JPH0334080A - コンピュータグラフィック装置とともに使用するためのダイナミックな制御システム - Google Patents
コンピュータグラフィック装置とともに使用するためのダイナミックな制御システムInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
画像の表示のためのコンピュータグラフィックウィンド
ウィングシステム」という名称の米国特許出願連続番号
第734923号の継続出願であった、1987年6月
29日に出願された「多重ダイナミック画像の表示のた
めのコンピュータグラフィックウィンドウィングシステ
ム」という名称の米国特許出願連続番号第068287
号の継続出願であった、■988年10月11日出願の
「多重ダイナミック画像の表示のためのコンピュータグ
ラフィックウィンドウィングシステム」という名称の米
国特許出願連続番号第256335号の一部継続出願で
ある。
なコンピュータグラフィックシステムは先行技術では周
知である。典型的にはこのような表示は陰極線管(CR
T)のような画像表示装置でラスタ走査される。滑らか
に動く物体を伴うこのような表示を達成するためには、
表示を新しい画像で頻繁にリフレッシュすることが必要
である。
ためには、20分の1秒ないし60分の1秒毎にフレッ
シュな表示が示されなければならない。結果的に、信号
により表わされる表示データは効果的に発生させられ、
割り当てられかつ管理され(managed)なければ
ならない。伝統的には、このような動作は、ウィリアム
M、ニューマン(William M、 Newm
an)とロバートF、スプロール(Robert F
。
行の本、「対話式コンピュータ図形処理の原則」(PR
INCIPLES OF INTERACTIVE
COMPUTERGRAPHIC8Jに論ぜられて
いるように、画像発生機からの表示ファイルをコンパイ
ルすることを含んでいた、詳細には同書第8章を参照。
要素(画素)のための色および輝度を示す画像データは
いわゆる「ダブルバッファの表示フレームバッファ」を
使用する表示のためにアセンブルされてきた。データは
各画素のための輝度と色を表示する複数の桁の数値の形
をとるかもしれないということに留意されたい。本質的
には、画像のための代表的な画像信号はフレームバッフ
ァの一方の側から(CRT表示を駆動するように)提供
され、フレームバッファの他方の側はその前のデータを
クリアされかつ次の表示画像のためのフレッシュなデー
タで再び書き込まれる。2つのフレームバッファの側面
の役割は迅速なシーケンスで画像信号を表示装置に与え
るために周期的に逆転される。ダブルバッファの技術は
過去においては効果的であった、完全な画像(スクリー
ンの完全表示)が単一のビューイングウィンドウとして
扱われるときには特にそうである。しかしながら、選択
的表示に関して、より効果的なデータのクリアリングお
よび再書込への必要が存在した。
スでの画像信号を提供することが可能な画像システムが
開発されてきた。したがって、分割スクリーンまたはウ
ィンドウ表示の場合におけるようないくつかの異なるダ
イナミック画像のための画像データが入手可能である。
レッシュするためにデータを処理することは付加的な複
雑さを含む。この点で、伝統的なダブルバッファのフレ
ームバッファの使用を考慮する。代替的には、フレーム
バッファの側面が表示のために組立てられたデータを受
取りそれからそのデータを順序決めされた走査シーケン
スで送る。データを供給した後には、各側は伝統的には
新しいデータを受取るべくクリアされた。しかしながら
、選択クリアリングは明らかな利点を提供しかつその点
で改良されたシステムへの必要が存在した。
ダイナミックな表示を駆動するに先立ち、画像データを
処理するための改善されたシステムへの必要が存在する
。詳細には、以下の動作を達成する能力があるシステム
への必要が存在する、(1)表示において興味のウィン
ドウのみへ選択的に書込、かつ1つのウィンドウが部分
的にもう1つのウィンドウにかぶさる場合であっても、
他のウィンドウには書込まないという動作、(2)全部
のスクリーンをクリアすることなく関心のウィンドウを
部分的にまたは全体的に、選択的かつ迅速にクリアする
動作、(3)現在の興味のウィンドウのみに対応するフ
レームバッファをスワップする動作および(4)表示の
ための所与のウィンドウの範囲内で所与の領域を選択す
ること、すなわちスクリーン上に表示されるべきデータ
が、(a)ウィンドウのためのデイフォルト背景色また
は、(b)フレームバッファの一方もしくは他方の側ま
たは、(C)両方のバッファの側からのいずれかから発
生するかによって選択する(ノンダイナミック画像のた
めの画素毎により多くのビットを発生するために)。
記の動作を便利でかつ経済的な態様で達成することが可
能である。画像フレームバッファはウィンドウフレーム
バッファに登録されたデータに従い入れられかつ放出さ
れる画像データを記憶しかつ複数の有効データ記憶面が
カウンタを規定する。開示された実施例では、ウィンド
ウフレームバッフ7は画像フレームバッファの内容に関
してウィンドウを規定するウィンドウの符号を登録する
。有効データ面は現在の興味の個々の領域データの有効
カウント値表示を保持する。一般的には、ウィンドウフ
レームバッファは画像フレームバッファに関してウィン
ドウを規定しかつ有効データ面は画像フレームバッファ
の内容に関連して現在の興味の個々の領域、たとえば画
素等を規定する。つまり、有効データ面におけるカウン
トは表示および再書込のためのデータおよび背景を示す
。有効カウンタまたはレジスタは有効データ面における
画素関連カウントに対してテストされる現在の有効カウ
ントを提供する。個々の画素の一致はフレームバッファ
における画素データが有効であることを示す。したがっ
