JPH03139771A - グラフイツク表示システムと方法 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、一般に、コンピュータ・グラフィック表示シ
ステムに関するものであり、とりわけ、表示スクリーン
のオペレータが選択した領域における表示対象を識別し
、オペレータが複雑な表示からある対象を容易に選択で
きるようにする方法に関するものである。

Ｂ、従来の技術 ＣＡＤ／ＣＡＭワーク・ステージロンのような対話式ラ
スタ・グラフィック・システムは、機械装置、電気装置
、電気機械装置、及び、電子装置によるシステムのコン
ポーネントの設計に広く用いられている。こうしたシス
テムでしばしば重要視されているのは、オペレータがコ
ンポーネントまたはシステムのコンピュータ・ベースの
モデルと対話して、該モデルに修正を加えたり、あるい
は、例えば、その機械特性、電気特性、または、熱特性
のテストを行なうように設計されているという点である
。コンピュータ・ベースのモデルは、個々に処理を受け
、オペレータのアクシロンに備えて表示される多数のグ
ラフィック対象から構成される。オペレータによる表示
対象の選択は、ライト・ペン、ロケータ（例えば、スタ
イラスを備えたデータ拳タブレット）、及び、英数字及
び機能キー・ボードのようないくつかのオペレータ制御
式対話装置のうち任意の装置を介して行なわれる。多く
の対話シーケンスのうち重要な部分は、“選別”として
知られるプロセスによって行なわれるオペレータが選択
した表示対象のコンビ二一夕による識別である。選別プ
ロセスは、最近のグラフィック争システムにおいて用い
られているパイプ・ライン処理技法のために複雑になっ
ている。

表示プログラムにおいて“選別された”対象を確認する
には、グラフィック番コントローラがその対象の位置を
つきとめるのに必要な情報を適用業務プログラムに提供
する必要がある。一般に、グラフィック処理技法は、さ
らに処理するために選択すなわち選別された特定の表示
対象を識別するのに、表示スクリーン全体の再処理を必
要とする。既存の処理方法のほとんどは、ワールド座標
空間において表示対象を形成する各幾何学的プリミティ
ブの変換、ワールド座標空間における既定のクリッピン
グ境界と対照して、変換された各プリミティブに施すク
リッピング、オペレータが規定したビュー・ボート及び
スクリーン座標空間に対するクリッピングを施された各
プリミティブのマツピング、マツピングを施された全デ
ータのラスク化、及び、生成されたピクセルが、スクリ
ーン座標スペースにおけるオペレータの規定した選択領
域またはウィンドと交差するか否かの最終判定を含む、
表示リストの再実行を必要とする。交差していれば、選
別が行なわれる。

最近のグラフィック表示システムは、１組のパイプ・ラ
イン化プロセッサを用いて、変換、マッピング、及び、
クリッピング操作を実施する。パイプ・ライン・プロセ
ッサは、いくつかのグラフィック命令に対して同時に働
くことによって、グラフィック処理速度を増す。しかし
ながら、パイプ・ライン化プロセッサを利用すると、グ
ラフィック制御プロセッサが、後続のグラフィック命令
の処理に進む際、選別は、一般に、パイプ番ラインの終
端部に行なわれるため、選別検出の問題が生じることに
なる。選別が行なわれると、選別検出論理回路は、グラ
フィック制御プロセッサに割り込み、該プロセッサは、
次に、選別に関するアクションに必要な情報を適用業務
プログラムに戻す。

以前の世代のグラフィック表示システムは、パイプ書ラ
イン化プロセッサを利用してぃながった。

該システムの場合、グラフィック制御プロセッサにおけ
る作図状況は、選別検出処理全般を通じて一定のままで
あった。該システムの場合、選別が行なわれる時、グラ
フィック・プロセッサには、適用業務プロセッサに伝達
する正しい状態情報が含まれていた。

