JPH0210477A - Three-dimensional hidden plane processing and drawing device - Google Patents

Three-dimensional hidden plane processing and drawing device

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JPH0210477A
JPH0210477A JP63160548A JP16054888A JPH0210477A JP H0210477 A JPH0210477 A JP H0210477A JP 63160548 A JP63160548 A JP 63160548A JP 16054888 A JP16054888 A JP 16054888A JP H0210477 A JPH0210477 A JP H0210477A
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JP
Japan
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data
dimensional
buffer
frame buffer
surface processing
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Application number
JP63160548A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoaki Ueda
智章 上田
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0210477A publication Critical patent/JPH0210477A/en
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the need to consider a transfer cycle for display as to a three-dimensional frame buffer by transferring the contents of the three- dimensional frame buffer to a two-dimensional dedicated frame buffer and mixing images. CONSTITUTION:Original image data after hidden plane processing by hidden plane processing algorithm using a depth buffer 8 are written in the three- dimensional frame buffer 7. Picture element data are read out of this frame buffer 7 in order and converted into data consisting of three bits for each picture element by a data converting and transfer circuit and the data are transferred to one plane of the two-dimensional dedicated frame memory of dual plane constitution. The contents of the two-dimensional dedicated frame memory 3 are converted, bit by bit, by D/A converters 6R, 6G, and 6B into digital data, which are transferred to a CRT display device 5, so that a graphic form after the hidden plane processing is displayed visually.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は3次元隠面処理描画装置に関し、さらに詳細
にいえば、2次元専用のフレームメモリの内容に基いて
図形を可視的に表示する描画装置において3次元隠面処
理が施された状態で図形を可視的に表示するための描画
装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a three-dimensional hidden surface processing drawing device, and more specifically, a device for visually displaying figures based on the contents of a two-dimensional dedicated frame memory. The present invention relates to a drawing device for visually displaying a figure after three-dimensional hidden surface processing has been performed on the drawing device.

〈従来の技術、および発明が解決しようとする課題〉 3次元グラフィック・デイスプレィ装置においては、ビ
ット・マツプ型グラフィック・デイスプレィ装置が通常
有しているbitblt機能および3次元隠面処理機能
を具備することが必須とされており、一般的には、2次
元グラフィ・ンク・ワークステーションに3次元隠面処
理機能を付加することにより3次元グラフィック・デイ
スプレィ装置を実現するようにしている。
<Prior Art and Problems to be Solved by the Invention> A three-dimensional graphic display device should be equipped with a bitblt function and a three-dimensional hidden surface processing function that bit map type graphic display devices usually have. Generally, a three-dimensional graphic display device is realized by adding a three-dimensional hidden surface processing function to a two-dimensional graphic workstation.

しかし、2次元グラフィック・ワークステーションに組
込まれているフレームメモリは、一般的に3次元隠面処
理を効率よく遂行し得るようには設計されておらず、特
にビット・マ・ツブ型グラフィック・デイスプレィ装置
においては3次元隠面処理効率が低い現状である。
However, the frame memory built into 2D graphics workstations is generally not designed to efficiently perform 3D hidden surface processing, and in particular, the frame memory built into 2D graphics workstations is not designed to efficiently perform 3D hidden surface processing. Currently, the three-dimensional hidden surface processing efficiency of the device is low.

したがって、3次元隠面処理機能を具備させる場合には
、第5図に示すように、2次元専用のフレームメモリ(
21)のほかに3次元隠面処理専用のフレームメモリ(
22)およびデプスバッファ(23)を設け、両フレー
ムメモリ(21)(22)から読出された画素データを
合成回路(24)に供給し、合成回路(24)から出力
されるデータをCRTデイスプレィ装置(25)に供給
することにより、2次元モードの画面および3次元モー
ドの画面を混在表示させる構成が採用される。尚、上記
合成回路(24)はディジタル合成回路であってもよく
、またはアナログ合成回路であってもよいが、一般的に
は100MH2を越えるクロックレートでの合成が行な
われるようにしている。
Therefore, when providing a three-dimensional hidden surface processing function, a two-dimensional dedicated frame memory (
21), frame memory dedicated to 3D hidden surface processing (
22) and a depth buffer (23), the pixel data read from both frame memories (21) and (22) is supplied to a combining circuit (24), and the data output from the combining circuit (24) is sent to a CRT display device. (25), a configuration is adopted in which a two-dimensional mode screen and a three-dimensional mode screen are mixedly displayed. The synthesis circuit (24) may be a digital synthesis circuit or an analog synthesis circuit, but synthesis is generally performed at a clock rate exceeding 100 MH2.

