JPH01131976A - テクスチャマッピング装置およびその方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明はテクスチャ平面の所望の領域の画素情報を、
ディスプレイ平面の所望の領域の図形データ上に投影す
るテクスチャマッピング装置およびその方法に関する。

〈従来の技術〉 従来から、予め画像入力装置により取込まれた図形デー
タ、或は図形描画装置により描画された図形データ等の
所望の領域を、所望の立体図形の表面に投影することに
より、デザイン設計、映像効果の確認等を行なう要求が
強く、このような要求を満足させるために、所望の２次
元図形を所望の３次元図形上に投影して表示するテクス
チャマッピング装置が提供されている。

従来から提供されているテクスチャマッピング装置とし
ては、２次元のテクスチャ原図をスキャンライン方向の
線分に分解し、ディスプレイ面においてスキャンライン
方向に走査しながら逆透視変換を各画素単位で行なうよ
うにしたもの（「テクスチャマッピングについて（１）
」柴本猛　小林誠講演論文集［［）（社）情報処理学会
　昭和６０年９月　９日発行）が提供されていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記の構成のものにおいては、１画素単位にマトリクス
演算を行なう必要があるため、処理速度が遅くなり、特
に、テクスチャ原図としてビディオ映像等の動画像を使
用した場合には、画像の変化に追従させてリアルタイム
にマッピング処理を行なうことが不可能になってしまい
、ひいては、動画像をテクスチャ原図として使用するこ
とが不可能になってしまうという問題がある。また、テ
クスチャ原図を構成する単位多角形と、ディスプレイ面
における図形を構成する単位多角形との組合せによって
は、正確なマッピングを行なうことができず、ディスプ
レイ面において表示される図形データの品質が低下して
しまうことになるという問題もある。

さらに、ディスプレイ面上の図形を構成する多角形がバ
タフライ面になっている場合がある。したがって、多角
形の３頂点と他の頂点とが同一平面上に存在しているか
否かを予め判別することにより、多角形がバタフライ面
であるか否かを識別する必要があり、処理速度が一層遅
くなってしまうという問題があるのみならず、正確なテ
クスチャマッピングを行なうことができなくなってしま
うという問題がある。

また、テクスチャマッピング処理速度を向上させるとと
もに、テクスチャマッピング処理が施された図形データ
を表示する場合における品質を向上させるために、本件
発明者は、ディスプレイ平面の多角形、およびテクスチ
ャ平面の多角形の２辺をそれぞれ互に同期させて直線補
間し、得られた線分を互に同期させて直線補間し、テク
スチャ平面における線分の直線補間データをマッピング
メモリに格納し、マッピングメモリから読出したデータ
をディスプレイ平面に投影することにより、テクスチャ
原図のマッピングを行なうようにしたテクスチャマッピ
ング装置を提案し、２，５００ポリゴン／秒程度（１ポ
リゴンは２０ドツト×２０ドツトの任意角度傾斜した正
方形である）のテクスチャマッピング処理速度を達成し
た。

しかし、この程度のテクスチャマッピング処理速度では
、動画像をリアルタイムでマ・ンビング処理することは
到底不可能であり、しかも、テクスチャを貼付ける三次
元図形を、回転、拡大、縮小等により変形させることも
不可能であり、実際には、静止画を対象とするテクスチ
ャマッピング処理に限定されてしまうことになる。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
テクスチャ原図が動画像である場合にも、三次元物体に
対するテクスチャ原図のマッピングをリアルタイムで行
なうことができるテクスチャマッピング装置およびその
方法を提供することを目的としている。

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明のテクスチャマ
ッピング装置は、テクスチャデータ格納手段と、人力制
御手段と、表示手段と、マッピングアドレス生成手段と
、マッピングアドレス格納手段と、表示制御手段とを具
備するものである。

そして、上記テクスチャデータ格納手段は、投影するた
めの画素情報を格納するものであり、上記入力制御手段
は、テクスチャデータ格納手段に対してテクスチャ平面
座標データを供給することにより画素情報の格納アドレ
スを指定するものであり、上記表示手段は、テクスチャ
データ格納手段から読出された画素情報を入力として図
形を可視的に表示するものであり、上記マッピングアド
レス生成手段は、描画指令データを入力としてディスプ
レイ平面座標データに対応するテクスチャ平面座標デー
タを生成するものであり、上記マッピングアドレス格納
手段は、ディスプレイ平面座標データに対応して生成さ
れたテクスチャ平面座標データを格納するとともに、指
定されたディスプレイ平面座標データに対応するマッピ
ングアドレスを画素情報読出しアドレスとしてテクスチ
ャデータ格納手段に供給するものであり、上記表示制御
手段は、表示手段の表示箇所アドレスに対応してナイス
プレイ平面座標データをマッピングアドレス格納手段に
供給するものである。

但し、上記テクスチャデータ格納手段としては、マッピ
ングされる画素情報を格納する領域と予め設定されてい
る複数の色情報を格納している領域とを有していること
が好ましい。

また、上記テクスチャデータ格納手段としては、画素情
報の書込みがスキャンライン単位でシーケンシャルに行
なわれるとともに、画素情報の読出しがマッピングアド
レス格納手段から供給されるマッピングアドレスに基い
てランダムに行なわれるものであることが好ましく、具
体的には、デュアルポートメモリ、或はダブルバッファ
であればよい。

また、上記マッピングアドレス格納手段としては、ディ
スプレイ平面座標データに対応して生成されたテクスチ
ャ平面座標データの書込みがランダムに行なわれるとと
もに、テクスチャ平面座標データの読出しが表示制御手
段から供給されるディスプレイ平面座標データに基いて
シーケンシャルに行なわれるものであることが好ましく
、具体的には、デュアルポートメモリであればよい。

