JPH02308381A - 多角形塗り潰し方式 - 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〕 本発明は、塗り潰された多角形図形を表示する表示装置
において、表示ウィンドウより大きい多角形を効率良く
発生する、クリッピングのある多角形塗り潰し方式及び
その装置に関する。

〔従来の技術〕

まず、多角形の塗り潰しを行う方式としては、いろいろ
な方法が提案されているが、その中で、特願昭５７−１
８１３１１号で示されている方法は、多角形の頂点数に
制限が無いこと、塗り潰す処理時間が画面上の画素数に
依存し、上限があるため、複雑な多角形でも高速に実現
可能という点で、特にＣＡＤなどの複雑で、大量の多角
形を表示する用途には、最適な方法である。しかし、マ
ルチウィンドウにより表示システムのように、表示画面
内の任意の矩形エリアだけを描画する処理を行う場合、
多角形の枠を参照しながら塗り潰しを行う上記塗り潰し
方式では、前記矩形エリアが塗り潰す多角形よりも小さ
い場合、描画するエリアよりも大きなエリアを参照しな
ければならずに、必要以上の処理時間がかかつてしまう
。すなわち、第２図に示す、頂点Ｐｏ　、Ｐｌ、・・・
、Ｐ５で構成される多角形は、左下座標がＣｏ、右上座
標が０１で与えられるクリッピングエリア内だけに描画
させようとした場合、前記多角形が前記クリッピングエ
リアと重さなる部分だけを描画するのに対して、前記多
角形を包含する多液矩形内を参照しなければならない。

一方、塗り潰しの枠を発生する処理は、クリッピングエ
リア内だけに限定して、参照するエリアを、描画エリア
と同一サイズにしようと、特願昭５７−２０６６１７号
に示された内容に従って描画を行うとクリッピングエリ
ア外を全く描画しないようになるため１スキヤンライン
（又はラスタ）上に必ず偶数同視れるべき枠が、奇数に
なることがあり、正しい多角形を発生できなくなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、クリッピングされた多角形の塗り潰し
を正確でかつ、高速に行うことについて配慮がされてお
らず、小さなエリア内への多角形の塗り潰しの処理が、
エリアの大きさと関係なく一定で、無駄な処理を行って
いるという問題点があった。

本発明は、クリッピングのある多角形の塗り潰しの処理
を、クリッピングエリアより小さなエリアに対して行い
、エリアのサイズに依存して、処理速度が向上すること
を目的としており、さらに、複数のクリッピングエリア
においても、上記目的を達成できる多角形塗り潰し装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、多角形の境界枠
がクリッピングエリアから外に出たときに、塗り潰しの
多角形の境界枠を参照するスキャン方向と垂直なりリッ
ピングエリアの向い合うｌ対の辺上に、クリッピングエ
リアから出た枠の画素を写像して、クリッピングエリア
外へ出た枠の情報を失なわないようにしたものである。

また、複数のクリッピングエリアがある場合に拡張する
ために、前記多角形の境界枠の発生手段は、描画しよう
とするクリッピングエリアについてのみ適用し、他のク
リッピングエリア、すなわち、前記描画しようとするク
リッピングエリアに対応するウィンドウより手前にある
ウィンドウは、前記多角形の境界枠を参照して境界枠の
内部を塗り潰す時にのみクリッピングするかどうかの判
定に使用するようにしたものである。

〔作用〕

閉図形である多角形は、その境界枠を参照するスキャン
ラインに対して必ず、偶数回交叉する。

前記多角形が、クリッピングエリアをはみ出した場合、
前記スキャンラインと垂直なりリッピングエリアのはみ
出した方の辺に、はみ出した境界枠を構成する画素を写
像することによって、前記多角形をクリッピングエリア
内で閉じさせることができ、その境界枠は、各スキャン
ラインに対して必ず偶数回交叉させるようにすることが
可能となる。同様の考え方を持つ閉図形のクリッピング
方式としては、特願昭５７−２２６１１２号があるが、
以下の点で本発明と異なっている。

第１に、本発明は、該閉図形のクリッピング方式に比べ
、クリッピングエリアの１対の向い合う辺に対してのみ
、多角形のはみ出した部分の写像を行えば良く、処理が
少ない。

