JPH03201081A - 画像生成装置 - Google Patents
画像生成装置Info
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- JPH03201081A JPH03201081A JP34030289A JP34030289A JPH03201081A JP H03201081 A JPH03201081 A JP H03201081A JP 34030289 A JP34030289 A JP 34030289A JP 34030289 A JP34030289 A JP 34030289A JP H03201081 A JPH03201081 A JP H03201081A
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- Japan
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- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims description 7
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 6
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
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- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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- Image Generation (AREA)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (1)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34030289A JP3092131B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 画像生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34030289A JP3092131B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 画像生成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03201081A true JPH03201081A (ja) | 1991-09-02 |
JP3092131B2 JP3092131B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=18335646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34030289A Expired - Fee Related JP3092131B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 画像生成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3092131B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0855223A (ja) * | 1994-08-10 | 1996-02-27 | Nec Corp | 描画装置 |
WO1998053425A1 (fr) * | 1997-05-22 | 1998-11-26 | Sega Enterprises, Ltd. | Processeur d'image et procede correspondant |
US5903273A (en) * | 1993-12-28 | 1999-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for generating an image for 3-dimensional computer graphics |
JP2002529868A (ja) * | 1998-11-06 | 2002-09-10 | イマジネイション テクノロジーズ リミテッド | 3次元コンピュータ生成画像のシェーディング |
JP2006221567A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Canon Inc | 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP34030289A patent/JP3092131B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5903273A (en) * | 1993-12-28 | 1999-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for generating an image for 3-dimensional computer graphics |
JPH0855223A (ja) * | 1994-08-10 | 1996-02-27 | Nec Corp | 描画装置 |
WO1998053425A1 (fr) * | 1997-05-22 | 1998-11-26 | Sega Enterprises, Ltd. | Processeur d'image et procede correspondant |
JP2002529868A (ja) * | 1998-11-06 | 2002-09-10 | イマジネイション テクノロジーズ リミテッド | 3次元コンピュータ生成画像のシェーディング |
JP2006221567A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Canon Inc | 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム |
JP4566772B2 (ja) * | 2005-02-14 | 2010-10-20 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3092131B2 (ja) | 2000-09-25 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |