JPH04250582A - 多角形の描画方法及び装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、グラフィックディスプ
レイ装置に描画を行う方法及び装置、詳しくは、多角形
の描画方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の多角形の描画をスキャンラインア
ルゴリズムで行う場合には、パス同士の交点検出を行う
ものと行わないものとの２つに分かれる。なお、描画ル
ールは、ｅｖｅｎ−ｏｄｄ　ｒｕｌｅ　で説明する。前
者の場合には、各スキャンラインにおいて、パスとの交
点を求め、それをソートし、奇数番目から偶数番目まで
描画を行っていた。そのため、各スキャンラインのソー
トにかなり時間を要した（特公平１−５７３８９号公報
）。

【０００３】また、後者の場合には、あらかじめ、交差
位置を検出し、交差のない場合には、パスをソートした
順番で、奇数番目から偶数番目まで描画を行っていた。 しかし、交差位置の検出については、パス同士の交差の
多い多角形の場合には、この処理にかなりの時間を要し
、また、交差位置についてのリストを必要とした。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の多角
形の描画方法においては、交差位置のソート、あるいは
、パス同士の交点検出が煩雑に起こり、描画処理速度の
低下を招いていた。本発明は、従来の上記事情に鑑みて
なされたものであり、その目的は、パス同士の交点検出
をせずに、かつ、ソート回数を減らして、全体の処理速
度を向上させることのできる多角形の描画方法及び装置
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴によ
れば、輪郭情報で与えられる任意の図形の内部をスキャ
ンラインにより塗りつぶして描画する方法において、パ
スがスキャンラインと初めて交差した時点で、そのパス
のラインリストを作成し、この情報リストをスキャンラ
インとの交差位置について昇順にソートしたソートライ
ンリストを作成し、このソートラインリストを基に、指
定された塗りつぶしルールに応じて描画区間となるパス
を求め、それをペアで管理するフィルリストを作成し、
このソートラインリストが更新されない間、このフィル
リストを基に、順次描画区間を求めて描画を行い、パス
がスキャンラインと交差しなくなった時点、あるいは、
パス同士の交差が起こったと判断された時点で、ソート
ラインリスト及びフィルリストを更新し、さらに、これ
らの段階を繰り返すことから成る方法が提供される。

【０００６】本発明の第２の特徴によれば、輪郭情報で
与えられる任意の図形の内部をスキャンラインにより塗
りつぶして描画する装置において、パスがスキャンライ
ンと初めて交差した時点で、そのパスのラインリストを
作成する手段と、このラインリストをスキャンラインと
の交差位置について昇順にソートしたソートラインリス
トを作成する手段と、このソートラインリストを基に、
指定された塗りつぶしルールに応じて描画区間となるパ
スを求め、それをペアで管理するフィルリストを作成す
る手段と、このソートラインリストが更新されない間、
このフィルリストを基に、順次描画区間を求めて描画を
行う手段と、パスがスキャンラインと交差しなくなった
時点、あるいは、パス同士の交差が起こったと判断され
た時点で、ソートラインリスト及びフィルリストを更新
する手段とから成る装置が提供される。

【０００７】すなわち本発明によれば、各パスの情報を
持たせたラインリストを保持し、そのラインリストを、
スキャンラインとの交差位置の昇順に管理するソートラ
インリストを保持し、このソートラインリストの順に、
指定された塗りつぶしルールに応じて塗りつぶし区間と
なるパスを求めて、ペアで管理するフィルリストを保持
し、このリストを基に各スキャンラインで順次描画区間
を求めて描画を行うことを特徴とする。