第２に、多角形と、クリッピングエリアと交叉する点を
前記閉図形のクリッピング方式では、整数の座標として
求めているため、クリッピングされない多角形の生成す
る境界枠と微妙に異なる境界枠を発生してしまうのに対
して、本発明では、クリッピングを、生成した境界枠上
の画素の座標から判定しているため、クリッピングされ
ない多角形と同じ境界枠を生成することができ、正確に
塗り潰しを行うことができる。

クリッピングエリアが複数存在し、単なる矩形でないエ
リアに対して多角形の塗り潰しを行う場合、クリッピン
グエリアのうち１つを、エリア内のみ描画するようにし
、残りは、エリア外のみを描画するようにする。上記エ
リア内のみ描画を行うクリッピングエリアに対して、多
角形のはみ出した境界枠を、スキャンラインと垂直な辺
に写像する処理を行えば、前述のように、該クリッピン
グエリア内で、多角形の境界枠は、閉図形とすることが
でき、さらに、展開された境界枠を参照して塗り潰しを
行う時に、書き込む画素が前記複数のクリッピングエリ
アに対して描画できるかどうかその座標によって判定し
、塗り潰しを行うことによって、矩形でないクリッピン
グエリアに対しても正確で、高速な多角形の塗り潰しを
行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図から第５図を用いて説
明する。

第１図は、本発明による多角形塗り潰し装置の一実施例
である。本図には割愛したが、該多角形の塗り潰し装置
に対し、多角形の頂点を与え、多角形の境界枠を発生す
るように指示し、クリッピングエリアの左下、右上の座
標を設定し、書き込む画素の値を与え、複数のクリッピ
ングエリアの有効、無効を指示しする処理をシステムバ
ス（ＳＹＳＢＵＳ）を介して行うＣＰＵが存在する。

さて、第１図において、直線発生器１は、ｃＰＵによっ
て与えられた頂点座標に基づいて、多角形枠上の画素の
ｘｙ座＃Ａ８を順次発生する。生成されたＸＹ座標８は
、７−７メモリ制御３．ＢＭ（ビットマツプメモリ）制
御４．システム制御２゜座標比較器５の各ブロックに与
えられる。システム制御２は、受は取ったｘｙ座標８の
Ｙ座標が、変化する時１画素の書き込み要求を制御信号
９を介してワークメモリ制御に出力するにれは、１本の
境界枠の線が、同じＹ座標に対して１画素のみを発生さ
せるための手段であり、特願昭５７−１８１３１１号に
境界線の発生として詳細が示されている。但し、該境界
線の発生の詳細説明では、１本の境界線が、同じＸ座標
に対して１画素のみを発生させる手段について述べられ
ており、Ｘ、Ｙが逆になっているが１本質的には、同一
である。

さて、前記書き込み要求を受けたワークメモリ制御３は
、ワークメモリ６に対してリード要求を出し、前記ＸＹ
座標８の示す画素のｔ□ｒ、ｔｌｌを反転し、同じ座標
に書き込む。ワークメモリ６は、最初クリアされており
、境界枠が書き込まれる６上記のようにワークメモリに
対して、画素の反転を行うことによって、同じ画素に複
数の境界枠が重なった時、１スキヤンラインと交叉する
交点の数の偶奇を正しくすることができる。さて、この
時、もし、座標比較器５の比較結果１１がクリッピング
エリアの表外であれば、反転する画素のＸ座標は、クリ
ッピングエリアの左下点のＸ座標に変換されて書き込み
が行われる。又、クリッピングエリアの在外であれば、
クリッピングエリアの右上点のＸ座標に変換されて書き
込みが行われる。さらに、ＸＹ座標８がクリッピングエ
リアの上昇又は上外の時には、ワークメモリへのアクセ
スがキャンセルされなくても行われない。

以上の画素の反転処理を、多角形の全ての辺について行
うことによって多角形の境界枠をクリッピングエリア内
に描画することができる。

第２図にクリッピングされる多角形の描画例を示した。

同図（ａ）において、クリッピングエリアは、２つの座
標点Ｃｏ、ＣＩによって与えられており、それに対して
、頂点Ｐａ　、　ＰＬ　、　Ｐ２　。

Ｐ　ａ　＋　Ｐ４　＋　Ｐ　５で与えられる多角形の境
界枠を展開すると、第２図（ｂ）のように、頂点Ｐｏ　
。

Ｐｌで与えられる辺は、クリッピングエリアの左　　　
゛辺上の画素列１４に変換され、また、頂点Ｐ３゜Ｐ４
で与えられる辺の、クリッピングエリアからはみ出した
部分は、クリッピングエリアの右辺上の画素列１５に変
換される。頂点Ｐ２　、Ｐｓは。

