JPH01124076A - 画像処理記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は図形表示を行なう際に画像処理された情報を
半導体メモリに記録するようにした画像処理記録装置に
関する。

（従来の技術） 三次元グラフィックスでは、表示される物体の陰影付け
（シェーディング）という処理がある。

この処理は物体を小さな単純図形（例えば三角形）°に
分割し、３頂点の座標（ｘ、ｙ、ｚ）及び各頂点の暉度
（１）から、図形内部の各点（ビクセル）における輝度
値とを適当な補間計算によって求め、これらを順次画像
メモリに書き込んでいくものである。このとき、各ビク
セルをスキャンする方向は、与えられた図形の形状とは
無関係に表示画面に対応させて水平方向、すなわち横軸
（Ｘ軸）に設定することが一般的である。

ところで、描画すべき図形が与えられた場合、この図形
を構成するビクセルの総数はどのような順番で描画を行
なっても常に一定である。従って、ビクセルの処理その
ものはスキャンの方向には依存しない。一方、画像メモ
リはその性格からみて大容量であることが要求され、１
ビット当りの単価が安いＤＲＡＭ　（ダイナミック型Ｒ
ＡＭ）を使用するのが一般的である。しかも、ＤＲＡＭ
が持つ種々の動作のうちのページ・モードを使用し、ビ
クセルのスキャン方向に沿って順次メモリに書き込んで
いく方式が現状では最も高速で動作することになる。こ
のページ・モードを使用する書き込み動作は、ピクセル
をスキャンしている期間ではＣＡＳ　（カラムアドレス
・ストローブ信号）をＨレベルからＬレベルに落とし、
このタイミングでアドレスとデータを与えれば連続して
書き込みを行なうことができるが、スキャンラインを切
換えたときにはＲＡＳ　（ロウアドレス・ストローブ信
号）による制御の準備動作が必要である。従って、例え
ばスキャン方向がＸ軸に沿っている場合、第６図に示す
ように頂点ｒ１．ｒ２．ｒ３からなる横長の三角形５０
を、図中丸印で示した各ビクセル５１毎に処理するとき
にはＤＲＡＭのページ・モードを使い、高速に描画処理
することができる。

これに対し、第７図に示すように頂点ｒｉ、ｒ２゜ｒ３
からなる縦長の三角形６０をＸ方向で各ビクセル５１毎
に描画処理するときには、スキャンラインを数多く切換
える必要があり、その都度、ｓ、ｑｇ□の制御が必要に
なる。このため、ＤＲＡＭを高速モードで使用している
にもかかわらず、ノーマルモードで動作させているとき
と同様な状態となり、描画速度が遅れるという問題があ
った。特に縦方向に直線を描くときに横方向にスキャン
を行なうと、１ビクセル毎にＲＡＳ、ＣＡＳの制御が必
要であり、描画速度は極めて遅くなる。

上記のような問題を回避するため、従来ではキャシュメ
モリを採用する方式も提案されているが、複雑なキャシ
ュ制御が必要となる。また、動作が速い高速ＳＲＡＭ　
（スタティック型ＲＡＭ）を使用することによって高速
化を図ることも考えられるが、ビット当りの単価がＤＲ
ＡＭに比べて高価であるという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来では描画すべき図形のスキャン方向が図
形の形状にかかわらずに常に一定方向にされているため
、図形の形状によっては描画速度が著しく低下するとい
う欠点がある。

この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は、図形の形状にかかわらず画像処理さ
れた図形を高速に描画することができる画像処理記録装
置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明の画像処理記録装置は、画像処理を行なうべき
図形の縦方向と横方向の長さを比較する比較手段と、上
記図形に対して画像処理を施す手段と、ロウ及びカラム
方向が切換可能であり上記比較手段の比較結果に応じて
ロウ、カラム方向を切換えて画像処理後の図形情報を記
録する半導体メモリとから構成されている。