上記の構成の3次元隠面処理描画装置においては、表示
のための回路がフレームメモリ(21) (22)に対
応して必要になるとともに、一般的に両フレームメモリ
共に、表示の高速化を達成する必要上、デュアルポート
メモリで、しかもデュアルブレーンであるから、全体と
して著しく大型化するとともに構成が複雑化し、この結
果大幅なコウトア・ツブを招いてしまうことになるとい
う問題がある。
In the three-dimensional hidden surface processing drawing device with the above configuration, display circuits are required for the frame memories (21) and (22), and both frame memories are generally designed to speed up the display. In order to achieve this, a dual-port memory and a dual-brain configuration are required, which results in a significantly larger overall size and a more complex configuration, resulting in a large number of problems.

〈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、
構成の複雑化および大型化を大巾に抑制して3次元隠面
処理機能を持たせることができる3次元隠面処理描画装
置を提供することを目的としている。
<Object of the invention> This invention was made in view of the above problems,
It is an object of the present invention to provide a three-dimensional hidden surface processing drawing device that can have a three-dimensional hidden surface processing function while greatly suppressing the complexity and size of the configuration.

く課題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3次元隠面処
理描画装置は、表示機能を有していない3次元用のフレ
ームバッファおよびデプスバッファを有しているととも
に、フレームバッファからの読出しデータを2次元専用
フレームメモリに適合させるべく変換処理を施して2次
元専用フレームメモリに供給するデータ変換転送手段を
有している。
Means for Solving the Problems> To achieve the above object, the three-dimensional hidden surface processing rendering device of the present invention has a three-dimensional frame buffer and a depth buffer that do not have a display function. It also has data conversion and transfer means for converting data read from the frame buffer to make it compatible with the two-dimensional frame memory and supplying the converted data to the two-dimensional frame memory.

但し、フレームバッファおよびデプスバッファがシング
ルプレーン構成であるとともに、転送のためのデータ読
出しに同期して画面消去が行なわれるものであることが
好ましい。
However, it is preferable that the frame buffer and the depth buffer have a single plane configuration, and that screen erasing is performed in synchronization with data reading for transfer.

また、データ変換転送手段としては、デプスバッファか
らもデータを読出し得るものであることが好ましい。
Further, it is preferable that the data conversion and transfer means is capable of reading data also from the depth buffer.

さらに、データ変換転送手段としては、/%−フトーン
変換を行ない得るものであることが好ましい。
Further, it is preferable that the data conversion and transfer means is capable of performing /%-ftone conversion.

さらにまた、データ変換転送手段としては、注目画素の
周辺画素の値を考慮し、かつ累積誤差が少なくなるよう
に読出しデータのビット幅圧縮を行なうものであること
が好ましい。
Furthermore, it is preferable that the data conversion and transfer means takes into consideration the values of pixels surrounding the pixel of interest and compresses the bit width of the read data so as to reduce cumulative errors.

く作用〉 以上の構成の3次元隠面処理描画装置であれば、2次元
専用のフレームメモリの内容に基いて図形を可視的に表
示する場合において、デプスバッファによる奥行き方向
のソート処理が施された状態で画素データが格納されて
いる、表示機能を有していない3次元用のフレームバッ
ファから画素データを読出し、データ変換転送手段によ
り、読出し画素データに対して2次元専用フレームメモ
リに適合させるべくデータ変換を施し、2次元専用フレ
ームメモリに供給するので、その後は2次元専用フレー
ムメモリの内容に基いて3次元隠面処理が施された画像
を可視的に表示することができる。
With the 3D hidden surface processing drawing device configured as described above, when a figure is visually displayed based on the contents of the frame memory dedicated to 2D, sorting processing in the depth direction using the depth buffer is performed. The pixel data is read out from a three-dimensional frame buffer that does not have a display function, in which pixel data is stored in a state in which the pixel data is stored, and the read pixel data is adapted to the two-dimensional dedicated frame memory using a data conversion and transfer means. Since the data is converted as necessary and supplied to the two-dimensional frame memory, it is possible to visually display an image that has been subjected to three-dimensional hidden surface processing based on the contents of the two-dimensional frame memory.

