JPH02168361A - 座標データを発生するパターンデータ発生装置及びプロセッサ - Google Patents

座標データを発生するパターンデータ発生装置及びプロセッサ

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JPH02168361A
JPH02168361A JP1237191A JP23719189A JPH02168361A JP H02168361 A JPH02168361 A JP H02168361A JP 1237191 A JP1237191 A JP 1237191A JP 23719189 A JP23719189 A JP 23719189A JP H02168361 A JPH02168361 A JP H02168361A
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data
bus
memory
output
combinational circuit
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JP1237191A
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Naoyuki Kai
直行 甲斐
Masahide Ohashi
大橋 正秀
Tsutomu Minagawa
勉 皆川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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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] (産業上の利用分野) この発明は座標データを発生する機能を有するパターン
データ発生装置及びプロセッサに関する。
(従来の技術) 電子出版等においては、文字の拡大、縮小、回転を容易
にするために、文字情報としてアウトラインデータ(以
下、アウトライン・フォントと称する)が予め用意され
る。このアウトライン・フォントを用いて文字を表示す
る際、文字がビットマツプ上に塗潰されたパターンとし
て展開される。
一般にアウトラインのデータは1つまたは複数の閉曲線
のデータからなり、それぞれは直線及び3次曲線等の曲
線からなっている。
従来の文字パターンの発生はソフトウェア処理により行
われており、パターンの塗潰しには多角形のスキャン変
換が用いられている。従来のスキャン変換による塗潰し
処理を、第20図及び第21図を用いて説明する。第2
0図において、矩形領域71はスキャン変換を行なう領
域である。
72〜77はそれぞれ境界の多角形の頂点、78〜83
はそれぞれ多角形の辺であり、91は1つのスキャンラ
インである。従来、パターンデータの発生には次のよう
な手順をふむ。
手順(1,1):  曲線のセグメントを複数の直線に
分解し、閉曲線を1つの多角形にする。
手順(1,2):  多角形スキャン変換により、閉曲
線で囲まれた閉図形内の塗潰しを行なう。
また、従来の多角形スキャン変換による閉図形内の塗潰
しは次のような手順をふむ。
手順(2,1):  第20図中の1つのスキャンライ
ン91について、多角形の辺との交点PO1PL、P2
.P3を求め、それをスキャン方向の座標値の順番にソ
ートする。
手順(2,2):  交点が点の端点、すなわち多角形
の頂点である場合は多角形の繋がり方に応じた処理を行
なう。例えば、第21図(a)の場合、頂点Aは通常の
交点と同じに取扱う。また、第21図(b)の場合、頂
点B、Cのうちの片方を交点として取扱う。さらに第2
1図(c)の場合には頂点りを二つの交点として取扱う
手順(2,3):  ソートされた交点を2つずつ対に
して、それを両端とする線分(第20図中の線分84.
85)を塗る。
このため、従来ではソートなどのソフトウェア処理に時
間がかかり、高速な塗潰し処理が行なえず、ハードウェ
ア化も困難であった。また、線分を塗る際に、上記の手
順で説明したように、頂点については特別な処理が必要
である。さらに、境界を定義する曲線の1点毎の変化を
プロセッサによりソフトウェア的に、またはDDA(D
 1fTernt1al  D 1d1tal  A 
nalyzer )等のハードウェアにより生成した場
合でも、スキャン変換では1点毎の変化を1つの線分と
して取扱わざるを得ず、そのために取扱うデータ量が膨
大になってしまう。
(発明が解決しようとする課8) このように、閉図形の塗り潰し処理が行なわれたパター
ンデータを発生する従来のパターンデータ発生方法では
、ソフトウェア処理に時間がかかり、閉図形の塗潰しパ
ターンを高速に発生できないという欠点がある。
従って、この発明の目的は、座標データの高速発生が可
能なパターンデータ発生装置及びプロセッサを提供する
ことにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明の目的は、アウトラインデータをラスタ化し、
ラスタ化されたアウトラインのデータをそれぞれ+1.
−1、0のいずれか一つの値をとるX、y座様における
変化量dx、dyとして順次発生するdx、dy発生回
路と、スキャンライン単位の塗潰し機能を有し、前記d
x、dy発生手段で発生された変化量dx、dyを記憶
するメモリ部と、上記dx、dy発生回路で発生された
変化量dx、dyを前記メモリ部に転送するための専用
のデータバスとを具備したパターンデータ発生装置によ
って達成される。
(作 用) このような構成によれば、ソフトウェアによる処理を行
なうことなく、dx、dy発生回路、メモリ部、及びd
x、dy専用のデータバスを含むハードウェアによって
座標データを高速に発生できる。
(実施例) 第1図はこの発明に係るパターンデータ発生装置の概略
的な構成を示すブロック図である。この装置は、アウト
ラインをラスタ化し、(dx。
dy)のデータを発生する専用のハードウェアユニット
1−1.1−2.・・・I  1−n%塗潰しのための
メモリユニット2、(dx、dy)のデータを効率良く
転送するための専用のdx−dyババス、及び全体を制
御するプロセッサ4とを含んで構成される。上記ハード
ウェアユニット1−1゜1−2.・・・、1−n、メモ
リユニット2、及びプロセッサ4は、上記dx−dyバ
ス3を介して結合されている。
このパターンデータ発生装置では、第1段階として塗潰
しを行なうべきパターンがいくつかの閉曲線に分割され
、さらに各閉曲線の外枠のラスタ化が行われる。第2段
階としてメモリユニット2を用いた塗潰しが行われる。
第1段階では、第2図に示されるように、分割された1
つの閉曲線上の1点(スタート点)の座標(x O,y
 O)と、ラスタ化された外枠を表わすx+V座標にお
ける変化量(d x、 d y)の列(dxo、dyo
)、(dxl、dyl)、−=(dxm−1,dym−
1)(ただし、mは閉曲線上の点の数)が専用のハード
ウェアユニット1−1.1−2.・・・、1−nを用い
て生成される。
なお、これらのハードウェアユニット1−1゜1−2.