（作用） この発明の画像処理記録装置では、画像処理を行なう図
形の縦方向と横方向の長さを比較し、この比較結果に基
づき長い方向でスキャンを行なうべく、半導体メモリの
ロウ及びカラム方向を切換えて書き込みを行なう。これ
により、半導体メモリが持つ高速モードを有効に使用す
ることができ、高速描画が可能となる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明に係る画像処理記録装置の全体の構成
を示すブロック図である。

図において、陰影付は処理が行なわれる入力図形の情報
、例えば三角形の３頂点の座標と各点の輝度の情報が長
軸決定部１０に入力される。この長軸決定部１０は入力
された三角形が横長か、縦長かを判定して長軸を決定す
る。その結果はメモリ制御部１１に入力される。メモリ
制御部１１は上記長軸決定部１０における結果に基づき
、画低メモリ１２に対してロウ、カラム方向を切換える
ための選択信号ＳＥＬを出力する。

また、三角形の３頂点の各座標と各点の輝度の情報は上
記長軸決定部１０を介して輝度割算部１３に入力される
。この輝度計算部１２は、入力された図形の３頂点の座
標と各点の輝度の情報とから図形−〇− 内部の各点（ビクセル）における輝度値を適当な補間計
算で演算する。そして、演算により求められた各ビクセ
ルの輝度値は上記画像メモリ１２に入力される。

輝度計算部１２で求められた各ビクセルの輝度値は表示
制御部１４からのアドレス信号及び各種制御信号に基づ
いて画像メモリ１２に記録される。この画像メモリ１２
はデータアクセスの際にＲＡＳとＣＡＳを使用し、１ビ
ット当りの単価が安いＤＲＡＭで実現されている。そし
て、内蔵されたメモリセルアレイのロウ及びカラム方向
が切換可能な状態にされており、この日つ及びカラム方
向の切換えは上記メモリ制御部１１から出力される選択
信号ＳＥＬに基づいて行なわれる。また、ＲＡＳやＣＡ
Ｓ等の信号は上記表示制御部１４から制御信号の一部と
して出力される。なお、上記長軸決定部１１、メモリ制
御部１１、輝度計算部１３及び表示制御部１４それぞれ
の動作は制御部１５によって制御される。

上記表示制御部１４の制御の下に画像メモリ１２に記憶
された情報が読出され、この情報が表示部１６に入力さ
れることにより陰影付は処理が行なわれた図形がこの表
示部１６によってなされる。

第２図は上記実施例装置で使用される画像メモリ１２の
具体的な構成を示す回路図である。図において、２０は
複数のダイナミック型メモリセル２１がマトリクス状に
配置されたメモリセルアレイである。このメモリセルア
レイ２０内には互いに直交するようにそれぞれ２組のワ
ード線２２と２３及びビット線２４と２５が設けられて
いる。上記一方の各ワード線２２はメモリセルアレイ内
で横一列に配列されたメモリセルに共通に接続されてお
り、これらのワード線２２は第１のロウデコーダ２６の
デコード出力で選択的に駆動されるようになっている。

上記他方の各ワード線２３はメモリセルアレイ内で縦一
列に配列されたメモリセルに共通に接続されており、こ
れらのワード線２３は第２のロウデコーダ２７のデコー
ド出力で選択的に駆動されるようになっている。さらに
、上記一方の各ビット線２４はメモリセルアレイ内で縦
一列に配列されたメモリセルに共通に接続されており、
これらのビット線２４は第１のカラムデコーダ２８に接
続されている。上記他方の各ビット線２５はメモリセル
アレイ内で横一列に配列されたメモリセルに共通に接続
されており、これらのビット線２５は第２のカラムデコ
ーダ２９に接続されている。上記第１、第２のロウデコ
ーダ２６．２７と第１、第２のカラムデコーダ２８．２
９には前記表示制御部１４から出力されるアドレス信号
と前記メモリ制御部１１から出力される選択信号ＳＥＬ
とが入力されている。そして、第１、第２のロウデコー
ダ２６．２７及び第１、第２のカラムデコーダ２８．２
９はそれぞれ上記信号ＳＥＬのレベルに応じていずれか
一方のみが動作可能な状態にされ、入力アドレスに応じ
た選択動作を行なう。例えば、選択信号ＳＥＬがＨレベ
ルにされているときには第１のロウデコーダ２６と第１
のカラムデコーダ２８とが動作可能となり、逆に信号Ｓ
ＥＬがＬレベルにされているときには第２のロウデコー
ダ２７と第２のカラムデコーダ２９とが動作可能にされ
る。