特願昭５７−１８１３１１号で示されている「特異点」
として処理することによって、クリッピングエリア内の
境界枠は、必ず、１ラスター上に偶数個の画素を生成さ
れるようになる。

次に、展開された境界枠を参照して塗り潰しを行う手順
を示す。

ＣＰＵは、塗り潰しを行う多角形の外接矩形とクリッピ
ングエリアとの重なっている塗り潰しエリアの全ラスタ
ーに対して以下の処理を行わせるまず、ＣＰＵは直線発
生器１に、１ラスターのＸＹ座標を発生するように指示
をする。直線発生器ｌの発生したＸＹ座標８は、ワーク
メモリ制御３．８Ｍ制御４．座標比較器５の各ブロック
に与えられる。

ワークメモリ制御３は、ワークメモリ上の画素を読み出
し、１を読み出したなら塗り潰し状態１ｏを反転し、８
Ｍ制御４に送る。この塗り潰し状態１０は、最初Ｏに設
定されており、多角形の内部（’１’　）、外部（’Ｏ
”）　を示す。従ってこの塗り潰し状態１０が１である
画素について、８Ｍ制御４が８Ｍメモリ７に書き込みを
行う。

８Ｍ制御４は、ｘｙＦ！ｉ標８の示すＢＭメモリの画素
に対して、塗り潰し状態１ｏが１で、比較結果１１が内
部の時に、ＣＰＵから与えられる書き込みデータを書き
込む。以上の処理を前記塗り潰しエリア内の全画素につ
いて行うことにより、クリッピングのある多角形の塗り
潰しを行うことができる。

次に、ワークメモリ制御３と、座標比較器５の内部につ
いて詳細を示す。

まず、ワークメモリ制御３は、第３図に示すように、ク
リッピングエリアの左と右のＸ座標を保持するレジスタ
Ｘ　　Ｌｅｆｔ、　Ｘ　　Ｒｉｇｈｔ３０１と、ｘｙ座
標８のＸ座標を、クリッピングエリアの左、右辺のＸ座
標に写像するためのセレクタ３０２と、ワークメモリへ
のリードライト信号ＷＥを制御するワークメモリリード
ライト制御３０３と、ワークメモリ上のデータを反転し
たり、読み出したデー、　　夕から塗り潰し状態１０を
作るワークメモリデータ制御３０４から構成される。

まず、多角形の境界枠を描画するときは、描画するＸＹ
座標８が与えられ、さらに、ＸＹ座標８と、クリッピン
グエリアとの比較結果１１が与えられる。さらに、制御
信号９には、書き込み要求信号ＲＷ　　ＲＥＱと、境界
枠描画か、塗り潰し描画かを区別する信号ＣＯＭ　　Ｔ
ＹＰＥが与えられる。

ワークメモリリードライト制御３０３は、制御信号９か
ら書き込み要求信号が出て、境界枠描画の時、次の処理
を行う。

先ず、比較結果１１は、クリッピングエリアに対してＸ
Ｙ座標８が、（１）内部、　（２）　Ｙ座標は内部で、
Ｘ座標がエリアの列外、　（３）　Ｙ座標は内部で、Ｘ
座標がエリアの在外、　（４）　Ｙ座標が外の４つの状
態を示している。もし、比較結果１１が、（１）の時は
、写像信号３０６で、セレクタ３０２が、ＸＹ座標８の
Ｘ座標を、バス１２のＸ座標に出力するようにする。そ
して、バス１２のライト信号ＷＥでリード動作を行わせ
、バス１２のデータ信号ＷＫ　　ＤＴを介してワークメ
モリデータ制御にワークメモリ上の画素データを読み込
ませる。

次に、バス１２のライト信号ＷＥでライト動作を行わせ
、ワークメモリデータ制御３０４で作る反転データをバ
ス１２のデータ信号ＷＫ　　ＤＴを介してワークメモリ
６に書き込みを行う。

もし、比較結果１１が（２）であれば、上記（１）にお
ける処理手順の中で、バス１２のＸ座標を作るセレクタ
３０２の出力を、レジスタ３０１に保持されている、ク
リッピングエリアの左下Ｘ座標Ｘ　　Ｌｅｆｔが選択さ
れるように、写像信号３０６を作る。