て、そのデータは表示に使用される。無効データは背景
データの表示を促す。下記に開示されるとおり、このシ
ステムはいくつかのウィンドウの各々に有効なカウント
を提供し得る。
以下に開示される。しかしながら、この発明に従う画像
表示、データフォーマット、コンポーネントの構造、メ
モリの構成、および他の要素は広く多様な形で実施され
得るしかつそのうちのいくつかは開示された実施例のも
のとはまったく異なるかもしれない。結果的に、ここに
開示される詳細な構造的かつ機能的詳細は単に代表的な
ものである、しかしながら、その点では、これらは開示
の目的上およびこの発明の範囲を定義する本件の請求項
の基礎となるものを提供するためには最もよい実施例を
与えるものとして意図される。
表示ユニット(CRT)を組込む表示装置D(下部右)
を駆動するための基本画像信号を与えるための画像シス
テムPが表示される(上部左)。画像システムPは同期
化信号および基本領域たとえば走査パターンに従って組
立てられた表示における画素を示す画像信号を含む画像
信号を提供する。同期化信号に従い処理されかつ組立て
られて、画像信号はダイナミックな画像を達成するため
に表示装置りを駆動する。
先行技術では周知でありかつその点では、ピクチャーシ
ステムn(Picture SystemI[)!:
tエバンス・アンド・サザランド・コンピューターコー
ポレーション(Evans &5utherland
Computer Corporation)か
ら商業的に入手可能なこのような装置の形式である。こ
の装置は前述の本、「対話式コンピュータ図形処理の原
則」に詳しく記述されており、ついては423頁を参照
されたい。
い表示ユニットDを駆動するために処理される画像信号
を提供する。したがって、表示はラスタ表示パターンで
扱われる個々の領域、たとえば、画素、から組立てられ
る。このような領域は色、光の輝度その他に関してはデ
ィジタル値(8ビツト)により特定される。
、多重ウィンドウ表示を達成するように、ラスタパター
ンモードで表示装置りを駆動するために処理され、たと
えばコンパイルされかつ配列される。この点では、合成
表示はオーバラップする長方形または他の形によってさ
れるように規定されるウィンドウへさまざまに断片化さ
れ得る。
ウィンドウでの表示は動的または静的のいずれかである
。
ングおよび関連する動作に関する同期化信号を運ぶケー
ブル12により直接表示装置りに接続される。
像システムPからチャネル上4を通って「書込」シーケ
ンスユニット16へ供給される。
ァへの画像信号の動きを処理し、そこからこのような信
号が「リフレッシュ」シーケンスユニット18を通って
選択的に与えられる。この態様で、ダイナミックな表示
のためのシーケンシャルな画像フレームが装置りに提供
される。
立てられかつ規定され得る。しかしながら、例証的な実
施例に関しては、基本的な領域は個々の画素として扱わ
れる。したがって、画素信号の形式での画像データは表
示の基本的領域のために光の輝度および色を特定するべ
く画像フレームバッファ20に記憶される。表示のラス
タ走査配列に類似する画素データユニット22の配列内
に画像データを保持するべく考慮され得る。
バイナリピットを含み得る。こうして、基本的記憶ユニ
ット22は8ビツトの「8B」として第1図に記号表示
されかつ上記のとおり便宜上表示におけるそれらに関連
する画素に一致する位置的な整列に存在するものとして
考慮され得る。
の記憶装置、詳細にはウィンドウフレームバッファ24
および有効データ面26の内容を含む。ウィンドウフレ
ームバッファ24および有効データ面26双方は表示領
域、たとえば表示の走査画素アレイに一致するメモリエ
レメントの配列として便宜上後われてもよい。この点で
はウイン゛画像フレームバツフア20が登録されたウィ
ンドウコードに従い表示の現在のウィンドウを規定する
。たとえば、ウィンドウ28はウィンドウコード「3」
の数字のアレイにより規定される。表示のためのウィン
ドウ30はウィンドウコード「6」の数字のアレイによ
り示される。このようなウィンドウコードの数字は画素
に一致するエレメント的に規定する。ここでは図は一定
の比率ではないが、いずれにしてもウィンドウフレーム
バッファ24のウィンドウコード(数字)が装置りによ
る最終的な表示のためのウィンドウフォーマットを特定
する。
記のとおり、2つの側面をもつフレームバッファは周知
でありかつ伝統的な表示システムにおいて使用されてき
た。動作においては、一方の側が表示ユニットをリフレ
ッシュするために画像データを供給し、他方の側が表示
の次のフレームのために書込まれた画像データを受取る
。各動作の後に、その機能が交換される。これに従い、
たとえば、フレームの入側およびB側が表示のウィンド
ウに関連して交換され得るように、画像フレームバッフ
ァ20の制御が強化される。
性が示されるようにカウンタのアレイを本質的に含む有
効データ面26の動作により達成される。一般的には画
像フレームバッファ20へまたは画像フレームバッファ
20から画像データが供給されている時は、有効データ
面26がデータユニット22を有効または無効のいずれ
かとして指定する。「有効」として指定されたデータユ
ニット22のみが使用される。
表示を可能化しかつ画像データのバルククリアランスを
避けることにより、厳正な時間リマンドに対して画像フ
レームバッファ20の動作を適応する。したがって、画
像フレームバッファ20の一方の側に書込を行なうに先
立っては、それはバルククリアされない。むしろ、フレ
ッシュなデータ(画素画像データ)は到来する表示の間
に使用される位置(ユニット22)にのみ書込まれる。
数字カウントの存在により指定される。詳細には、数値
のアレイは面26のセクション32に記憶される。個々
