JPH0322183A - 直線描画制御方法 - 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】 ［概要］ 措画する直線の座標値が、直線膚画回路に入力可能な座
標値範囲を越えるときの直線描画制御方法に関し、 直線描画回路を有効に使用して、膚画を高速化し、図形
表示装置の性能を向上させることを目的とし、 直線の開始点と終了点の座標値が入力され、その入力さ
れた直線をドット列に展開してフレームメモリに書込み
を行なう直線描画回路を備えた、ビットマップ式図形表
示装置における直線描画制御方法であって、描画する直
線の座標値が前記直線描画回路に入力可能な座標値範囲
を越えるとき、その直線を複数の直線に分解して、その
分解した直線毎に前記直線描画回路に入力して起動する
ことにより直線を描画するように構或する．［産業上の
利用分野］ 本発明は、直線描画回路を備えた図形表示装置における
直線描画制御方法に係わり、特に、描画する直線の座標
値が、直線描画回路に入力可能な座標値範囲を越えると
きの直線描画制御方法に関する。

［従来の技術］ 第２図は、直線描画回路を備えたビットマップ式図形表
示装置の一例を示す構威図である。同図において、ｌは
装置全体を制御する主制御部であるＣＰＵ，２はＣＰＵ
Ｉが実行するプログラムや図形表示データ等を記憶する
メインメモリ、３は直線の描画制御を行なう直線描画回
路、４は表示データが展開されるフレームメモリ、５は
フレームメモリ４から表示データを読出し、表示部であ
るＣＲＴ６への表示制御を行なう表示制御回路である。

直線描画回路３は、開始点レジスタおよび終了点レジス
タを有し、ＣＰＵＩにより描画する直線の開始点および
終了点の座標値が、それぞれのレジスタに設定され起動
されることにより、その２点間をドット列に展開してフ
レームメモリ４上に書込む制御を行なう．直線をドット
列に展開する方法はＤＤＡ　（ディジタル微分解析）に
よるものが広く知られており、特にＢｒｅｓｅｎｈａｍ
によって導かれたアルゴリズムが一般的に用いられてい
る。

このアルゴリズムについては公知であるためここでは説
明を省略する。また、直線描画回路３は、クリップ長方
形指定レジスタ等を備え、直線を描画する際にクリップ
長方形を指定することによって、長方形内部領域のみを
描画するクリッピング機能や、破線・点線・一点鎖線な
どのパターンを使って描画する機能や、フレームメモリ
４の内容と論理演算をしながら描画する機能等をあわせ
持つことが多い。

第５図は、直線描画回路３の入力可能な座標値範囲と、
フレームメモリ４およびクリップ長方形の座標値範囲と
の関係の一例を示したものである．同図に示すように、
ＡからＢへの直線は、直線描画回路３にその座標値を直
接入力して描画させることができ、フレームメモリ４上
にはクリップ長方形内のＡ゛からＢ゜の区間にドット展
開がなされる。ところが、ＣからＤへの直線の一部であ
るＣ゜からＤ′への直線を描画しようとする場合には、
ＣとＤの座標値を直接直線描画回路３に入力することは
できない。直線描画回路３の座標値範囲は、同回路が持
つ演算器のビット幅により制限され、ハードウェアコス
ト，量との関係から必ずしも十分なビット幅の演算器を
搭載できないことがしばしばある。

この直線描画回路３の入力可能な座標値範囲の制限のも
とで、ＣからＤへの直線のようにその座標値範囲を越え
る座標値で示される直線を描く方法として、ＣＰＵＩに
より予め直線とクリ．ツプ長方形との交点Ｃ”，Ｄ゛を
求めて、これを直線描画回路３に入力することが考えら
れる．しかし、この場合には、ＤＤＡアルゴリズムの一
般的な性質によって、ＣからＤへ仮想的にドット列を展
開したときのＣ’　Ｄ’　区間のドット並びとは、必ず
しも一致しない。従って、ドットの一致性を望むアプリ
ケーションにとってこの方法は適当ではない。

従来では、このドットの一致性を実現するために、ＣＰ
Ｕ１において、直線描画回路３と同等なＤＤＡアルゴリ
ズムを使って、描画すべき点を一点一点計算し、直線描
画回路３を一点毎に起動して描画を行なっていた。

