JPH01223580A - Method for displaying three-dimensional graphic - Google Patents
Method for displaying three-dimensional graphicInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、三次元表示に際しての隠面消去処理、特に三
次元画像に等高線等の線分を隠面消去処理により重ねて
表示する場合に好適な三次元図形表示方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to hidden surface removal processing during three-dimensional display, particularly when line segments such as contour lines are displayed overlappingly on a three-dimensional image by hidden surface removal processing. The present invention relates to a suitable three-dimensional graphic display method.
従来の三次元画像表示に際しての隠面消去処理例には、
「三次元グラフィックシステムズの開発」(PIXEL
、1984年3月号、P、116〜P、122、伊藤著
)がある。この従来例は、三次元画像をポリコン分割(
いわゆるパッチ分割)し、このポリコン分割のもとて画
像処理を行い、隠面消去処理を行わせるものである。Examples of hidden surface removal processing when displaying conventional three-dimensional images include:
“Development of three-dimensional graphic systems” (PIXEL)
, March 1984 issue, P, 116-P, 122, by Ito). In this conventional example, a three-dimensional image is divided into polygons (
(so-called patch division), image processing is performed based on this polygon division, and hidden surface removal processing is performed.
第3図はポリコン処理の例を示すもので、同図(a)に
示した円柱20に線分(等高線)21を重ねて表示する
場合、同図(b)に示すようにまず、円柱20はパッチ
面23〜28と呼ばれる小平面、線分21は線分30〜
35にそれぞれ近似定義される。但しこの図では円柱を
六角柱で近似しているが、実際はn > 1なるn面柱
近似をして処理される。FIG. 3 shows an example of polycon processing. When displaying a line segment (contour line) 21 superimposed on the cylinder 20 shown in FIG. 3(a), first, as shown in FIG. is a small plane called patch plane 23 to 28, and line segment 21 is a small plane called patch plane 23 to 28, and line segment 30 to
35, respectively. However, in this figure, the cylinder is approximated by a hexagonal prism, but in reality, processing is performed by approximating it to an n-sided prism where n>1.
次に、隠面消去処理というのは、重ね合わせる図形相互
の各点について、奥行情報相互の大小を比較し、視界に
近い方の画素を残し、遠い方の画素を消去するというも
のである。こうして、重ね合わせの部分については、手
前の画素のみが表示される。Next, the hidden surface removal process compares the depth information of each point of the figures to be superimposed, leaving the pixels that are closer to the field of view, and erasing the pixels that are farther away. In this way, for the overlapping portion, only the pixels in the front are displayed.
上記従来例は、一般的な図形相互に重なりによる隠面消
去処理の例で述べた。一方、三次元図形に対して等直線
等の円を描かせる場合があるが、この等直線を前述の従
来例を使用して処理するには、第4図に示す処理方法が
考えられる。The above conventional example has been described as an example of hidden surface removal processing using general figures that overlap each other. On the other hand, there are cases in which circles such as equal straight lines are drawn on a three-dimensional figure, and in order to process these equal straight lines using the conventional example described above, the processing method shown in FIG. 4 can be considered.
第4図において、先ずZバッファメモリから三次元図形
の各点毎に次々に各点毎の奥行き情報(Z、)を読出す
(ステップ100)。一方、等直線についても一種のパ
ッチ分割的手法により線分分割され、その各線分の端点
のみが与えられている。そこで各線分毎に与えられる二
つの端点から前記三次元図形の各点対応に直線補間を行
い、三次元図形の各点対応の補間線分用奥行き情報(Z
n)を求める(ステップ101)。In FIG. 4, first, depth information (Z, ) for each point of a three-dimensional figure is read out one after another from the Z buffer memory (step 100). On the other hand, the equal straight lines are also divided into line segments using a type of patch division method, and only the end points of each line segment are given. Therefore, linear interpolation is performed from the two end points given for each line segment to each point of the three-dimensional figure, and depth information for the interpolated line segment (Z
n) is determined (step 101).
次に、各点毎に、対応するZoとZnとの大小比較を行
う。zo)znであれば、Zoが手前であるとして三次
元図面の情報が選ばれ、逆に等直線奥行き情報2゜は捨
てる。このときは、三次元図形の当該zo対応座標を表
示する。一方、z o < z nであれば、Znが手
前にあるとして、Zn対応の等直線座標を表示する。こ
の場合、フレームメモリ上には、Zn対応の等直線座標
の表示情報を、z。Next, for each point, a comparison is made between the corresponding Zo and Zn. If zo)zn, the three-dimensional drawing information is selected because Zo is in the foreground, and conversely, the isolinear depth information 2° is discarded. At this time, the corresponding zo coordinates of the three-dimensional figure are displayed. On the other hand, if z o < z n, it is assumed that Zn is in the foreground, and isolinear coordinates corresponding to Zn are displayed. In this case, display information of isolinear coordinates corresponding to Zn is stored on the frame memory as z.
