り返す。
マスク値乗算処理(ステップST703)では、変数foreを、前面プレーンの現在の描画内容をピクセルの配列とみなしたものとする。fore配列の各要素は、そのインデックスが指すピクセルのARGBカラー値である。また、maskと名づけた配列を、マスクの内容を配列とみなす。mask配列の各要素は、そのインデックスが指すピクセルの1bitのマスク値である。そして、新しいfore[index]の値を、現在のfore[index]*mask[index]の値とする。即ち、mask[index]が0であれば、新しいfore[index]の値は0となる。一方、mask[index]の値が1であれば、新しいfore[index]の値は、現在の値と同じになる。インデックス値インクリメント処理(ステップST704)では、indexの値を1だけインクリメントする。前面プレーンのピクセル数ループ(ステップST705)はループの終端であり、終了条件を満たしていなければ、ステップST702に戻る。そうでなければ、マスク適用処理を終了する。
fore[index].a=fore[index].a*mask[index]/255
fore[index].r=fore[index].r*mask[index]/255
fore[index].g=fore[index].g*mask[index]/255
fore[index].b=fore[index].b*mask[index]/255
このブレンド式、アルファ値算定式は別のものに置き換えてもよい。
合成処理では、プレーン合成部106に接続されている全てのプレーンの合成を行う。プレーンの重畳関係は、後面プレーンが複数ある場合は、第n番目から第n−1番目、第n−2番目と重畳され、第1番目の後面プレーンが重畳された上に、前面プレーンが重畳される。合成のプロセスは、重畳毎に、前にあるプレーンのピクセル値が1以上であれば、その値を出力し、前にあるプレーンのピクセル値が0であれば、後ろにあるプレーンの同じインデックス位置のピクセル値を出力する。これをすべてのピクセルに対して適用することで、マスクによりピクセル値が0になっているピクセル部分には、後ろのプレーンに描かれたグラフィックス表示部品が見え、それ以外は、前にあるプレーンに描かれたグラフィックス表示部品が見える画像が出力される。
dest[index].a=(fore[index].a*α+back[index].a*(255-α))/255
dest[index].r=(fore[index].r*α+back[index].r*(255-α))/255
dest[index].g=(fore[index].g*α+back[index].g*(255-α))/255
dest[index].b=(fore[index].b*α+back[index].b*(255-α))/255
を用いる。尚、他のアルファ合成式、概算式を用いてもよい。
映像信号変換処理(ステップST901)では、合成処理(ステップST204)の出力結果に対し、必要であればカラーモデル変換を施し、その上で映像信号に変換する。映像出力処理(ステップST902)では、ディスプレイデバイスが映像信号を視覚化する。
図10は、後面描画部103が保持するグラフィックス表示部品情報103aの例を示す。
後面描画部103には、例1001、例1002に示す2つのグラフィックス表示部品がグラフィックス表示部品情報103aとして登録されている例である。それぞれの項目は次の値を示す。即ち、部品IDは部品を識別するIDを示す。配置座標は、その部品を配置する開始座標を示す。Zインデックスは、その部品のZインデックス値を示す。描画タイプは、その部品の表示内容が、画像ファイルなのか、描画命令なのか、ビットマップデータの配列なのかを示す。描画内容は、画像ファイルであれば、画像ファイルのファイル名を、描画命令ならば、描画関数の集合を、ビットマップデータであれば、そのデータの配列を格納する。前面表示属性は、本属性の属性値としては、前面、後面、defaultがある。前面であれば、その部品がたとえ後面に配置されてしまった場合でも、前面から見えるようにしなければならないことを示している。即ち、マスク生成部104にて必ずマスク生成対象となる。後面であれば、マスク生成対象にならない。
例1101に、登録されている一つのグラフィックス表示部品の例を示す。また、例1102に、例1101の描画イメージの例を示す。尚、例1101における各項目の値の意味や例1102については図10の場合と同様である。
図13に、マスク生成部104が出力したマスクの例1301を示す。
図13において、黒色部分はマスク値が1の部分を、白色部分はマスク値が0の部分を示す。