のレジスタまたは面26のアレイにおけるセクション3
2は画像フレームバッフ720におけるユニット22の
アレイと同一であるまたは一致する。有効データ面26
の関連するセクション32における特定の数値またはカ
ウント(たとえば示されるrl 211のような)の存
在は画像フレームバッファ゛における一致する要素22
が有効画素データを含むことを示す。
かなる他のカウントも背景の表示を達成するように、フ
レームバッファ20における一致する画素データが無効
であると指定してもよい。
るような表示装置りの部分を含む(構造的にはルックア
ップテーブルの)有効カウントレジスタ33から特定の
値またはカウント(上記の例ではrl 21J )が与
えられる。本質的には、有効カウントレジスタ33から
の有効カウントは有効面26のセクション32からの数
値に対して比較器34によりテストされる。
カウントと有効データ面26(画素のための)セクショ
ン32からの数値の間の一致が、画像フレームバッファ
20における画素のための有効データを示す。
画像フレームバッファが上記の説明のとおり2つの側面
を有するという事実によりテストまたは選択がいくらか
さらに複雑になる。その動作は以下に詳細に述べられる
、しかしながら、比較器34は、画像フレームバッファ
20の2つの側面を説明するべく2進の記憶装置の単一
のアレイまたは面を含む有効ピットレジスタ36に結合
されることに留意されたい。
の両面が交互に画像画素信号を受取ったり発生したりす
る。しかしながら、各画素に関しての動作はウィンドウ
フレームバッファ24、有効データ面26、有効データ
カウント(レジスタ32)および有効ピットレジスタ3
6の内容により決定される。たとえば、画素のためのデ
ータが「有効」であると決定されればそれは表示される
し、他の態様では二層的なまたは背景のデータが表示さ
れる。
ドウを規定する。有効データ面26は有効カウント(レ
ジスタ33)に依存して、各ウィンドウの各画素のため
の有効データを区別する。
る変化でフレームバッファ20の面Aおよび面Bを説明
する。
くつかの一般的な動作をこれから考慮する。最初に、ウ
ィンドウフォーマットがウィンドウフレームバッファ2
4に記憶されると仮定する。
フォーマットが第3A図に示される。この点では、ウィ
ンドウコードは2つの付加的なウィンドウ31および3
5とともにウィンドウ28および30を規定するべくウ
ィンドウフレームバッフ724に登録されるものとして
図示される。第3A図のウィンドウを実施する代表的な
表示が第3B図に図示される。この点では、ウィンドウ
コード「3」が線を示すウィンドウ28を規定すること
に留意されたい。ウィンドウコード「4」が球を保持し
かつ小屋を示すウィンドウコード「5」により規定され
るウィンドウ35に重なるウィンドウ31を指定する。
定されることに留意されたい。
、仮定のとおり、ウィンドウフレームバッファ24(第
1図)においては、システムは次に画像フレームバッフ
ァ20(第1図)に画像データを画素毎に書込む。8ビ
ツトのワードの例示的な形では、画像データは図示のよ
うに画素位置における表示のために割り当てられたもの
として画像フレームバッファ20のユニット22内に記
憶される。画像フレームバッファ20において画像デー
タに関連するのは有効データ面26における有効データ
である。有効データ面26における画素セクション32
は以下に詳細に開示されるとおり書込および表示の動作
においては順序に並べられる。レジスタ32における現
在の有効カウントを有する面26における画素位置での
一致カウント値がフレームバッファ20における関連す
る画素セクション22での有効画素データを指定する。
ッファ20における一致する画素画像データが表示にお
ける現在の関心のものでは無いことを示す。したがって
、無効と指定された画素ユニット22は背景の色で表示
され得る。このように、棒線面(第3B図)は画像フレ
ームバッファ20における比較的少ない数の画素ユニッ
ト22(第1図)の使用をコマンドする領域(画素)の
ための比較的わずかな量の画像データで表示されること
か可能である。再び、このような棒線面のための背景は
以下により詳細に説明されるとおり有効データ面26の
制御下でデイフォールトにより提供される。
な特定の物体の表示でも画像フレームバッファ20にお
ける記憶ユニット22のすべてよりは少ない数の使用で
可能になることは明らかである。しかしながら、この点
では、個々の有効データ面26における信号と画像フレ
ームバッフ720における画像データの間の関係がダイ
ナミックな画像表示の途中に変化する。再び、フレーム
バッファ20の一方の側が表示のために書込まれている
間、他方の側は表示のために読み出される。
々の画素に関して選択的である。ウィンドウフレームバ
ッファ24により規定されるものとしてのウィンドウに
関しての動作の部分を考慮するために、ここで画像フレ
ームバッフ720が再びウィンドウフレームバッファ2
4および書込シーケンスユニット16の部分とともに表
示される第2図への参照がなされる。
おける構造およびバッファ20における画像データの選
択的書込および入力のための方法を示す。ウィンドウフ
レームバッファ24(12図)がたとえば第3A図に示
されるようにウィンドウコードでロードされたと仮定す
る。このようなコードは画像システムから線35を通っ
て単純にバッファ24ヘロードされる。
なサイズの画素は比較的はとんど含まない簡素化された
フォーマットが示されることを理解されたい。動作のシ
ステムにおいては、表示領域または画素はより小さくか
つ数の上ではるかに大きいであろう。しかしながら、こ
のフォーマットは図示および説明の目的のために簡素化
されている。
に示されるようにロードされ、画素アドレスが画素フレ
ームバッファ20およびウィンドウフレームバッファ2