さらに、上記マッピングアドレス生成手段としては、デ
ィスプレイ平面座標データに対応する奥行きデータを生
成し、奥行きデータに基く隠面処理が施されたテクスチ
ャ平面座標データを生成するものであることが好ましい
。

そして、投影するための画素情報としては、動画影像に
対応する画素情報であってもよい。

また、上記テクスチャデータ格納手段、および入力制御
手段が複数対設けられているとともに、マッピングアド
レス生成手段が、画素情報を読出すテクスチャデータ格
納手段を選択する選択データをも生成してマッピングア
ドレス格納手段に格納するものであることが一層好まし
い。

ざらに、上記マッピングアドレス格納手段から読出され
るマッピングアドレスデータが割当てられるカラールッ
クアップテーブルが設けられていることがより一層好ま
しい。

上記の目的を達成するための、この発明のテクスチャマ
ッピング方法は、描画コマンドデータに基づいてディス
プレイ平面座標データおよび各ディスプレイ平面座標デ
ータに対応してテクスチャデータ格納手段から色情報を
読出すためのテクスチャ平面座標データを生成するステ
ップと、マッピングアドレス格納手段の各ディスプレイ
平面座標データに基づいて定められるアドレスに該当す
るテクスチャ平面座標データを格納するステップと、表
示用の複数の色情報が予め所定領域に格納されているテ
クスチャデータ格納手段の残余の領域にビディオ画像デ
ータを格納するステップと、マッピングアドレス格納手
段から順次テクスチャ平面座標データを読出し、テクス
チャデータ格納手段の該当アドレスから色情報を読出し
て可視的に表示するステップとを含み、テクスチャデー
タのみが変化する場合には、変化するテクスチャデータ
をテクスチャデータ格納手段に格納するステップと、マ
ッピングアドレス格納手段から順次順次テクスチャ平面
座標データを読出し、テクスチャデータ格納手段の該当
アドレスから色情報を読出して可視的に表示するステッ
プとを反復する方法である。

〈作用〉 以上の構成のテクスチャマッピング装置であれば、描画
指令データを入力として、マッピングアドレス生成手段
において、ディスプレイ平面座標データに対応するテク
スチャ平面座標データを生成し、マッピングアドレス格
納手段に格納しておく。

この状態において、入力制御手段により、テクスチャデ
ータ格納手段に対してテクスチャ平面座標データを供給
して格納アドレスを指定した状態で、テクスチャデータ
格納手段に、投影するための画素情報を格納する。

そして、表示手段の表示箇所アドレスに対応して、表示
制御手段によりディスプレイ平面座標データをマッピン
グアドレス格納手段に供給すれば、マッピングアドレス
格納手段から対応するマッピングアドレスを読出して、
画素情報読出しアドレスとしてテクスチャデータ格納手
段に供給するので、テクスチャデータ格納手段から対応
する画素情報を読出して表示手段に供給することにより
、テクスチャマッピング処理が施された図形を表示する
ことができる。

さらに詳細に説明すれば、テクスチャアドレス格納手段
に対して、マッピング処理が施される図形に対応するア
ドレスデータを格納しておいて、テクスチャデータ格納
手段に格納された投影するための画像情報を読出すだけ
でテクスチャマッピング処理が施された図形の表示を行
なうことができ、投影するための画像情報に対しては何
ら演算を行なうことなく読出すだけでよいから、テクス
チャマッピング処理を著しく高速化することができる。

また、マッピング処理が施される図形に対応するアドレ
スデータについては、何ら変化を伴なわない場合には、
１回だけ演算を施すことにより算出しておけばよく、ま
た、何らかの変化を伴なう場合であっても、投影するた
めの画像情報と比較して変化速度を余り高速化しなくて
もよいので、テクスチャマッピング処理の高速化を損な
うことはない。

そして、上記テクスチャデータ格納手段が、マッピング
される画素情報を格納する領域と予め設定されている複
数の色情報を格納している領域とを有している場合には
、マッピングアドレスとして上記区分された領域のアド
レスを指定しておくだけでよく、テクスチャがマッピン
グされる領域のみならず、テクスチャがマッピングされ
ない領域についてもテクスチャデータ格納手段から画素
情報、色情報を読出すことによりマッピング処理が施さ
れた状態で可視的に表示することができる。

また、上記テクスチャデータ格納手段が、画素情報の書
込みがスキャンライン単位でシーケンシャルに行なわれ
るとともに、画素情報の読出しがマッピングアドレス格
納手段から供給されるマッピングアドレスに基いてラン
ダムに行なわれるものである場合には、テクスチャデー
タ格納手段に対する画素情報の書込み、および読出しを
スムーズに、かつ高速に行なわせることができ、全体と
してのテクスチャマッピング処理を高速化することがで
きる。具体的には、テクスチャデータ格納手段が、デュ
アルポートメモリ、或はダブルバッファであれば、上記
と同様の作用を達成することができる。

また、上記マッピングアドレス格納手段が、ディスプレ
イ平面座標データに対応して生成されたテクスチャ平面
座標データの書込みがランダムに行なわれるとともに、
テクスチャ平面座標データの読出しが表示制御手段から
供給されるディスプレイ平面座標データに基いてシーケ
ンシャルに行なわれるものである場合には、テクスチャ
アドレス格納手段に対するテクスチャ平面座標データの
書込み、および読出しをスムーズに、かつ高速に行なわ
せることができ、全体としてのテクスチャマッピング処
理を高速化することができる。具体的には、テクスチャ
アドレス格納手段が、デュアルポートメモリであれば、
上記と同様の作用を達成することができる。

さらに、上記マッピングアドレス生成手段が、ディスプ
レイ平面座標データに対応する奥行きデータを生成し、
奥行きデータに基く隠面処理が施されたテクスチャ平面
座標データを生成するものである場合には、隠面処理が
施された状態に対応するテクスチャマッピング処理を行
なうことができ、マッピング処理が施される図形が複数
存在する場合に何ら不自然さのないテクスチャマッピン
グ処理を達成することができる。