図中、例1401は、マスク処理ステップの直前の画像の例を、また、例1402は、前面描画処理ステップの最終結果の画像の例を示す。例1402に示すように、マスク処理ステップにより、透過部分が生成されている。
マスク処理ステップにより透過した部分に、後面描画部103が出力した画像が透過して見えていることを示している。
グラフィックス表示部品を後面プレーンに配置し、後面プレーンの描画情報を生成する後面描画部と、後面描画部の描画情報に応じてマスク及びマスクのリストを生成するマスク生成部と、グラフィックス表示部品を前面プレーンに配置し、前面プレーンの描画情報を生成すると共に、前面プレーンにマスクのリストに含まれるマスクを適用して、マスク部分を透過した前面プレーンの描画情報を生成し、後面描画部と描画領域を同一にする前面描画部と、前面プレーンおよび後面プレーンの描画情報を合成した画面情報を生成するプレーン合成部と、プレーン合成部が生成した画面情報を表示する出力部とを備えたので、グラフィックス画面設計者がグラフィックス画面設計する際に、実行時のプラットフォームの都合を知らなくてもグラフィックス画面設計を実施でき、またグラフィックス表示時にはグラフィックス画面設計者の当初の意図通りの表示を得ることができる。
実施の形態2は、マスク生成部104において、マスクIDを用いてマスク処理を行う点を特徴とするものであり、図面上の構成は実施の形態1と同様であるため、図1を援用して説明する。
実施の形態2のマスク生成部104は、マスク対象となるグラフィックス表示部品のZインデックスの値を、グラフィックス表示部品の前後の位置関係を表すマスクIDとしてマスクに付与するよう構成されている。また、前面描画部105は、マスクを適用する場合、マスクIDに基づいて行うよう構成されている。これ以外の構成は実施の形態1と同様である。
図16は、実施の形態2におけるマスク生成処理のフローチャートである。
これは図4におけるステップST402の前面表示属性判定処理を取り除き、代わりにステップST1601のマスクID付与処理を追加したものである。このステップST1601以外の部分については図4と同様であるため、対応する処理に同一ステップ番号を付してその説明を省略する。ステップST1601のマスクID付与処理では、生成したマスクに対して、そのマスク対象となったグラフィックス表示部品情報から、Zインデックス値を取得し、マスクのIDとして付与する。
図17において、ステップST601,ST604,ST607は、図6の処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。
部品・マスクリスト生成処理(ステップST1701)では、マスクリストのうちその対象となる部品の前面表示属性がdefaultのものを抽出し、部品リストと統合してリストを生成する。これをリスト1とする。そして、リスト1において、部品のZインデックス値、マスクのマスクID値を比較して値が小さい順にソートする。すなわち、Zインデックス値が2の部品は、マスクID値が3のマスクよりも順序が前となる。また、マスクIDが4のマスクは、Zインデックス値が5の部品よりも順序が前となる。
また、マスクリストの中で、前面表示属性が前面のものを抽出し、マスクIDが小さい順にソートされたリストを生成する。これをリスト2とする。
図18に、後面描画部103が保持するグラフィックス表示部品情報103aの例を示す。図中、例1801は、登録されている一つのグラフィックス表示部品の例であり、例1802は、例1801の描画イメージを示している。
図19に、前面描画部105が保持するグラフィックス表示部品情報105aの例を示す。図中、例1901、例1902は、登録されている2つのグラフィックス表示部品の例であり、例1903は例1901の描画イメージ、例1904は例1902の描画イメージを示している。
図21に、マスク生成部104が出力したマスクの例2101を示す。
図21において、黒色部分はマスク値が1の部分を、白色部分はマスク値が0の部分を示す。
図22に、前面描画部105が出力した画像の例を示す。例2201は、前面描画処理の最終結果の画像の例を示す。図示のように、マスク処理により、透過部分ができたことが示されている。また、三角形(例1901,1903)は、Zインデックスが3であり、マスクID=2と比較して前面であることから、三角形部分は透過されない。
図23に、プレーン合成部106が出力した画像の例を示す。
図示のように、マスク処理により透過した部分に、後面描画部103が出力した画像が透過して見えていることを示している。