・・・、1−nは、閉曲線を構成する部分曲線(以下、
これをセグメントと称する)の種類に応じて選択的に使
用される。また、ここで生成されるデータ(dxi、d
yi)は次のような条件を満たしている。
第2段階では、第1段階で発生された1つの閉曲線上の
スタート点の座標がメモリユニット2のx、yアドレス
番レジスタに初期値としてセットされ、その後、変化量
(d x、  d y)に応じてX。
yアドレス・レジスタが次のように更新される。
さらに、メモリユニット2に設けられたビット・マツプ
・メモリの対応するビット位置に、塗潰しに必要なデー
タが書き込まれ、このデータに基づきライン単位の塗潰
しが行なわれる。
このような装置を用いて、パターンデータの発生は次の
ように行われる。
手順(3,1)  閉曲線毎にメモリユニット2のx、
yアドレス・レジスタに初期値がセットされる。次に閉
曲線のセグメント毎に、プロセッサ4は曲線の種類に応
じて専用のハードウェアユニット1−1.1−2.・・
・、1−nの中から1つを選択し、その曲線を描くため
のパラメータをそのハードウェアユニットに設定し、起
動信号を送る。
このハードウェアユニットは起動信号を受けると、予め
設定されたパラメータに応じて曲線をラスタ化し、(d
 x、d y)のデータを発生してd x −d y 
ハス3に出力する。メモリユニット2は、dx−dyバ
バスから(d x、  d y)のデータを順次取込み
、ビット・マツプ・メモリに塗潰しのためのデータを書
込む。
手順(3,2)  パターンに含まれる全ての閉曲線に
ついて、以上の手順が終了した後、プロセッサ4はメモ
リユニット2に塗潰しを起動する信号を送る。これによ
りメモリユニット2は、手順(3,1)で生成された塗
潰しのデータを元にして塗潰しを行なう。
第3図はこの発明に係るパターンデータ発生装置をアウ
トライン・フォントの塗潰しを行なうものに実施した場
合の全体の構成を示すブロック図である。
このパターンデータ発生装置は、ベジェ(B ezle
r )曲線発生器11−1.直線発生器11−2、メモ
リユニット12−1及び12−2、dx−dyババス3
、制御用のプロセッサ14、データバス15、及びシス
テムメモリユニット16を含んで構成されている。
上記ベジェ曲線発生器11−1はベジェ曲線の(d x
dy)データを発生し、上記直線発生器11−2は直線
の(d x、 d Y)データを発生する。ベジェ曲線
発生器11−1と直線発生器11−2は、アウトライン
やフォントのラスタ化のための専用ハードウェアである
。上記メモリユニット12−1及び12−2はそれぞれ
塗潰しのためデータを記憶するもので、後述するダブル
・バッファリングのためにこれらの塗潰し用の2個のメ
モリユニット12−1及び12−2が設けられている。
上記ベジェ曲線発生器11−1.直線発生器11−2、
メモリユニット12−1及び12−2、プロセッサ14
、及びシステムメモリユニット1Bは、上記データバス
15を介して共通接続される。また、上記ベジェ曲線発
生器11−1.直線発生器11−2、メモリユニット1
2−1及び12−2、及びプロセッサ14は、上記dx
−dyバス13を介して共通接続されている。
このようなハードウェアを使用してパターンデータを生
成する際の手順は次の通りである。
手順(4,1)  いくつかに分割された閉曲線のうち
パターンデータを発生すべき1つの閉曲線のスタート点
が一方のメモリユニット12−1にセットされる。
手順(4,2)  上記閉曲線のセグメント毎に、曲線
の種類に応じてベジェ曲線発生器11−1及び直線発生
器11−2が選択され、直線ならば直線発生器11−2
にパラメータがセットされ、起動がかけられる。起動後
、ベジェ曲線発生器11−1もしくは直線発生器11−
2において、予め設定されたパラメータに応じて曲線の
ラスタ化が行われ、(dx、dy)のデータが生成され
る。
手順(4,3)  このデータ(d x、  d y)
はメモリユニット12−1もしくは12−1に供給され
、これらメモリユニットにおいて所定のアルゴリズムに
従って境界上の各点のデータが生成される。次にメモリ
ユニットにおいて、予め生成された各点のデータd (
x、y)と“1”レベルとの排他的論理和をとった結果
がビットφマツプ・メモリ(以下、単にメモリと称する
)に順次書き込まれる。すなわち、ビット・マツプ・メ
モリには、d (x、 y) ←d (x、 y)■’
1’  ・(3)のようなデータが書き込まれることに
なる。
上記手順(4,1)、(4,2)and  (4,3)
がアウトラインの全ての閉曲線について繰り返される。
手順(4゜4) メモリユニット12−1に塗潰しの起
動がかけられ、塗潰し処理が行われる。
手順(4,5)  メモリユニット12−1に得られた
パターンがデータバス15を介して読み出され、システ
ムメモリユニット1Bに格納されると共に、これと並行
して次のパターンの生成がメモリユニット12−2を用
いて行われる。すなわちこの実施例装置では二つのメモ
リユニット12−1.12−2を用いて交互にパターン
データの生成と読み出しとが行われる。つまり、システ
ムメモリユニット1Bに対してダブル・バッファリング
動作が行われる。
メモリユニット12−1及び12−2では、ベジェ曲線
発生器11−1及び直線発生器11−2で発生される各
座標点のデータ(d x、  d y)に基づき、第4
図のフローチャートで示されるようなアルゴリズムに従
って各座標点のデータd (x、y)が発生される。ま
た、メモリユニットに各座標点のデータが書込まれる際
には、上記のように各座標(x、y)に対応したデータ
d (x、y)と“1°との排他的論理和をとった結果
が書込まれる。
第4図に示されるフローチャートでは、まず、ステップ
S1で(d x、  d y)が与えられる。次にステ
ップS2で、予め保持されている最新のdynの値が判
断され、−1であればステ・ツブS3に、0であればス
テップS4に、+1であればステップS5にそれぞれ進