また、上記投影するための画素情報が、動画影像に対応
する画素情報である場合には、動画映像の変化に対応さ
せてリアルタイムのテクスチャマッピング処理を行なわ
せることができる。

さらに、上記テクスチャデータ格納手段、および入力制
御手段が複数対設けられているとともに、マッピングア
ドレス生成手段が、画素情報を読出すテクスチャデータ
格納手段を選択する選択データをも生成してマッピング
アドレス格納手段に格納するものである場合には、選択
データに基いてテクスチャデータ格納手段を選択するこ
とができ、任意の少なくとも１つのテクスチャデータ格
納手段に格納されている画素情報に基くテクスチャマッ
ピングを行なうことができる。

さらには、上記マッピングアドレス格納手段がら読出さ
れるマッピングアドレスデータが割当てられるカラール
ックアップテーブルが設けられている場合には、カラー
インデックス方式のシェーディング処理をも行なわせる
ことができ、例えば、マッピングされる図形の境界にエ
ツジを表示することもできる。

以上のテクスチャマッピング方法であれば、描画コマン
ドデータに基づいてディスプレイ平面座標データおよび
各ディスプレイ平面座標データに対応してテクスチャデ
ータ格納手段から色情報を読出すためのテクスチャ平面
座標データを生成して、マッピングアドレス格納手段の
各ディスプレイ平面座標データに基づいて定められるア
ドレスに該当するテクスチャ平面座標データを格納して
おき、さらに、表示用の複数の色情報が予め所定領域に
格納されているテクスチャデータ格納手段の残余の領域
にビディオ画像データを格納しておき、その後は、マッ
ピングアドレス格納手段から順次テクスチャ平面座標デ
ータを読出し、テクスチャデータ格納手段の該当アドレ
スから色情報を読出すだけで、所望の２次元図形を３次
元図形上に投影して表示することができる。

特に、テクスチャデータのみが変化する場合には、変化
するテクスチャデータをテクスチャデータ格納手段に格
納し、マッピングアドレス格納手段から順次順次テクス
チャ平面座標データを読出し、テクスチャデータ格納手
段の該当アドレスから色情報を読出すだけで、高速に変
化する２次元図形を３次元図形上に投影して表示するこ
とができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図はこの発明のテクスチャマッピング装置の一実施
例を示すブロック図であり、ホストプロセッサ（図示せ
ず）からの描画コマンドを入力としてディスプレイ平面
座標データ、およびディスプレイ平面座標データに対応
するテクスチャ平面座標データを生成するマッピングア
ドレス生成部（１）と、テクスチャ平面座標データを、
ディスプレイ平面座標データに対応させて格納するとと
もに、ディスプレイ平面座標データに対応するテクスチ
ャ平面座標データを読出すマッピングアドレス格納用の
デュアルポートメモリ（２）と、水平同期信号、および
垂直同期信号を入力としてテクスチャ平面座標データを
生成する入力制御部（３）と、入力制御部（３）におい
て生成されたテクスチャ平面座標データに対応させて、
アナログ−ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と略
称する）（５）によりディジタルデータに変換されたビ
ディオ画像データを格納するとともに、上記デュアルポ
ートメモリ（２）から読出されたテクスチャ平面座標デ
ータを読出し指定アドレスとして格納データを読出すマ
ッピングデータ格納用のデュアルポートメモリ（４）と
、デュアルポートメモリ（４）から読出されたデータが
ディジタル−アナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器と略
称する）（７）によりアナログデータに変換した状態で
入力され、テクスチャマッピング処理が施されたデータ
を可視的に表示するＣ　ＲＴ　（５）と、ＣＲＴ　（５
）に対して供給する同期信号に対応させてディスプレイ
平面座標データを生成し、デュアルポートメモリ（２）
に読出し指定アドレスとして供給するＣＲＴコントロー
ラ（８）とから構成されている。

尚、上記Ａ／Ｄ変換器（５）については、既にディジタ
ルデータ化されたビディオ画像データが供給されるよう
にしである場合には省略することができる。また、上記
デュアルポートメモリ（２）は、ランダムアクセスによ
るデータ書込みが行なわれるとともに、シーケンシャル
アクセスによるデータ読出しが行なわれるものであり、
上記デュアルポートメモリ（４）は、シーケンシャルア
クセスによるデータ書込みが行なわれるとともに、ラン
ダムアクセスによるデータ読出しが行なわれるものであ
る。そして、上記デュアルポートメモリ（２）には、テ
クスチャ平面座標データが格納され、上記デュアルポー
トメモリ（４）には、ビデイオ画像データの各画素に対
応する色データが格納される。

以上の構成のテクスチャマッピング装置の動作を第２図
を参照しながら詳細に説明する。

ホストプロセッサから描画コマンドデータがマッピング
アドレス生成部（１）に供給されることにより、ディス
プレイ平面座標データ、および対応するテクスチャ平面
座標データが生成され、デュアルポートメモリ（２）に
対してランダムアクセスによる書込みが行なわれる。即
ち、ビデイオ画像が貼付けられる図形領域（以下、テク
スチャ領域と略称する）Ｒ１に対応するテクスチャ平面
座標データを生成してデュアルポートメモリ（２）に格
納するとともに、残余の領域Ｒ２に対応するテクスチャ
平面座標データをも生成してデュアルポートメモリ（２
）に格納することができる。

第２図に基づいて具体的に説明すると、描画コマンドデ
ータにより上記両図影領域ＲＬ、Ｒ２が指定されている
とともに、上記図形領域Ｒ２に表示されるべきコツプの
形状および色彩（例えば白）と背景の色彩（例えば緑）
とが指定されている（第２図Ｃ参照）。