現代のグラフィック処理システムは、より簡単に参照で
きる階層グラフィックデータ構造に基づいて動作し、パ
イプ・ライン処理システムに固有の選別遅延を処理する
ようになっている。以前の世代のグラフィック表示シス
テムのために開発されたグラフィックデータ及びグラフ
ィック適用業務は、一般に、非階層データに基づくもの
であり、パイプ・ラインの概念を考慮せずに実現される
のが普通であった。このため、こうした以前の世代のモ
デルまたは適用業務が現行世代の装置に移行する際には
、重大な問題を生じることになった。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 本発明は、パイプ・ライン化グラフィック表示システム
を用いて、非階層グラフィック・データ・モデル及び適
用業務の実施を可能ならしめる処理装置及び方法の提供
を目的としたものである。

本発明の目的は、非階層モデルを処理するバイブ拳ライ
ン化処理表示システムにおいて情報選別を管理するため
の有効で、効率のよいシステムを提供することにある。

本発明のもう１つの目的は、必要な選別検出情報を記憶
するのに効率のよい選別待ち行列を実現することにある
。

００課題を解決するための手段 この発明によれば、パイプライン処理システムに使用す
ることができる非階層グラフィック・データ・モデルを
許容する選出待ち行列及び選出検出方法が提供される。

パイプライン・プロセッサの前段には、検出待ち行列中
で必要な選出情報を格納するために、予備変換書式論理
が配置される。

選出待ち行列にアドレスする選出タグは、パイプライン
を通じて各グラフィック命令とともに渡され、選出検出
論理に格納される。選出検出論理は、グラフィック制御
プロセッサに割り込みし、グラフィック制御プロセッサ
は次に、選出をトリガする命令の格納されている選出情
報にアドレスするために、グラフィック命令に関連する
タグ・レジスタと座標カウンタにアクセスする。グラフ
ィック拳プロセッサは、選出待ち行列を間接的にアドレ
スし、アプリケーション・プログラムに戻す必要がある
情報を検索するために、そのタグ・アドレスと座標カウ
ンタを使用する。本発明の構成は、パイプライン・プロ
セッサを通じて全ての情報を渡す必要性を解消するので
ある。

Ｅ、実施例 第１図には、本発明によるグラフィック表示システムが
示されている。グラフィック制御プロセッサ１００は、
ホストφシステムから受信する、システム・メモリ　１
０２に記憶されているグラフィック表示命令の処理に制
御を加える。グラフィック制御プロセッサ１００は、作
図命令を解読して、パイプ・ライン化処理論理回路１０
４に送る。パイプ・ライン・プロセッサは、変換、クリ
ッピング、及び、マツピング操作、そして、最後に、表
示モニタ　１０Ｂへの最終的な表示に備えて、ビデオ・
ピクセル・メモリ　１０Ｂに対するピクセル・イメージ
の形成に必要な作図操作を実施する。

本発明は、選別検出を実施するパイプ・ライン化処理論
理回路の一部に関連するものである。パイブ舎ライン・
プロセッサの終端における選別検出論理回路１１０は、
Ｉ１０コントローラ　１１２がらの入力に基づくオペレ
ータの選択を検出する働きをする。本発明は、書式作成
事前変換論理回路１１４、及び、本発明の利点を提供す
る選別待ち行列バッファ　１１Ｂを利用して、選別検出
及び選別データ記憶に制御を加える。

オペレータの選別した対象を確めるためには、グラフィ
ック制御プロセッサ　１００によって、適用業務プログ
ラムが選択された対象の位置を突きとめるのに十分な情
報が提供されなければならない。

適業業務プログラムに送られる適用業務情報は、表示リ
スト・プログラムにおける選別対象の識別に十分な情報
を含んでいなければならない。一般に、下記情報が送ら
れるニ ーグラフィック命令のプログラムにおける位置であり、
選別を検出させるプリミティブであるシステム・アドレ
ス。

一選別事象を生じさせる表示プログラムにおける命令の
アドレスである命令アドレス。

１− 選別事象を生じさせる命令表示リストにおける出力プリ
ミティブ座標のアドレスであるプリミティブ・アドレス
。

一グラフィック文脈を識別する識別子であるセグメント
名。

一事前変換されたワールド座標空間におけるＸ１Ｙ１２
位置レジスタの現在値である現在作図位置。

各位置レジスタには、ＩＧビット値が保持されるのが普
通である。

現行世代のグラフィック表示システムは、浮動小数点座
標値を利用して、変換処理を行なうのが普通である。以
前の世代の表示システムの多くは、固定小数点値によっ
てしか働かなかった。従って、互換性にとっては、固定
小数点表現と浮動小数点表現との間における変換が必要
になる。