実施の形態3は、前面描画部と描画領域を同じくする後面描画部を複数備え(第1後面描画部、第2後面描画部…第n後面描画部)、第n後面描画部を最も後ろの面とし、第n−1後面描画部、第n−2後面描画部、…、第1後面描画部、前面描画部の順に重畳して表示するグラフィックス表示装置における実施の形態である。それぞれの後面描画部に対しマスク生成部を一つずつ備える。また、それぞれのマスク生成部は、生成したマスクのリストを、前記マスク生成部が対応している後面描画部よりも前にある後面描画部の全てに出力し、かつ前面描画部にも出力するようにしたものである。
図の装置は、第1後面プレーン格納部101a、第2後面プレーン格納部101b、前面プレーン格納部102、第2後面描画部103b、第1マスク生成部104a、プレーン合成部106、出力部107、第2マスク生成部108、第1後面描画部109、前面描画部110を備えている。
尚、図中、第2後面描画部103b、第1後面描画部109、前面描画部110は、それぞれグラフィックス表示部品情報を保持しているが、その図示については省略している。
先ず、第2後面描画部103b、第2後面プレーン格納部101bおよび第2マスク生成部108の動作については、実施の形態2の後面描画部103、後面プレーン格納部101およびマスク生成部401の動作と同様である。即ち、第2マスク生成部108は、図16のフローチャートに示した動作と同様にマスクIDを付与する。そして、第1後面描画部109は、自身の部品描画を行って第1後面プレーン格納部101aに出力すると共に、第2マスク生成部108からのマスク生成結果に基づいてマスク処理を行う。
図25において、ステップST305の処理以外は図17のフローチャートに示した前面描画処理と同様の処理である。即ち、第1後面描画部109では、第2マスク生成部108のマスクを取得しつつ描画を行って後面プレーンの描画情報として出力すると共に、ステップST305にて描画内容を第1マスク生成部104aに出力する。ここでのステップST305の処理は、実施の形態1における図3のフローチャート中のステップST305の処理と同様である。また、それと共に、第1マスク生成部104aに対して終了通知を出力する。
実施の形態4は、後面描画部とマスク生成部との組を複数組備え、各後面描画部は、一つだけ後ろにある後面描画部に対応するマスク生成部からマスクのリストを受け取った場合は、そのマスクのリストを自身の描画内容に適用した上で、前記後面描画部より一つだけ前にある後面描画部に対応するマスク生成部に出力し、各マスク生成部は対応する後面描画部より一つだけ後ろにある後面描画部からマスクのリストを受け取った場合は自マスク生成部で生成したマスクのリストと統合して一つだけ前にある後面描画部または前面描画部に出力するようにしたものである。
図の装置は、第1後面プレーン格納部101a、第2後面プレーン格納部101b、前面プレーン格納部102、第2後面描画部103b、第2マスク生成部104b、前面描画部105、プレーン合成部106、出力部107、第1後面描画部111、第1マスク生成部112を備えている。
先ず、第2後面描画部103b、第2後面プレーン格納部101bおよび第2マスク生成部104bの動作については、実施の形態2の後面描画部103、後面プレーン格納部101およびマスク生成部401の動作と同様である。即ち、第2マスク生成部104bは、図16のフローチャートに示した動作と同様にマスクIDを付与する。そして、第1後面描画部111は、自身の部品描画を行って第1後面プレーン格納部101aに出力すると共に、第2マスク生成部104bからのマスクリストに基づいてマスク処理を行う。
図27において、ステップST2701の処理以外は図17のフローチャートに示した前面描画処理と同様の処理である。即ち、第1後面描画部111では、描画処理とマスク適用処理が終了すると、ステップST2701において、リスト1のグラフィックス表示部品の内容の全てと、リスト1とリスト2に含まれるグラフィックス表示部品の描画内容およびマスクの全てを、一つだけ前にある第1後面描画部に対応する第1マスク生成部112へ出力する。
図28は、第1マスク生成部112による第1マスク生成処理のフローチャートである。
ここで、基本的な動作の流れは実施の形態2における図16のフローチャートで示した流れと同様であるが、ステップST2801とステップST2802の処理が異なっている。即ち、ステップST2801では、マスクIDと共に前面表示属性の値も含め、マスク属性として付与する。また、ステップST2802では、自身のマスク生成処理ステップで生成したマスクと、一つだけ後ろにある描画部である第1後面描画部111から取得したマスクリストとを結合し、一つだけ前にある描画部である前面描画部105に出力する。
実施の形態5は、上記実施の形態1から4のうちのいずれかのグラフィックス表示装置を用いてグラフィカルユーザインタフェース実行装置を構成したものである。
図29は、実施の形態5のグラフィカルユーザインタフェース実行装置の構成図である。
