JPH05242257A - 高速曲線描画用ビットマップ・メモリ - Google Patents
高速曲線描画用ビットマップ・メモリInfo
- Publication number
- JPH05242257A JPH05242257A JP4042827A JP4282792A JPH05242257A JP H05242257 A JPH05242257 A JP H05242257A JP 4042827 A JP4042827 A JP 4042827A JP 4282792 A JP4282792 A JP 4282792A JP H05242257 A JPH05242257 A JP H05242257A
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- JP
- Japan
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- address
- circuit
- plotting
- high speed
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- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、高速かつ低消費電力に曲線を
描画する回路およびビットマップ・メモリを提供するこ
とにある。 【構成】XおよびYアドレスを各々デコードするデコー
ダ9、10とそれによって指示されるアドレスを記憶す
るシフトレジスタ11、12を設け、隣接描画アドレス
を直接シフト指示する描画回路3を設ける。また、描画
の制御手順は、順序回路化することによって達成され
る。 【効果】描画アドレスの増減計算とそのアドレスのデコ
ードが不要になり、また、描画制御のためのマイクロプ
ログラムが不要なため、高速かつ低消費電力な曲線描画
回路が実現できるという効果がある。
描画する回路およびビットマップ・メモリを提供するこ
とにある。 【構成】XおよびYアドレスを各々デコードするデコー
ダ9、10とそれによって指示されるアドレスを記憶す
るシフトレジスタ11、12を設け、隣接描画アドレス
を直接シフト指示する描画回路3を設ける。また、描画
の制御手順は、順序回路化することによって達成され
る。 【効果】描画アドレスの増減計算とそのアドレスのデコ
ードが不要になり、また、描画制御のためのマイクロプ
ログラムが不要なため、高速かつ低消費電力な曲線描画
回路が実現できるという効果がある。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は曲線描画用のビットマッ
プ・メモリに関し、特に高速かつ低消費電力の意味で効
率的な回路を設計・実現するのに好適な高速曲線描画用
ビットマップ・メモリに関する。
プ・メモリに関し、特に高速かつ低消費電力の意味で効
率的な回路を設計・実現するのに好適な高速曲線描画用
ビットマップ・メモリに関する。
【0002】
【従来の技術】図形や文字をグラフィック画面上に描画
するために、ビットマップ・メモリが使われている。通
常、メモリのアクセス単位には、nビットで表現された
アドレス情報がそれぞれに割付けられており、2のn乗
個の異なる1次元のアクセス空間をもつことができる。
一方、メモリのアクセス単位には、8ビット単位のバイ
トが使われている。アクセスすべきメモリ位置は、アド
レス・デコーダを介して選択する。また、ビットマップ
・メモリとして使われる画像処理用のVRAMと呼ばれ
るメモリには、1ビット単位にシリアルにデータをアク
セスできるように、シフトレジスタが付加されており、
このシフトレジスタを介してデータのリード/ライトが
行われる。従って、ビットの論理演算や表示装置へシリ
アルにデータを転送するのに都合がよいようにできてい
る。ところが、直線などを描画しようとすると、2次元
空間に画素展開されるため、シリアル・アクセスはあま
り意味をなさない。すなわち、描画方向のxまたはy座
標用のアドレス・カウンタの増減計算をし、xとy座標
値の2次元に画素展開されるものを1次元のものにアド
レス変換してからでないとアクセスできない。このよう