さらに詳細に説明すると、3次元用のフレームバッファ
においては単に指定された領域の画素データを読出して
データ変換処理を施して2次元専用バッファメモリに転
送するだけでよいため、表示のための転送サイクルを考
慮する必要がなくなり、描画効率を向上させることがで
きるので、全体として3次元隠面処理が施された状態で
の描画速度を高く維持することができる。また、3次元
用のフレームバッファの所定領域のみから画素データを
2次元専用バッファメモリに転送することにより、2次
元画面と3次元隠面処理画面とのオーバーレイ表示を簡
単に達成することができる。
To explain in more detail, in a 3D frame buffer, it is only necessary to read out pixel data in a specified area, perform data conversion processing, and transfer it to a 2D dedicated buffer memory, so the transfer cycle for display is It is no longer necessary to take this into account, and drawing efficiency can be improved, so that the drawing speed can be maintained at a high level even when three-dimensional hidden surface processing has been performed as a whole. Furthermore, by transferring pixel data only from a predetermined area of the three-dimensional frame buffer to the two-dimensional dedicated buffer memory, overlay display of the two-dimensional screen and the three-dimensional hidden surface processing screen can be easily achieved.

さらに、ビット・マツプ型の2次元専用フレームメモリ
、グラフィック争デイスプレィ型の2次元専用フレーム
メモリ等に対しても簡単に対処することができる。
Furthermore, it is possible to easily handle bit map type two-dimensional frame memories, graphic display type two-dimensional frame memories, and the like.

そして、フレームバッファおよびデプスバッファがシン
グルプレーン構成であるとともに、転送のためのデータ
読出しに同期して画面消去が行なわれるものである場合
には、フレームバッファおよびデプスバッファの構成を
簡素化することができる。さらに、フレームバッファの
内容を−H2次元専用バッファメモリに転送してから可
視的な表示を行なうのであるから、シングルプレーン構
成のフレームバッファから画素データを読出して2次元
専用バッファメモリに転送する場合に、フレームバッフ
ァの画素データ消去を同時に行なうので、フレームバッ
ファの内容に基いて直接可視的な表示を行なう場合と比
較して表示速度の低下を大巾に抑制することができる。
If the frame buffer and depth buffer have a single-plane configuration and the screen is erased in synchronization with data reading for transfer, it is possible to simplify the configuration of the frame buffer and depth buffer. can. Furthermore, since the contents of the frame buffer are transferred to the -H two-dimensional dedicated buffer memory before being visually displayed, when pixel data is read from a single-plane frame buffer and transferred to the two-dimensional dedicated buffer memory, Since pixel data in the frame buffer is erased at the same time, it is possible to greatly suppress a decrease in display speed compared to the case where visual display is performed directly based on the contents of the frame buffer.

また、データ変換転送手段が、デプスバッファからもデ
ータを読出し得るものである場合には、デプスバッファ
から奥行きデータを読出すことにより透視変換、輝度変
調等を施し、良好な立体間を有する表示を達成すること
ができる。
In addition, if the data conversion and transfer means can also read data from the depth buffer, it can perform perspective conversion, brightness modulation, etc. by reading the depth data from the depth buffer, and create a display with good three-dimensional space. can be achieved.

さらに、データ変換転送手段が、ハーフトーン変換を行
ない得るものである場合には、2次元専用バッファメモ
リがビット・マツプ・デイスプレィ方式で多色同時表示
が不可能な場合であっても、3次元隠面処理画面をハー
フトーン表示することによって高品質の可視的表示を行
なわせることができる。
Furthermore, if the data conversion and transfer means is capable of halftone conversion, even if the 2D-dedicated buffer memory is a bit map display system and cannot display multiple colors simultaneously, 3D By displaying the hidden surface processing screen in halftone, high-quality visual display can be performed.

さらにまた、データ変換転送手段が、注目画素の周辺画
素の値を考慮し、かつ累積誤差が少なくなるように読出
しデータのビット幅圧縮を行なうものである場合には、
1画素当りのビット数が多い3次元用フレームバッファ
から読出された画素データを、1画素当りのビット数が
少ない2次元専用バッファメモリに適合させるべくデー
タ変換を施すに当って各画素同士の間における不自然さ
を大巾に抑制することができるとともに、データ圧縮に
伴なう誤差を最少限に抑制することができるので、3次
元隠面処理画面を高品質に表示することができる。
Furthermore, when the data conversion and transfer means takes into consideration the values of pixels surrounding the pixel of interest and compresses the bit width of the read data so as to reduce the cumulative error,
When converting pixel data read from a three-dimensional frame buffer, which has a large number of bits per pixel, to a two-dimensional dedicated buffer memory, which has a small number of bits per pixel, it is necessary to convert pixel data between each pixel. Since it is possible to greatly suppress the unnaturalness in the image data, and also to minimize the errors associated with data compression, it is possible to display a three-dimensional hidden surface processing screen with high quality.