4を特定の画素へコマンドする線46を介して画像シス
テムPから特定される。線46は画像システムが個々の
画素アドレスをシーケンスで提供するようにチャネル1
4(第1図)内に包まれることに留意されたい。もちろ
ん、さまざまな配列が採用され得るが、1つのフォーマ
ットではウィンドウフレームバッファ24における画素
指定位置はラスタ走査パターンで指定されかつ考慮され
る。
ッファ24からのウィンドウコードはウィンドウコード
レジスタ52からのウィンドウコードをも受取る比較器
50へ供給される。コードは画像システムP(第1図)
から線54を介してレジスタ52へ供給される。このよ
うに、個々の画像領域のためのウウインドウコードは画
像データで画像フレームバッファ20をロードする動作
においてテストされる。
のウィンドウコード、たとえばウィンドウコード「5」
により指定さえるウィンドウ35(第3A図参照)を選
択することおよびそのコードをウィンドウフレームバッ
ファ24において規定される領域(画素)に対してテス
トすることにより遠戚される。ウィンドウ31および3
5(ウィンドウコード「4」および「5」によりそれぞ
れ指定される)の間の重なり合う領域はその領域が第3
B図に図示されるように表示されることを示すコード「
4」を割り当てられる。
35)のフレッシュなビューが画像フレームバッファ2
0(第2図)へ書込まれることを想定する。示されると
おり(第3A図)、ウィンドウ35はウィンドウコード
「5」により表示される。画像フレームバッファ20へ
書込まれるかもしれない画像データ(画素を明らかにす
る8ビツト)の各アイテムのために、ウィンドウコード
「5」に対するテストが存在する。整合が生じれば、デ
ータは画像フレームバッファ20へ書込まれる。整合が
発生しなければ(ウィンドウ31がウィンドウ35に重
なる場合のように)、そこでウィンドウ35における領
域を表わすデータがブロックされ、すなわち画像フレー
ムバッファ20に書込まれることを禁止される。
ド「5」は、ウィンドウコードレジスタ52ヘセツトさ
れる。その後、アドレス信号がウィンドウフレームバッ
ファ24および画像フレームバッファ20においてシー
ケンシャルにそれぞれの位置のための領域を特定する線
46へ供給される。結果として、ウィンドウフレームバ
ッファ24がアドレスされると、特定の領域を表わすウ
ィンドウコードがレジスタ52に含まれるウィンドウコ
ードに対してテストされるために比較器50へ供給され
る。示されるとおり、一致する場合には、画像データは
線46内に特定されるアドレスで画像フレームバッファ
20ヘロードされる。
0により発生される信号は線58を介してバッファ20
における画像データの受は入れを禁止するべく供給され
る。したがって、1つの局面では、画像フレームバッフ
ァ(現在含まれているのはA側またはB側)は規定され
たような特定のウィンドウ、たとえば第3A図でのウィ
ンドウコード「5」により規定されたようなウィンドウ
33(第3B図)と一致する画像データでロードされる
。その他の制御局面は有効データ面26(第1図)およ
び結果として得られる画像データ対背景データの選択で
ある。
て画像システムPによりセットされる。
画素の位置のために、有効カウントレジスタ33の選択
のもの(各ウィンドウに1つ)により記憶されるような
、表示有効カウントに等しい数値が有効面32にセット
される。他のすべての画素位置では、有効面32は有効
カウントに等しくない数字を保持しかつしたがって、関
連する画素は無効データを保持するものとして画像フレ
ームバッファ20に指定される。したがって、表示装置
りにおけるウィンドウルックアップテーブルは(フレー
ムバッファ20からの)画像データまたは背景色の表示
をマルチプレクサを介して選択的に促す。
ントが変化する。開示された実施例では、カウントは「
1」からr256Jまで変化し、8つの有効面26が存
在し得る。ダイナミックな表示が提示されると、ラップ
アラウンドという結果をさけるためにいくらかのクリア
リングが必要となる。つまり、有効カウントが(rlJ
−r256」)のサイクルにより進行すると、結局それ
は有効データ面26の古い数値へ戻ってくる。結果とし
てフレームバッファ20および有効データ面26がクリ
アされなければ、面26における残余の古い数値が不適
切に「無効」のデータを「有効」として指定する。この
ようなことが起こるのを避けるために、システムはフレ
ームバッファ20および有効データ面26双方に関して
の各書込動作の間に各ウィンドウの少数をクリアする。
」)がウィンドウの各々の書込とともに背景ヘクリアさ
れる。このように、有効データカウントとして指定され
るr256Jの更新動作の後、ウィンドウは少なくとも
一度はクリアされる。この動作は第5図に図示される。
データ面26の内容が記号有効ウィンド。
り図示される。同様に、画像フレームバッファの断片の
ための画像アレイ92および92Bが画像フレームバッ
ファのA側およびB側を示す第5B図および第5C図に
示される。
0(第5A図)における「3」の有効カウントおよびア
レイ92(第5B図)における関連する表示データrl
12Jでリフレッシュされている。詳細には、背景の上
2つの行はフレッシュな有効カウント(r3’sJ)で
アレイ90に書込まれている。同時に、アレイ92にお
ける関連する位置98はフレッシュな画像データ(「1
12」 (画像の色および輝度)で書込まれている。
イ90)に書込まれかつ画像信号データr161Jが画
素100に書込まれている。このように、有効として指
定されると、表示データrl12Jは背景表示をコマン
ドし、かつ画像データr161Jは画像の色と輝度をコ
マンドする。
されてかつ表示されるべく背景へ促される。
像フレームバッフ792 B (第5 C図)のB側へ