第６図は、膚画しようとする直線の座標値が、直線描画
回路３に入力可能な座標値範囲を越えるときの従来技術
の説明図、第７図は、従来におけるＣＰＵＩの処理動作
を示すフローチャートである．なお、同フローチャート
における処理動作は、説明を容易にするために、直線の
開始点座標を（ｘｓ．ｙｓ”）、終了点座標を（ｘｅ，
ｙｅ）、ｄｘ＝ｘｅ−ｘｓ，ｄｙ＝　　ｙｅ−ｙｓとし
たとき、ｄｘ≧ｄｙ≧０となる、第５図の直線ＣＤのよ
うな右上がりの直線の場合を示している。また、直線描
画回路３は、終了点レジスタへの入力動作によって起動
され、開始点レジスタと終了点レジスタに入力される座
標値が一致している場合には、１ドットのみの描画が行
なわれるものである．第７図のフローチャートに示すよ
うに、従来のＣＰＵＩの処理動作は、 （６１）まず、直線とクリップ長方形との最初の交点Ｃ
゜の座標値（ｘ，ｙ）を求める。

（６２）その座標値におけるＤＤＡパラメータ、いわゆ
る誤差項と呼ばれる決定変数ｄを求める。

（６３）そして、最初の交点Ｃ゜から次の交点Ｄ“まで
のＸ軸に沿った長さ（主軸長）ｌを求める。

上記（６１）　，　（６２）　．　（６３）の計算方法
は、ＤＤＡアルゴリズムにおいて公知のものであり、こ
こでは詳細な説明を省略する。

（６４）次に、最初の交点Ｃ゜の座標値（ｘ，ｙ）を直
線描画回路３の開始点レジスタと終了点レジスタの双方
に入力して起動し、その座標（ｘ，ｙ）に最初の１ドッ
トの描画を行なう。

（６５）　　ｆを１減じる。

（６６）　ｆｆｉが０以下であるか否かをチェックし、
０以下であれば終了にする。

（６７）　ｆｉが正であれば、Ｘに１を加える．（６Ｂ
）　ｄが負であるか否かをチェックする。

（６９）　　ｄが負であれば、ｄに２．Ｘｄｙを加えて
、（６１２）の処理に行く。

（６１０）　　ｄが負でなければ、ｄに２Ｘ（ｄｙｄｘ
）を加える。

（６１１）　　）’に１を加え、次の（６１２）の処理
へ行く。

（６１２）　　開始点レジスタと終了点レジスタに、上
記において更新した座標値（ｘ，ｙ）を入力して起動し
、１ドットの描画を行なう。そして、（６５）の処理に
戻り、ｌが正である間、１ドットづつの描画を繰り返す
。

このように、従来においては、ＣＰＵＩがＤＤＡアルゴ
リズムによって、Ｘ座標を１増加したときに、ｙ座標を
ｌ増加させるか否かを１ドット毎に算出し、その１ドッ
ト毎に算出した座標値を順次直線膚画回路３に入力して
起動し、第６図に示す順番のように１ドットの描画を行
なっていた。

また、上記１ドットの描画において、直線描画回路を使
用する方法とは別に、ＣＰＵが直接フレームメモリに１
ドットを書込むこともできる。ただし、この場合には、
ＣＰＵからフレームメモリをアクセスすることができる
ハードウェア構成である必要がある． ［発明が解決しようとする課題］ 上記直線描画回路の動作は、起動を受けて一定のセット
アップ時間の後に描画動作を開始する。

このため従来のように直線描画回路を１ドット毎に起動
すると、例えば、直線が第６図のようなドット列に展開
される場合は、計２０回の起動が必要であり、セットア
ップ時間の積み重ねにより、膚画時間を多く要するもの
となり、直線描画回路の性能を十分に発揮するものとは
なっていなかった。

また、ＣＰＵが直接フレームメモリに書込む方法におい
ては、直線膚画回路の持つパターンによる描画や、論理
演算を伴った描画機能を実現するためには処理が複雑に
なり、さらにフレームメモリが複数のプレーンによる構
或となっている場合には、フレームメモリに１ドットを
書込むこと自体が複雑化し、やはり性能的に問題を有し
ていた。

本発明は、このような問題に鑑みて創案されたもので、
直線描画回路を有効に使用して、描画を高速化し、図形
表示装置の性能を向上させることのできる直線描画制御
方法を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段１ 上記目的を達威するための本発明における手段は、直線
の開始点と終了点の座標値が入力され、その入力された
直線をドット列に展開してフレームメモリに書込みを行
なう直線描画回路を備えた、ビットマップ式図形表示装
置における直線膚画制御方法であって、描画する直線の
座標値が前記直線描画回路に入力可能な座標値範囲を越
えるとき、その直線を複数の直線に分解して、その分解
した直線毎に前記直線描画回路に入力して起動すること
により直線を描画する直線描画制御方法である。