【０００８】図１は本発明の構成を明示するための全体
構成図である。図１において、任意の図形の輪郭情報は
図形記憶手段１に記憶されている。その図形を構成する
パスがスキャンラインと初めて交差したことは、交差検
出手段２により検出され、その検出信号を受けて制御手
段３が、ラインリスト作成手段４に、そのパスのライン
リストを作成させる。さらに、ソートラインリスト作成
手段５が、ラインリストをスキャンラインとの交差位置
について昇順にソートしたソートラインリストを作成す
る。このソートラインリストはソートラインリスト記憶
手段６により記憶される。作成されたソートラインリス
トを基に、フィルリスト作成手段７が指定された塗りつ
ぶしルールに応じて描画区間となるパスを求めて、それ
をペアで管理するフィルリストを作成する。作成された
フィルリストは、フィルリスト記憶手段８により記憶さ
れる。描画区間決定手段９は、ソートラインリストが更
新されない間、このフィルリスト記憶手段８に記憶され
たフィルリストを基に、順次描画区間を求める。その描
画区間は一旦描画区間記憶手段１０に記憶される。制御
手段３は、前記各手段の動作のタイミングを制御する。 特に、交差検出手段２からの出力信号を受けて、パスが
スキャンラインと交差しなくなった時点、あるいは、パ
ス同士の交差が起こったと判断された時点で、ソートラ
インリスト及びフィルリストを更新するようソートライ
ンリスト記憶手段６及びフィルリスト記憶手段８の動作
を制御する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明をレーザビームプリンタに応用
した場合を例に取り、詳細な説明を行う。図２は、その
レーザビームプリンタの概要を示すブロック図である。 このレーザビームプリンタは、画像供給装置２１と、記
録部２２と、これらを駆動する電源２３と、オペレータ
が記録動作の指示を入力するパネル２４とから構成され
ている。

【００１０】画像供給装置２１には、ホストコンピュー
タ等から所定の画像を記録するための信号を受け入れる
ホストインタフェース（Ｉ／Ｆ）接続端子２６とローカ
ルエリアネットワーク等の接続を行うＬＡＮ接続端子２
７とが設けられている。記録部２２には、記録用紙２９
上に画像信号に対応した画像の記録を行う装置で、画像
供給装置２１から画像信号３１と動作指令３４とを受け
入れる一方、記録動作のための同期パルス３２と状態信
号３３とを、画像供給装置２１に向けて出力するよう構
成されている。

【００１１】図３は、図２の記録部２２の要部斜視図を
示したものである。ここで、レーザ発振器５１から発射
されたレーザビーム５２は、偏光子５３とレーザビーム
変調器５４と偏光子５５を通過した後、ポリゴンミラー
５６で反射してレンズ５７を経て感光ドラム５８の外周
面に達する。図２の画像供給装置２１からの画像信号３
１（ビットストリーム）は、端子６１からレーザビーム
変調器５４に入力し、例えば電気光学効果により変調器
５４中を通過するレーザビームの偏波面を画像信号に応
じて回転させる。

【００１２】この、いわゆる電気的シャッタ作用により
、白黒２値の画像信号がレーザビームの光学的オン・オ
フ信号に変換されて感光ドラム５８の外周面に照射され
る。ポリゴンミラー５６はモータ６２により一定速度で
回転しており、このレーザビーム５２を反射させた後、
矢印６３の方向（この方向を主走査方向という）に走査
させる。すなわち、１ライン分の画像信号が光学的ビッ
ト列に変換されて感光ドラム５８の回転軸６４と平行す
る方向に照射される間、感光ドラム５８が矢印６５の方
向（この方向を副走査方向という）に回転する。こうし
て、記録すべき画像に対応する静電潜像が感光ドラム５
８の外周面に形成される。この静電潜像は、感光ドラム
５８の矢印６５の方向の回転につれて現像器６６を通過
する。ここで、トナーがその静電潜像に応じて付着する
。図示しない記録紙搬送機構によって記録用紙２９が矢
印方向６８に送られてくると、転写器６９の作用によっ
て感光ドラム５８の外周に付着したトナーが記録用紙２
９に転写される。記録用紙２９は、さらに矢印６８の方
向に送られて定着などの処理をされ記録物が得られる。