に、従来は、直線などを描画するためには、描画画素位
置決定後に、アドレスの増減計算、アドレス変換とアド
レス・デコードという処理が必要であった。これらの処
理のために、描画速度が遅くなり、余分な消費電力を消
費するという問題があった。また、描画速度を上げるた
めにパイプライン処理を導入するともっと余計に消費電
力を消費するという問題があった。従来、描画機能とメ
モリ機能はそれぞれ別モジュール(チップ)で構成され
ている。それはメモリの汎用性および高集積化が主な要
因である。モジュールのインタフェースとして、アドレ
スとデータ用に信号ピンを持たなければならないので、
メモリ容量が増加すると、このピン数が増加する。ピン
数の増加は、モジュールの実装および離着脱を困難なも
のにするという問題が有った。
するために、ビットマップ・メモリが使われている。通
常、メモリのアクセス単位には、nビットで表現された
アドレス情報がそれぞれに割付けられており、2のn乗
個の異なる1次元のアクセス空間をもつことができる。
一方、メモリのアクセス単位には、8ビット単位のバイ
トが使われている。アクセスすべきメモリ位置は、アド
レス・デコーダを介して選択する。また、ビットマップ
・メモリとして使われる画像処理用のVRAMと呼ばれ
るメモリには、1ビット単位にシリアルにデータをアク
セスできるように、シフトレジスタが付加されており、
このシフトレジスタを介してデータのリード/ライトが
行われる。従って、ビットの論理演算や表示装置へシリ
アルにデータを転送するのに都合がよいようにできてい
る。ところが、直線などを描画しようとすると、2次元
空間に画素展開されるため、シリアル・アクセスはあま
り意味をなさない。すなわち、描画方向のxまたはy座
標用のアドレス・カウンタの増減計算をし、xとy座標
値の2次元に画素展開されるものを1次元のものにアド
レス変換してからでないとアクセスできない。このよう
に、従来は、直線などを描画するためには、描画画素位
置決定後に、アドレスの増減計算、アドレス変換とアド
レス・デコードという処理が必要であった。これらの処
理のために、描画速度が遅くなり、余分な消費電力を消
費するという問題があった。また、描画速度を上げるた
めにパイプライン処理を導入するともっと余計に消費電
力を消費するという問題があった。従来、描画機能とメ
モリ機能はそれぞれ別モジュール(チップ)で構成され
ている。それはメモリの汎用性および高集積化が主な要
因である。モジュールのインタフェースとして、アドレ
スとデータ用に信号ピンを持たなければならないので、
メモリ容量が増加すると、このピン数が増加する。ピン
数の増加は、モジュールの実装および離着脱を困難なも
のにするという問題が有った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
直線などを描画しやすいように、2次元でも描画方向に
ビット単位のシリアル・アクセスができる手段を提供す
ることにある。また、モジュールのピン数を少なくする
ために、描画回路とメモリをオンチップ化する手段も提
供することにある。そして、描画速度の高速化と低消費
電力化のために、パイプライン処理を使わないで処理を
効率化する手段を提供することにある。
直線などを描画しやすいように、2次元でも描画方向に
ビット単位のシリアル・アクセスができる手段を提供す
ることにある。また、モジュールのピン数を少なくする
ために、描画回路とメモリをオンチップ化する手段も提
供することにある。そして、描画速度の高速化と低消費
電力化のために、パイプライン処理を使わないで処理を
効率化する手段を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】直線などの描画の効率性
は、従来のように、データの一部をシフトレジスタに取
り込むのではなく、2次元のxとy座標のそれぞれのア
ドレス自身をシフトレジスタで指示する手段を設けるこ
とによって解決される。
は、従来のように、データの一部をシフトレジスタに取
り込むのではなく、2次元のxとy座標のそれぞれのア
ドレス自身をシフトレジスタで指示する手段を設けるこ
