JPH0355870B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は図形処理を実行するワークステーシヨ
ンにおいて、ビツトマツプデイスプレイ画面上に
線分描画の始点、終点の位置あるいは線分の方向
をデイジタル微分解析器を用いて発生し、整数座
標系の各点に点列として線分を発生する線分描画
方式に関する。

デイジタル微分解析器を用いて線分を発生する
場合、ビツトマツプメモリ上の線分の座標に対応
するビツトに論理を書き込むかどうかを決定する
マスクパターンを用いて任意の長さの線分および
実線、点線等の線分の種類を示して線分を表現し
ている。従来、この種の線分描画方式において、
マスクパターンを格納するマスクレジスタの長さ
は固定であり、したがつて、線分パターンはマス
クレジスタの長さによつて決定されていた。そし
て任意長の線分パターンを描画しようとする場合
には、固定されたマスクレジスタの内容をソフト
ウエアを用いて変更し、任意の長さの任意のスタ
イルの線分を達成できるようにしていたため、低
速になるという欠点があつた。

本発明は前記デイジタル微分解析器からの出力
をビツトマツプメモリの対応する座標に書き込む
かどうかを決めるマスクパターンを格納するマス
クレジスタのビツト幅を非常に長く構成し、前記
マスクレジスタの有効ビツト長を指定するマスク
有効ビツト長レジスタおよび前記マスクレジスタ
の有効開始ビツトを指定するマスク有効開始ビツ
ト指定レジスタを新たに備え、前記マスク有効ビ
ツト長レジスタの内容に対応する線分パターンに
対して線分の開始位置と線分の長さを計算するこ
とによつてマスクパターンを発生し、任意長の線
分パターンを高速に描画できるようにした線分描
画方式を提供する。

本発明によれば、任意長の線分パターンを高速
に描画できるばかりでなく、マスクパターンのマ
スク開始ビツトを指定するようにしているので、
クリツピングによつてパターンの崩れが起きるこ
とのない形で線分を描画できるという効果があ
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は図形処置を実行するワークステーシヨ
ンにおいて、ビツトマツプデイスプレイ上の各ド
ツトがメモリの１ドツトに対応するベクトル発生
装置を備えた表示装置に係り、特に、線分の始
点、終点の位置、差分値、方向あるいは長さをプ
ロセツサから与えることによつてビツトマツプメ
モリ上のアドレス計算を実行するデイジタル微分
解析器を用いて整数座標系の点列として線分を発
生する線分描画方式に関する。

〔従来技術〕

集積化技術の発展にともない、マンマシンイン
ターフエースの基本技術である図形処理を専用に
行う専用プロセツサを有効に使つてワークステー
シヨンにおけるグラツフイツク技術の重要性が高
まつてきた。このワークステーシヨンは、主にビ
ツトマツプメモリの１ビツトを画面の１ドツトに
対応させるビツトマツプデイスプレイ装置を用い
て図形を表示するものである。このようなビツト
マツプデイスプレイ上で図形を表示する技術が重
要視され、この場合、点線、実線、一点鎖線ある
いは二点鎖線といつた線分の種類（スタイル）を
表現できると同時に、画面上の任意の長さの線分
を描画できる必要がある。ビツトマツプデイスプ
レイ上に任意の線分を描く装置はデイジタル微分
解析器DDAを用いて行われる。すなわち、主制
御部が前記DDAに始点と終点の座標およびXY方
向のそれぞれ差分の絶対値、主軸方向の長さある
いは方向を与えると、線分がドツト単位で発生で
きる。そしてカラー表示画面においては、線分の
各ドツトに対して色指定を行うことができる。さ
らに、デイスプレイ画面上に複数のウインドを設
置しそれぞれのウインドをオーバーラツプして表
示したり、画面を分割して表示できるマルチウイ
ンド方式においては、ウインドの可視領域のみに
線分を発生する技術が利用されている。このウイ
ンドイングを行うには図形に対して平行移動や回
転、あるいは拡大や縮小といつた機能ばかりでな
く部分図形の面や線が他の部分図形の面により隠
され、隠された状態から再現する機能が必要とな
る。このような場合、デイスプレイメモリから必
要な線分データのみを取り出すクリツピング機能
等も重要になる。

