JPH03201081A

JPH03201081A - 画像生成装置

Info

Publication number: JPH03201081A
Application number: JP34030289A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Hiraike; 龍一平池
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1991-09-02
Anticipated expiration: 2015-09-25
Also published as: JP3092131B2

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、３次元形状をＣＲＴデイスプレィなどの２次
元表示装置に表示するための画像を生成する、画像生成
装置に関するものである。

（従来の技術）３次元形状を２次元表示装置に表示するための画像を生
成するには、他の面に隠れて視点から見えない面あるい
はその一部を消去する隠面消去処理を必要とする。また
、ワイヤフレーム表示ではなくソリッド表示を行う場合
には、光のあたり具合いにより表示色を変える陰影付は
処理を必要とする。これらの処理は面を対象としており
、計算量が膨大である。

従来、隠面消去ｌ陰影付けの処理を高速に行うために、
並列処理による画像生成システムが種々開発されている
。隠面消去アルゴリズムとしてスキャンライン法を採用
したシステムとしてＥＸＰＥＲＴＳ（参考文献：　ＡＣ
Ｍ　５ＩＧＧＲＡＰＨ，Ｖｏｌ、　１８．　Ｎｏ。

３、１９８４．　ｐｐ、６フー７６）が、また２バツフ
ア法を採用したものとして米シリコングラフィックス社
のアーキテクチャ（参考文献：　ＡＣＭ　５ＩＧＧＲＡ
ＰＨ，Ｖｏｌ、　２２．　Ｎｏ。

４、１９８８．　ｐｐ、　２３９−２４６）が知られて
いる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、ＥＸＰＥＲＴＳでは、スキャンライン毎
に動的に演算器を割り当てる方式であるために、またシ
リコングラフィックス社のものでは、一定間隔にある画
素毎に演算器を割り当てる方式であるために、生成され
た画像データが分散している。このため、複数の表示機
器で構成された表示装置、例えばマトリックス状に配置
された複数のデイスプレィ、に表示する場合には、−旦
画像データを一箇所に収集した後、各表示機器に再分配
するか、あるいは各表示機器が表示に必要な画像データ
を表示機器間で相互にやり−とすする必要がある。従っ
て、画像生成のみであれば高速に行えるが、画像データ
の分配や表示までを考慮した場合には、既存のシステム
では遜色のない性能を得ることは不可能である。

本発明の目的は、複数の表示機器で構成された２次元表
示装置に３次元図形を表示するための画像を高速に生成
する、画像生成装置を提示することである。

（課題を解決するための手段）本発明の画像生成装置は、第１図に示すように、３次元
図形を２次元表示装置に表示するために、初期データと
して、３次元形状を近似する多角形データを格納してお
く図形記憶部１と、前記図形記憶部に格納された多角形
データに対して、視野変換および多角形の各頂点の輝度
値あるいは色値の算出を行う図形前処理部２と、表示領
域外にある部分を除去するクリッピングにより、前記図
形前処理部から渡された多角形データを、矩形に分割し
た表示領域毎に分割する図形分割部３と、前記図形分割
部から渡された多角形データに対して、透視変換および
ビューポート変換を行う図形後処理部４と、前記図形後
処理部から転送されてきた多角形データに対して、隠面
消去および陰影付けにより、担当する表示領域の各画素
の輝度値あるいは色値を算出する複数の画像生成部５１
〜５ｎと、前記図形後処理部からの多角形データを前記
画像生成部に転送する転送路７と、前記画像生成部で生
成された画像データを記憶する複数の画像記憶部６１〜
６ｎとから構成され、表示領域毎に画像生成を並列に行
うことを特徴とする画像生成装置である。

（作用）複数の表示機器で構成された２次元表示装置に３次元図
形を表示するとき、１つの表示領域を複数の矩形に分割
して、その矩形領域を並列処理の対象として複数の処理
部を並列に動作させることにより、高速な画像生成を実
現することができる。具体的には、図形前処理部を経た
多角形データを、図形分割部において、分割された矩形
領域の境界線と視点とで決定される４つの平面を境界面
とじたポリゴンクリッピングを行い、多角形の全部ある
いは一部がその領域内に存在するならば、クリッピング
された多角形データを図形後処理部に渡す。その後転送
路を通して、分割された矩形領域に対する画像生成部に
多角形データを転送して、矩形領域針の画像を生成する
。