む。
ステップS3ではdyの値が判断され、−1であればス
テップSBに、0であればステ・ツブS7に、+1であ
ればステップS8にそれぞれ進む。
ステップS6では座標(x、y)に点が打たれ、その後
、ステップS9で座標(x、y)が更新され、さらに次
のステップ510で最新の(d x。
d)/)の値が(d x n、  d y n)として
保持され、元のステップS1に戻る。
上記ステップS7及びステップS8ではそれぞれ右折で
あるか否かが判断される。この右折とは、(d x、 
 d y)のベクトルが(d x n、  d y n
)のベクトルに対して右に曲がっていることを意味する
。例えば第5図(a)に示すように右方向がXの子方向
、下方向がyの子方向の座標系を用いると、次の式で与
えられるtの値が0より大(100)の場合には右折、
tの値が0より小(t<0)の場合には左折、tの値が
0(t−0)の場合には直進もしくは後退を意味する。
t−dxnΦdy−dyn−dx    −(4)上記
ステップS7及びステップS8それぞれで右折でないと
判断された場合、その座標には点は打たれず、上記ステ
ップS9に進む。他方、ステップS7で右折と判断され
たならば上記ステ・ツブS6で座標(x、y)に点が打
たれ、その後、ステップS9に進む。また、ステップS
8で右折と判断されたならば、次のステップSllで、
まず座標(x、y)に点が打たれ、次のステップS12
で座標(x+1.y)に点が打たれ、次に上記ステップ
S9に進む。
ステップS4では右折であるか否かが判断され、右折で
なければ上記と同様に点は打たれず、右折であれば次の
ステップSI3に進む。このステップ513ではdyの
値が判断され、−1ならば上記ステップSBで座標(x
、y)に点が打たれ、+1ならばステップS14で座標
(x+l、y)に点が打たれ、次に上記ステップS9に
進む。
ステップS5ではdyの値が判断され、−1ならばステ
ップS15に、0ならばステップS16にそれぞれ進み
、+1ならば上記ステップS14に進んで座標(x+1
.y)に点が打たれる。上記ステップS15及びステッ
プS1Bではそれぞれ右折であるか否かが判断され、そ
れぞれで右折でないと判断されたならば点は打たれず、
上記ステップS9に進む。他方、ステップ515で右折
と判断されたならばステップSl!でまず座標(x、y
)に点が打たれ、さらにステップS12で座標(x+1
.  y)に点が打たれる。また、ステップSlBで右
折と判断されたならば、ステップS14に進んで座標(
x+1.y)に点が打たれる。
次に上記の手順により、実際に第5図(a)で示すよう
な閉曲線を境界とするパターンの塗潰しを行なう場合に
ついて説明する。なお、開始点として第5図(a)の閉
曲線の1つの頂点pHが選ばれるものとする。
まず、この頂点pHに対応した第5図(b)のメモリの
点qllにはデータは書込まれず、元の“0#のままに
される。
次に、多角形の点p12に対する次の点p13へのずれ
である(dx、dy)−(0,−1)が与えられる。こ
のとき、前の点p12からのずれは(d x n、  
d y n) = (+ 1.−1)である。このとき
、dynが−1であり、d)l−−1であるため、ステ
ップS6で(X、Y)の座標すなわち、この点p12に
対応した第5図(b)のメモリの点q12に対し“1°
との排他的論理和の結果である“1mが書込まれる。
次に、点p13に対し、次の点p14へのずれである(
dx、dy)−(+1.O)が与えられる。
この場合、dynm−1、ay−oであり、かつ右折で
あるので、ステップS6で(x、y)の座標すなわち、
この点p13に対応した第5図(b)のメモリの点q1
3に“1°が書込まれる。
次に、点p14に対し、次の点p15へのずれである(
dx、dy)= (+1.+1)が与えられる。この場
合、dyns*oでありかつ右折であり、dy−+1で
あるため、ステップS14で(x+1.y)の座標すな
わち、この点p14に対し1点だけ右方向にずれたPl
g、7Bのメモリの点q14に“1″が書込まれる。
次に、点p15に対し、次の点plBへのずれである(
dx、dy)= (+1.−1)が与えられる。
この場合、dyn−+1、dy−−1であり、かつ右折
でないため、この点p15に対して点は打たれない。
次に、点plBに対し、次の点p17へのずれである(
dx、dy)= (+1.+1)が与えられる。
この場合、dyn−−1、dy−+1であり、かつ右折
であるため、まず、ステップSllで(x。
y)の座標すなわち点plBに対応した第5図(b)の
メモリの点Q 16Aに対して“1”が書込まれ、次の
ステップS12で(x+1.y)の座標すなわち点pl
Bに対し右方向に1点だけずれた第5図(b)のメモリ
の点q 1BBに“1”が書込まれる。
次に、点p17に対し、次の点p18へのずれである(
dx、dy)= (0,+1)が与えられる。
この場合、dyn=+1、dy−+lであるため、ステ
ップS14で(x+1.y)の座標すなわち、点p17
に対し1点だけ右方向にずれた第5図(b)のメモリの
点q17に“1”が書込まれる。また、点p18、p1
9に対しても上記の場合と同様に、この両点p18、p
19に対しそれぞれ1点だけ右方向にずれた第5図(b
)のメモリの点qlB、q19にそれぞれ“1”が書込
まれる。
次に、点p20に対し、次の点p21へのずれである(
dx、dy)= (−1,0)が与えられる。
この場合、dyn−+1、ay−oであり、かつ右折で
あるため、ステップ514で(x+1.y)の座標すな
わち、点p20に対し1点だけ右方向にずれた第5図(
b)のメモリの点q20に“11が書込まれる。
次に、点p21に対し、次の点p22へのずれである(
dx、dy)= (−1,O)が与えられる。
この場合、dyn−+1、dy−oであり、かつ右折で
なく水平であるため、この点p21に対して点は打たれ
ない。
次に、点p22に対し、次の点p23へのずれである(
dx、dy)= (−1,−1)が与えられる。