従来、この種の線分描画方式において、DDA
から出力されるＸ座標、Ｙ座標に対応するビツト
マツプメモリ上のアドレスに論理を書き込むかど
うかを決めるマスクパターンは、マスクレジスタ
に格納され利用されているが、そのレジスタの長
さが固定であつて、その長さに対応した線分パタ
ーンしか描画できなかつた。また任意長の線分パ
ターンを描画しようとする場合は、マスクレジス
タの内容を主制御部からの制御でソフトウエア的
に変更して始点、終点を計算しながら線分を繰り
返して発生するようにしていたため、マスクレジ
スタの内容を描画位置によつて置き換える動作が
必要となる。そのため、DDAの制御が複雑にな
り線分描画に時間がかかるという欠点を有してい
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、このような従来の欠点を除去し、デ
イジタル微分解析器を用いて線分を発生する場
合、ビツト数の大きなマスクレジスタ上のマスク
パターンを用いて任意の長さの線分および実線お
よび点線等の線分の種類を示して線分を発生する
線分描画方式を提供する。

そして、本発明はデイジタル微分解析器からの
出力をビツトマツプメモリの対応する座標に書き
込むかどうかを決めるマスクパターンを非常に長
くし、前記マスクレジスタを格納するマスクレジ
スタの有効ビツト長を指定するマスク有効ビツト
長レジスタおよび前記マスクレジスタの有効開始
ビツトを指定するマスク有効開始ビツト指定レジ
スタを新たに備え、前記マスク長レジスタの内容
に対応する線分パターンに対して線分の開始位置
と線分と長さを計算することによつてマスクパタ
ーンを発生し、任意長の線分パターンを高速に描
画できるようにしている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するためにビツトマツ
プとデイジタル微分解析器を備えた表示装置にお
いて前記デイジタル微分解析器からの出力をマス
クする長いビツト数のマスクレジスタと、前記マ
スクレジスタのマスクパターンの有効ビツト長を
指定するマスク有効ビツト長レジスタと、前記マ
スクレジスタのマスクパターンの有効開始ビツト
を指定するマスク有効開始ビツト指定レジスタ
と、前記マスク有効ビツト長レジスタの内容に対
応する線分パターンに対して線分の開始位置をオ
フセツトを含めて求め、その結果を前記マスク有
効開始ビツト指定レジスタに出力する演算手段を
有し、線分の開始位置と長さを計算することによ
つて任意の種類の任意の長さの線分パターンを描
画することを特徴とする。ここで、マスクレジス
タのビツト数をデイスプレイ画面上の線分を表す
ために必要なビツト数の最大値とすれば、画面上
の全ての種類でかつ全ての長さの線分パターンを
描画できる。

〔作用〕

デイジタル微分解析器からの出力をマスクする
マスクレジスタのビツト幅を非常に長くし、前記
マスクレジスタの有効ビツト長を指定するマスク
有効ビツト長レジスタおよび前記マスクレジスタ
の有効開始ビツトを指定するマスク有効開始ビツ
ト指定レジスタを新たに設け、前記マスクレジス
タの論理的な内容の任意の位置から任意の長さを
それぞれマスク有効開始ビツト指定レジスタおよ
びマスク有効ビツト長レジスタで指定することに
より、任意長の線分パターンを高速に描画できる
ようにしている。

〔実施例〕

次に本発明の線分描画方式を図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の実施例を示す図形処理用のベ
クトル発生装置の構成ブロツク図である。