書込まれている過程が示される。古い画像が依然として
記憶されかつ画像フレームバッファ92(第5B図)の
A側から表示されているところが示される。詳細には、
背景の第3および第4の行102が有効カウント(r4
’sJ)でアレイ90(第5A図)に書込まれている。
側のアレイにおける関連する位置(第5C図)がフレッ
シュな画像データ(rl18J)(画像の色および輝度
)で書込まれる。
で丁度書込まれている(第5A図では有効カウント「4
」により示される)。関連する画像データ(r175J
)(画像の色および輝度)もまた画像フレームバッファ
92B(第5C図)のB側の100Bへ丁度書込まれて
いる。このように、データrl 18Jのための背景の
指定は最初の画像データ値r175Jとともに記憶され
る。
されている)は破壊されないが、画像フレームバッフ7
92のA側に依然として存在する。
り、次の議論では画像フレームバッファのA側からの画
像データr161Jが依然として表示されることが示さ
れる。
像フレームバッファ20の断片のみが活動化しているよ
うに見えるかもしれない。さらに、活動化された断片は
比較的小さくかつ動作の融通性を有するかもしれない。
バッファ20のA側およびB側は書込まれたデータ(表
示入力)を受取ることおよびリフレッシュされたデータ
(表示出力)を提供することの機能において交換される
。結果として、第2の有効カラン) (r4’ SJ
)が第5A図に描写されるように書込まれているときに
表示入力および表示の出力サイクルに関して問題が生じ
る。問題は前の良好な画像データ(有効カウント「3」
)の指定が有効面26の指定において現在のカラン)(
r4J)に偏向されかつ画素がフレームバッファ20に
おいて「無効」 (背景)として指定されかつこのよう
なデータが依然として表示されていることである。
でシステムの動作における事象の水平時間図面である第
6図への参照がなされる。「データイン」と「データア
ウト」の動作を区別するために、事象は時間線110の
上と下に表示される、すなわち線114および116を
参照。水平線部分IAはフレームバッファのA側の動作
を示しかつ線部分IBはB側の動作を示す。
プ動作を示し、それは所与のウィンドウのための変化を
含みかつレジスタ33(第1図)により記憶される有効
カウントにおける変化を促進する。詳細には、バッファ
のスワップが生じると、「有効カウントアウト」はその
前の「有効カウントイン」になる。破線112により示
されるバッファスワップでは、「有効カウントアウト」
は「3」すなわち先行の「有効カウントイン」を受取る
、すなわち第6図の一点鎖線を参照。詳細には、図面は
有効面26の単一のセットがフレームバッファ20の2
つの側と関連して機能することを可能にするための信号
表示カウントを示す「有効カウントイン」および「有効
カウントアウト」の表示を表わす。第6図に示されるよ
うに、「有効カウントインコは「有効カウントアウト」
から単一カウント分でのオフセットである。
バッファスワップが線112および123により指定さ
れる時間で表示されるように発生しかつ個々の画素(レ
ジスタ32および36)の有効カウントおよび有効ビッ
トが走査シーケンスにおいて変化させられる。図示のた
めに、第6図の底の部分を考慮する。
図)のための有効カウントにおける変化を示しかつ線1
29は同じ画素104のための有効ビットにおける同時
の変化を表わす。垂直線112により表わされるバッフ
ァのスワップ動作に続いて、走査シーケンスにおける画
素104のための処理の瞬間に近似する矢印123によ
り時間が指定される。この瞬間、有効カウントおよび有
効ビットは双方とも個々の画素104のために変化する
。詳細には、線127により図示されるとおり、画素1
04のための有効カウントは「3」から「4」へ変化す
る。線129により図示されるとおり、画素104のた
めの有効ビットは「0」から「1」へ変化する。
バッファデータまたは背景データの代替的な表示のため
に画素毎に要約され得る。詳細には、表示装置りにより
達成されるような動作は以下のとおりである。
)(レジスタ33)、 またはもし、 [(有効面一1)=有効カウントイント](レジスタ3
2)(レジスタ33)、 およびもし、有効ビットがセットされれば](レジスタ
36); それから、画像フレームバッファ20からの表示データ
は、他の態様では背景を表示する(表示装置りにおける
テーブルから)。
れる時間を仮定する。割り当てられたカウントレジスタ
33における有効カウントは変化しかつ「4」の「有効
カウントイン」および「3」の「有効カウントアウト」
を示す。画像バッファのB側は線IBにより示されるよ
うなデータを受取る。画像バッフ7のA側は線IAによ
り示されるような表示のためのデータを供給する。フレ
−ムバツフア20における所望の画像データは再び書込
まれることはなくかつしたがって、上記の第1の表現と
等価のものに従う有効面に「3」の有効カウントが依然
として記憶されているならいつでも表示のためのデータ
を供給していることに留意されたい、詳細には、 もし[有効面=有効カウントイント]、ならばすなわち
、[3=3]は真でありかつ画像データは画像フレーム
バッファのA側から表示されるであろう。
「4」に変えられ、したがって上記の第1の表現に従い
対応する画像データ161(第5B図)を無効にする。
ウントが「3」から「4」に変えられたときには画素有
効ビットがセットされる。それから、データが上記の第
2の表現の等価なものに従い表示される。
、有効ビットがセットされればコ、すなわち、[(4−
1)=3で有効ビットがセットされる]は真でありかつ
画像データ161(第5B図)は画像フレームバッファ
のA側から依然として表示される。他の(廃用の)カウ
ントにより指定される、無効データは背景データのため
に無視される。