対応の三次元図面の画素に代わって書き込ませておくこ
とが必要である(ステップ103)。It is necessary to write in place of the pixels of the corresponding three-dimensional drawing (step 103).
しかし、以上は理想的な処理であって、実際上は、正確
な隠面処理がむつかしい。その第1の理由は、画像処理
プロセッサの容量の問題であり、第2の理由は、zバツ
ファへ格納する奥行情報処理に浮動小数点演算を行う必
要があるが、これは処理速度の低下及びハードウェアの
増加の問題を生じ、現実には採用しにくく、従って演算
誤差が入りやすいという点である。このために誤差が生
じると、第3図(C)に示すように、隠面処理した等高
線表示を行った場合、パッチ面上に実線で表示すべき等
直線に欠落が生じ破線表示(A)となったり、全く表示
がでない部分(B)が生ずることがある。However, the above processing is ideal, and in practice, accurate hidden surface processing is difficult. The first reason is the capacity of the image processing processor, and the second reason is that it is necessary to perform floating point operations to process depth information stored in the z buffer, which reduces processing speed and However, this method is difficult to employ in practice, and calculation errors are likely to occur. If this causes an error, as shown in Figure 3 (C), when contour lines with hidden surface processing are displayed, the isolines that should be displayed as solid lines on the patch surface are missing and are displayed as broken lines (A). , or there may be a portion (B) that is not displayed at all.
本発明の目的は、簡単な処理により、前記の様なパッチ
面上に貼りついている線分を表示誤差なしに正常に表示
させることのできる三次元図形表示方法を提供するにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a three-dimensional graphic display method that can properly display line segments stuck on a patch surface as described above without any display errors through simple processing.
上記の目的は、三次元線分を隠面消去表示させる際に、
グラフィックプロセッサによる演算精度及び、zバツフ
ァメモリの精度を吸収できる程度の2値増分を設定し、
この増分を算出した等直線の各2値に加算したのち隠面
消去処理を行うことにより、達成される。The purpose of the above is to display three-dimensional line segments with hidden surfaces removed.
Set a binary increment that can absorb the calculation accuracy of the graphics processor and the accuracy of the z buffer memory,
This is achieved by adding this increment to each binary value of the calculated isoline and then performing hidden surface removal processing.
オペレータは、Z値の増分を適当な入力手段から適宜設
定する。これにより、目的とする等直線を容易に前面へ
出して実線で表示でき、しかもこのために必要な演算は
簡単な加算のみであるから、従来のハート手段を用いて
も処理速度の問題を生じない。The operator appropriately sets the increment of the Z value using an appropriate input means. As a result, the desired isoline can be easily brought to the foreground and displayed as a solid line, and since the calculation required for this is only a simple addition, there is no problem in processing speed even when using conventional heart means. do not have.
以下、本発明の一実施例を説明する。第2図は本発明の
方法を適用するシステムの構成例を示しており、システ
ム全体を制御する中央処理装置1には、システムパス2
を介して、図形データ200を記憶するセグメントバッ
ファ、図形の座標変換。An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 2 shows an example of the configuration of a system to which the method of the present invention is applied. The central processing unit 1 that controls the entire system includes a system path 2.
A segment buffer that stores the graphic data 200 and coordinate transformation of the graphic.
クリッピング、隠面消去処理等を行うグラフィックプロ
セッサ4.キーボード10.ダイヤル11゜タブレット
12等の入出力機器の制御を行う入出力コントローラ9
、本発明になる隠面消去処理を行うための制御情報を格
納するメモリ300が接続されている。またグラフィッ
クプロセッサ4には、グラフィックバス5を介して、デ
イスプレィ8の画面と1対1に対応し色情報を記憶する
フレームメモリ6と、現在表示されている図形の2値(
奥行値)を記憶するzバツファメモリ7とが接続されて
いる。Graphics processor that performs clipping, hidden surface removal processing, etc. 4. Keyboard 10. Dial 11° Input/output controller 9 that controls input/output devices such as tablet 12
, a memory 300 that stores control information for performing hidden surface removal processing according to the present invention is connected. The graphic processor 4 also has a frame memory 6 that stores color information in one-to-one correspondence with the screen of a display 8, and a binary value (
A z-buffer memory 7 for storing depth values) is connected thereto.