上記第１、第２のカラムデコーダ２８．２９は共通のデ
ータ人出力バツファ３０に接続されており、このデータ
人出力バツファ３０を介して入出力情報の授受がカラム
デコーダ２８．２９との間で行なわれる。

第３図は、上記第２図のような画像メモリ内におけるメ
モリセル２１の具体的構成を示す回路図である。図示の
ようにメモリセル２１は２個の選択用のＭｏＳトランジ
スタ４１．４２とデータ保持用のキャパシタ４３とから
構成されている。そして、上記一方のＭＯＳ　ｌ−ラン
ラスタ４１のゲートは一方のワード線２２に、ソース・
トレイン間の一端は一方のビット線２４に、他端は上記
キャパシタ４３の一端にそれぞれ接続されており、他方
のＭＯＳトランジスタ４２のゲートは他方のワード線２
３に、ソース・ドレイン間の一端は他方のビット線２５
に、他端は上記キャパシタ４３の一端にそれぞれ接続さ
れており、さらにキャパシタ４３の他端は一定電位例え
ばアース電位Ｖｓｓに接続されている。

上記のような構成において、長袖決定部１０は入力図形
情報からその図形が縦長か、横長かを判定して長軸を決
定する。その具体的な方法は次の通りである。すなわち
、第４図に示されるように頂点ｒ１．ｒ２．ｒ３の三角
形が与えられると、まず１つの頂点ｒ１からＹ軸に平行
に線を下ろし、この線がｒ２とｒ３からなる辺と交わる
交点をｒ４とする。さらに、他の頂点ｒ２からＸ軸に平
行に線を引き、この線がｒｌとｒ３からなる辺と交わる
交点をｒ５とする。そして、ｒｌとｒ４とを結ぶ線分り
１とｒ２とｒ５とを結ぶ線分ａ２の長さが比較される。

この結果、ｎｌ＜ｎ２ならば横軸が長軸であり、その図
形は横長であると判定され、他方、ｆｉｌ　＞Ｒ２なら
ば縦軸が長軸であり、その図形は縦長であると判定され
る。

メモリ制御部１１は、長袖決定部１０でその図形が横長
であると判定された場合には選択信号ＳＥＬをＨレベル
に設定し、縦長であると判定された場合にはＬレベルに
設定してそれぞれ出力する。

選択信号ＳＥＬがＨレベルにされているとき、第２図に
示す画像メモリ１２では第１のロウデコーダ２６と第１
のカラムデコーダ２８とが動作可能な状態にされ、輝度
計算部１３で求められた各ピクセルの輝度値がＸ方向を
スキャンラインとして各メモリセルに第５図に示すよう
なタイミングチャートの高速モード、例えばページ・モ
ードによって順次書込まれる。すなわち、このときにス
キャンラインはＸ方向であり、画像メモリ１２ではメモ
リセルアレイ２０内で横方向に配列されたメモリセルを
１単位とするページ・モードによって順次書込みが行な
われる。このとき、図形は横長であり、スキャンライン
の数が少ないのでＲＡＳを制御する回数が少なくなり、
高速に書込みが行なえる。