もし、比較結果１１が（３）であれば、上記（２）と同
様にして、レジスタ３０１に保持されているクリッピン
グエリアの右上Ｘ座標Ｘ　　Ｒｉｇｈｔが選択されるよ
うに、写像信号３０６を作る。

もし、比較結果１１が（４）であれば、ワークメモリ６
に対して何も行わないようにする。

次に、多角形境界枠を描画する時のワークメモリ制御３
０４の動作について示す。ワークメモリ制御３０４は、
制御信号９のＣＯＭＴＹＰＥが境界枠描画の時で、ワー
クメモリリードライト制御３０３からのライト信号ＷＥ
がリードの時は、ワークメモリ６からのリードデータを
取り込み、ライト信号ＷＥがライトの時、該リードデー
タの′０′。

′１′を反転してワークメモリ６へ書き込むために、バ
ス１２のデータ信号ＷＫ　　ＤＴに出力する。

次に、塗り潰しを行う時のワークメモリ制御３の動作を
示す。制御信号９のＣＯＭ　　ＴＹＰＥは、塗り潰し描
画になっている。その時、ワークメモリ、リードライト
制御３０３は、写像信号３０６をＸＹ座標８のＸ座標が
、バス１２のＸ座標となるようにする。また、バス１２
のライト信号ＷＥで、ワークメモリ６に対してリード動
作を行わせ、読み出したデータを、ワークメモリデータ
制御３０４に取り込ませる。ワークメモリデータ制御３
０４は、読み出したり一ドデータが′１′の時には、塗
り潰し状態１０を反転して、８Ｍ制御４に送る。

次に第４図を用いて、座標比較器５の詳細を示す。

座標比較器５は、ｎ＋１個のクリッピングエリアをＣＰ
Ｕから与えられ、保持し比較を行う比較器を有している
。比較器（ＢＡＳＥ　　ＡＲＥＡ）５０１は、与えられ
たｘＹ座標８が、該クリッピングエリアの内部か外部か
判定し、比較結果５０６を出力する。この比較結果５０
６は前述比較結果１１と同じく４つの状態を示している
信号である。

コノ比較器（ＢＡＳＥ　　ＡＲＥ、Ａ）’５０．．ｌｌ
：保持されているクリッピングエリアが、境界枠のクリ
ッピングに使われる。残りのｎ個の比較器（ＳＵｔ＋−
ＡＲＥＡＩ）５０２から、比較器（ＳＵ、ｂ−ＡＲＥＡ
ｎ）５０３は、比較器（８４３Ｅ−ＡＥＲＡ）５０１の
保持しているクリッピングエリアとは一般に別のエリア
が定ギされており、各クリッピングエリアとの内外判定
結果である比較結果５０７から比較結果５０８を出力す
る。レジスタ（ＡＲＥＡＥＢＬ）　５１１は、これらｎ
＋１個のクリッピングエリアの有効、無効を保持してお
り、信号線５１０を介して、各比較器５０１，５０２゜
５０３に送られる。各比較器５０１，５０２゜５０３は
、信号線５１０が、無効を指示している時には、対応す
る比較結果５０６は、クリッピングエリア内部、比較結
果５０７，５０８は、ＸＹ座ｖＡ８がクリッピングエリ
ア外部であるという信号を出力する。

これらの比較結果は、比較結果合成回路ＣＭ　ＰＳＹＮ
５０４に送られ合成されて、塗り潰し用比較結果５０９
が出力される。具体的には、比較器（ＢＡＳＥ　　ＡＲ
ＥＡ）５０１の比較結果５０６がクリッピングエリア内
であり、他の比較器（ＳＵｂ　　ＡＲＥＡＩ　〜ｎ）５
０２，５０３の比較結果５０７，５０８が全てクリッピ
ングエリア外である時に、塗り潰し用比較結果５０９は
、クリッピングエリア内部であるという信号になる。

塗り潰し描画と、境界枠描画を区別する信号である、制
御信号９のＣＯＭ　　ＴＹＰＥに従って。

セレクタ５０５は、塗り潰し時塗り潰し用比較結果５０
９を比較結果１１として出力し、境界枠描画時、比較器
（ＢＡＳＥ　　ＡＲＥＡ）５０１の比較結果５０６を出
力する。