したがって、マッピングアドレス生成部（１）において
は、上記白色領域の各画素に対応してデュアルポートメ
モリ０におけるディスプレイ平面座標データｘｉｖ、ｙ
ｌｖおよび白の画素情報が格納されているテクスチャ平
面座標データｕｖ、ｖｗが生成され、上記ディスプレイ
平面座標データｘ　ｉｖ。

ｙｌｖに基づいて定まるデュアルポートメモリ（２）の
データ格納位置にテクスチャ平面座標データＵＷ。

ｖｖを格納する（第２図Ｂおよび第２図Ｂの要部を拡大
して示す第２図Ｃ参照）。また、上記緑色領域の各画素
に対応してディスプレイ平面座標データｘｉｇ、ｙｔｇ
および緑の画素情報が格納されているテクスチャ平面座
標データｕ　ｇｏ　Ｖ　ｇが生成され、上記ディスプレ
イ平面座標データｘｉｇ、ｙｌｇに基づいて定まるデュ
アルポートメモリ（刀のデータ格納位置にテクスチャ平
面座標データｕｇ、Ｖｇを格納する（第２図Ｂおよび第
２図Ｂの要部を拡大して示す第２図Ｃ参照）。さらに、
上記図形領域Ｒ１の各画素に対応してディスプレイ平面
座標データｘｉｔ、ｙｉｔおよびテクスチャを構成する
画素情報のテクスチャ平面座標データｕｉｔ、Ｖｊｔが
生成され、上記ディスプレイ平面座標データｘｉｔ。

ｙｔｔに基づいて定まるデュアルポートメモリ（２）の
データ格納位置にテクスチャ平面座標データｕ　ｔｔ。

ｖｉｔを格納する（第２図Ｂおよび第２図Ｂの要部を拡
大して示す第２図Ｃ参照）。尚、以上の説明において、
ディスプレイ平面座標データは画素毎に全て異なる値で
あるが、白色領域に対応して格納されるテクスチャ平面
座標データＵν、ＶＷは全て同一であるとともに、緑色
領域に対応して格納されるテクスチャ平面座標データｕ
ｇ、ｖｇも全て同一である。そして、図形領域Ｒ１に対
応して格納されるテクスチャ平面座標データｕＩｔ、ｖ
ｌｔは全て異なる値である。

また、水゛平同期信号、および垂直同期信号が供給され
る入力制御部（３）においてテクスチャ平面座標データ
ｕｊ、ｖｊが生成され、データ格納指定アドレスとして
デュアルポートメモリ（４）に供給されるので、Ａ／Ｄ
変換器（５）によりディジタル化されたビディオ画像デ
ータが上記データ格納指定アドレスに基いて順次書込ま
れる（第２図り参照）。

但し、第２図りに示すように、デュアルポートメモリ（
４）はビディオ画像データが書込まれる領域Ｒ３と、予
め表示可能な各種の色情報が書込まれている領域Ｒ４と
が存在しており、上記領域Ｒ３の色情報のみがビディオ
画像データにより変更される。

したがって、ＣＲＴコントローラ（８）からＣＲＴ（６
）に対して同期信号を供給することにより図形を可視的
に表示する場合には、上記同期信号に対応させてＣＲＴ
コントローラ（８）からディスプレイ平面座標データｘ
ｉ、ｙ１を読出し指定アドレスとしてデュアルポートメ
モリ（２）に供給することにより、予め格納されている
テクスチャ平面座標データｕｊ、ｖｊを読出して、読出
し指定アドレスとしてデュアルポートメモリ（４）に供
給する。そして、読出し指定アドレスが供給されたデュ
アルポートメモリ（４）からは、指定されたアドレスｕ
ｊ、ｖｊにおける画素情報、即ち色データが読出され、
Ｄ／Ａ変換器（７）によりアナログ化された状態でＣＲ
Ｔ　（６）に供給されるので、第２図Ｅに示すように、
ビディオ画像が貼付けられた状態の図形を可視的に表示
することができる。

以上の説明から明らかなように、ホストプロセッサから
供給される描画コマンドに基いて補間演算等を行なうの
は、マッピングアドレス生成部（１）のみであり、しか
も、ビディオ画像が貼付けられる図形が変化しない場合
には、１回必要な演算を行なうことにより得られたマッ
ピングアドレスをデュアルポートメモリ（２）に格納し
ておいて、デュアルポートメモリ（４）にシーケンシャ
ルアクセスにより書込まれた色データをマッピングアド
レスに対応させて読出すだけでよいから、所要時間が主
として書込み時間、および読出し時間のみとなり、テク
スチャマッピング処理を著しく高速化することができ、
かなり高速で変化するビディオ画像を何ら不都合なくテ
クスチャ領域に貼付けることができる。

また、ビディオ画像を貼付ける図形が変化する場合、例
えば、移動され、或は拡大、縮小される場合には、マッ
ピングアドレス生成部（１）において必要な演算を行な
うことにより新たなテクスチャ平面座標データを生成し
てデュアルポートメモリ（２）に書込むだけでよいから
、ビディオ画像を三次元動因形に貼付けることができる
とともに、この場合における処理時間をも短縮すること
ができる。

尚、以上にはビディオ画像を貼付ける場合についてのみ
説明したが、カメラ等により得られる画像についても同
様のテクスチャマッピング処理を行なわせることができ
、また、画像が動画像であっても、或は静止画像であっ
ても同様のテクスチャマッピング処理を行なわせること
ができる。

〈実施例２〉 第３図はテクスチャマッピング装置の他の実施例を示す
ブロック図であり、第１の実施例と異なる点は、デュア
ルポートメモリ（４）に代えてダブルバッファメモリ（
４ｄ）を採用した点のみである。