゛ 第1図は、本発明の方法の一実施例を示す処理のフ
ローチャートで、グラフィックプロセッサ4により実行
される。同図において、まずグラフィックプロセッサ4
は、中央処理装置1からの表示起動命令を受は取ると、
セグメントバッファ3から図形データ200を読み込み
、zバツファメモリ7を用いて、第4図に示した通常の
隠面消去処理を行い、フレームメモリ6に急情報を書き
込み、デイスプレィ8に図形を表示する。この一連の表
示処理500が終了すると、グラフィックプロセッサ4
は制御情報が格納されているメモリ300の内容を取り
込み、ΔZ有効/無効フラグ301を調べてΔZ値の有
効/無効の伴走を行う(ステップ400)。フラグ30
1が無効であれば処理はステップ400で止まっている
。このとき、オペレータがデイスプレィ8に表示された
図形を見て、線分図形(等直線)を視点方向に引き出す
かどうかを判断し、視点方向に引き出したいときは、ダ
イヤル11を操作する。入出力コントローラはダイヤル
11からの入力を検出し、それをメモリ300のΔ2に
書き込み、Δ2有効/無効フラグ301を有効と設定す
る。そうするとグラフィックプロセッサ4は、ステップ
400でΔ2有効/無効フラグ301が有効になったこ
とを検出してステップ401へ進み、ここでΔz304
、およびあらかじめ中央処理装置1により設定されてい
るセグメントバッファ3の奥行開始アドレス302、実
行終了アドレス303を取り込み、ステップ402でΔ
2有効/無効フラグ301を無効に変更し、以下の三次
元図形表示処理を開始する。1 is a flowchart of a process illustrating an embodiment of the method of the present invention, which is executed by the graphics processor 4. In the figure, first, the graphics processor 4
When receiving the display start command from the central processing unit 1,
The graphic data 200 is read from the segment buffer 3, the normal hidden surface erasing process shown in FIG. When this series of display processing 500 is completed, the graphics processor 4
takes in the contents of the memory 300 in which control information is stored, checks the ΔZ valid/invalid flag 301, and carries out validation/invalidation of the ΔZ value (step 400). flag 30
If 1 is invalid, the process stops at step 400. At this time, the operator looks at the figure displayed on the display 8 and determines whether or not to draw the line segment figure (equiline) toward the viewpoint, and operates the dial 11 if he or she wishes to draw it toward the viewpoint. The input/output controller detects the input from the dial 11, writes it into Δ2 of the memory 300, and sets the Δ2 valid/invalid flag 301 to valid. Then, the graphic processor 4 detects that the Δ2 valid/invalid flag 301 has become valid in step 400 and proceeds to step 401, where the Δz304
, and the depth start address 302 and execution end address 303 of the segment buffer 3 that have been set in advance by the central processing unit 1, and in step 402, Δ
2. The valid/invalid flag 301 is changed to invalid, and the following three-dimensional figure display process is started.
まず、ステップ403では、実行開始アドレス302の
図形データをセグメントバッファ3より取り込み、ステ
ップ404でデイスプレィ8上の座標系に座標変換する
。次にステップ405でこの図形が表示される部分のz
バツファメモリ7の2値(Zo)を読み出し、さらにス
テップ406で図形を構成する画素のZ値(Zn)を図
形の頂点座標から補間計算する。次にステップ407で
線分図形であるかどうかの判定を行い、線分図形である
と判定された場合は、ステップ409で線分図形のz、
lをΔz304だけ視点方向に引き出した2値(zn+
Δ2)を求め、これを用いてステップ410でZバッフ
ァメモリのZOと比較し、ステップ411で線分図形の
Z値(zn+Δ2)の方が手前にあると判定された場合
、その線分の2値であるzn3zバッファメモリ7に書
き込むと同時に、線分図形の色情報をフレームメモリ6
に書き ・込み、線分図形を表示していく。線分以外の
図形(面図形)であればステップ408へ進み、図形の
Znとzバツファメモリ7のZoと比較し、ステップ4
11へ進む。ステップ412では、次の図形データのア
ドレスを求め、そのアドレスが実行終了アドレス303
と一致したかどうか判定し、一致していなければステッ
プ403へ戻り、同様にして図形データの表示処理を行
う。一致していれば5TARTへ戻る。First, in step 403, the graphic data at the execution start address 302 is fetched from the segment buffer 3, and in step 404, the coordinates are converted to the coordinate system on the display 8. Next, in step 405, z of the part where this figure is displayed
The binary value (Zo) of the buffer memory 7 is read out, and further, in step 406, the Z value (Zn) of the pixels constituting the figure is calculated by interpolation from the vertex coordinates of the figure. Next, in step 407, it is determined whether or not it is a line segment figure. If it is determined that it is a line segment figure, in step 409, the z,
Binary value (zn+
Δ2) is calculated and compared with ZO in the Z buffer memory in step 410 using this. If it is determined in step 411 that the Z value (zn+Δ2) of the line segment figure is closer, the line segment 2 At the same time, the color information of the line segment figure is written to the frame memory 6.