他方、選択信号ＳＥＬがＬレベルにされているとき、第
２図に示す画像メモリ１２では第２のロウデコーダ２７
と第２のカラムデコーダ２９とが動作可能な状態にされ
、輝度計算部１３で求められた各ビクセルの輝度値がＹ
方向をスキャンラインとして各メモリセルに高速モード
によって順次書込まれる。このとき、図形は縦長であり
、スキャンラインの数が少ないので面一モを制御する回
数が少なくなり、高速に書込みが行なえる。ここで、従
来のように、縦長の図形をＸ方向をスキャンラインとし
て各メモリセルに高速モードによって書込む場合、ＲＡ
Ｓを制御する回数が多くなる。ＲＡＳの制御にはプリチ
ャージ時間ｔＲＰ　（第５図に図示）が必要であり、さ
らにＲＡＳの制御の際にはＲＡＳを下げた後にＣＡＳを
下げるまでに所定時間１：ＲＣＤ（第５図に図示）の余
裕を取る必要がある。これらのセットアツプ時間はスキ
ャンの数が多い程必要になるため、ＲＡＳの制御回数が
多い従来では書込みに時間がかかり、高速書込みは行な
えない。ところが、上記実施例の場合、図形が縦長の場
合には画像メモリ１２のロウとカラムの方向を切り換え
て行なうようにしているので、どのような図形でも高速
に書き込みを行なうことができる。

画像メモリ１２に書き込みが行なわれた後は、表示制御
部１４からのアドレスで指定された領域からデータが読
み出され表示部に入力されることにより、所望する陰影
付けされた画像が表示される。

なお、表示制御部１４からのデータ読み出しの際にはメ
モリセル制御部１１から出力される選択信号ＳＥＬは高
レベルにされ、第２図に示す画像メモリ１２では第１の
ロウデコーダ２６と第１のカラムデコーダ２８とが動作
可能な状態にされる。従って、この場合にはＸ方向をス
キャンラインとして読み出しが行なわれる。

このように上記実施例の画像処理記録装置では、図形処
理された情報を図形の形状にかかわりなく常にメモリに
記録することができ、画像処理された図形をその形状に
かかわりなく高速に描画することができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
種々の変形が可能であることはいうまでもない。例えば
上記実施例では画像メモリ１２にデータを書き込む際の
高速書き込みモードがページ・モードである場合につい
て説明したが、これはその他にスタティックカラム・モ
ードで行なうこともできる。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、図形の＝１４− 形状にかかわらず画像処理された図形を高速に描画する
ことができる画像処理記録装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る画像処理記録装置の一実施例に
よる全体の構成を示すブロック図、第２図は上記実施例
装置で使用される一部回路の具体的な構成を示す回路図
、第３図は上記第２図回路の一部の具体的構成を示す回
路図、第４図は上記実施例装置で処理が行なわれる図形
を示す図、第５図は上記実施例装置の動作を示すタイミ
ングチャート、第６図及び第７図はそれぞれ図形処理を
行なうべき図形を示す図である。 １０・・・長軸決定部、１１・・・メモリ制御部、１２
・・・画像メモリ、１３・・・輝度計算部、１４・・・
表示制御部、１５・・・制御部、１６・・・表示部、２
０・・・メモリセルアレイ、２１・・・ダイナミック型
メモリセル、２２．２３・・・ワード線、２４．２５・
・・ビット線、２６・・・第１のロウデコーダ、２７・
・・第２のロウデコーダ、２８・・・第１のカラムデコ
ーダ、２９・・・第２のカラムデコーダ、３０・・・デ
ータ入出力バッファ４１．４２・・・ＭＯＳトランジス
タ、４３・・・キャパシタ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第６図 Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像処理を行なうべき図形の縦方向と横方向の長
   さを比較する比較手段と、上記図形に対して画像処理を
   施す手段と、ロウ及びカラム方向が切換可能であり上記
   比較手段の比較結果に応じてロウ、カラム方向を切換え
   て画像処理後の図形情報を記録する半導体メモリとを具
   備したことを特徴とする画像処理記録装置。
2. （２）前記半導体メモリがダイナミック型メモリであり
   、このダイナミック型メモリは前記図形情報をページ・
   モードもしくはスタティックカラム・モードの高速モー
   ドによつて記録するようにした特許請求の範囲第１項に
   記載の画像処理記録装置。