この場合、dynm−1、dy■−1であるため、ステ
ップS6で(x、y)の座標すなわち、この点p22に
対応した第5図(b)のメモリの点Q22に“1″が書
込まれる。
次に、点p23に対し、次の点(開始点pit)へのず
れである(dx、dy)= (−1,−1)が与えられ
る。この場合にも点p22の場合と同様に点p23に対
応した第5図(b)のメモリの点q23に“1”が書込
まれる。
これにより開始点pHに戻ったことになり、最後の(d
 x n、  d y n)の値は(−1,−1)であ
り、始めの(d x、 d y)は(+1.−1)であ
るため、dyn−−1、dy−−1になり、ステップS
Bで(x、y)の座標すなわち、この開始点pHに対応
した第5図(b)のメモリの点qllに始めて“1°が
書込まれる。
このようにして、スキャン方向に沿った塗るべき線分の
全てにつき、各線分の2つの端点のうち一方にはそれ自
体の点、他方はスキャン方向に1点だけずれた点がメモ
リユニットに書込まれる。
この後は、jils図(b)のようなデータを用いて次
のような演算が行なわれ、その演算結果がメモリユニッ
トに書込まれる。
この演算は、いま1つのスキャンラインが、第6図(a
)に示されるようにbo、bl、・・・b(w−1)の
Wビットの点からなる場合、演算後のbO′にはFlg
、8 AのbOである“0″がそのまま書き込まれる。
次に、演算後のbl’には第6図(a)のbOとblと
の排他的論理和の結果が書き込まれる。この場合、bo
−bl−“0”なので、演算後のbl’には′0”が書
込まれる。
さらに、演算後のb2にはPlg、8 Aのbo、bl
、b2の排他的論理和の結果が書き込まれる。この場合
、bo−bl−’O° b2− ”1”なので、演算後
のb2’には′1″が書込まれる。以下、同様の演算が
行なわれることによって第6図(b)に示されるような
データが得られる。そして、このような演算が上記第5
図(b)の全てのスキャンラインについて行なわれる結
果、第5図(a)に対する入力図形に対し、第5図(C
)のようなパターンデータが得られる。このパターンデ
ータを用いて表示を行なえば、上記第5図(a)の閉曲
線を境界とするパターンの領域が塗潰された図形が正確
に表示されることになる。
このように上記実施例装置では、専用のハードウェアを
用いて塗潰し処理が行われたパターンデータを発生する
ようにしているので、従来のようなソートの処理が不要
となり、高速な処理が実現できる。
次に上記実施例の変形例について説明する。上記の説明
では閉曲線で囲まれた領域が塗潰されたパターンデータ
を生成する場合について説明したが、第5図(d)に示
さ科るように領域の外側が塗潰されたパターンデータを
生成させることもできる。この場合には上記(5)式の
演算の代わりに、下記の演算を上記第5図(b)のデー
タに対し、各スキャンライン毎に実行すればよい。
上記の説明は、閉曲線が右回りに発生される場合であっ
たが、左回りに発生される場合には1点毎の処理に第4
図の代わりに第7図のフローチャートに示されるアルゴ
リズムを用いればよい。
また、上記の説明では閉曲線で囲まれた領域の塗潰しを
行なう際に、境界を含んで行なう場合について説明した
が、境界を含まずに塗潰しを行なうこともできる。この
場合、右回りの境界に対しては、1点毎の処理に第7図
のフローチャートで示すようなアルゴリズムを用い、左
回りの境界に対しては、1点毎の処理に第4図のフロー
チャートで示すようなアルゴリズムを用いればよい。こ
の場合、第5図(a)のような境界データに対して、ま
ず第5図(e)で示されるようなデータが得られ、この
第5図(e)のデータに対し上記(5)式の演算を各ス
キャンライン毎に実行すれば第5図(f)で示されるよ
うなパターンデータが得られる。
また、上記実施例装置によれば、第8図(a)で示され
るような境界データに対しても正しい塗潰しを行なうこ
とができる。すなわち、この場合、1つのスキャンライ
ン21に着目・すると、このスキャンライン21は境界
と4つの交点22〜25を有している。ここで、2つの
交点23と24とは、スキャン方向で隣接しており、塗
潰しを行なう際には交点22と25を結ぶ線分を塗れば
よい。この場合、上記の手順により交点22〜25に対
し、メモリユニットには第8図(b)に示すように点3
2.33.34が書込まれる。このとき、点33に対し
ては2回書込みが行なわれるためにこの点33は0“に
なり、スキャンライン21上には点32と34の2点に
“1”が書込まれる。この結果、最終的には第8図(c
)に示すように、境界を含む領域が塗潰された正確なパ
ターンデータが得られる。
上記実施例装置で使用されるベジェ曲線発生器11−1
は、次のような原理で上記データ(d x。
dy)を発生する。一般に座標がパラメータtの3次元
関数で表わされる第9図に示すような曲線P (t)は
次のように表わすことができる。
P (t)−PO* (1−t)’ +P1*3t (1−t) 2 +P2*3t”  (1−t) +P3*t’   (但し、0≦t≦1)・・・ (7
) このような曲線はベジェ(B ezier )曲線と呼
ばれており、PO(xo、yO)、PI (xi。
yl)、P2 (x2.y2)、P3 (x3.y3)
をこのベジェ曲線の参照点と呼ぶ。このようなベジェ曲
線は文字のアウトラインーフォントの曲線セグメントを
表わすのによく用いられている。
また、上記ベジェ曲線P (t)を第10図に示される
ようにパラメータtの値が1/2の点で2つに分けたと
き、その両方の部分もベジェ曲線として上記(7)式の
ように表わされ、それぞれの参照点Qi、Piは次式で
与えられる。
第11図は上記ベジェ曲線発生器11−1の具体的な構
成を示すブロック図である。このベジェ曲線発生器は、
予め与えられた曲線p (t)の各参照点のPO,Pi
、P2.P3のそれぞれのX、y座標値を保持するXレ
ジスタ41.yレジスタ42、上記(7)式に応じてベ