書込に付随するデータ面26における動作を考慮する。
IBおよび矢印125で始まる線IAにより指定される
。以下の規則が適用される。
(レジスタ32)(レジスタ33)、ならば、有効
ビットをセットしかつ現在の有効カウントで有効面を書
込む; もし、その前の有効面=有効カウントイン(レジスタ3
2)(レジスタ33)、 ならば、有効ビット(レジスタ36)を変えず、現在の
有効カウントで有効面を書込む;他のすべての場合では
、有効ビットをクリア(リセット)しかつ現在の有効カ
ウントで有効面を書込む。
かつ画素毎の有効面26におけるセクション32のその
前の内容に基づき、セクション32は処理されかつ有効
ピットレジスタ36の画素アレイは制御される。したが
って、システムは次の表示または「データアウト」動作
の準備をする。
るために、より精密な明細が重要かもしれない。その点
で、以下の概要は下のような表記を使用する。
表示のために使用されるバージョン数、Vs フィッ
クスビットまたは有効ビット。
有効カウントを増やすよりはむしろ減少させる。
ファをフィックスビットクリア(0)で有効面をVv
(V#=Vv)に設定する背景色にクリアする。その後
以下のルールに従う、A0表示ルール もしく (V#=Vd)またG;! ((V#=Vv)
およびVs))ならば画素データを表示し、でなければ
背景色を表示する B、背景色を検査する 背景色に対して仮想スクリーンのストライプを検査する
。これは仮想スクリーンの走査線の数である。(仮想ス
クリーンの領域の1/(2”n−1)でなければならず
、rnJは有効ビット面の数である)。背景色の検査の
ために有効面を更新するためのルールは、 もしくV#=Vv)なら、 フィックスビットを設定しかつ(V#=Vv)をセット
し、画素データを背景色へ書込む。
ットを変えず、画素データを書込む。
V#=Vv)をセットし、背景色へ画素データを書込む
。
である、 もしくV#=Vd)なら フィックスビットをセットしかつ(V#=Vv)をセッ
トし、画素データを書込む。
ットを変えず、画素データを書込む。
V#=Vv)をセットし、画素データを書込む。
有効カウントレジスタ32(第1図)が現在の表示の各
ウィンドウのために「有効カウントイン」および「有効
カウントアウト」を提供する。そこで必要なテストの論
理が画像フレームバッファ20との関連において「デー
タイン」および「データアウト」に関する種々のコマン
ドを示すべく比較器34により遠戚される。比較器34
はしたがって「書込」シーケンスユニット16と「リフ
レッシュ」シーケンスユニット18を制御する。これら
のユニットを介して、画像データは表示ユニットDおよ
び画像フレームバッファ2゜へ供給される。また、有効
データ面26もセクション32も維持される。画像デー
タまたは背景データの表示のためのデータ「アウト」動
作は最終的には以下により詳細に示されるとおり表示装
置り内で制御される。しかしながら、「イン」および「
アウト」双方の動作は線図の表示でより容易に理解され
るべく意図される。
の問合わせがブロック150により表わされる、すなわ
ち「有効面=有効カウントアウト」?。間合わせへの肯
定の応答がブロック152により示されるような画像フ
レームバッファからの表示データの提供をコマンドする
。すなわち、ブロック152は最終的に色および輝度画
素表示をコマンドする画像バッファ20からの個々の画
素データの提供を示す。
より示されるようなもう1つの間合わせを開始する。詳
細には、「(有効面一1)=有効カウントアウトおよび
有効ビット=IJであるか7問合わせからの肯定的な結
果は再びプロセスを画像フレームバッファからのデータ
の表示を示すブロック152の動作へ前進させる。代替
的には、ブロック154からの否定的な結果は背景信号
データの表示をコマンドする。つまり特定的のウィンド
ウ内での背景の色および輝度がコマンドされる。
される。最初のブロック158は次の問合わせを示す;
「有効面=(有効カウントイン1)」?。肯定的なテス
トの結果はプロセスをブロック160へおよび「有効ビ
ット−1をセット」というステップへ前進させる。その
次に、プロセスは「有効面を書込む」というブロック1
62のステップへ直接移動する。
うなことを示す間合わせブロック164へ前進させる;
「有効面=有効カウントイン」?ブロック164からの
肯定的なまたは「イエス」の結果が再びプロセスをブロ
ック162へ前進させる。逆に、ブロック164からの
否定的な結果は有効ビットをOヘクリアリング(リセッ
ト)するブロック166により表わされるステップを示
しかつそれからブロック162のステップへ進む。
ックアップテーブル80へ与えられるための上記に述べ
られるようなコマンド信号を形成するための有効データ
装置(有効面26、比較器34および有効ピットレジス
タ36)を表わすブロック120“とともに、第4図に
かなりより詳細に図示される。第4図では、画像フレー
ムバッファ20が各々の側、たとえば、バッファのA側
およびB側を示す別々のブロックにより表わされる。
号と線66および68を介する画像信号を受取るべく接
続されて示される。このような信号は画像システムPか
ら「書込」シーケンスユニット16(第1図)を介して
与えられる。ウィンドウフレームバッファ24(第4図
)はすでに述べられたとおり線46を介してアドレスを
受取るべく図示される。
示ユニットへ供給するために(表示装置り内の)マルチ
プレクサ76に接続される。この点では、マルチプレク
サ76は走査シーケンスにおける装置り内の陰極線管を
駆動するための信号フォーマットを提供するためのD−
A変換器を駆動するディジタル信号を提供するべくさら
に処理され得るディジタルデータを供給する。これらの
構造およびそれらの動作は先行技術では周知である。
ブル80から線78を介して背景の表示データを受取る