Write and write, and display the line segment shape. If it is a figure other than a line segment (area figure), the process proceeds to step 408, where Zn of the figure is compared with Zo of the z buffer memory 7, and step 4
Proceed to 11. In step 412, the address of the next figure data is determined and the address is the execution end address 303.
It is determined whether they match, and if they do not match, the process returns to step 403 and similarly displays the graphic data. If they match, return to 5TART.
以上の処理を、グラフィックプロセッサ4は、中央処理
装置1からの新たな表示起動命令が来るまで繰り返し実
行する。The graphic processor 4 repeatedly executes the above processing until a new display activation command is received from the central processing unit 1.
本発明によれば、中央処理装置の介在なしに、オペレー
タがダイヤル等の入力装置を使用し、任意のΔ2値を指
定することにより、線分図形の表示を視点方向に対して
前後に移動することが可能となり、面に貼りついた線分
を正常にかつ高速に表示することが可能となる。According to the present invention, an operator uses an input device such as a dial to specify an arbitrary Δ2 value, without the intervention of a central processing unit, thereby moving the display of a line segment figure back and forth in the viewpoint direction. This makes it possible to display line segments stuck on a surface normally and at high speed.
第1図は本発明の方法の一実施例を示す表示処理のフロ
ーチャート、第2図は本発明の方法を適用するシステム
例を示すブロック図、第3図は三次元図形の図形データ
例とその表示法の説明図、第4図は一般的な隠面消去処
理方法を示すフローチャートである。
4・・・グラフィックプロセッサ、7・・・zバツファ
メモリ、300・・・制御情報メモリ、301・・・Δ
2有効/無効フラグ、302・・・奥行開始アドレス、
303・・・実行終了アドレス、304・・・増分。FIG. 1 is a flowchart of display processing showing an embodiment of the method of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of a system to which the method of the present invention is applied, and FIG. 3 is an example of graphic data of a three-dimensional figure and its FIG. 4, which is an explanatory diagram of the display method, is a flowchart showing a general hidden surface removal processing method. 4...Graphic processor, 7...z buffer memory, 300...control information memory, 301...Δ
2 valid/invalid flag, 302... depth start address,
303... Execution end address, 304... Increment.
Claims (1)
、新しく表示する図形の奥行座標値とを比較し、視点に
より近い方の奥行座標値を有する図形データの奥行座標
値をzバツファへ格納してこれを表示するところの、隠
面消去処理を行う三次元図形表示方法において、増分処
理を行うよう指定された図形に対しては、当該図形の各
点の奥行座標値に、与えられた一定の増分値を加算した
のち、表示中図形の奥行座標値と比較して隠面消去処理
を行うことを特徴とする三次元図形表示方法。 2、前記一定の増分値を、オペレータが外部より設定可
能な手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の三次元図形表示方法。1. Compare the depth coordinate value of the currently displayed figure stored in the z-buffer with the depth coordinate value of the newly displayed figure, and store the depth coordinate value of the figure data having the depth coordinate value closer to the viewpoint in the z-buffer. In the three-dimensional figure display method that performs hidden surface removal processing, for figures specified to perform incremental processing, the depth coordinate value of each point of the figure is A method for displaying a three-dimensional figure, characterized in that, after adding an increment value, hidden surface removal processing is performed by comparing the added value with the depth coordinate value of the figure being displayed. 2. Claim 1, characterized in that means is provided that allows an operator to set the constant increment value from the outside.
Three-dimensional figure display method described in Section 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4757188A JPH01223580A (en) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | Method for displaying three-dimensional graphic |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4757188A JPH01223580A (en) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | Method for displaying three-dimensional graphic |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01223580A true JPH01223580A (en) | 1989-09-06 |
Family
ID=12778924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4757188A Pending JPH01223580A (en) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | Method for displaying three-dimensional graphic |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01223580A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03100892U (en) * | 1990-01-31 | 1991-10-22 |
-
1988
- 1988-03-02 JP JP4757188A patent/JPH01223580A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03100892U (en) * | 1990-01-31 | 1991-10-22 |
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