ジェ曲線p (t)を2分割し、2組の新しい参照点Q
i、Riを生成するアジャスト部43.44、両アジャ
スト部43.44で生成された2組の新しい参照点Qi
、Riのうち一方のx、y座標値のそれぞれを保持する
Xスタック45.yスタック4B及び分割されたベジェ
曲線が十分に小さく、(d x、  d y)の1ステ
ツプで置換えられるかどうかを判定する判定部47とを
含んで構成されている。さらにX座標のアジャスト部4
3は第12図に示されるように、それぞれが加算器と1
ビツトシフト回路とからなり、2人力a。
bの平均加算値(a、b)/2を得る6個の平均値回路
48で構成されている。このように構成されたベジェ曲
線発生器は、上記プロセッサ14によって参照点を設定
され、起動がかけられると、ベジェ曲線の(d x、 
 d y)データを順次発生し、上記dx−dyバス1
3に出力する。
他方、上記直線発生器11−2は、DDA(D Hfe
rntial  D 1dltal  A nalyz
er )等で構成されており、B resenhamの
アルゴリズムに基づいて直線の(d x、  d y)
データを順次発生し、上記dx−dyバス13に出力す
る。
上記メモリユニット12−1及び12−2はそれぞれ第
13図に示すように構成されている。すなわち、両メモ
リユニットにはA面及びBljのメモリセルアレイ51
.52、ロウ(行)デコーダ53.54、カラム(列)
デコーダ55、メモリセルアレイ51.52のセンスア
ンプ・!10ゲート回路58.57、塗潰しのためのス
キャン用ラッチ/論理回路58、dx−dyババス3か
ら人力される(d x、  d y)の値を保持するレ
ジスタ59.1つの閉曲線のスタート点の(d x、 
 d y)の値を保持するレジスタGO11つ前の(d
x、dy)の値を保持するレジスタ61゜X及びyカウ
ンタ62.83、上記第4図もしくは第7図のフローチ
ャートで示されるアルゴリズムに従って塗潰しのための
データを上記メモリセルアレイ51.52に書き込むか
を決定する描画制御部B4、メモリセルアレイ51.5
2の内容をデータバス15に出力もしくはデータバス1
5上のデータをメモリセルアレイ51.52に入力する
ためのI10バッファ85、66とを含んで構成されて
いる。
このような構成のメモリユニットは次のような機能を持
つ。
(5,1)  dx−dyババス3から(d x。
dy)の値を順次取込み、A面メモリセルアレイ51に
は完全な境界に応じたデータを、8面メモリセルアレイ
52には塗潰しに必要なデータを書込む。
(5,2)  スキャン用ラッチ/論理回路58を用い
て塗潰しを行ない、塗潰されたパターンを8面メモリセ
ルアレイ52に生成する。
(5,3)8面メモリセルアレイ52に生成されたパタ
ーンをデータバス15に出力する。
第14図は、上記第13図のメモリユニット内に設けら
れたスキャン用ラッチ/論理回路58の詳細な、構成を
示す回路図である。この回路は1ビット分が1ビツトラ
ッチ回路87、このラッチ回路B7の出力と上記8面メ
モリセルアレイ52からの出力とが供給され、その出力
がラッチ回路67に帰還される排他的論理和回路88、
上記ラッチ回路67の出力と上gdA面メモリセルアレ
イ51からの出力とが供給され、その出力が8面メモリ
セルアレイ52に供給される論理和回路69とを含んで
構成されている。
上記構成でなるパターンデータ発生装置を使用すること
により、塗潰しパターンの生成がハードウェア化され、
高速なパターンの発生が可能になった。本発明者らのシ
ミュ・レーションによると、第15図に示すような漢字
「夢」の塗潰しパターンを1000ドツトX100Oド
ツトの精細度で生成する場合には1085μsecの時
間で、100ドツト×100ドツトの精細度で生成する
場合には107μsecの時間で行なうことができた。
この処理時間は、従来のソフトウェアによる処理と比べ
て約1/1000と著しく高速化されている。
さらに、上記実施例のパターンデータ発生装置では、d
x−dyババス設けたことにより、任意の曲線に応じて
専用のハードウェアを付加することができ、また曲線セ
グメントの一部をプロセッサを用いて発生させることが
できる等、発生するパターンの柔軟性が増加するという
大きな効果も得ることができる。
なお、上記第1の実施例では、この発明をアウトライン
・フォントの塗潰しを行なう装置に適応した場合につい
て説明したが、直線データの生成を行なうプロセッサに
用いることもできる。このようなプロセッサとしては、
−数的には第16図に示されるような構成が考えられる
。第16図は、上記m1図に示された回路におけるプロ
セッサ4とメモリユニット2の構成例を示している。プ
ロセッサ4中には、CPU100、デコーダ101 、
及びバス接続回路102が含まれている。また、メモリ
ユニット2は、描画回路103、メモリインターフェー
ス回路104、及び外部メモリ105を含んで構成され
る。上記CP U 100と外部メモリ105が接続さ
れているインターフェース回路104とは、アドレスバ
ス1013及びnビットのデータバス107を介して接
続されている。上記アドレスバスlOBにはデコーダ1
01の入力端が結合され、このデコーダ101によって
アドレス信号がデコードされる。
上記デコーダ101のデコード出力は、バス接続回路1
02の制御入力端に供給される。このバス接続回路10
2の入力端には上記データバス107が結合され、上記
デコーダ101の出力に基づいてデータバス107上の
mビット(m<<n)のデータ(d x、  d y)
が描画回路103に供給される。
上記のような構成において、CP 010Gから外部メ
モリ105にアドレスバス10Bを介してアドレス信号
が与えられる。これによって、外部メモリ105の選択
されたアドレスから読出されたデータは、データバス1
07を介してCP U 100に供給されて演算が行な
われる。そして、上記CP U 100内での演算結果
に基づいてデータ(d x、  d y)が作成される