バス１に接続されている主制御部１００は図形
処理を実行するために全体の制御を実行する部分
で中央演算装置を内部に含む。主制御部１００は
主にデイジタル微分解析器DDA２００に対する
パラメータの設定および起動を実行する。DDA
２００は、特定の部分図形の拡大、縮小、平行移
動、回転あるいはマルチウインドにおけるウイン
ドイングや面や線の消去あるいは陰面等を実行す
るためのラスタ演算において、特に線分の発生を
行う部分で、線分をドツト単位で処理するための
ハードウエアである。DDA２００は、例えばブ
レゼンハム（BRESENHAM）のアルゴリズム
に従つて線分を描画するもので、ビツトマツププ
レーンから構成されるビツトマツプメモリ３００
のアドレス計算を行う機能を含んでいる。DDA
２００は主制御部１００から座標ＸおよびＹ、Ｘ
とＹのそれぞれの差分の絶対値DXとDY、主軸
方向DIR、主軸方向の長さLEN等を入力し線分
を描画する。２次元の整数座標でアクセス可能な
前記ビツトマツプメモリ３００上に線分を発生す
るために、前記DDA２００の出力に従つて、線
分の種類すなわち点線、実線、一点鎖線あるいは
二点鎖線等のラインスタイルをラインパターンレ
ジスタ４００で指定する。たとえば点線の線分を
描画したい場合には、連続する論理１の点列と連
続する論理０の点列等を交互に連結してできるビ
ツトパターンを前記ラインパターンレジスタ４０
０に格納する。DDA２００の出力結果とライン
パターンレジスタ４００の内容によりマスクパタ
ーンを作成し、前記マスクパターンはマスクレジ
スタ４５０に格納される。マスクパターンはライ
ンパターンレジスタ４００で指定されたラインス
タイルでビツトマツプメモリ３００上のDDA２
００で指定されたＸ−Ｙ座標に論理を書き込むか
どうかを決めるためのパターンである。すなわ
ち、マスクレジスタ４５０の内容はマスクパター
ン発生回路５００によつてパターンレジスタ４０
０の内容と結合されマスクパターンが発生され、
このマスクパターンがマスク回路６００に入力さ
れ、その出力がDDA２００からの線分発生用の
Ｘ座標およびＹ座標の信号とアンド論理が取ら
れ、その結果の信号がビツトマツプメモリ３００
に入力とされる。すなわちDDA２００で指定さ
せるＸ座標、Ｙ座標に対応するアドレスに論理を
書き込むかどうかのマスクをマスクパターン発生
回路５００の結果を用いて決定している。ビツト
マツプメモリ３００はビツトマツプデイスプレイ
装置７００の各画面上の１ドツトに対応して各ア
ドレスのビツトが存在し、前記論理が書き込まれ
たアドレスに対応するデイスプレイ上のドツト点
が打たれ線分描画されることになる。ラインパタ
ーンレジスタ４００、は第２図ａに示すように、
Ｎ（第２図ｂではＮ＝10）ビツトのレジスタで構
成されており、Ｎビツトの各ビツトは描くべき線
分の点の位置に１：１に対応している。そしてそ
の内容が論理１である場合にそれに対応した線分
の位置に点が１ドツト打たれることになる。した
がつて、ラインパターンレジスタ４００のＮビツ
トのパターンは画面上に点列を打つていくタイミ
ングに同期している。すなわちDDA２００のＸ
−Ｙ座標の点を出力する場合の同期信号に同期し
て次々にビツト情報が読み出され、その情報がマ
スクレジスタ４５０の内容でビツトマツプメモリ
３００にDDA回路２００からのアドレスに論理
を書き込むかどうかを決定する。たとえば、第２
図ａはDDA２００によるアドレス計算に基づい
てビツトマツプ画面上に表示される線分の点列を
表示したもので、第２図ｂおよびｃは、線分描画
の様子を説明するための説明図で、ラインパター
ンレジスタ４００のビツトパターンにしたがつて
線分の点列が発生される様子を示している。すな
わち、第２図ｂにおいてラインパターンレジスタ
４００の内容は先頭から1110001110となつている
場合にはこれがマスクレジスタ４５０の内容によ
つてすべてマスクされない場合には第２図ｃに示
すような点線の線分が描かれることになる。すな
わちラインパターンレジスタ４００のビツトパタ
ーンに対応した線分が描かれることになる。
DDA２００はビツトマツプメモリ３００のアド
レス計算を行うと、各アドレス計算に基づいて第
２図ｃに示すような線分が整数座標系で与えられ
る。すなわちDDA２００は主制御部１００から
始点座標および終点座標のＸ、Ｙおよびそれぞれ
の差分の絶対値、主軸方向の長さ等が与えられる
ことになつて、丸印●に示すような点列の線分を
描画することになる。第２図ｂは第２図ａのビツ
トマツプパターンにラインパターンレジスタ４０
０の上記パターンが加えられてマスクの作成が実
行されたものである。