〈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。<Example> Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings showing examples.

第1図はこの発明の3次元隠面処理描画装置の一実施例
を示すブロック図であり、中央演算処理装置(以下、C
PUと略称する)(1)、システムバス■およびデュア
ルブレーン構成の2次元専用フレームメモリ(3)、赤
、緑、青用のD/Aコンパ〜夕(6R) (6G) (
8(8)等を有する2次元ワークステーション(4)と
CRTデイスプレィ装置(5)との間を接続していると
ともに、3次元隠面処理を行なうための3次元用のフレ
ームバッファ(7)およびデプスバッファ(8)と、フ
レームバッファ(7)からの読出し画素データに所定の
変換処理を施してシステムバス(2)に送出するデータ
変換転送回路(9)とを有している。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the three-dimensional hidden surface processing drawing device of the present invention, and shows a central processing unit (hereinafter referred to as C
(abbreviated as PU) (1), system bus ■ and two-dimensional dedicated frame memory with dual brain configuration (3), D/A comparator for red, green, and blue (6R) (6G) (
8 (8), etc., and a CRT display device (5), as well as a 3D frame buffer (7) and a 3D frame buffer for performing 3D hidden surface processing. It has a depth buffer (8) and a data conversion and transfer circuit (9) that performs predetermined conversion processing on pixel data read from the frame buffer (7) and sends it to the system bus (2).

即ち、フレームバッファ (7) 、デプスバッファ(
8)およびデータ変換転送回路(9)が2次元ワークス
テーション(4)に付加されている。
That is, frame buffer (7), depth buffer (
8) and a data conversion and transfer circuit (9) are added to the two-dimensional workstation (4).

さらに詳細に説明すると、上記2次元専用フレームメモ
リ(3)は1画素が3ビツトのデータで構成されるもの
であり、3次元用のフレームバッファ(7)は1画素が
24ビツトのデータで構成されるものである。そして、
上記フレームバッファ(7)は転送のためのデータ読出
しと画面消去のための書込みとが同一メモリアクセスサ
イクルで行なわれるようにしている。
To explain in more detail, the two-dimensional dedicated frame memory (3) has one pixel made up of 3-bit data, and the three-dimensional frame buffer (7) has one pixel made up of 24-bit data. It is something that will be done. and,
The frame buffer (7) allows data reading for transfer and writing for erasing the screen to be performed in the same memory access cycle.

また、上記データ変換転送回路(9)は、24ビツトの
データを8ビツトずつに区分し、各8ビツトのデータを
2値化する回路を3回路分並列に有しており、各回路は
、例えば第2図に示すように、0〜255の範囲内でレ
ベル配分された原画データをそのまま格納する順位付は
用ラインバッファ(91)と、既に再配分演算が施され
たデータを格納する再配分用ラインバッファ(92)と
、原画データ、2値化出力等に基いて補正値演算回路(
94)において演算が施された補正値を格納する順位補
正用ラインバッファ(93)と、順位補正用ラインバッ
ファ(93)に格納されている複数個の補正値に基いて
補正値を算出し、順位付は用ラインバッファ(9I)か
らの読出しデータに対して補正を施すことにより補正後
の順位付は用値を得る順位付は値算出回路(95)と、
順位付は用値に基いて配分順位を決定する配分順位決定
回路(96)と、画素レベルの総和を決定された配分順
位に基いて255単位で再配分する再配分演算回路(9
7)と、再配分結果を2値化する2値化回路(98)と
、2値化データと再配分結果との差を算出して繰返し誤
差を算出し、画素レベルの総和に加算することにより新
たな画素レベルの総和を算出する繰返し誤差補正回路(
99)とを有している。
Further, the data conversion and transfer circuit (9) has three parallel circuits for dividing 24-bit data into 8-bit units and binarizing each 8-bit data. For example, as shown in Figure 2, there is a ranked line buffer (91) that stores original image data with levels distributed within the range of 0 to 255 as is, and a line buffer (91) that stores data that has already been subjected to reallocation calculations. A distribution line buffer (92) and a correction value calculation circuit (based on the original image data, binary output, etc.)
Calculating a correction value based on a rank correction line buffer (93) that stores the correction value calculated in step 94) and a plurality of correction values stored in the rank correction line buffer (93); The ranking is performed by correcting the read data from the line buffer (9I) to obtain the corrected ranking value.A ranking value calculation circuit (95);
The ranking is done by a distribution rank determining circuit (96) that determines the distribution rank based on the usage value, and a redistribution calculation circuit (96) that redistributes the sum of pixel levels in units of 255 based on the determined distribution rank.
7), a binarization circuit (98) that binarizes the redistribution result, and a repeating error calculated by calculating the difference between the binarized data and the redistribution result, and adding it to the sum of pixel levels. A repetitive error correction circuit (
99).