とによって解決される。
【0005】また、モジュールのピン数を少なくするこ
とは、高集積性を利用してメモリ・チップ上に描画回路
も設け、汎用性を犠牲にして専用機能化することによっ
て解決される。描画処理を効率化するために、描画回路
の制御は、順序回路化することによって解決される。
とは、高集積性を利用してメモリ・チップ上に描画回路
も設け、汎用性を犠牲にして専用機能化することによっ
て解決される。描画処理を効率化するために、描画回路
の制御は、順序回路化することによって解決される。
【0006】
【作用】本発明によれば、XアドレスとYアドレスとを
それぞれ指示するシフトレジスタが隣接画素のアドレス
信号を直接生成するために、曲線描画のように、次々と
連続して隣接アドレスを2次元状に生成する場合でも容
易に直接アクセスできる。また、直線などの曲線描画
は、表示処理には欠かせないものであるため、順序回路
化で効率化すれば、効果が大きい。本発明のその他の目
的と特徴は、以下の実施例から明らかとなろう。
それぞれ指示するシフトレジスタが隣接画素のアドレス
信号を直接生成するために、曲線描画のように、次々と
連続して隣接アドレスを2次元状に生成する場合でも容
易に直接アクセスできる。また、直線などの曲線描画
は、表示処理には欠かせないものであるため、順序回路
化で効率化すれば、効果が大きい。本発明のその他の目
的と特徴は、以下の実施例から明らかとなろう。
【0007】
【実施例】図1は本発明の実施例による描画機能付きビ
ットマップ・メモリの構成を示すものであり、チップ1
上に、ビットマップ・メモリ2、曲線描画回路3、表示
プログラム格納用メモリ4、表示データ格納用メモリ
5、Xアドレス・レジスタ7、Yアドレス・レジスタ
8、Xアドレス・デコーダ9、Yアドレス・デコーダ1
0、Xアドレス・シフトレジスタ11、Yアドレス・シ
フトレジスタ12、シリアル・インタフェース線13な
どが設けるている。以下に、直線描画の場合について本
実施例を説明する。直線描画に関しては、昔からブレゼ
ンハムのアルゴリズムというのがよく知られている。こ
れは、例えば、フォリー、ファンダム、ファイナー、ハ
ッゲス;コンピュータ・グラフィックス、第2版、72
ページ〜79ページ、アディソン・ウェスリー、199
0年に説明されている。本発明では、このアルゴリズム
にもとづいて従来から知られている実現方式よりもより
回路効率を考慮する方法を提案する。すなわち、描画制
御手順の順序回路化を行い、さらに描画アドレスの計算
とデコードを省略する方法を採用することである。本実
施例では、図1に示すようにビットマップ・メモリ2を
xとyに2次元化し、さらに現在の描画位置X、Yをそ
れぞれ記憶するフリップ・フロップ(シフトレジスタ1
1、12)を使って直接アドレスするXアドレス・シフ
トレジスタ11とYアドレス・シフトレジスタ12を設
ける。Xアドレス・レジスタ7、Yアドレス・レジスタ
8へのX、Y座標値のアドレス設定およびXアドレス・
デコーダ9、Yアドレス・デコーダ10によるそれらの
アドレス・デコードは最初のみ行う。これによって以降
のビットマップ・アドレスの計算とそのデコードの処理
が省略できる。
ットマップ・メモリの構成を示すものであり、チップ1
上に、ビットマップ・メモリ2、曲線描画回路3、表示
プログラム格納用メモリ4、表示データ格納用メモリ
5、Xアドレス・レジスタ7、Yアドレス・レジスタ
8、Xアドレス・デコーダ9、Yアドレス・デコーダ1
0、Xアドレス・シフトレジスタ11、Yアドレス・シ
フトレジスタ12、シリアル・インタフェース線13な
どが設けるている。以下に、直線描画の場合について本
実施例を説明する。直線描画に関しては、昔からブレゼ
ンハムのアルゴリズムというのがよく知られている。こ
れは、例えば、フォリー、ファンダム、ファイナー、ハ
ッゲス;コンピュータ・グラフィックス、第2版、72
ページ〜79ページ、アディソン・ウェスリー、199
0年に説明されている。本発明では、このアルゴリズム
にもとづいて従来から知られている実現方式よりもより
回路効率を考慮する方法を提案する。すなわち、描画制
御手順の順序回路化を行い、さらに描画アドレスの計算