［作用］ 第１図は、本発明における直線描画の説明図である． 通常、直線の描画情報はその開始点と終了点の座標値で
保持されていて、描画する直線の描画情報である座標値
が、直線描画回路に入力可能な座標値範囲を越えるもの
であるときに、例えばＤＤＡアルゴリズムにより、直線
のドット列を算出し、例えば第ｌ図（ａ）に示すように
、座標軸に平行な複数の直線（同一番号が付されている
ドット列）、または同図（ｂ）に示すように、座標軸と
４５度をなす複数の直線（同じく同一番号が付されてい
るドット列）に分解し、それぞれのドット列の直線の始
端と終端の座標値を求めて、直線描画回路に入力可能な
座標値の範囲内で、分解したそれぞれの直線の座標値を
順次直線描画回路に入力して起動することにより、描画
を行なう。

これにより、例えば第１図（ａ）の直線では、従来２０
回の起動を要していたのが、本発明では５回の起動とな
るように、直線描画回路の起動回数が減少して、セット
アップ時間の積み重ねによるオーバヘッドが減り、直線
の描画を高速化することができる。

さらに、座標軸に平行な直線に分解する方法においては
直線の傾きが４５度に近いとき、また、座標軸と４５度
の角度をなす直線に分解する方法においては直線の傾き
が０度に近いときに、直線描画回路の起動回数が従来の
方法と変わらなくなるため、直線の傾きにより上記方法
を切替えるようにすれば、直線描画回路の起動回数をさ
らに減少させることができる．例えば、直線の傾き（正
接）が１／２以下の時は、座標軸に平行な直線に分解し
、傾きが１／２を越えるときは、座標軸と４５度の角度
をなす直線に分解するようにすれば、直線膚画回路の起
動回数は最悪でも従来比１／２となる。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る． ここでは、第２図に示すビットマップ式図形表示装置に
おける実施例を説明する。

本実施例における直線の描画では、ＣＰＵＩが、メイン
メモリ２から描画データである直線の開始点および終了
点の座標値と、直線描画回路３の座標値範囲データを読
出し、直線の座標値が直線膚画回路３に入力可能な座標
値範囲内であるか否かを判定する。範囲内であれば直線
の座標値を直接直線描画回路３の開始点レジスタと終了
点レジスタのそれぞれに入力して起動し、直線描画回路
３の１回の起動によりフレームメモリ４への直線のビッ
ト展開を行なう。

直線の座標値が、直線描画回路３の入力可能な座標値範
囲を越えるときには、ＣＰＵ１の処理で、ＤＤＡアルゴ
リズムを用いて直線のドット列の座標値を算出し、複数
のドット列の直線に分解して、分解した直線毎に直線描
画回路３を起動し、ビット展開の制御を行なう。

第３図と第４図は、直線の座標値が直線膚両回路３の入
力可能な座標値範囲を越えるときのＣＰＵ１の処理フロ
ーチャートである。第３図は、第１図（ａ）に示すよう
にＸ方向の座標軸に平行な直線に分解して行なう処理で
あり、第４図は、第１図（ｂ）に示すように座標軸と４
５度をなす直線に分解して行なう処理である。なお、第
３図および第４図の処理フローチャートは、説明を容易
にするために、従来と同様に、直線の開始点座標を（ｘ
ｓ，ｙｓ）、終了点座標を（ｘｅ，ｙｅ）、ｄｘ＝ｘｅ
−ｘｓ，　　　ｄｙ＝ｙｅ−ｙｓとしたとき、ｄｘ≧ｄ
ｙ≧０となる直線に対する処理を示している． まず、ＣＰＵＩは描画する直線の傾きを判定する。すな
わち、ｄｘとａｙを比較し、ｄｘ≧２×ｄｙであれば第
３図に示す処理を行ない、そうでなければ第４図に示す
処理を行なう。

第３図における処理を次に示す。

（３１）　．　（３２）　．　（３３）では、第７図に
示した従来処理と同様に、Ｃ“の始点座標（ｘ．ｙＬ誤
差項ｄ、主軸長ｌを求める。

（３４）直線描画回路３の開始点レジスタに、（３１）
で求めた始点座標値（ｘ．ｙ）を入力する．（３５）　
　ｆをｌ減じる． （３６）　ｉ．がＯ以下になったか否かをチェックする
。