したがって、順位付は用ラインバッファ(91)、再配
分用ラインバッファ(92)および順位補正用ラインバ
ッファ(93)の処理対象データが、例えば第3図A、
B、Cに示す値である場合に、順位付は値算出回路(9
5)においては、(70+100+120−50)/2
0 (但し、20は重み付けの係数)の演算を行なうこ
とにより補正値12を得、順位付は用ラインバッファ(
91)の左上の原画データに加算することにより補正後
の順位付は用値(第3図り参照)を得ることができる。
Therefore, the data to be processed by the ranking line buffer (91), the redistribution line buffer (92), and the ranking correction line buffer (93) are, for example, as shown in FIG.
In the case of the values shown in B and C, the ranking is done by the value calculation circuit (9
In 5), (70+100+120-50)/2
0 (where 20 is a weighting coefficient), a correction value of 12 is obtained, and the ranking is done using the line buffer (
91) to the upper left original image data, the corrected ranking value (see the third diagram) can be obtained.

そして、得られた順位付は用値に基いて配分順位決定回
路(96)により配分順位を設定する(第3図E参照)
Then, based on the obtained ranking, the distribution ranking determination circuit (96) sets the distribution ranking based on the usage value (see Fig. 3E).
.

また、繰返し誤差補正回路(99)において、再配分用
ラインバッファ(92)の、既に再配分演算が施された
データの和を算出し、さらに、2値化データと再配分結
果との差を算出して繰返し誤差を算出して、上記和に加
算することにより画素レベルの総和を算出している(2
55+135+75+2O−485)ので、この総和を
255単位で配分順位が高い部分から順に配分しく第3
図F参照)2値化回路(98)において128を閾値と
して2値化を行なうことにより、左上の原画データのレ
ベルを255(黒のレベル)に補正することができる。
In addition, the repetitive error correction circuit (99) calculates the sum of the data in the redistribution line buffer (92) that has already been subjected to the redistribution operation, and further calculates the difference between the binarized data and the redistribution result. The total pixel level is calculated by calculating the repetition error and adding it to the above sum (2
55 + 135 + 75 + 2O - 485), so this total is distributed in 255 units in descending order of distribution rank.
(See Figure F) By performing binarization using a threshold value of 128 in the binarization circuit (98), the level of the original image data at the upper left can be corrected to 255 (black level).

上記の構成の3次元隠面処理描画装置の動作は次のとお
りである。
The operation of the three-dimensional hidden surface processing drawing device having the above configuration is as follows.

3次元用のフレームバッファ(7)には、デプスバッフ
ァ(8)を用いた従来公知の隠面処理アルゴリズムによ
り隠面処理が施された状態の原画データ(各画素データ
が24ビツト)が書込まれている。
Original image data (each pixel data is 24 bits) that has been subjected to hidden surface processing using a conventionally known hidden surface processing algorithm using a depth buffer (8) is written to the three-dimensional frame buffer (7). It is rare.

この原画データをCRTデイスプレィ装置(5)に可視
的に表示する場合には、フレームバッファ(7)から順
次画素データを読出し、データ変換転送回路(9)によ
り各画素当り3ビツトのデータ(Rデータ、Gデータお
よびBデータ)に変換して、システムバス(2)を通し
てデュアルブレーン構成の2次元専用フレームメモリ(
3)の一方のブレーンに転送する。
When this original image data is to be visually displayed on a CRT display device (5), the pixel data is sequentially read out from the frame buffer (7), and the data conversion and transfer circuit (9) converts each pixel into 3-bit data (R data). , G data and B data) and then connects it to a two-dimensional dedicated frame memory with a dual-brane configuration (
3) to one of the branes.