選別されたプリミティブのあらかじめ変換された座標値
と属性を提供する要件には、パイプ・ライン争プロセッ
サを介してこの情報を追跡するための何らかの手段の規
定が必要になる。先行世代のグラフィックφシステムが
、選別が行なわれる１２− まで、命令及び事前変換位置を保持しているだけであっ
た場合に、現行世代のシステムは、プロセスを進め、選
別が検出される前に、状態値を変化させてしまっている
可能性がある。

この問題を解決するための１つの手法は、各グラフィッ
ク命令及び座標毎に、必要とされる余剰な情報をパイプ
・ラインに通すことである。しかしながら、この手法で
は、パイプ・ライン経路に大量の不必要なデータを発生
し、グラフィック・パイプ・ライン化処理を減速するこ
とになる。各３つ組の座標（例えば、Ｘｌ　Ｙｌ　２）
毎に、グラフィック制御プロセッサは、４つの余剰デー
タを送らなければならず（プリミティブのアドレスとＸ
１Ｙ、　　及び、Ｚの座標）、また、新しい命令の処理
が行なわれる毎に、４つの追加データ・ポイントを送ら
なければならない（制御、命令アドレス、ページ・アド
レス、及び、セグメント各）。

選別事象は、あまり生じないので、グラフィック・パイ
プ・ラインがつまり、大量の不必要なデータによって、
グラフィック表示システムの総合性能が低下することに
なる。

本発明は、変換パイプ・ラインによって情報を複写する
ことなく、必要があれば、グラフィック制御プロセッサ
によって迅速にアクセスすることができるように、必要
な選別データを迅速かつ効率よく記憶する方法を提供す
るものである。本発明は、グラフィック−パイプ・ライ
ンの始端に書式作成事前変換論理回路を設けること、選
別データ待ち行列バッファを設けること、及び、パイプ
・ラインにアドレス指定情報を通すことに関連している
。書式作成事前変換論理回路は、各ベクトル座標を標準
書式に変換しく例えば、固定小数点から浮動小数点に）
、パイプ拳ラインに送り込む。

同時に、書式作成事前変換論理回路は、必要な選別情報
を外部ランダム・アクセス壷メモリすなわち選別待ち行
列バッファに記憶する。

第２図には、書式作成事前変換論理回路の追加詳細図が
示されている。書式作成事前変換論理回路１１４には、
固定小数点番浮動小数点変換論理回路１２０に固定され
た書式作成論理セクション　１１８と、タグ・アドレス
　＋２２が含まれている。タグ番アドレスは、必要な選
別データを記憶する選別待ち行列バッファ　１１Ｂにア
クセスするために用いられる。グラフィック制御プロセ
ッサ　１００は、システム・メモリ　１０２に含まれた
表示リストからのグラフィック命令を解読し、実行する
。書式作成事前変換論理回路が各グラフィック命令を受
信する毎に、タグ・アドレス　１２２は、インクリメン
トし、そのグラフィック命令と関連づけられる。望まし
い実施例の場合、書式作成事前変換論理回路には、選別
待ち行列バッファに対する３２ビツトのデータＯインタ
ーフェイスが設けられている。３つの３２ビツトのセグ
メントに書式作成された６つのデータが、グラフィック
・パイプ・ラインで送られる全てのベクトルについて、
選別待ち行列バッファに送られる。この情報は、選別の
後、適用業務プログラムに対する選別座標を完全に識別
するのに十分である。タグ・アドレスは、各セグメント
の記憶前にインクリメントされ、待ち行列バッファのア
ドレスとして働く。望ましい実施例の場合、５ 選別待ち行列バッファに送られるデータの書式は、以下
の通りであるニ システム・アドレス（低）／Ｘ座標（非変換）：このシ
ステム・アドレス（低）には、ベクトルのこの特定の座
標を含む３２ビツト・システム・アドレスの低位の１６
ビツトが含まれている。Ｘ座標は、ベクトルの非変換１
８ビツトＸ値である。

システム・アドレス（高）／Ｙ座標（非変換）：このシ
ステム・アドレス（高）には、ベクトルのこの特定の座
標を含む３２ビツトφシステム・アドレスの高位の１６
ビツトが含まれている。Ｙ座標は、ベクトルの非変換Ｙ
値である。