したがって、この実施例においては、Ａ／Ｄ変換器（５
）によりディジタルデータに変換されたビディオ画像デ
ータが一方のバッファメモリ（４ｄａ）に書込まれてい
る間に、デュアルポートメモリ（２）から読出されたテ
クスチャ平面座標データｕｊ、ｖｊを他方のバッフ７メ
モリ（４ｄｂ）に供給して該当箇所の画素情報、即ち色
データを読出し、ビディオ画像がマッピングされた状態
の図形をＣＲＴ　（６）により可視的に表示することが
できる。

〈実施例３〉 第４図はテクスチャマッピング装置のさらに他の実施例
を示すブロック図であり、第１の実施例と異なる点は、
マッピングアドレス生成部（１）においてディスプレイ
平面座標データ、および奥行き方向の座標データｚ１を
も生成し、生成されたデータが供給される隠面処理用の
デプスバッファ（９）からデュアルポートメモリ■に対
してデプスマスクを供給するようにした点のみである。

したがって、この実施例の場合には、テクスチャ領域に
おける隠面処理が行なわれていない図形データを描画す
べきことを指示する描画コマンドが供給されても、デプ
スバッファ（９）から供給されるデプスマスクにより、
例えば最も前側に対応するテクスチャ平面座標データの
みをデュアルポートメモリ（２）に書込むことができる
。そして、デュアルポートメモリ（２）に格納されたテ
クスチャ平面座標データは、隠面処理が施された状態に
なるので、隠面処理が施されたテクスチャ領域に対して
動画像、或は静止画像の貼付けを行なうことができる。

〈実施例４〉 第５図はテクスチャマッピング装置のさらに他の実施例
を示すブロック図であり、第３の実施例と異なる点は、
入力制御部（３）、Ａ／Ｄ変換器（５）、デュアルポー
トメモリ（４）を複数個互に並列に設けた点、およびデ
ュアルポートメモリ（２）に格納されるテクスチャ平面
座標データｔ（第６図参照）の上位２ビツトｔｕをデュ
アルポートメモリ選択データとした点のみである。ここ
でデュアルポートメモリ選択データは２ビツトであるか
ら第６図Ａ〜Ｄに示すように、最大医４個のデュアルポ
ートメモリ（４）を選択させることができる。但し、選
択されるデュアルポートメモリ（４）の数が増加した場
合には、デュアルポートメモリ選択データのビット数を
増加させればよい。

したがって、この実施例の場合には、各デュアルポート
メモリ（４）に対して互に異なる動画像を格納しておい
て、デュアルポートメモリ（２りに格納されているテク
スチャ平面座標データ毎に、何れのデュアルポートメモ
リ（４）を選択すべきかを指示するビットｔｕを与えて
おくことにより、テクスチャ領域の任意の箇所毎に互に
異なる動画像を貼付けることができる。具体的には、第
７図に示すように、テクスチャ領域が円柱Ｔｌおよび球
Ｔ２から構成されているとともに、円柱Ｔ１に対して自
動車の画像ＴＬＩを貼付け、球Ｔ２に対してハングブラ
イ・グーの画像Ｔ２１を貼付ける場合には、上記円柱Ｔ
Ｉおよび球Ｔ２が隠面処理されているので、ディスプレ
イ平面座標データが互に等しい画素に対しては何れかの
図形に対応するテクスチャ平面座標データのみがデュア
ルポートメモリ（２）に格納されることになる。そして
、隠面処理された各図形に対応するテクスチャ平面座標
データｔをデュアルポートメモリ（２）から読出して、
上位２ビツトｔｕにより指定されたデュアルポートメモ
リ（４）に対して、上位２ビツトｔｕを除く残余のビッ
トｔｄを読出し指定アドレスとして供給することにより
、各図形毎に任意の動画像を貼付けた状態でＣＲＴ　（
６）に可視的に表示することができる。

〈実施例５〉 第８図はテクスチャマッピング装置のさらに他の実施例
を示すブロック図であり、第４の実施例と異なる点は、
カラールックアップテーブルメモリ００）を設けた点、
およびテクスチャ平面座標データをカラールックアップ
テーブルメモリ（１０）の空間として割当てた点のみで
ある。

したがって、この実施例の場合には、テクスチャ平面座
標データに基いてカラールックアップテーブルメモリ（
１０）の内容を読出すことができ、カラーインデックス
方式のシェーディング処理が行なえることになる。そし
て、シェーディング処理が行なえる結果、動画像が貼付
けられる図形の境界にエツジ表示を行なわせることもで
きる。

第９図は上記マッピングアドレス生成部（１）の−例を
示すブロック図であり、２辺のＸ＋Ｙｒ　　ｚ値（ディ
スプレイ平面における３次元座標データ）。

ｕ、ｙ値（テクスチャ平面における２次元座標データ）
に対応する辺補間回路（１１）（１２）・・・（１５）
（２１）（２２）・・・（２５）と、上記辺補間回路（
１１）（１２）　（２１）（２２）から出力されるｘ、
ｙ値を入力とする線分補間回路（３１）と、上記辺補間
回路から出力されるｚ、ｕ。

ｙ値をそれぞれ人力とする線分補間回路（３２）　（３
３）（３４）と、描画コマンドデータを取込むための１
１０インターフエース（θｌ）と、辺選択処理等を行な
うプロセッサ（６２）と、メモリ（６３）とから構成さ
れている。

尚、上記各辺捕間回路、線分補間回路は、それぞれ除算
回路と、除算結果を累積加算する加算回路とから構成さ
れ、各補間処理を並行させて遂行することができるよう
にしている。

また、上記プロセッサ（６２）は、図示しない上位プロ
セッサから伝送された頂点データに基いて、辺補間動作
を行なうべき２辺を選択するものであり、上記線分補間
回路（３１）　（３２）から出力されるＸ。