べく接続される。本質的には、テーブル80は画像フレ
ームバッファ20から供給されない指定された「無効」
画素のためのデフオールド背景色を供給する。ウィンド
ウルックアップテーブル80は画像システムP(第1図
)からの信号を受取るべく接続されたウィンドウ制御エ
ンジン82により制御されかつデータでさまざまにセッ
トされる。エンジン82はいかなる特定の表示にも先立
ちウィンドウルックアップテーブル80の記憶装置をセ
ットアツプする計算能力を有する。
有効動作装置120はケーブル86を介してマルチプレ
クサ76を制御する。したがって、マルチプレクサ76
は、画像バッファA側、画像バッファB側またはウィン
ドウルックアップテーブル80からの背景からの画素の
ために画像データを選択的に通過させる。その選択はウ
ィンドウフレームバッファ24、有効データ装置120
およびウィンドウ制御エンジン82からの制御データを
受取るウィンドウルックアップテーブル80によりウィ
ンドウ毎におよび画素毎に制御される。
4および有効データ装置120に関連してバッファの入
側およびB側の間の交換ならびに個々のウィンドウの効
果的なりリアリングを可能にする。このような動作は、
効果的な、ダイナミック多重ウィンドウ表示の時間デマ
ンドに適応して素早く実行され得る。
めに、再び第3図への参照がなされる。
ドウコード「5」)のバッファ交換機能を達成するため
に、ウィンドウ制御エンジン82はマルチプレクサ76
が画像バッファA側からのデータを選択することを引き
起こすためにウィンドウルックアップテーブル80にお
ける位置コード「5」の内容を変更する。そこで、表示
ユニットスクリーンがリフレッシュされているときおよ
びウィンドウ33(ウィンドウコード「5」)が引き出
されているとき、ウィンドウルックアップテーブル80
によりバッファA側からのデータが引き出されることに
なる。
ウは独立してマルチプレクサ76が画像データ源として
バッファのA側またはB側のいずれかを選択することを
促し得る。したがって、個々のウィンドウのバッファの
側面の交換は交換される必要があるウィンドウルックア
ップテーブルの位置のみを書込むウィンドウ制御エンジ
ン82により大変素早く実行され得る。
が表示されることを想定する。領域はウィンドウ31内
にありかつウィンドウコード「4」により特定される。
24(第4図)はウィンドウコード「“4」をウィンド
ウルックアップテーブル80へ与える。有効データ装置
120は表示の同じ領域A1を識別するべくアドレスさ
れかつ領域位置A1での画像フレームバッファの内容が
無視されることを示す「無効」信号を供給する。
を示す信号とともにウィンドウルックアップテーブル8
0へ供給される。結果として、ウィンドウルックアップ
テーブルは表示領域A1のために線78における省略背
景色を供給するための信号で応答する。
るウィンドウ28における領域A2(第3B図)の表示
を含む。領域A2は線図の断片を含む。結果として、表
示のためのデータは有効データ装置120により「有効
」として指定されかつ画像フレームバッファのA側また
は画像フレームバッファのB側のいずれかから提供され
る。もちろん、A側とB側の間の選択はウィンドウルッ
クアップテーブル80(事前にウィンドウ制御エンジン
82によりロードされた)およびマルチプレクサ76に
より達成される。
大体において釣り合いがとれていないが、実際の表示の
ための描写は単に釣合いのとれた表現の影響を受けない
ことを理解されたい。この点では、領域A2は表示の単
一の画素または領域を表わしかつウィンドウ28におけ
る表示の表わされた部分よりも実質的には大きくなるよ
う図示されていることに留意されたい。
における選択的書込、興味のウィンドウのクリアリング
、画像フレームバッファに関連しての重要な窓の交換お
よびフレームバッフ7または背景源いずれかからのデー
タを提供するような所与のウィンドウ内の特定のエリア
に関する選択に関しである特定の所望の処理動作を適応
することが理解され得る。有効データ装置が画像フレー
ムバッファ20における選択データを検査するために効
果的であることを認識することは重要である。これらの
特徴は開示された実施例に関してここに詳細に述べられ
かつその点ではウィンドウ表示に関する交換、画像フレ
ームバッファにおける選択画像データを検査するための
有効データ装置の使用、およびウィンドウコードを有す
る表示の領域を指定するためのウィンドウフレームバッ
ファの使用のように、このシステムのある重要な局面が
存在することを認識すべきである。しかしながら、その
範囲はすでに述べられた請求項に従い適当に定義される
べく意図される。
例示的実施例が以下のように示される、
ク図である。 第2図は第1図に示されるようなシステムのコンポーネ
ントのブロック図である。 第3A図および第3B図は第1図のシステムの動作の1
つの局面を示す比率が一定に描かれていない線図である
。 第4図は第1図のシステムのもう1つのコンポーネント
のブロック図である。 第5A図、第5B図および第5C図は第1図のシステム
の動作を示す比率が一定に描かれていない図である。 第6図は第1図のシステムにおける動作を示すタイミン
グ図である。 第7図は第1図のシステムの表示プロセスを示す論理図
である。 第8図は第1図のシステムの再書込プロセスを示す論理
図である。 図において、12はケーブル、14はチャネル、16は
シーケンスユニット、18はシーケンスユニット、20
は画像フレームバッファ、22は記憶ユニット、24は
ウィンドウフレームバッファ、26は有効データ面、3
0はウィンドウ、33は有効カウントレジスタ、34は
比較器、36はレジスタ、50は比較器、52はレジス
タ、76はマルチプレクサ、80はウィンドウルックア
ップテーブル、82はウィンドウ制御エンジン、90は