そして、2次元専用フレームメモリ(3)の内容を各ビ
ット毎にD/Aコンバータ(OR) (8G) (6(
8)によりディジタルデータに変換してCRTデイスプ
レィ装置(5)に転送し、隠面処理が施された状態の図
形を可視的に表示することができる。
Then, the contents of the two-dimensional dedicated frame memory (3) are processed bit by bit by a D/A converter (OR) (8G) (6(
8), it is converted into digital data and transferred to the CRT display device (5), so that the hidden surface processed figure can be visually displayed.

勿論、データ変換転送回路(9)による処理が行なわれ
ない領域に対してはCP U (1)により2次元専用
フレームメモリ(3)にデータが書込まれるのであるか
ら、2次元画面と3次元隠面処理画面とのオーバーレイ
表示を簡単に達成することができ、また、文字の表示を
行なう場合には、2次元用に予め組込まれているものを
使用すればよいのであるから、2次元ワークステーショ
ン(4)に対して付加すべき構成を可能な限り簡素化す
ることができる。
Of course, for areas that are not processed by the data conversion and transfer circuit (9), the CPU (1) writes data to the two-dimensional dedicated frame memory (3), so the two-dimensional screen and the three-dimensional Overlay display with the hidden surface processing screen can be easily achieved, and when displaying characters, it is sufficient to use a pre-built one for 2D, so 2D work The configuration to be added to the station (4) can be simplified as much as possible.

即ち、3次元用のフレームバッファ(7)に格納されて
いる画素データを2次元専用フレームメモリ(3)にお
いて要求されるデータに適合するようにデータ変換転送
回路(9)で必要なデータ変換を施せばよいのであるか
ら、2次元専用フレームメモリ(3)がビット・マツプ
型のものであっても、グラフィック・デイスプレィ型の
ものであっても簡単に3次元隠面処理画面の表示を行な
わせることができる。
That is, the data conversion and transfer circuit (9) performs the necessary data conversion so that the pixel data stored in the three-dimensional frame buffer (7) matches the data required in the two-dimensional frame memory (3). Therefore, whether the two-dimensional dedicated frame memory (3) is a bit map type or a graphic display type, a three-dimensional hidden surface processing screen can be easily displayed. be able to.

また、3次元用のフレームバッフアロにおける、デュア
ルブレーン構成の2次元専用フレームメモリ(3)に対
するデータ転送のためのデータ読出しと、画面消去のた
めの書込みとを同一のメモリサイクルで行なわせること
ができ(第4図A、B参照)、この場合には、フレーム
バッファσ)の内容に基いて直接表示を行なわせること
がないのであるから、フレームバッファ(7)を通常の
メモリ、例えばDRAMで構成することができるととも
に、シングルバッファ構成を採用することができ、この
構成を採用しても表示速度を2次元画面の表示の場合と
同程度にすることができる。しかも、ビデイオシフタ、
ECLRAM、D/Aコンバータ等をフレームバッファ
(7)に対応させて設ける必要がないので、3次元隠面
処理描画装置を全体として簡素化することができるとと
もに、3次元隠面処理機能を付加することに伴なうコス
トアップを大巾に抑制することができる。そして、フレ
ームバッファ(7)における表示用転送サイクルを考慮
する必要がなくなるので、描画効率を高めることができ
、しかもデータ転送制御回路を簡素化することができる
。勿論、フレームバッファ(7)をデュアルブレーン構
成にすることもできる。
Furthermore, in the 3D frame buffer allo, data read for data transfer to the 2D dedicated frame memory (3) with a dual-brane configuration and write for screen erasing can be performed in the same memory cycle. In this case, since there is no direct display based on the contents of the frame buffer σ), the frame buffer (7) is stored in a normal memory, such as DRAM. In addition, a single buffer configuration can be adopted, and even if this configuration is adopted, the display speed can be made comparable to that of a two-dimensional screen display. Moreover, the video shifter
Since it is not necessary to provide an ECLRAM, a D/A converter, etc. in correspondence with the frame buffer (7), the 3D hidden surface processing rendering device can be simplified as a whole, and a 3D hidden surface processing function can be added. The associated cost increase can be greatly suppressed. Furthermore, since there is no need to consider the display transfer cycle in the frame buffer (7), the drawing efficiency can be improved and the data transfer control circuit can be simplified. Of course, the frame buffer (7) can also have a dual-brane configuration.