【００１３】なお、レーザビーム５２は、矢印６３の方
向に感光ドラム５８の両端を越える幅で走査されている
。そこで、走査開始センサ７１と走査終了センサ７２の
レーザビーム通過を検出するパルスによって画像信号３
１の転送タイミングが図られる。図２の画像供給装置２
１の具体的な構成を図４にブロック図を用いて示した。 この回路は、ＣＰＵバス３６に接続されたマイクロプロ
セッサ（ＣＰＵ）３７と各種のインタフェース（Ｉ／Ｆ
）３８〜４０と、メモリ４１〜４６と、制御ブロック４
７〜４８とから構成されている。

【００１４】インタフェースには、ホストＩ／Ｆ３８と
、パネルＩ／Ｆ３９と、記録部Ｉ／Ｆ４０とがある。 ホストＩ／Ｆ３８は、図示しないホストコンピュータか
ら入力する印字データを例えばＲＳ２３２Ｃで受信する
回路である。また、パネルＩ／Ｆ３９は、オペレータの
操作するパネル２４（図２）から入力する指示信号を中
継する回路である。そして、記録部Ｉ／Ｆ４０は画像供
給装置２１と記録部２２との間で授受が行われる図２で
説明した信号を中継する回路である。

【００１５】メモリには、文字パターンメモリ４４、４
６とビットマップメモリ４１とランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）４２と、プログラムメモリ４３、４５とがあ
る。文字パターンメモリ４４、４６は、いわゆるフォン
トメモリと呼ばれるメモリで、ドットマトリクスで構成
される文字パターンを格納するメモリである。ビットマ
ップメモリ４１は、記録部２２（図２）において記録用
紙２９上に記録する画像を、例えば１頁分、ビットマッ
プ形式で格納する回路である。ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）４２は、マイクロプロセッサ３７の動作のた
めの種々のデータや、制御部Ｉ／Ｆ３８から入力された
印字データを格納する等のために使用される回路である
。またプログラムメモリ４３、４５はマイクロプロセッ
サ３７を動作させるためのプログラムを格納する回路で
ある。

【００１６】これらのメモリのうち、プログラムメモリ
４５及び文字パターンメモリ４６は着脱可能なメモリで
これらを必要に応じて交換することにより、様々な種類
のプログラム及び文字パターンを使用することが可能と
なる。制御ブロックとしては、ビットマップコントロー
ラ４７、ＰＴＣ４８がある。ビットマップコントローラ
４７はビットマップメモリ４１へのアクセスタイミング
やアドレスを制御する回路であり、ビットマップメモリ
４１に形成された画像データを記録部Ｉ／Ｆ４０へ転送
するための制御を行う。ＰＴＣは既知のプログラマブル
・タイマ・カウンタで、時間等の計測及びタイミングの
発生等を行う回路である。

【００１７】この実施例では、図１に示した本発明の図
形記憶手段１はＲＡＭ４２で実現され、その他の機能は
、ＣＰＵ３７で実現される。以下の説明は、図２の画像
供給装置２１、特にＲＡＭ４２、ＣＰＵ３７で実現され
る機能である。まず、リスト等の名前の定義を、図１６
を用いて説明する。 （１）　ラインリスト スキャンラインｙ１では、パスａ１、ａ３が、スキャン
ラインｙ２では、パスｂ１、ｂ３がスキャンラインと初
めて交差する。このように、パスがスキャンラインと初
めて交差するときに、パスの各々に対して、情報リスト
を作成する。これをラインリストと呼ぶ。リストの中身
については、図１９及び図２０に示されている。 （２）　ソートラインリスト スキャンラインｙ２で、パスｂ１、ｂ３のラインリスト
が加わり、全部でパスａ１、ａ３、ｂ１、ｂ３のライン
リストが存在する。これらリストの交差位置について、
水平方向にソートしたもの〈ａ１、ａ３、ｂ１、ｂ３〉
をソートラインリストと呼ぶ。この順番は、スキャンラ
インｙ３まで保たれる。 （３）　フィルリスト スキャンラインｙ２の直前までは、ソートラインリスト
は、〈ａ１、ａ３〉で、塗りつぶし区間は、パスａ１、
ａ３の間なので、フィルリストは、［ａ１、ａ３］であ
る。そして、スキャンラインｙ２で、ソートラインリス
トは、〈ａ１、ａ３、ｂ１、ｂ３〉に更新される。その
ため、フィルリストも［ａ１、ａ３］、［ｂ１、ｂ３］
に更新される。