アレイ、92は画像アレイ、100は画素である。
Claims (17)
- (1)走査パターン表示のための画像データおよび制御
信号を提供するコンピュータグラフィック装置とともに
使用するためのダイナミックな制御システムであって、 表示のための画素領域画像データを記憶するための画像
フレームバッファ手段と、 いくつかの画素有効カウント状態から選択のものを識別
するためのカウントを記憶するためのカウント手段と、 前記画像フレームバッファ手段における前記画素領域画
像データに関する画素有効カウント表現のための記憶ア
レイと、 画素領域選択を示す一致信号を提供するために前記カウ
ント手段からの信号と前記記憶アレイからの信号とを比
較するための比較手段と、 前記一致信号に従い前記画像フレームバッファに関して
のデータを制御するための手段とを含む、システム。 - (2)前記画像フレームバッファが画像データを交互に
記憶しかつ伝達するための側面を有する2つの側面のバ
ッファを含む、請求項1に記載の制御システム。 - (3)前記カウント手段が前記有効カウント表示と選択
的に比較するための複数のカウントを提供する手段を含
む、請求項1に記載の制御システム。 - (4)前記記憶アレイが前記画像フレームバッファ手段
へのデータの書込に関連してシーケンスでの数値を記憶
するための手段を含む、請求項1に記載の制御システム
。 - (5)前記制御手段が前記画像フレームバッファ内にデ
ータを入力する手段を含む、請求項1に記載の制御シス
テム。 - (6)前記制御手段が前記画像フレームバッファにデー
タを出力するための手段を含む、請求項1に記載の制御
システム。 - (7)データを出力するための前記手段が前記記憶アレ
イの内容により決定される、前記画像フレームバッファ
手段の画素部分からの画像データまたは背景を表わす信
号を選択的に供給するための手段を含む、請求項6に記
載のシステム。 - (8)前記表示の複数多重領域ウィンドウを規定するた
めのウィンドウフレームバッファをさらに含みかつ画像
データを供給するための前記手段がある程度まで前記ウ
ィンドウフレームバッファにより制御される、請求項1
に記載のシステム。 - (9)前記カウント手段が前記ウィンドウフレームバッ
ファにより規定される前記ウィンドウのためのカウント
を記憶する、請求項8に記載のシステム。 - (10)前記記憶アレイが前記ウィンドウのための有効
カウント表示を記憶するための手段を含む、請求項9に
記載のシステム。 - (11)前記制御手段が前記画像フレームバッファにデ
ータを入力するための手段を含む、請求項10に記載の
制御システム。 - (12)前記制御手段が前記画像フレームバッファにデ
ータを出力するための手段を含む、請求項10に記載の
制御システム。 - (13)複数の画素のための表示データを記憶する画像
フレームバッファを有するラスタ走査の画像表示装置に
おいて、選択の異なる画素表示を達成するための改良点
であって、 前記表示内の前記画素のいくつかのために交互の表示選
択を表わすカウント信号を記憶するための記憶手段を含
み、前記記憶手段が前記画像フレームバッファと関連し
、 表示選択を示すための予め定められたカウント値に対し
て前記カウント信号をテストするためのテスト手段をさ
らに含み、 代替的表示データを供給するためのテーブル手段と、 前記画像フレームバッファおよび前記テーブル手段から
表示データを受取るべく結合されかつ選択表示データを
提供するべく前記テスト手段により制御されるマルチプ
レクサ手段とを含む、改良点。 - (14)表示におけるウィンドウを規定するウィンドウ
信号を記憶するためのウィンドウフレームバッファをさ
らに含み、前記ウィンドウフレームバッファが前記画像
フレームバッファと関連し、前記マルチプレクサが選択
表示データを提供するべく前記ウィンドウフレームバッ
ファからの信号をさらに受取る、請求項13により定義
される、改良点。 - (15)画像データからのダイナミックな画像を表示す
る方法であって、 画素の観点から前記表示を規定するステップと、前記画
素のための表示画像データを選択的に登録するステップ
と、 前記画素のためのカウント値を登録するためのステップ
と、 表示選択信号を提供するための現在の有効カウントに対
して前記画素のための前記カウント値をテストするステ
ップと、 交互の表示画像データを提供するステップと、前記表示
選択信号の制御下で表示のために前記の登録された表示
画像データまたは前記の交互の表示画像データを選択す
るステップとを含む、方法。 - (16)走査パターン表示のための画像データおよび制
御信号を提供するコンピュータグラフィック装置ととも
に使用するためのダイナミックな制御システムであつて
、 表示のために画素領域画像データを記憶するための画像
フレームバッファ手段と、 いくつかの画素有効カウント状態から選択のものを識別
するためのカウントを記憶するためのカウント手段と、 前記画像フレームバッファ手段内の前記画素領域画像デ
ータに関連する画素有効カウント表示のための記憶アレ
イと、 画素領域選択を示す一致信号を提供するために前記カウ
ント手段からの信号と前記記憶アレイからの信号とを比
較するための比較手段と、 背景表示のために指定された前記画素の断片を含む選択
画素のために、前記画像フレームバッファにデータを書
込みかつ前記記憶アレイに関連するカウントを書込むた
めの手段と、 前記一致信号の制御下で前記画像フレームバッファから
データを提供するための手段とを含む、システム。 - (17)背景画素データ源をさらに含みかつ前記比較手
段の制御下で前記背景画素データを提供するための手段
をさらに含む、請求項16に記載のシステム。
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