図示のグラフィカルユーザインタフェース実行装置は、後面プレーン格納部101、前面プレーン格納部102、後面描画部103、マスク生成部104、前面描画部105、プレーン合成部106、出力部107と、ユーザ入力部113、イベント判定部114を備えている。ここで、後面プレーン格納部101〜出力部107は、実施の形態1の構成であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
図30は、イベント判定部114におけるイベント判定処理のフローチャートである。
イベント座標取得処理(ステップST3001)では、ユーザ入力部113よりイベントが発生した座標値を取得する。前面判定処理(ステップST3002)では、当該座標に前面に描画すべきグラフィックス表示部品が存在するかどうかを判定する。YESであれば、ステップST3008に進む。そうでなければステップST3003に進む。
マスクリスト取得処理(ステップST3003)では、前面描画部105よりマスクのリストを取得する。マスクリストの要素ループ(ステップST3004)はループの初端であり、マスクの要素数分だけループを開始する。マスク取得処理(ステップST3005)では、リストの末尾からマスクを取得する。座標判定処理(ステップST3006)では、前記の座標値が、マスクの中のマスク値が0の部分に該当するかどうかを判定する。該当すればステップST3008に進む。そうでなければステップST3007に進む。
Claims (5)
- グラフィックス表示部品を後面プレーンに配置し、当該後面プレーンの描画情報を生成する後面描画部と、
前記後面描画部に格納されるグラフィックス表示部品のそれぞれに対してマスクを生成し、前記マスクの対象となるグラフィックス表示部品の前後の位置関係の情報であるZインデックスをマスクIDとして前記マスクに付与するとともに、前記マスクのリストを生成するマスク生成部と、
グラフィックス表示部品を前面プレーンに配置し、当該前面プレーンの描画情報を生成すると共に、前記前面プレーンに前記マスクのリストに含まれる前記マスクを前記マスクIDの値に基づいて適用して、マスク部分を透過した前面プレーンの描画情報を生成し、前記後面描画部と描画領域を同一にする前面描画部と、
前記前面プレーンおよび前記後面プレーンの描画情報を合成した画面情報を生成するプレーン合成部と、
前記プレーン合成部が生成した画面情報を表示する出力部と
を備えたことを特徴とするグラフィックス表示装置。 - 後面描画部とマスク生成部を組として前後関係を有する前記組を複数有し、
各後面描画部は、当該後面描画部より後ろにある後面描画部に対応するマスク生成部からマスクのリストを受け取った場合は、当該マスクを適用した後面プレーンの描画情報を生成し、
各マスク生成部は、生成したマスクを当該マスク生成部より前にある全ての後面描画部及び前面描画部に出力し、
プレーン合成部は、全ての後面描画部の後面プレーンの描画情報と前記前面描画部の前面プレーンの描画情報とを合成する
ことを特徴とする請求項1記載のグラフィックス表示装置。 - 後面描画部とマスク生成部を組として前後関係を有する前記組を複数有し、
各マスク生成部は、対応する後面描画部より一つだけ後ろにある後面描画部から出力されるマスクのリストを受け取った場合は、自マスク生成部が生成したマスクのリストと結合して、一つだけ前にある後面描画部または前面描画部に出力し、
各後面描画部は、当該後面描画部より一つだけ前の後面描画部に対応するマスク生成部からマスクのリストを受け取った場合は、当該マスクを自後面描画部の描画内容に適用した上で、当該後面描画部より一つだけ前にある後面描画部に対応するマスク生成部に出力し、
プレーン合成部は、全ての後面描画部の後面プレーンの描画情報と前記前面描画部の前面プレーンの描画情報とを合成する
ことを特徴とする請求項1記載のグラフィックス表示装置。 - 請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のグラフィックス表示装置を用いたグラフィカルユーザインタフェース実行装置であって、
入力があった場合に当該入力をイベントに変換する入力部と、
前面描画部が保持しているマスクの内容に応じて前記イベントが発生したグラフィックス表示部品を特定するイベント判定部
を備えたことを特徴とするグラフィカルユーザインタフェース実行装置。 - イベント判定部は、イベントが発生した座標値がマスクの透過部分であった場合に、当
該マスクによって透過されるグラフィックス表示部品であると判定することを特徴とする
請求項4記載のグラフィカルユーザインタフェース実行装置。
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