とデコードを省略する方法を採用することである。本実
施例では、図1に示すようにビットマップ・メモリ2を
xとyに2次元化し、さらに現在の描画位置X、Yをそ
れぞれ記憶するフリップ・フロップ(シフトレジスタ1
1、12)を使って直接アドレスするXアドレス・シフ
トレジスタ11とYアドレス・シフトレジスタ12を設
ける。Xアドレス・レジスタ7、Yアドレス・レジスタ
8へのX、Y座標値のアドレス設定およびXアドレス・
デコーダ9、Yアドレス・デコーダ10によるそれらの
アドレス・デコードは最初のみ行う。これによって以降
のビットマップ・アドレスの計算とそのデコードの処理
が省略できる。
【0008】図2には図1の表示プログラム格納用メモ
リ4と表示データ格納用メモリ5の構造が示されてい
る。表示タイプが例えば直線であると解釈されると、ポ
インタ6によって、表示データ(x0、y0)、(x
1、y1)が2つの桁上げ先見付き加算器20、21の
専用レジスタ22〜25にそれぞれロードされる(状態
S0)。2つの加算器20、21は、まず、始点(x
0、y0)と終点(x1、y1)の座標値差をそれぞれ
X、Yアドレスについて同時に計算し、絶対値機能をも
たせてそれらの絶対値と符号をそれぞれ{dx、s
x}、{dy、sy}として求める(状態S1)。dx
は描画回数のカウントも兼ねている。このとき、アドレ
スX、Yの初期値として、(x0、y0)を設定し、そ
れぞれアドレス・デコードし、シフトレジスタ11、1
2にセットする。次に、直線の傾きの大きさを調べ、4
5°以上ならば、xとy座標の役割をアルゴリズムの都
合上入れ替える(状態S2)。すなわち、dxとdyを
入れ替える。入替えを示すビット28を設ける。そし
て、X、Yのどちらのアドレスを1画素分増減させるの
かを決定するために、判定量とその増減量(ex、ey
に格納)の計算を同時に行う(状態S3)。ここで、判
定量の格納には、もとのdyは初期設定に使ったあとは
不要になるので、このレジスタdyを使用する。判定量
dyの符号値によって状態はS4またはS5へ分岐し、そ
れぞれ判定量の増減計算と描画カウントdxの減算およ
びアドレス指示用のシフトレジスタ11、12の+1前
進または−1後退を行う。+1前進または−1後退は、
符号ビットsx26、sy27を見て決定される。状態
S4では、ビット28の内容によって、XとYのどちら
をシフトさせるかが決定される。状態S4またはS5は、
描画カウンタdxが負になるまで繰り返され、負になっ
た時点で終了する(状態S6)。以上のように描画の順
序制御を順序回路化する方法により、常にX、Yアドレ
スの増減計算とそれらのデコードおよびプログラムの読
み出しとデコード処理が必要な従来方式に比べて、省略
できる分だけ消費電力が低減される。さらに、順序回路
化することと並列度が増加することによりゲート段数が
減り高速化される。
リ4と表示データ格納用メモリ5の構造が示されてい
る。表示タイプが例えば直線であると解釈されると、ポ
インタ6によって、表示データ(x0、y0)、(x
1、y1)が2つの桁上げ先見付き加算器20、21の
専用レジスタ22〜25にそれぞれロードされる(状態
S0)。2つの加算器20、21は、まず、始点(x
0、y0)と終点(x1、y1)の座標値差をそれぞれ
X、Yアドレスについて同時に計算し、絶対値機能をも
たせてそれらの絶対値と符号をそれぞれ{dx、s
x}、{dy、sy}として求める(状態S1)。dx
は描画回数のカウントも兼ねている。このとき、アドレ
スX、Yの初期値として、(x0、y0)を設定し、そ
れぞれアドレス・デコードし、シフトレジスタ11、1
2にセットする。次に、直線の傾きの大きさを調べ、4
5°以上ならば、xとy座標の役割をアルゴリズムの都
合上入れ替える(状態S2)。すなわち、dxとdyを
入れ替える。入替えを示すビット28を設ける。そし
て、X、Yのどちらのアドレスを1画素分増減させるの
かを決定するために、判定量とその増減量(ex、ey
に格納)の計算を同時に行う(状態S3)。ここで、判
定量の格納には、もとのdyは初期設定に使ったあとは
不要になるので、このレジスタdyを使用する。判定量