さらに、デプスキュー機能を遂行させる必要がある場合
には、フレームバッファ(7)のみならずデプスバッフ
ァ[F])からも順次データを読出し、読出しデータに
対してデータ変換を施した後、透視変換、輝度変調等を
施すことができる。
Furthermore, if it is necessary to perform the depth cue function, data is sequentially read out not only from the frame buffer (7) but also from the depth buffer [F]), and after data conversion is performed on the read data, perspective conversion is performed. , brightness modulation, etc. can be applied.

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば、累積誤差値に基くデータ処理を省略すること
が可能であるほか、フレームバッファ(7)、デプスバ
ッファS)およびデータ変換転送回路(9)をユニット
化し、しかもデータ変換転送回路(9)におけるデータ
変換機能を、接続可能な2次元専用フレームメモリ(3
)の種類に対応させて設定可能にすることが可能であり
、さらに、イメージスキャナ、ファクシミリ等において
汎用されているハーフトーン変換機能を具備させること
または具備させないことが可能であるほか、2次元専用
フレームメモリをシングルプレーン構成とすることが可
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。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments; for example, it is possible to omit data processing based on cumulative error values, and it is also possible to omit data processing based on cumulative error values, and also to omit data processing based on the frame buffer (7), depth buffer S) The circuit (9) is made into a unit, and the data conversion function of the data conversion and transfer circuit (9) is combined with a connectable two-dimensional dedicated frame memory (3).
), and can be configured to correspond to the type of image scanner, facsimile, etc., and can be configured with or without a halftone conversion function commonly used in image scanners, facsimiles, etc. The frame memory can have a single plane configuration, and various other design changes can be made without departing from the gist of the invention.

〈発明の効果〉 以上のように第1の発明は、3次元用のフレームバッフ
ァの内容を2次元専用フレームメモリに転送することに
より画像のミキシングを行なうので、3次元用のフレー
ムバッファにおいて表示のための転送サイクルを考慮す
る必要がなくなり、3次元隠面処理が施された状態での
描画速度を高く維持することができるのみならず、2次
元専用フレームメモリの種別に影響されることなく簡単
に付加することができ、しかも2次元画面と3次元隠面
処理画面とのオーバーレイ表示を簡単に達成することが
できるという特有の効果を奏する。
<Effects of the Invention> As described above, the first invention performs image mixing by transferring the contents of the 3D frame buffer to the 2D dedicated frame memory, so that the content of the display in the 3D frame buffer is mixed. There is no need to consider the transfer cycle for 3D hidden surface processing, and it is not only possible to maintain a high drawing speed when 3D hidden surface processing is applied, but also to easily draw data without being affected by the type of 2D dedicated frame memory. Moreover, it has the unique effect of easily achieving overlay display of a two-dimensional screen and a three-dimensional hidden surface processing screen.

第2の発明は、フレームバッファおよびデプスバッファ
の構成を簡素化することができ、しかも、フレームバッ
ファの内容に基いて直接可視的な表示を行なう場合と比
較して表示速度の低下を大巾に抑制することができると
いう特有の効果を奏する。
The second invention can simplify the configuration of the frame buffer and depth buffer, and can also significantly reduce the display speed compared to the case where visual display is performed directly based on the contents of the frame buffer. It has the unique effect of being able to suppress it.

第3の発明は、デプスバッファから奥行きデータを読出
すことにより透視変換、輝度変調等を施し、良好な立体
間を有する表示を達成することができるという特有の効
果を奏する。
The third aspect of the invention has the unique effect of being able to perform perspective conversion, brightness modulation, etc. by reading depth data from the depth buffer, and achieve a display with good stereoscopic spacing.

第4の発明は、2次元専用バッファメモリがビット・マ
ツプ・デイスプレィ方式で多色同時表示が不可能な場合
であっても、3次元隠面処理画面をハーフトーン表示す
ることによって高品質の可視的表示を行なわせることが
できるという特有の効果を奏する。
The fourth invention is to display high-quality visual images by halftone displaying the 3D hidden surface processing screen even when the 2D dedicated buffer memory is a bit map display system and cannot display multiple colors simultaneously. This has the unique effect of making it possible to display a target image.