本発明は、以上説明した回路にさらにマスク有
効ビツト長レジスタ８００、マスク開始ビツト演
算回路８５０およびマスク開始ビツト指定レジス
タ９００を新たに設けている。そして、デイジタ
ル微分解析器DDA２００を用いて線分を発生す
る場合、マスクレジスタ４５０内上のマスクパタ
ーンを用いてビツトマツプメモリ３００上の線分
の座標に対応するビツトに論理を書き込むかどう
かを決定するマスクパターンを長くし、任意の長
さの線分および実線や点線等の線分の種類を示し
て線分を発生している。従来、マスクレジスタの
長さは固定であり、マスクパターンはマスクレジ
スタの長さによつて決定されていた。そして任意
長の線分パターンを描画しようとする場合には、
固定されたマスクレジスタの内容をソフトウエア
を用いて変更し、任意の長さの任意のスタイルの
線分を達成するようにしていたため、低速になる
という欠点があつた。そこで本発明は前記デイジ
タル微分解析器DDA２００からの出力をビツト
マツプメモリ３００の対応する座標に書き込むか
どうかを決めるマスクパターンを非常に長いビツ
ト数で構成し、前記マスクレジスタ４５０の有効
ビツト長を指定するマスク有効ビツト長レジスタ
８００および前記マスクレジスタの有効開始ビツ
トを指定するマスク有効開始ビツト指定レジスタ
９００を新たに備え、前記マスク有効ビツト長レ
ジスタの内容に対応する線分パターンに対して線
分の開始位置と線分の長さをマスク開始ビツト演
算回路８５０で計算することによつてマスクパタ
ーンを発生し、任意長の線分パターンを高速に描
画できるようにしている。

マスク有効ビツト長レジスタ８００はバス１を
介して主制御部１００からのマスクの長さに対応
する情報を入力し、マスクパターン発生回路５０
０およびマスク開始ビツト演算回路８５０にその
出力を伝達する。マスクレジスタ４５０は本発明
においてはその内容がデイスプレイ７００に表示
される線分のうち最大の線分パターンに対応する
とビツト長を持つように、例えば、64ビツト以上
の長いレジスタとなつている。そして前記マスク
有効ビツト長レジスタ８００は前記マスクレジス
タ４５０の内容のうち有効なビツトを長さで示す
ビツト長を格納する。マスク開始ビツト演算回路
８５０は前記マスク有効ビツト長レジスタ８００
の内容およびDDA２００からの始点およびその
終点の座標Ｘ，Ｙおよび線分のベクトル進行方向
を示すDIR等を入力する。そしてこの回路におい
て、ベクトル進行方向による演算に使用された座
標値を主進行方向に対して決定し、マスク開始ビ
ツトの初期値をオフセツトを含めて計算し、その
結果はマスク開始ビツト指定レジスタ９００に出
力され一時保持される。マスク開始ビツト指定レ
ジスタ９００の内容は主制御部１００からの初期
値に対してマスク開始ビツト演算回路８５０によ
つて演算されたオフセツトを含めてできる情報を
格納するもので、その結果はマスクパターン発生
回路５００に転送される。すなわち、マスク開始
ビツト演算回路８５０でベクトル進行方向により
演算に使用する座標値を決定し、その座標値とマ
スクビツト長の剰余を求めこの値をオフセツトと
してマスク開始ビツトを求め、マスクパターン発
生回路５００に与える。このようにすると、
DDA２００からの始点に関する情報のみを用い
てマスクパターンが線分に対して任意の長さ、任
意の開始点より発生できることになる。すなわち
DDA２００からの出力をマスクするマスクパタ
ーンはマスクレジスタ４５０に線分に対応するす
べてのビツトに関する情報として格納されてお
り、その内容に対してマスクレジスタ４５０の有
効ビツト長を指定するマスク有効ビツト長レジス
タ８００とマスクレジスタ４５０の有効開始ビツ
トを指定するマスク有効開始ビツト指定レジスタ
９００を備えることにより、線分描画の始まりに
対するオフセツトをマスク開始ビツト演算回路８
５０によつて計算することにより任意長の線分パ
ターンを高速に描画できるようにしている。