（３７）　Ｉｌが正であれば、ｄが負であるか否かをチ
ェックする。

（３８）　　ｄが負であれば、ｄに２×ｄｙを加える。

（３９）そして、Ｘに１を加え、（３５）に戻り処理を
繰り返す。

（３１０）　　（３７）のチェックにおいて、ｄが負で
なければ、ｄに２Ｘ　（ｄｙ−ｄｘ）を加える。

（３１１）　　そして、直線描画回路３を、その終了点
レジスタに（ｘ，ｙ）を入力することにより起動する．
ここで直線描画回路３により１つの水平なドット列の直
線が展開される． （３１２）　　ｘとｙにそれぞれｌを加える。

（３１３）　　直線描画回路３の開始点レジスタに更新
された（ｘ．ｙ）を入力して、（３５）に戻り処理を繰
り返す。

（３１４）　（３６）のチェックにおいてｌが０以下に
なると、直線描画回路３を、その終了点レジスタにその
時点の（ｘ，ｙ）を入力することにより起動する．これ
により直線描画回路３により最後の水平なドット列の直
線が展開され、直線の描画を終了する。

次に、第４図における処理を説明する。

（４１）　．　（４２）　．　（４３）では、第７図に
示した従来処理と同様に、Ｃ゛の始点座標（ｘ．ｙＬ誤
差項ｄ、主軸長ｌを求める。

（４４）直線描画回路３の開始点レジスタに、（４１）
で求めた始点座標値（ｘ．ｙ）を入力する。

（４５）　　ｆをＩＭしる。

（４６）　ｆが０以下になったか否かをチェックする。

（４７）　　ｆｆｉが正であれば、ｄが負であるか否か
をチェックする。

（４Ｂ）　ｄが負でなければ、ｄに２Ｘ　（ｄｙ−ｄｘ
）を加える。

（４９）そして、Ｘとｙそれぞれに１を加え、（４５）
に戻り処理を繰り返す。

（４１０）　（４７）のチェックにおいてｄが負であれ
ば、ｄに２Ｘｄｙを加える。

（４１１）　　次に、直線描画回路３を、その終了点レ
ジスタに（ｘ．ｙ）を入力することにより起動する。こ
こで直線描画回路３により１つの傾き４５度のドット列
の直線が展開される。

（４１２）　　そして、Ｘに１を加える。

（４１３）　　直線描画回路３の開始点レジスタに更新
された（ｘ．ｙ）を入力して、（４５）に戻り処理を繰
り返す。

（４１４）　（４６）のチェックにおいてｌがＯ以下に
なると、直線描画回路３を、その終了点レジスタにその
時点の（ｘ．ｙ）を入力することにより起動する。これ
により直線描画回路３により最後の傾き４５度のドット
列の直線が展開され、直線の描画を終了する。

このように本実施例では、描画しようとする直線の傾き
により、水平な直線となるドット列と、傾き４５度の直
線となるドット列に分解して、分解した直線毎に直線描
画回路３を起動している。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、描画しようとす
る直線の座標値が、直線膚画回路に入力可能な座標値範
囲を越えるときの処理において、従来に較べ少ない直線
膚画回路の起動回数で描画することができ、セットアッ
プ時間の積み重ねによるオーバーヘッドが減るため、描
画が高速化され、図形表示装置の性能を向上させること
ができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の説明図、 第２図はビットマップ式図形表示装置の一例の構威図、 第３図，第４図は実施例の処理フローチャート、第５図
は座標値範囲の説明図、 第６図は従来技術の説明図、 第７図は従来の処理フローチャートである。 １・・・ＣＰＵ，　　　　　　２・・・メインメモリ、
３・・・直線描画回路、　４・・・フレームメモリ、５
・・・表示制御回路、　６・・・ＣＲＴ。 （ａ） 第１図 第２図 ｉＥ極値範囲の説明図 従来技術の説明図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直線の開始点と終了点の座標値が入力され、その入力さ
   れた直線をドット列に展開してフレームメモリに書込み
   を行なう直線描画回路を備えた、ビットマップ式図形表
   示装置における直線描画制御方法であって、 描画する直線の座標値が前記直線描画回路に入力可能な
   座標値範囲を越えるとき、その直線を複数の直線に分解
   して、その分解した直線毎に前記直線描画回路に入力し
   て起動することにより直線を描画することを特徴とする
   直線描画制御方法。