第5の発明は、1画素当りのビット数が多い3次元用フ
レームバッファから読出された画素データを、1画素当
りのビット数が少ない2次元専用バッファメモリに適合
させるべくデータ変換を施すに当って各画素同士の間に
おける不自然さを大巾に抑制することができるとともに
、データ圧縮に伴なう誤差を最少銀に抑制することがで
きるので、3次元隠面処理画面を高品質に表示すること
ができるという特有の効果を奏する。
The fifth invention is to convert pixel data read from a three-dimensional frame buffer, which has a large number of bits per pixel, into a two-dimensional dedicated buffer memory, which has a small number of bits per pixel. It is possible to greatly suppress unnaturalness between each pixel, and it is also possible to suppress errors caused by data compression to a minimum, making it possible to display 3D hidden surface processing screens with high quality. It has the unique effect of being able to

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の3次元隠面処理描画装置の一実施例
を示すブロック図、 第2図はデータ変換転送回路の一例を示す概略ブロック
図、 第3図はデータ変換転送回路の動作を説明するための各
部のデータ例を示す図、 第4図Aは3次元隠面処理図形が可視的に表示されるフ
レームメモリのブレーンとデータ転送との関係を概略的
に示すタイミングチャート、第4図Bはデータ転送動作
を詳細に説明するタイミングチャート、 第5図は3次元隠面処理描画装置の従来例を示すブロッ
ク図。 (3)・・・2次元専用フレームメモリ、(5)・・・
CRTデイスプレィ装置、(7)・・・3次元用のフレ
ームバッファ、(8)・・・デプスバッファ、 (9)・・・データ変換転送回路
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the three-dimensional hidden surface processing drawing device of the present invention, Fig. 2 is a schematic block diagram showing an example of a data conversion and transfer circuit, and Fig. 3 shows the operation of the data conversion and transfer circuit. FIG. 4A is a timing chart schematically showing the relationship between the brain of the frame memory in which the three-dimensional hidden surface processing figure is visually displayed and data transfer; FIG. 5 is a timing chart illustrating a data transfer operation in detail, and FIG. 5 is a block diagram illustrating a conventional example of a three-dimensional hidden surface processing drawing device. (3)...Two-dimensional dedicated frame memory, (5)...
CRT display device, (7)...three-dimensional frame buffer, (8)...depth buffer, (9)...data conversion and transfer circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、2次元専用のフレームメモリ(3)の内容に基いて
図形を可視的に表示する描画装置において、 表示機能を有していない3次元用のフレームバッファ(
7)およびデプスバッファ(8)を有しているとともに
、フレームバッファ(7)からの読出しデータを2次元
専用フレームメモリ(3)に適合させるべく変換処理を
施して2次元専用フレームメモリ(3)に供給するデー
タ変換転送手段(9)を有していることを特徴とする3
次元隠面処理描画装置。 2、フレームバッファ(7)およびデプスバッファ(8
)がシングルプレーン構成であるとともに、転送のため
のデータ読出しに同期して画面消去が行なわれるもので
ある上記特許請求の範囲第1項記載の3次元隠面処理描
画装置。 3、データ変換転送手段(9)が、デプスバッファ(8
)からもデータを読出し得るものである上記特許請求の
範囲第1項記載の3次元隠面処理描画装置。 4、データ変換転送手段(9)が、ハーフトーン変換を
行ない得るものである上記特許請求の範囲第1項記載の
3次元隠面処理描画装置。 5、データ変換転送手段(9)が、注目画素の周辺画素
の値を考慮し、かつ累積誤差が少なくなるように読出し
データのビット幅圧縮を行なうものである上記特許請求
の範囲第1項記載の3次元隠面処理描画装置。
[Claims] In a drawing device that visually displays a figure based on the contents of a frame memory (3) dedicated to one or two dimensions, a three-dimensional frame buffer (3) that does not have a display function is provided.
7) and a depth buffer (8), the data read from the frame buffer (7) is converted into a two-dimensional frame memory (3) by performing conversion processing to make it compatible with the two-dimensional frame memory (3). 3 characterized in that it has a data conversion and transfer means (9) for supplying data to the
Dimensional hidden surface processing drawing device. 2. Frame buffer (7) and depth buffer (8)
2. The three-dimensional hidden surface processing drawing device according to claim 1, wherein the device has a single-plane configuration, and the screen is erased in synchronization with data reading for transfer. 3. The data conversion and transfer means (9) is connected to the depth buffer (8).
2. The three-dimensional hidden surface processing drawing device according to claim 1, wherein data can also be read from a computer. 4. The three-dimensional hidden surface processing drawing device according to claim 1, wherein the data conversion and transfer means (9) is capable of performing halftone conversion. 5. The data conversion and transfer means (9) takes into consideration the values of peripheral pixels of the pixel of interest and compresses the bit width of the read data so as to reduce cumulative errors. 3D hidden surface processing drawing device.
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