。上記データ(d x、  d y)は、デコーダ10
1によってバス接続回路102が制御されることにより
、描画回路103に供給される。
上記描画回路103は、座標レジスタX、Yを有し、上
記dx−dyバス3を介して供給されたdx、dyの値
を記憶する。そして、X、Yの値を順次更新し、外部メ
モリ105に対するアドレス及び直線のデータの形に変
換する。そして、上記アドレス及び直線のデータは、メ
モリインターフェイス回路104を介して外部メモリ1
05にグラフィックデータとして書き込まれる。
しかし、上記のような構成では、m(3〜4)ビットの
データを転送するために、n (16または32ビツト
)ビットのバスが占有される。このため、通常のプログ
ラムやデータの転送が妨げられる。また、プログラムに
よってデータ(d x。
dy)が生成されるため、多大なステップ数を要し、処
理速度が低下する。
そこで、第17図に示されるこの発明の第2の実施例装
置のように、上記プロセッサ4及びメモリユニット2を
構成すれば良い。すなわち、上記プロセッサ4は、AL
Ullo、組合せ回路111 。
モード設定回路112、FIFO記憶方式のレジスタ1
13 、汎用のレジスタファイル114、内部データバ
ス115、及びバスのドライバ/レシーバ11Bを含ん
で構成される。上記メモリユニット2は、描画回路10
3、メモリインターフェイス回路104、及び外部メモ
リ105を含んで構成される。そして、プロセッサ4内
のレジスタ113とメモリユニット2内の描画回路10
3とは、専用のdx、dyババスで接続されており、さ
らにレジスタ113の出力はdx、dyデータ専用の出
力ボートl17からプロセッサ4の外部に出力できるよ
うに構成されている。上記A L U 110の2つの
、入力端はそれぞれ、内部バス115中のソースバス1
15−1,115−2に接続され、出力端にはデスティ
ネーションバス115−3が接続される。組合せ回路1
11には、上記ALUillから出力される演算結果が
マイナスであることを示すサインフラグSFが供給され
、モード設定回路112中の3ビツトのモードビットM
DO〜MD2に設定された値に応じた演算が実行される
上記モードビットMDO〜MD2の意味は以下のような
ものである(第19図参照) とすると、 MDO: 1で1ΔX1く1ΔY MDI:1でΔX<0 MD2  : 1でΔY<0 上記組合せ回路illによる演算結果は、レジスタファ
イル114にスタックされ、このレジスタファイル11
4に入力された順に出力ボートから外部に出力されると
共に、dx−dyババスを介して描画回路lO3に供給
される。上記レジスタファイル114には少なくとも4
つの汎用レジスタREO〜RE3  (図示せず)が含
まれている。デスティネーションバス115−3上のデ
ータがこれらのレジスタREO〜RE3に選択的に記憶
され、ソースバス115−1.115−2上に出力され
る。バスのドライバ/レシーバ11Bは、外部メモリ1
05からメモリインターフェース回路104を介して供
給されるデータに基づいて内部データバス115をドラ
イブ、あるいは内部データバス115上のデータを上記
メモリインターフェース回路104を介して外部メモリ
105に供給する。
上記描画回路103は、座標レジスタX、Yを有し、上
記dx−dyバス3を介して供給されたdx、dyの値
を記憶する。そして、座標レジスタX、Yの値を順次更
新し、外部メモリ105に対するアドレス及び直線のデ
ータの形に変換する。
そして、上記アドレス及び直線のデータは、メモリイン
ターフェース回路104を介して外部メモリ105にグ
ラフィックデータとして書き込まれる。
上記第17図に示された実施例装置は、第18図のフロ
ーチャートに示されるようなりresenhallのア
ルゴリズムに従って、第19図に示されるような直線の
データを生成する。以下、上記直線のデータの生成につ
いて第18図のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップ81〜S4で初期設定が行われる。すな
わち、ステップSlではレジスタファイル114中の汎
用レジスタRE3  (カウンタとして働く)にΔLが
セットされる。続くステップS2でモード設定回路11
2のモードビットにデータが書き込まれ、組合せ回路I
llの演算モードが設定される。ステップS3でレジス
タファイル114中の汎用レジスタREIに“2*ΔS
”が、RE2に“2*ΔS−2*ΔL”がそれぞれセッ
トされる。ステップS4でレジスタファイル114中の
汎用レジスタREOに“2*ΔS−ΔL”がセットされ
る。上記ステップ5l−S3は必ずしもこの順序である
必要はなく、ステップS4の前に実行されればどのよう
な順序であっても良い。
上記初期値の設定をまとめて示すと以下のようになる(
第19図参照)。
とすると、 次に、上記各汎用レジスタREO〜RE2に記憶された
データがソースバス115−1.115−2を介してA
 L U 110に供給され、このA L U 110
で演算が行われる。この演算結果に基づいてサインフラ
グSFが組合せ回路111に供給される。組合せ回路i
llによって上記サインフラグSFが“0”か′1″か
判定され(ステップS5)、“0“の場合はステップS
6の演算が、“1“の場合はステップS7の演算がそれ
ぞれ上記組合せ回路Illで実行される。上記ステップ
S8.S7の演算は特殊な命令によって実行されるもの
で、レジスタ間の演算を行なうと同時に、サインフラグ
SFの値を組合せ回路111に送り、その出力のdx、
dyをレジスタファイル114に記憶する。上記サイン
フラグSFは、上記特殊な命令でのみセットされ、他の
命令ではセットされない。上記演算終了後、レジスタR
E3の値が“1”減少される(ステ・ツブS8)。そし
て、上記レジスタRE3の値が“01になるまで上記ス
テップ85〜S8の動作が繰返される(ステップS9)
上記組合せ回路illの論理は、以下のようなものであ