ｙ、ｚ値データ、および上記線分補間回路（３３）（３
４）から出力されるＵ、Ｖ値データをデュアルポートメ
モリ（２）に供給するようにしている。

以上の構成のマッピングアドレス生成部（１）の動作は
次のとおりである。

先ず、プロセッサ（Ｂ２）において、伝送されてきた複
数個の頂点データに基いて、辺補間を行なうべき２辺の
始点、終点に対応する頂点データを選択し、各辺毎に１
対ずつの頂点データをそれぞれ辺補間回路（１１）　（
１２）　（１３）、辺補間回路（２１Ｎ２２）（２３）
に供給するとともに、テクスチャ平面における図形の、
上記頂点データに対応する頂点データを選択し、各辺毎
に１対ずつの頂点データをそれぞれ辺補間回路（１４）
　（１５）、辺補間回路（２４）（２５）に供給する。

また、１対の頂点データにより定まる辺の長さに基いて
辺補間を行なうべき分割数データを算出しく例えば、２
頂点間のＸ方向ビクセル数とＸ方向ピクセル数とを加算
した値に１を加算した数として算出し）、上記辺補間回
路（１１）（１２）・・・（１５）、辺補間回路（２１
）（２２）・・・（２５）に供給する。

次いで、上記両データが供給された各辺補間回路におい
ては、上記辺の長さ（両頂点に対応する６値の差）を分
割数データにより除算し、一方の頂点データに対して上
記除算値を順次累積的に加算することにより、辺補間デ
ータを得、対応する線分補間回路に供給する。

そして、上記線分補間回路（３１）においては、−対の
辺補間データに基いて、線分の長さを算出するとともに
、線分の長さに基いて線分補間を行なうべき分割数デー
タを算出しく例えば、２点間のＸ方向ビクセル数とＸ方
向ピクセル数とを大小比較し、大なる方のビクセル数を
選択し）、上記線分の各座標軸方向の始終点の差を分割
数データにより除算し、一方の端点データに対して上記
除算値を順次累積的に加算することにより、線分補間デ
ータを得、デュアルポートメモリ（２）に供給する。

また、残余の線分補間回路においては、端点に対応する
値の差を、上記線分補間回路（３１）において算出され
た分割数データにより除算し、一方の端点データに対し
て上記除算値を順次累積的に加算することにより、線分
補間データを得る。そして、線分補間回路（３２）から
の線分補間データを２値として、線分補間回路（３３）
　（３４）からの線分補間データをＵ、Ｖ値としてデュ
アルポートメモリ（２）に供給する。

即ち、線分補間回路（３１）（３２）により得られたデ
ィスプレイ平面上の各画素座標に対応させて線分補間回
路（３３）　（３４）によりテクスチャ平面座標データ
を得、デュアルポートメモリ（２に対してｕ、　　ｖ値
データを書込むことができる。

以上の説明から明らかなように、２辺の直線補間を行な
うとともに、得られた線分を直線補間することによりテ
クスチャ原図とディスプレイ平面における図形との対応
をとっているので、ディスプレイ面上におけるマッピン
グ領域がバタフライ而であっても、テクスチャ原図を確
実に貼付けることができる。

また、上記の説明から明らかなように、テクスチャ面上
においてオーバーラツプさせて描画を行なう部分が発生
する可能性がかなり高いのであるが、直線補間動作は１
回除算を行なった後は単純に累積加算を行なわせるのみ
であるから、補間回路をハードウェアにより構成するこ
とにより、マトリクス変換を行なう場合と比較して、全
体としての処理時間を短縮することができる。

第１θ図はマッピングアドレス生成部（１）の動作を説
明する図であり、ディスプレイ平面における４頂点のｘ
、ｙ座標データが与えられた場合に（３頂点の場合にも
同様に適用することができるが、詳細は省略する）、最
も短い辺Ｈ１を得（例えば、対応する２頂点同士のＸ座
標値の差とｙ座標値の差とを加算した値が最も小さい辺
を最も短い辺とし）、上記辺に隣合う辺Ｈ２，Ｈ３を２
辺として選択する。また、テクスチャ平面においては、
上記２辺に対応する２辺を選択する。

このように２辺を選択することにより、描画する画素数
を少なくすることができる。さらに詳細に説明すれば、
例えば、第１１図Ａに示すように、四角形のデータ構造
を有していながら直角二等辺三角形に近似される形状（
最も長い辺が２Ｌドツト、上記辺、および上記辺から最
も離れた頂点までがＬドツト）を有している場合を考え
れば、最も短い辺、および対向する辺とを選択した場合
には、第１１図Ｂに示すように、上記図形が２Ｌ本の線
分に分解される。逆に他の２辺を選択した場合にも、第
１１図Ｃに示すように、２Ｌ本の線分に分解される。し
かし、第１１図Ｂの場合には、２Ｌ本の線分の長さがＬ
〜２Ｌドツトの範囲であり、描画ドツト数が３Ｌ２とな
るのに対して、第１１図Ｃの場合には、全ての線分の長
さがＬドツトであり、描画ドツト数が２Ｌ２となるので
あり、描画ドツト数をＬ２だけ減少させることができる
。

上記のようにして選択された２辺に基いて、直線補間を
行なうための分割数を決定する。

この動作は次のとおりである。

第１２図Ａに示すように２辺が選択された場合において
、各辺の端点間に存在するＸ方向のドツト数Δｘｉ、Δ
Ｘ　２　、Ｘ方向のドツト数△ｙｔ、Δｙ２を算出し、
各辺のドツト数（１Δｘ１１＋１Δｙ１１＋１と１△ｘ
２１＋Ｉ△ｙ２１＋１）を比較し、多い方のドツト数を
直線補間のための分割数として選択する。

上記のように分割数を選択すれば、第９図Ｂに示すよう
に、長い方の辺については、辺が通過する全ての画素が
分解される線分の端点になり、逆に短い方の辺について
は、第９図Ｃに示すように、辺が通過する全ての画素が
、分解される１本以上の線分の端点になる。したがって
、分解されて生ずる全ての線分は互に１画素以上離れる
ことのない状態となり、マッピング欠落画素の発生を確
実に防止することができる。