命令アドレス（低）／Ｚ座標（非変換）：命令アドレス
には、この特定のベクトルを作図する、すなわち、移動
するグラフィック命令の３２ビツトシステム・アドレス
の低位の１８ビツトが含まれている。グラフィック命令
システム・アドレスの高位の１６ビツトは、座標のシス
テム・アドレス（高）と同じである。Ｚ座標は、ベクト
ルの非変換Ｚ値である。グラフィック命令＋Ｂ− が２次元の場合、Ｚ値は０にされる。

書式作成論理回路＋１８は、選別待ち行列情報の書式作
成を行ない、選別待ち行列バッファ　１１［ｉに送って
、タグ・アドレス　１２２によって表示されるポイント
に記憶されるようにする。

固定小数点・浮動小数点変換論理回路１２０は、ベクト
ル座標に関して必要なデータ変換を行なう。

選別待ち行列バッファ　１１Ｂは、循環待ち行列バッフ
ァとして設計されている。タグ・アドレスは、書式作成
事前変換論理回路によって実現し、パイプ・ラインで送
られてくる全ての座標要素に対してインクリメントする
。タグ・ポインタは、グラフィック制御プロセッサが選
別データの検索を行なう際、選別待ち行列バッファに対
する間接的なアドレスΦポインタの働きをする。待ち行
列バッファの限界に達すると、タグ・ポインタは循環す
る。こうして、潜在的選別事象に関したデータ処理がす
むまで、変換パイプ・ラインにおける各データは、選別
状況の記録を有しており、重ね書きされないことが保証
される。

書式作成事前変換論理回路は、各グラフィック命令毎に
、グラフィック・パイプ・ラインを通じて選別検出論理
回路にタグ・アドレスを送る。各座標毎にタグ・アドレ
スを送るわけではない。例えば、多線作図指令には、各
リストの各頂点に関する数組の座標が後続することにな
る。タグ番アドレスを含むのは、最初の多線指令だけで
ある。

各命令毎のタグ番アドレスは、選別検出論理回路のタグ
・レジスタ　＋２４に記憶されている。各座標が選別検
出論理回路に通される毎に、座標カウンタ　１２６がイ
ンクリメントする。選別検出論理回路１１０には、選別
状態の存在を検出し、を効な情報を保持し、選別状態が
サービスを受けるまで、それ以上パイプ・ライン争プロ
セッサが処理を行なわないようにするのに必要な回路要
素が含まれている。この選別検出論理回路１１０には、
タグ・レジスタ及び座標カウンタが含まれており、これ
らには、選別待ち行列バッファにおける適正な座標の位
置を突きとめるのに必要な間接的アドレスが納められて
いる。選別が行なわれると、グラフィツク制御プロセッ
サに対する割込みが発生する。

グラフィック制御プロセッサ１００は、次に、タグ・レ
ジスタ　１２４及び座標カウンタ　１２Ｂにアクセスし
、それらを利用して、選別待ち行列バッファに間接的に
アドレス指定を行ない、選別された座標に関する詳細な
情報を抽出する。

望ましい実施例の選別待ち行列バッファは、書式作成事
前変換論理回路に対する外部静的ランダム・アクセス・
メモリとして実現される。望ましい実施例の場合、この
メモリは、２つの書込みソースと１つの書込みソースを
備えている。

アドレス入力におけるアドレス多重化論理回路！３０は
、書式作成事前変換論理回路とグラフィック制御プロセ
ッサのどちらが選別待ち行列バッファにアクセスしてい
るかを判定する。両方のコントローラのデータ・バスは
、互いに接続されており、３状態使用可能制御論理回路
が、どちらのバスがメモリの内容にアクセスしているか
判定する。

書込作成事前変換論理回路が選別待ち行列バッファに書
き込んでいる場合、グラフィック制御プロ１９− セッサは中断され、局所データ及びアドレス・バスが解
放される。望ましい実施例では、グラフィック制御プロ
セッサの局所メモリの一部を利用する。グラフィック制
御プロセッサと書式作成事前変換論理回路の両方に対す
る外部メモリを利用した代替実施例は、本発明の範囲内
である。