以上のことを説明するために第３図に本発明の
フローチヤートを示す。

第３図ａは処理の流れ図であり、ｂは流れ図を
説明するためのデイスプレイ上の線分描画の実施
例図である。

第３図ｂに示すように、始点Ａの座標をA_X，
A_Yとして、終点Ｂの座標B_X，B_Yとする。ＡはＸ
座標が４、Ｙ座標が７とし、ＢはＸ座標が34、Ｙ
座標が47とする。このような場合、線分ABの長
さは50であり、線分ABのＸ方向に投影した長さ
は30であり、Ｙ方向に投影した長さは40になる。
線分ABのスタイルは一点鎖線であると仮定す
る。まず、本発明ではビツト数の長いたとえば64
ビツトの幅を持つマスクレジスタにマスクパター
ンをセツトする。たとえばAB線分のスタイルに
対応したパターンを格納するが、線分の始点であ
るＡは、Ｘ座標に対して４から始まつているの
で、Ｘ＝１、２、３、に対応するビツトには関係
ないが、マスクレジスタ４５０に対するパターン
はこの部分まで含まれた形でセツトされる。例え
ば、前記３ビツトを101と仮定すると、101のあと
に線分ABに対応する一点鎖線に対応して、例え
ば、1111011110…というパターンが設定される。
次にマスク有効ビツト長レジスタ８００にマスク
パターンのパターン幅をセツトする。例えばパタ
ーン幅を20とする。次にベクトル進行方向すなわ
ちベクトルABの方向に対してマスク開始ビツト
位置をマスク開始ビツト演算回路８５０によつて
計算する。すなわち始点と終点の座標を用いて始
終端座標のＹ方向の差分がＸ方向の差分よりも大
きい場合、すなわち、△Ｙが大きい場合には、マ
スク開始ビツト位置に対するオフセツトは始点の
Ｙ座標７をマスク有効ビツト長レジスタのパター
ン幅２０で割つた剰余すなわち０とする。もし逆
にＸ方向の差分△Ｘが大きい場合には、オフセツ
ト値を始点の座標４をパターン幅２０で割つた剰
余すなわち今の場合０とする。したがつてパター
ン幅２０である場合にはオフセツトは０となりマ
スク開始ビツト位置は始点の座標に対応してベク
トル進行方向の３であり、前記１０１に対応した
ビツト位置の情報が指定されマスク開始ビツト指
定レジスタ９００に初期値３としてセツトされ
る。このようにしてマスクパターンは最初の３ビ
ツトを無視した形で0001111011110…となる。こ
のマスクパターンはマスクパターン発生回路５０
０から出力され、DDA２００から出力される線
分情報に対して論理１によつてマスクする。マス
クされた結果はビツトマツプメモリ３００に反映
し、DDA２００から出力される座標のアドレス
に論理を書き込むかどうかが決定される。すなわ
ちマスクパターンの論理１に対応するところのみ
論理が書き込まれ、第３図ｂに示すようなAB間
の一点鎖線が高速に描かれることになる。この場
合DDA２００による線分の発生と、マスクパタ
ーン発生回路５００からのマスクパターンの読み
出しは同期するように制御される。もしマスク有
効ビツト長レジスタ８００にパターン幅をセツト
する場合パターン幅が20ではなくたとえば３であ
る場合にはオフセツト値が０でなくなる。例え
ば、Ａ点のＸ座標４に対してパターン幅が３であ
る場合にはオフセツトとしてのビツト位置は４を
３で割つた余りすなわち１となる。したがつてこ
のオフセツトが前記マスク開始ビツトの初期値か
らのオフセツトとしてマスク開始ビツト演算回路
８５０で計算されて求められ、その結果である４
がマスク開始ビツト指定レジスタ９００に格納さ
れる。この場合、オフセツト値は始点から終点ま
でのＸ座標に対する差分の絶対値をマスク有効ビ
ツト長レジスタ８００には格納されたパターン幅
すなわち実質的なマスクパターンの長さＮで割つ
た余りとして与えられるので、このオフセツト値
が線分ABを延長してできる直線のＹ切片を始点
として線分を描画した場合の中間点Ａの整数座標
における誤差量を表現している。すなわち直線
BCをＸ＝４でクリツプした場合のクリツプライ
ンと直線との交点であるＡの正しい整数座標を計
算するためにオフセツトをマスク開始ビツト演算
回路８５０によつて求めていることになる。従つ
て、本発明では、例えば、マルチウインド方式に
よつてウインドの境界点において線分がクリツピ
ングされた場合にもクリツピングの有無にかかわ
らずマスクパターンレジスタの内容に従う線分を
正しく描くことができる。