また、テクスチャ平面における２辺の直線捕間を行なう
場合の分割数として上記分割数をそのまま使用するので
、テクスチャ原図のサイズによっては分解されて生ずる
全ての線分のうち少なくとも一部が、互に２画素以上離
れる状態になる可能性があるが、最終的に可視的表示が
行なわれるのはディスプレイ平面上の図形であるから、
特に不都合はない。

上記のようにして対向する２辺の直線補間が行なわれた
後は、直線補間データに基いて定まる線分に対する直線
補間を行なう。

この場合には、ディスプレイ平面における線分の長さに
基いて分割数を算出し、この分割数に基いてディスプレ
イ平面上の線分、およびテクスチャ平面上の線分の直線
補間を行なう。

したがって、ディスプレイ平面上における直線補間によ
り得られる画素データは、ドツトの欠落が全くない状態
になる。他方、テクスチャ平面上における直線補間によ
り得られる画素データは、線分の長さによってはドツト
の欠落が発生した状態になることが考えられるのである
が、可視的に表示されるのはディスプレイ平面における
直線補間により得られる画素のみであるから、上記ドツ
トの欠落が発生しても特に不都合はない。

但し、直線のような図形については、点線状に表示され
るという不都合が生ずるので、このような不都合をも解
消する場合には、第１３図に示すように、直線補間によ
り得られた画素を中心とする所定範囲の画素の平滑化処
理を行なった後、ディスプレイ平面上に投影すればよい
。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、第３の実施例から第５の実施例においてデュアルポー
トメモリに代えてダブルバッファを使用することが可能
である他、多少のテクスチャマッピング処理速度の低下
を許容できる場合には、マッピングアドレス格納用のメ
モリ、およびテクスチャデータ格納用のメモリとして上
記実施例のメモリと異なる書込み、読出し機能を有する
メモリを使用することが可能であり、さらに、大部分の
処理をプロセッサにより行なわせるようにしたテクスチ
ャアドレス生成部（１）を使用することが可能である他
、ＣＲＴ　（６）以外の表示装置を使用することが可能
であり、その他この発明の要旨を変更しない範囲内にお
いて、種々の設計変更を施すことが可能である。

〈発明の効果〉 以上のように第１の発明は、ディスプレイ平面座標デー
タに対応するテクスチャ平面座標データをテクスチャア
ドレス格納手段に格納しておくとともに、貼付ける画素
情報をテクスチャデータ格納手段に格納しておき、テク
スチャアドレス格納手段から読出されるテクスチャ平面
座標データに基いてテクスチャデータ格納手段の該当ア
ドレスにおける画素情報を読出して直接表示させること
によりテクスチャマッピング処理が施された図形を可視
的に表示するようにしているので、テクスチャ平面座標
データを得るための演算さえ行なわれていれば、テクス
チャデータ格納手段から該当する画素情報を読出すだけ
でテクスチャが貼付けられた図形を表示することができ
、テクスチャマッピング処理の高速化、ひいては、動画
像をテクスチャとするテクスチャマッピング処理をリア
ルタイムで達成することができるという特有の効果を奏
する。

第２の発明は、マッピングアドレスとして区分された領
域のアドレスを指定しておくだけでよく、テクスチャが
マッピングされる領域のみならず、テクスチャがマッピ
ングされない領域についてもテクスチャデータ格納手段
から画素情報、色情報を読出すことによりマッピング処
理が施された状態で可視的に表示することができるとい
う特有の効果を奏する。

第３の発明は、テクスチャデータ格納手段に対する画素
情報の書込み、および読出しをスムーズに、かつ高速に
行なわせることができ、全体としてのテクスチャマッピ
ング処理を高速化することができるという特有の効果を
奏する。

第４の発明も、テクスチャデータ格納手段に対する画素
情報の書込み、および読出しをスムーズに、かつ高速に
行なわせることができ、全体としてのテクスチャマッピ
ング処理を高速化することができるという特有の効果を
奏する。

第５の発明は、テクスチャアドレス格納手段に対するテ
クスチャ平面座標データの書込み、および読出しをスム
ーズに、かつ高速に行なわせることができ、全体として
のテクスチャマッピング処理を高速化することができる
という特有の効果を奏する。

第６の発明も、テクスチャアドレス格納手段に対するテ
クスチャ平面座標データの書込み、および読出しをスム
ーズに、かつ高速に行なわせることができ、全体として
のテクスチャマッピング処理を高速化することができる
という特有の効果を奏する。

第７の発明は、隠面処理が施された状態に対応するテク
スチャマッピング処理を行なうので、マッピング処理が
施される図形が複数存在する場合に何ら不自然さのない
テクスチャマッピング処理を達成することができるとい
う特有の効果を奏する。

第８の発明は、動画映像の変化に対応させてリアルタイ
ムのテクスチャマッピング処理を行なわせることができ
るという特有の効果を奏する。

第９の発明は、選択データに基いてテクスチャデータ格
納手段を選択することにより、任意の少なくとも１つの
テクスチャデータ格納手段に格納されている画素情報に
基くテクスチャマッピングを行なうことができるという
特有の効果を奏する。