本発明による選別待ち行列バッファには、パイプ・ライ
ン・グラフィック・システムにおいてグラフィック制御
プロセッサの近くに配置されるという利点がある。グラ
フィック制御プロセッサによって発生する選別状況情報
は、パイプ・ライン処理前に、選別待゛ち行列バッファ
に記憶される。

各グラフィック命令に関連したタグ拳アドレスだけが、
パイプ・ラインに通される。従って、パイプ・ラインは
、不必要な量のデータは通さない。

本発明のシステムは、３２ビツトのデータ値に、適用業
務プログラムが選別されたプリミティブの処理を行なう
のに必要な全ての情報が含まれるように実現された。本
発明による選別待ち行列バッファは、非階層的グラフィ
ック書データ構造、従っ２０− て、以前の世代の適用業務における選別処理論理を支援
するという利点を存している。

Ｆ０発明の効果 本発明は、パイプ・ライン化グラフィック表示システム
を用いて、非階層的グラフィック・データ・モデル及び
適用業務の実行を可能ならしめる処理装置及び方法を提
供することにある。

１１４・・・書式作成事前変換論理回路１１［ｉ・・・
選別待ち行列バ・ソファ１１８・・・書式作成論理回路 １２０・・・固定小数点・浮動小数点変換論理回路１２
４・・・タグ・レジスタ、１２Ｂ・・・座標カウンタ１
３０・・・アドレス多重化論理回路

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を利用したグラフィック表示システム
のブロック図である。 第２図は、本発明を利用したシステムのコンポーネント
に関するブロック図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示装置におけるイメージの特定の対象に関する
   識別を可能にするオペレータ選択手段を備え、グラフィ
   ック命令が階層構造になっておらず、イメージの形成に
   パイプ・ライン・プロセッサが用いられるようになって
   いる、グラフィック命令に基づいて形成されるイメージ
   を表示装置に表示するためのグラフィック表示システム
   において、前記グラフィック命令から対象選択データを
   抽出するための第１の手段と、 前記対象選択データを記憶し、第１のアドレス・キーに
   よるアクセスを受ける第１のメモリ手段と、 前記第１のアドレス・キーを前記パイプ・ライン・プロ
   セッサに通すための命令アドレス・タグ手段と、 前記形成されたイメージの一部が前記オペレータ選択手
   段によって選択されると、これを確認するオペレータ選
   択検出論理回路と、 前記選択をグラフィック・プロセッサに伝達する手段と
   から構成され、 前記オペレータ選択検出手段が、各グラフィック命令に
   関連し、前記命令アドレス・タグ手段からロードされる
   レジスタ手段と、各座標に関連したカウンタ手段を備え
   ることと、前記グラフィック・プロセッサは、前記レジ
   スタ手段及びカウンタ手段にアクセスし、それらを利用
   して、オペレータ選択の発生時には、前記第１のメモリ
   手段に対し間接的にアドレス指定することを特徴とする
   、 グラフィック表示システム。
2. （２）選別検出が、グラフィック・プロセッサの制御か
   らオフセットしたパイプ・ライン段階で行なわれるよう
   な、グラフィック表示システムに選別情報を記憶する方
   法において、 グラフィック命令から選別情報を抽出するステップと、 前記選別情報を第１のアドレスによってアクセス可能な
   第１のメモリ構造に記憶するステップと、プロセッサの
   グラフィック・パイプ・ラインを用いて、前記グラフィ
   ック命令を変換するステップと、 前記グラフィック命令によって前記グラフィック・パイ
   プ・ラインを介し前記第１のアドレスを送るステップと
   、 各グラフィック命令毎に、前記第１のアドレスに等しい
   タグ・レジスタ値を選別検出論理回路に記憶するステッ
   プと、 グラフィック命令に関連した各座標値をカウントするス
   テップと、 前記イメージの一部に関するオペレータの選択を検出す
   るステップと、 検出すると、グラフィック・プロセッサが前記タグ・レ
   ジスタ及び座標カウンタにアクセスするステップと、 前記タグ・レジスタ及び前記座標カウンタに基づいて計
   算された間接的アドレスを用いて前記選別情報にアクセ
   スするステップと、 から構成される方法。