（実施例）本発明の一実施例を、第２図を用いて説明する。

図において、図形処理プロセッサ１２は、メモリ１１か
ら３次元の座標データで構成される図形データを読み込
んで、図形前処理器２１で視野変換ｌ輝度計算などの必
要な演算を施した後、図形分割器２２で矩形領域に合わ
せて多角形を分割する。分割後の多角形データは、図形
後処理器２３で透視変換ｌビューポート変換などの処理
を行った後、データ転送路１７を通して対応する画像生
成プロセッサ１３１〜１３４に転送する。画像生成プロ
セッサ１３１〜１３４は、転送されてきた多角形データ
に対して、隠面消去ｌ陰影付けの処理を行うことにより
、画素値（輝度値１色値）を算出して画像データを得る
。この画像データは、フレームバッファ１４１〜１４ｎ
に格納しておく。

第３図（ａ）のように三角形が４つの表示機器にまたが
って表示される場合には、第３図（ｂ）のように４つの
多角形に分割する。

表示領域の矩形分割は、第４図（ａ）のように矩形領域
の境界を重ねる方法や、第４図（ｂ）のようにその境界
を離す方法など種々の方法が考えられる。マトリックス
状に配置したデイスプレィに表示する際、ＣＲＴのよう
に外枠がある場合には、第４図（ｂ）の分割方法を採用
することで、第５図（ｂ）の表示例のようにデイスプレ
ィの外枠を考慮した画像の生成が可能となる。また、第
４図（ａ）の方法を採用した場合には、第５図（ａ）の
ような表示例となり、デイスプレィの境界部分における
図形のズレが発生ずる。しかしながら、ＣＲＴではなく
プロジェクタ−のように、投影面に外枠がない場合には
、境界線が共通であるために多角形の分割に要する処理
量が少ない第４図（ａ）の分割方法が有効である。

（発明の効果）以上説明したように、本発明を適用するならば、複数の
表示機器で構成された２次元表示装置に３次元図形を高
速に表示する画像生成装置を実現することができる。こ
れにより、大画面・高解像度の図形表示装置（例えば、
デイスプレィをマトリックス状に配置することで実現で
きる）への応用が可能であることを考えれば、この利点
は極めて大きいものであるといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図、第２図は本発明の詳細
な説明するための図、第３図は三角形が複数のデイスプ
レィにまたがって表示される場合に、それを複数の多角
形に分割する例を示す図、第４図は表示領域の矩形分割
の例を示す図、第５図は第４図の分割方法で矩形分割を
行って、外枠のあるデイスプレィに三角形を表示した例
を示す図である。図において、１・・・図形記憶部、２・・・図形前処理部、３・・・
図形分割部、４・・・図形後処理部、５１〜５ｎ・・・
画像生成部、６１〜６ｎ・・・画像記憶部、７・・・転
送路、１１・・・メモリ、１２・・・図形処理プロセッサ、１３１〜１３４・・・画像生成プロセッサ、１４１〜１
４４・・・フレームバッファ、１７・・・データ転送路
、２１・・・図形前処理器、２２・・・図形分割器、２
３図形後処理器。

Claims

【特許請求の範囲】

３次元図形を２次元表示装置に表示するための画像を生
成する画像生成装置において、初期データとして、３次
元形状を近似する多角形データを格納しておく図形記憶
部と、前記図形記憶部に格納された多角形データに対し
て、視野変換および多角形の各頂点の輝度値あるいは色
値の算出を行う図形前処理部と、表示領域外にある部分
を除去するクリッピングにより、前記図形前処理部から
渡された多角形データを、矩形に分割した表示領域毎に
分割する図形分割部と、前記図形分割部から渡された多
角形データに対して、透視変換およびビューポート変換
を行う図形後処理部と、前記図形後処理部から転送され
てきた多角形データに対して、隠面消去および陰影付け
により、担当する表示領域の各画素の輝度値あるいは色
値を算出する複数の画像生成部と、前記図形後処理部か
らの多角形データを前記画像生成部に転送する転送路と
、前記画像生成部で生成された画像データを記憶する複
数の画像記憶部とから構成され、表示領域毎に画像生成
を並列に行うことを特徴とする画像生成装置。