第１０の発明は、カラーインデックス方式のシェーディ
ング処理をも行なわせることができるという特有の効果
を奏する。

第１１の発明は、テクスチャ平面座標データを得るため
の演算さえ行なわれていれば、テクスチャデータ格納手
段から該当する画素情報を読出すだけでテクスチャが貼
付けられた図形を表示することができ、テクスチャマッ
ピング処理の高速化、ひいては、動画像をテクスチャと
するテクスチャマッピング処理をリアルタイムで達成す
ることができるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のテクスチャマッピング装置の一実施
例を示すブロック図、 第２図Ａ−Ｅはテクスチャマッピング処理を説明する概
略図、 第３図はテクスチャマッピング装置の他の実施例を示す
ブロック図、 第４図および第５図はそれぞれテクスチャマッピング装
置のさらに他の実施例を示すブロック図、第６図はテク
スチャ平面座標データとデュアルポートメモリ選択デー
タとの関係を説明する図、第７図は第５図の実施例によ
るテクスチャマッピング処理を説明する概略図、 第８図はテクスチャマッピング装置のさらに他の実施例
を示すブロック図、 第９図はマッピングアドレス生成部の一例を示すブロッ
ク図、 第１Ｏ図から第１３図はそれぞれテクスチャアドレス生
成動作を説明する図。 （１）・・・マッピングアドレス生成部、（２・・・マ
ッピングアドレス格納用のデュアルポートメモリ、 （３）・・・入力制御部、 （４）・・・マッピングデータ格納用のデュアルポート
メモリ、（４ｄ）・・・ダブルバッファメモリ、（６）
・・・ＣＲＴ、（８）・・・ＣＲＴコントローラ、（９
）・・・デプスバッファ、 （１０）・・・カラールックアップテーブルメモリ特許
出願人　　ダイキン工業株式会社 代　　理　　人　　　弁理士　　津　　川　　友　　土
弟１図 第２図−１ （Ａ）　　　　　　　　　（Ｂ） 第２図−２ （Ｃ） （Ｄ）　　　　　　　　　（Ｅ） 第３図 第６図 第７図 第８図 第１０図 −ζＱ７一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、投影するための画素情報を格納するテ クスチャデータ格納手段と、テクスチャ データ格納手段に対してテクスチャ平面 座標データを供給することにより画素情 報の格納アドレスを指定する入力制御手 段と、テクスチャデータ格納手段から読 出された画素情報を入力とする表示手段 と、描画指令データを入力としてディス プレイ平面座標データに対応するテクス チャ平面座標データを生成するマッピン グアドレス生成手段と、ディスプレイ平 面座標データに対応して生成されたテク スチャ平面座標データを格納するととも に、指定されたディスプレイ平面座標デ ータに対応するマッピングアドレスを画 素情報読出しアドレスとしてテクスチャ データ格納手段に供給するマッピングア ドレス格納手段と、表示手段の表示箇所 アドレスに対応してディスプレイ平面座 標データをマッピングアドレス格納手段 に供給する表示制御手段とを具備するこ とを特徴とするテクスチャマッピング装 置。 ２、テクスチャデータ格納手段が、マッピ ングされる画素情報を格納する領域と予 め設定されている複数の色情報を格納し ている領域とを有している上記特許請求 の範囲第１項記載のテクスチャマッピン グ装置。 ３、テクスチャデータ格納手段が、画素情 報の書込みがスキャンライン単位でシー ケンシャルに行なわれるとともに、画素 情報の読出しがマッピングアドレス格納 手段から供給されるマッピングアドレス に基いてランダムに行なわれるものであ る上記特許請求の範囲第１項記載のテク スチャマッピング装置。 ４、テクスチャデータ格納手段が、デュア ルポートメモリ、或はダブルバッファで ある上記特許請求の範囲第２項記載のテ クスチャマッピング装置。 ５、マッピングアドレス格納手段が、ディ スプレイ平面座標データに対応して生成 されたテクスチャ平面座標データの書込 みがランダムに行なわれるとともに、テ クスチャ平面座標データの読出しが表示 制御手段から供給されるディスプレイ平 面座標データに基いてシーケンシャルに 行なわれるものである上記特許請求の範 囲第１項記載のテクスチャマッピング装 置。 ６、マッピングアドレス格納手段が、デュ アルポートメモリである上記特許請求の 範囲第４項記載のテクスチャマッピング 装置。 ７、マッピングアドレス生成手段が、ディ スプレイ平面座標データに対応する奥行 きデータを生成し、奥行きデータに基く 隠面処理が施されたテクスチャ平面座標 データを生成するものである上記特許請 求の範囲第１項記載のテクスチャマッピ ング装置。 ８、投影するための画素情報が、動画影像 に対応する画素情報である上記特許請求 の範囲第１項記載のテクスチャマッピン グ装置。 ９、テクスチャデータ格納手段、および入 力制御手段が複数対設けられているとと もに、マッピングアドレス生成手段が、 画素情報を読出すテクスチャデータ格納 手段を選択する選択データをも生成して マッピングアドレス格納手段に格納する ものである上記特許請求の範囲第１項記 載のテクスチャマッピング装置。 １０、マッピングアドレス格納手段から読出されるマッ
   ピングアドレスデータが割当 てられるカラールックアップテーブルが 設けられている上記特許請求の範囲第１ 項記載のテクスチャマッピング装置。 １１、描画コマンドデータに基づいてディスプレイ平面
   座標データおよび各ディスプ レイ平面座標データに対応してテクスチ ャデータ格納手段から色情報を読出すた めのテクスチャ平面座標データを生成す るステップと、マッピングアドレス格納 手段の各ディスプレイ平面座標データに 基づいて定められるアドレスに該当する テクスチャ平面座標データを格納するス テップと、表示用の複数の色情報が予め 所定領域に格納されているテクスチャデ　 ータ格納手段の残余の領域にビディオ画 像データを格納するステップと、マッピ　 ングアドレス格納手段から順次テクスチ ャ平面座標データを読出し、テクスチャ データ格納手段の該当アドレスから色情 報を読出して可視的に表示するステップ　 とを含み、テクスチャデータのみが変化 する場合には、変化するテクスチャデー タをテクスチャデータ格納手段に格納す るステップと、マッピングアドレス格納 手段から順次順次テクスチャ平面座標デ ータを読出し、テクスチャデータ格納手 段の該当アドレスから色情報を読出して 可視的に表示するステップとを反復する ことを特徴とするテクスチャマッピング 方法。