る。但し、SFはサインフラグであり、式中の記号「+
」は論理積を示している。また、DXO,DXI、DY
O,DYIの4ビツトは、dx、dyの値である。
このような構成のプロセッサでは、dx、dyデータの
専用のバス3を設けているので、dx。
dyデータの転送に際してA L U 110に接続さ
れた通常の内部バス115を用いなくても済む。従って
、dx、dyデータの転送に際して他のプログラムの実
行やデータの転送を妨げずに済む。また、dx、dyデ
ータを組合せ回路illで生成するため、プログラムで
生成する場合に比して大幅に処理速度を高速化できる。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、座標デ
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るパターンデータ発生装置の概略
的な構成を示すブロック図、第2図は上記第1図の実施
例装置を用いてパターンデータを発生する動作を説明す
るために使用する図、第3図はこの発明の第1の実施例
による装置全体の構成を示すブロック図、第4図は上記
第3図の実施例装置の動作を説明するためのフローチャ
ート、第5図は上記第4図の実施例装置の動作を説明す
るためのもので、曲線とメモリにおける記憶状態との関
係を示す図、第6図は上記第4図の実施例装置の動作を
説明するためのもので、記憶されるデータを示す図、第
7図は上記第4図の実施例装置の他の動作を説明するた
めのフローチャート、第8図は上記第7図のフローチャ
ートに示された動作を用いた場合の曲線とメモリにおけ
る記憶状態との関係を示す図、第9図及び第10図はそ
れぞれ上記実施例装置において境界データの塗り潰しに
ついて説明するための図、第11図ないし第14図はそ
れぞれ上記実施例装置の各部分を具体的もしくは詳細に
示す図、第15図は上記実施例装置で発生される文字パ
ターンによる表示例を示す図、第16図は上記第1図に
示された装置におけるプロセッサとメモリの一般的な構
成例を示すブロック図、第17図は上記第1図に示され
た装置におけるプロセッサとメモリにこの発明を適用し
た場合の構成例を示すブロック図、第18図は上記第1
7図に示された回路の動作を説明するためのフローチャ
ート、第19図は上記第17図に示された回路で生成さ
れる直線を示す図、第20図及び第21図はそれぞれ従
来の閉図形の塗潰し処理を説明するために用いる図であ
る。 1−1〜1−n・・・ハードウェアユニット、2・・・
メモリユニット、3・・・dx、dyババス4・・・プ
ロセッサ、11−1・・・ベジェ曲線発生器、11−2
・・・直線発生器、12−1 、12−2・・・メモリ
ユニット、13・・・dx−dyババス14・・・プロ
セッサ、15・・・データバス、1G・・・システムメ
モリユニット。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 (a) (d) (b) (e) (C) (f) 第 図 第 図 (a) (b) (C) 第 図 第 図 篤 図 第 図 第 図 第 図 (a) (b) (C) 第 図

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アウトラインデータをラスタ化し、ラスタ化され
    たアウトラインのデータをそれぞれ+1、−1、0のい
    ずれか一つの値をとるx、y座標における変化量dx、
    dyとして順次発生するdx、dy発生手段と、 スキャンライン単位の塗潰し機能を有し、上記dx、d
    y発生手段で発生された変化量dx、dyを記憶するメ
    モリ手段と、 上記dx、dy発生手段で発生された変化量dx、dy
    を上記メモリ手段に転送するための専用のデータバスと を具備したことを特徴とするパターンデータ発生装置。
  2. (2)前記dx、dy発生手段は、ベジエ曲線データを
    発生するベジエ曲線発生器と、直線データを発生する直
    線発生器とを含む請求項1記載のパターンデータ発生装
    置。
  3. (3)前記メモリ手段は第1、第2のメモリユニットを
    有し、第1のメモリユニットを用いてパターンデータの
    発生が行なわれ、第2のメモリユニットを用いて上記第
    1のメモリユニットで発生されたパターンデータの読み
    出しが行なわれる請求項1記載のパターンデータ発生装
    置。
  4. (4)データバスと、 dx、dyデータ転送専用の内部dx−dyバスと、 上記データバスからデータを受けて演算を行いその結果
    に基づきフラグデータを出力する演算ユニットと、 上記演算ユニットから出力されるフラグデータを受けて
    論理演算を行ないdx、dyデータを出力する組合せ回
    路と、 上記演算ユニットによる演算結果を記憶するレジスタ手
    段と、 特定の命令を受けて上記組合せ回路の出力を上記内部d
    x−dyバスに供給し、上記演算ユニットの出力を上記
    レジスタ手段に記憶させる手段とを具備したことを特徴
    とするプロセッサ。
  5. (5)前記組合せ回路と前記dx、dyデータ転送専用
    の内部dx−dyバスとの間に設けられるFIFO記憶
    方式のレジスタを更に具備し、前記演算ユニットで特定
    の演算の実行によって発生されるdx、dyデータを上
    記FIFO記憶方式のレジスタに一時記憶させてから前
    記内部dx−dyバスに出力する請求項4記載のプロセ
    ッサ。
  6. (6)前記内部dx−dyバスに接続される描画回路と
    、外部メモリとを更に具備し、前記内部dx−dyバス
    上のデータを上記描画回路に取り込んで図形を再構成し
    、前記外部メモリのアドレス及びデータを生成して前記
    外部メモリにグラフィックデータを書き込むように構成
    した請求項4記載のプロセッサ。