次に、第５図を使って、複数のクリッピングエリアに、
クリッピングされる多角形の塗り潰しを行う処理の一例
を示す。第５図の例は、４つのウィンドウのうち、上か
ら３番目のウィンドウに、多角形Ｐｏ　＋　Ｐｔ　＋　
Ｐ２　＋　Ｐ３を描画しようというものである。

まず多角形を描画しようとする上から３番目のウィンド
ウの左下、右上のＸＹ座標を、比較器（ＢＡＳＥ　　Ａ
ＲＥＡ）５０１の内部レジスタに設定する。同様に、一
番上、二番目、一番下のウィンドウの左下、右上のＸＹ
座標が、比較器（ＳＵｂ　　ＡＲＥＡＩ）５０２から順
に比較器（ＳＵｂ　　ＡＲＥＡ３）まで内部のレジスタ
に設定する。そして、レジスタ　（ＡＲＥＡＥＢＬ）　
５１１には、ＢＡＳＥ　　ＡＲＥＡ、ＳＵｂ　　ＡＲＥ
ＡＩ、５ｕｂＡＲＥＡ２が有効であり、ＢＡＳＥ　　Ａ
ＲＥＡより下にあるクリッピングエリアである５Ｕｂ−
ＡＲＥＡ３は無効、設定していない他のクリッピングエ
リアも無効となるように設定する。

以上のように設定した後、前述のように、多角形Ｐａ　
、Ｐ工＋　Ｐ２　、Ｐ３の境界枠を描画すると、第Ｓ図
に太線で示した境界枠が発生する。

続いて、塗り潰しの処理を行うと、５ｕｂ−ＡＲＥＡＩ
と重なっている部分は、塗り潰されないため、第５図の
斜線部分のみが塗り潰される。

以上示した実施例を用いれば、塗り潰しを行う処理が、
クリッピングエリア内で行え、読み、書きする画素数が
少なくてすむ効果と、複数のクリッピングエリアのある
場合にも多角形を高速に塗り潰せるという効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、多角形の境界枠が、クリッピングエリ
ア内部に展開されるため、塗り潰しを行うために境界枠
を読み出す画素数もクリッピングエリア内の画素数を越
えず、特にクリッピングエリアが小さくなるほど、高速
に処理が行えるという効果がある。

また、ＦＪ１数のクリッピングエリアを定義できるため
、矩形でないエリアに対しても多角形の塗り潰しを行う
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の多角形塗り潰し装置のブロ
ック図、第２図はクリッピングされた多角形の境界枠の
展開例を示す図、第３図は多角形の境界枠を展開するワ
ークプレーンを制御するワークプレーン制御３の内部ブ
ロック図、第４図は座標比較器５の内部ブロック図、第
５図は複数のクリッピングエリアがある場合の多角形の
塗り潰しを説明する図である。 １・−・直線発生器、３・・・ワークメモリ制御、５・
・・座標比較器、６・・・ワークメモリ、１４．１５・
・・写像された境界枠、３０１・・・写像するＸ座標を
保持するレジスタ、３０６・・・写像するかどうかを制
御する信号、５１１・・・クリッピングエリアの有効無
効筒　１　図 第２図 （ａ）　　　　　　　（ｂ） 第３図 塗り潰し状態

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多角形の境界枠を発生する直線発生器と、該境界枠
   を保持するメモリと、該メモリに保持されている前記境
   界枠を参照して、前記多角形の塗り潰しを行う制御回路
   から成る多角形の塗り潰し装置において、塗り潰す領域
   を示すクリッピングエリアを保持するレジスタを有し、
   該クリッピングエリアと、前記直線発生器の発生する多
   角形の境界枠とを比較し、前記クリッピングエリアから
   はみ出した部分を、前記制御回路が、境界枠を参照する
   スキャン方向と垂直な前記クリッピングエリアの境界上
   に写像することを特徴とする多角形塗り潰し方式。 ２、複数の塗り潰す領域を示すクリッピングエリアを保
   持するレジスタと、該レジスタに保持されているクリッ
   ピングエリアが有効か無効かを示すレジスタを有してお
   り、多角形の境界枠の発生と、該境界枠の参照は、前記
   複数のクリッピングエリアのうち１つを用いて行うこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項の多角形塗り潰し方
   式。