【００１８】これらのリストは、マイクロプロセッサ３
７により作成され、ＲＡＭ４２中に記憶される。描画処
理の全体のフローは、図５に示してある。すなわち、ま
ず図形の登録を行う。これは、ユーザが図６で示すよう
な直線や曲線の輪郭情報を何らかの方法で登録すること
である。次に直線近似を行う。直線近似とは、曲線で定
義されたパスを複数の連続した直線に近似することであ
る。直線近似後の図形を図７に示す。さらに、この図形
に基づいて頂点リストを作成する。次に、ソートポイン
トリストを作成する。ここでは、頂点リストの各頂点に
対して、前後の頂点との大小関係により分類を行い、残
った頂点のｙ座標についてソーティングをし、それをソ
ートポイントリストに登録する。分類は、頂点が次の３
種類の少なくともどれか１つを満足するかを基準にして
行う。

【００１９】■　　上向きパスの上端点■　　下向きパ
スの上端点 ■　　水平パスの開始点 なお、これらのパスの例を図８の太い矢印で示す。また
、例として図９に示すようなパス１、２の頂点リスト及
びソートポイントリストを作成すると、図１０のように
なる。なお、頂点Ａ４は水平パスの中間点のため、また
、頂点Ａ２、Ａ６、Ｂ２は極小点のため、ソートポイン
トリストには登録しない。ここでの頂点リスト、ソート
ポイントリストは、実際のデータ構造とは異なる。以上
まとめると、１つの頂点に対して可能な分類は、図１１
に示す５種類である。図１１において、考慮するパスは
太い矢印で示されている。

【００２０】次に描画処理を行う。描画処理のフローを
図１２、図１３及び図１４に示す。これを簡単に示した
ものが図１５図である。図１５図の中で、本発明の中心
となる部分は、（２）　である。ここでは、ａ）描画区
間の決定、及び、ページバッファへの描画、ｂ）各ライ
ンリストに対して、スキャンラインとの交差位置の更新
を行っている。

【００２１】ａ）については、フィルリストによって描
画すべき区間となるパスが、ペアで順番で管理されてい
るため、ページバッファへはその順番でスキャンライン
との交差位置を参照して書き込むことができる。そのた
め、処理速度は、非常に速い。これは、図４のビットマ
ップメモリ４１に対して行われる。 ｂ）については、ソートラインリストの順番で、スキャ
ンラインとの交差位置を、次（１つ下）のスキャンライ
ンとの交差位置に更新し、パス同士の交差が起きた場合
だけ、ソートラインリストを更新する。このときも、全
てのラインリストについてソートするわけではなく、交
差が起きたパスのラインリストだけを最適な位置に挿入
するだけであり、能率的である。

【００２２】全体の描画処理を、図１６、図１７及び図
１８を参照しながら説明する。図１６には、ラインａ１
、ａ２、ａ３と頂点Ａ１、Ａ２、Ａ３とで構成されるパ
ス１と、ラインｂ１、ｂ２、ｂ３と頂点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ
３とで構成されるパス２が示されている。また、ｙ１、
ｙ２、ｙ３、ｙ４、ｙ５、ｙ６、ｙ７、ｙ８はスキャン
ラインである。この図において用いられる塗りつぶしの
ルールは、ｅｖｅｎ−ｏｄｄである。スキャンラインの
順で描画処理を示すと、図１７図、図１８のようになる
。