  7. (7)前記組合せ回路の制御を行なうためのモード設定
    回路を更に具備し、前記組合せ回路は複数のモードを有
    し、前記モード設定回路のモードビットの値を変えるこ
    とにより前記組合せ回路の機能が変化される請求項4記
    載のプロセッサ。
  8. (8)データバスと、 dx、dy専用の出力ポートと、 上記データバスからデータを受けて演算を行いその結果
    に基づきフラグデータを出力する演算ユニットと、 上記演算ユニットから出力されるフラグデータを受けて
    演算を行ないdx、dyデータを出力する組合せ回路と
    、 上記演算ユニットによる演算結果を記憶するレジスタ手
    段と、 特定の命令を受けて上記組合せ回路の出力を上記dx、
    dy専用の出力ポートから出力し、上記演算ユニットの
    出力を上記レジスタ手段に記憶させる手段と を具備したことを特徴とするプロセッサ。
  9. (9)前記組合せ回路と前記dx、dy専用の出力ポー
    トとの間に設けられるFIFO記憶方式のレジスタを更
    に具備し、前記組合せ回路から出力されるdx、dyデ
    ータを上記FIFO記憶方式のレジスタに一時記憶して
    から前記dx、dy専用の出力ポートを介して出力する
    請求項8記載のプロセッサ。
  10. (10)前記組合せ回路の制御を行なうためのモード設
    定回路を更に具備し、前記組合せ回路は複数のモードを
    有し、前記モード設定回路のモードビットの値を変える
    ことにより前記組合せ回路の機能が変化される請求項8
    記載のプロセッサ。
  11. (11)データバス、dx、dyデータ転送専用の内部
    dx−dyバス、上記データバスからデータを受けて演
    算を行い演算結果を出力すると共にその演算結果がマイ
    ナスであることを示すサインフラグを出力する演算ユニ
    ット、この演算ユニットから出力されるサインフラグを
    受けて演算を行ないdx、dyデータを出力する組合せ
    回路、上記演算ユニットによる演算結果を記憶するレジ
    スタ手段、特定の命令を受けて上記組合せ回路の出力を
    上記内部dx−dyバスに供給し上記演算ユニットの演
    算出力を上記レジスタ手段に記憶させる手段を含むプロ
    セッサからなり、アウトラインデータをラスタ化し、ラ
    スタ化されたアウトラインのデータをそれぞれ+1、−
    1、0のいずれか一つの値をとるx、y座標における変
    化量dx、dyとして順次発生するdx、dy発生手段
    と、スキャンライン単位の塗潰し機能を有し、上記dx
    、dy発生手段で発生され、上記内部dx−dyバスを
    介して転送された変化量dx、dyを記憶するメモリ手
    段と を具備したことを特徴とするパターンデータ発生装置。
  12. (12)前記dx、dy発生手段は、ベジエ曲線データ
    を発生するベジエ曲線発生器と、直線データを発生する
    直線発生器とを更に具備する請求項11記載のパターン
    データ発生装置。
  13. (13)前記メモリ手段は、第1、第2のメモリユニッ
    トを有し、第1のメモリユニットを用いてパターンデー
    タの発生が行なわれ、第2のメモリユニットを用いて上
    記第1のメモリユニットで発生されたパターンデータの
    読み出しが行なわれる請求項11記載のパターンデータ
    発生装置。
  14. (14)データバス、dx、dyデータ専用の出力ポー
    ト、上記データバスからデータを受けて演算を行い演算
    結果を出力すると共にその演算結果がマイナスであるこ
    とを示すサインフラグを出力する演算ユニット、この演
    算ユニットから出力されるサインフラグを受けて演算を
    行ないdx、dyデータを出力する組合せ回路、上記演
    算ユニットによる演算結果を記憶するレジスタ手段、特
    定の命令を受けて上記組合せ回路の出力を上記dx、d
    yデータ専用の出力ポートから出力させると共に上記演
    算ユニットの出力を上記レジスタ手段に記憶させる手段
    を含むプロセッサからなり、アウトラインデータをラス
    タ化し、ラスタ化されたアウトラインのデータをそれぞ
    れ+1、−1、0のいずれか一つの値をとるx、y座標
    における変化量dx、dyとして順次発生するdx、d
    y発生手段と、 スキャンライン単位の塗潰し機能を有し、上記dx、d
    y発生手段で発生された変化量dx、dyを記憶するメ
    モリ手段と を具備したことを特徴とするパターンデータ発生装置。
  15. (15)前記dx、dy発生手段は、ベジエ曲線データ
    を発生するベジエ曲線発生器と、直線データを発生する
    直線発生器とを更に具備する請求項14記載のパターン
    データ発生装置。
  16. (16)前記メモリ手段は、第1、第2のメモリユニッ
    トを有し、第1のメモリユニットを用いてパターンデー
    タの発生が行なわれ、第2のメモリユニットを用いて上
    記第1のメモリユニットで発生されたパターンデータの
    読み出しが行なわれる請求項14記載のパターンデータ
    発生装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0561982A (ja) * 1991-09-04 1993-03-12 Seikosha Co Ltd 曲線近似方法
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JP2008027395A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Canon Inc 描画処理装置及びその制御方法

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