〔効果〕

本発明は、以上述べたように、マスクレジスタ
のビツト数を大きくしマスクレジスタの内容であ
るマスクパターンのマスク開始ビツト位置をオフ
セツトを含めて求め、それを始点としてマスク長
レジスタで指定されるマスク長に従つて線分を描
画すれば、任意長の線分パターンを持つた直線を
高速に描画できるばかりでなく、マスクパターン
のマスク開始ビツトを指定することによりクリツ
ピングによつてパターンのズレを起すことがない
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の線分描画方式にしたがう線分
描画装置の構成ブロツク図、第２図はDDAのア
ドレス計算に基づいてビツトマツプ画面上に表示
される線分点列を示す実施例図、第３図ａは本発
明の線分描画方式に従う装置の動作流れ図、第３
図ｂは第３図ａの流れ図を説明するためのデイス
プレイ上の線分描画図である。 １００……主制御部、２００……DDA、３０
０……ビツトマツプメモリ、４００……ラインパ
ターンレジスタ、４５０……マスクレジスタ、５
００……マスクパターン発生回路、６００……マ
スク回路、７００……ビツトマツプデイスプレ
イ、８００……マスク有効ビツト長レジスタ、８
５０……マツプ開始ビツト演算回路、９００……
マスク開始ビツト指定レジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ビツトマツプメモリと微分解析手段を備えた
   表示装置において、 前記微分解析手段からの出力をマスクする長い
   ビツト数のマスクレジスタと、 前記マスクレジスタのマスクパターンの有効ビ
   ツト長を指定するマスク有効ビツト長レジスタ
   と、 前記マスクレジスタのマスクパターンの有効開
   始ビツトを指定するマスク有効開始ビツト指定レ
   ジスタと、 前記マスク有効ビツト長レジスタの内容に対応
   する線分の開始位置とそのオフセツトを求め、前
   記マスク有効開始ビツト指定レジスタに出力する
   演算手段を有し、 線分の開始位置と長さを計算することによつて
   任意の種類の任意の長さの線分パターンを描画す
   ることを特徴とする線分描画方式。 ２ 前記マスクレジスタのビツト数はデイスプレ
   イ画面に表示される線分を表すために必要なビツ
   ト数の最大値とすることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の線分描画方式。