【００２３】

【発明の効果】本発明では、各パスの情報を持たせたラ
インリストを保持し、そのラインリストをスキャンライ
ンとの交差位置の昇順に管理するソートラインリストを
保持し、このソートラインリストの順に指定された塗り
つぶしルールに応じて塗りつぶし区間となるパスを求め
てペアで管理するフィルリストを保持し、このリストを
基に各スキャンラインで順次描画区間を求めて描画を行
うものであるので、パスの交点検出をせずに、かつ、ソ
ート回数を減らして、全体の処理速度を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。

【図２】レーザビームプリンタの概要を示すブロック図
である。

【図３】レーザビームプリンタの記録部の要部斜視図で
ある。

【図４】レーザビームプリンタの画像供給装置の詳細な
ブロック図である。

【図５】本発明による画像処理の全体のフローを示すフ
ローチャートである。

【図６】登録された図形（パス１、２）とその頂点座標
を示す図である。

【図７】図６の登録図形の直線近似後の図形を示す図で
ある。

【図８】パスと頂点との関係により分類した頂点の図で
ある。

【図９】各種の頂点で構成される２つのパスの図である
。

【図１０】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ図９のパスの頂点
リスト及びソートポイントリストを示す図である。

【図１１】５つに分類される頂点を示す図である。

【図１２】描画処理の全体を示すフローチャートである
。

【図１３】描画処理の全体を示すフローチャートである
。

【図１４】描画処理の全体を示すフローチャートである
。

【図１５】図１２、図１３、図１４の処理手順を簡単に
表現したフローチャートである。

【図１６】描画処理を行うべき２つのパスとそのパスと
交差する複数のスキャンラインを示す図である。

【図１７】各スキャンラインについての描画処理及びパ
ス処理を表により示した図の一部である。

【図１８】各スキャンラインについての描画処理及びパ
ス処理を表により示した図の一部であって、図１７の続
きの図である。

【図１９】データ構造を示す図である。

【図２０】フィルリスト作成に関するデータ構造を示す
図である。

【符号の説明】

２１　　画像供給装置 ２２　　記録部 ２３　　電源 ２４　　パネル ２９　　記録用紙 ５１　　レーザ発振器 ５２　　レーザビーム、 ５３、５５　　偏光子 ５４　　レーザビーム変調器 ５６　　ポリゴンミラー ５７　　レンズ ５８　　感光ドラム ６２　　モータ ７１　　走査開始センサ ７２　　走査終了センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　輪郭情報で与えられる任意の図形の内
   部をスキャンラインにより塗りつぶして描画する方法に
   おいて、パスがスキャンラインと初めて交差した時点で
   、そのパスのラインリストを作成し、このラインリスト
   をスキャンラインとの交差位置について昇順にソートし
   たソートラインリストを作成し、このソートラインリス
   トを基に、指定された塗りつぶしルールに応じて描画区
   間となるパスを求め、それをペアで管理するフィルリス
   トを作成し、このソートラインリストが更新されない間
   、このフィルリストを基に、順次描画区間を求め、描画
   を行い、パスがスキャンラインと交差しなくなった時点
   、あるいは、パス同士の交差が起こったと判断された時
   点で、ソートラインリスト及びフィルリストを更新し、
   さらに、これらの段階を繰り返すことから成る多角形の
   描画方法。
2. 【請求項２】　　輪郭情報で与えられる任意の図形の内
   部をスキャンラインにより塗りつぶして描画する装置に
   おいて、パスがスキャンラインと初めて交差した時点で
   、そのパスのラインリストを作成する手段と、このライ
   ンリストをスキャンラインとの交差位置について昇順に
   ソートしたソートラインリストを作成する手段と、この
   ソートラインリストを基に、指定された塗りつぶしルー
   ルに応じて描画区間となるパスを求め、それをペアで管
   理するフィルリストを作成する手段と、このソートライ
   ンリストが更新されない間、このフィルリストを基に、
   順次描画区間を求め、描画を行う手段と、パスがスキャ
   ンラインと交差しなくなった時点、あるいは、パス同士
   の交差が起こったと判断された時点で、ソートラインリ
   スト及びフィルリストを更新する手段とから成る多角形
   の描画装置。