dyの符号値によって状態はS4またはS5へ分岐し、そ
れぞれ判定量の増減計算と描画カウントdxの減算およ
びアドレス指示用のシフトレジスタ11、12の+1前
進または−1後退を行う。+1前進または−1後退は、
符号ビットsx26、sy27を見て決定される。状態
S4では、ビット28の内容によって、XとYのどちら
をシフトさせるかが決定される。状態S4またはS5は、
描画カウンタdxが負になるまで繰り返され、負になっ
た時点で終了する(状態S6)。以上のように描画の順
序制御を順序回路化する方法により、常にX、Yアドレ
スの増減計算とそれらのデコードおよびプログラムの読
み出しとデコード処理が必要な従来方式に比べて、省略
できる分だけ消費電力が低減される。さらに、順序回路
化することと並列度が増加することによりゲート段数が
減り高速化される。
【0009】本実施例では、直線描画の場合のみを説明
したが、本発明方式は、円、パラメータ曲線、その他曲
線に容易に適用できるものである。また、図形の塗り潰
しなどにおいても適用できる。さらには、面の描画にも
有効である。したがって、一般には、グラフィック描画
回路に適用される。
したが、本発明方式は、円、パラメータ曲線、その他曲
線に容易に適用できるものである。また、図形の塗り潰
しなどにおいても適用できる。さらには、面の描画にも
有効である。したがって、一般には、グラフィック描画
回路に適用される。
【0010】
【発明の効果】本発明によれば、従来のような描画アド
レスの増減計算とそのアドレスのデコードが不要にな
り、また、描画制御のためのマイクロプログラムが不要
なため、マイクロプログラムの読み出しとそのデコード
処理が不要になり、制御が直接的なためゲート段数が極
端に減るため、高速かつ低消費電力の意味で効率的な曲
線描画回路が実現できるという効果がある。メモリ・チ
ップとしては、インタフェース線がシリアルに構成でき
るためピン数が極端に減り、また、描画回路をオンチッ
プ化したため、描画計算のための外部アクセスがなくな
るので、高速かつ低消費電力の意味で効率的なビットマ
ップ・メモリが実現できるという効果がある。
レスの増減計算とそのアドレスのデコードが不要にな
り、また、描画制御のためのマイクロプログラムが不要
なため、マイクロプログラムの読み出しとそのデコード
処理が不要になり、制御が直接的なためゲート段数が極
端に減るため、高速かつ低消費電力の意味で効率的な曲
線描画回路が実現できるという効果がある。メモリ・チ
ップとしては、インタフェース線がシリアルに構成でき
るためピン数が極端に減り、また、描画回路をオンチッ
プ化したため、描画計算のための外部アクセスがなくな
るので、高速かつ低消費電力の意味で効率的なビットマ
ップ・メモリが実現できるという効果がある。
【図1】本発明の実施例による描画機能付きビットマッ
プ・メモリの構成図である。
プ・メモリの構成図である。
【図2】直線の場合について、図1の描画機能付きビッ
トマップ・メモリの回路構成と制御手順とを示す図であ
る。
トマップ・メモリの回路構成と制御手順とを示す図であ
る。
1…曲線描画機能付きビットマップ・メモリのチップ、
2…ビットマップ・メモリ、3…曲線描画回路、4…表
示プログラム、5…表示データ、6…表示データへのポ
インタ、7…Xアドレス・レジスタ、8…Yアドレス・
レジスタ、9…Xアドレス・デコーダ、10…Yアドレ
ス・デコーダ、11…Xアドレス・シフトレジスタ、1
2…Yアドレス・シフトレジスタ、13…シリアル・イ
ンタフェース線、20,21…桁上げ先見付きおよび絶
対値機能付き加算器、22〜25…専用レジスタ、26
…符号ビットsx、27…符号ビットsy、28…x、
y交換指示ビット、29…状態S5へ分岐するのを判定
するゲート、30…状態S4へ分岐するのを判定するゲ
ート。
2…ビットマップ・メモリ、3…曲線描画回路、4…表
示プログラム、5…表示データ、6…表示データへのポ
インタ、7…Xアドレス・レジスタ、8…Yアドレス・
レジスタ、9…Xアドレス・デコーダ、10…Yアドレ
ス・デコーダ、11…Xアドレス・シフトレジスタ、1
2…Yアドレス・シフトレジスタ、13…シリアル・イ
ンタフェース線、20,21…桁上げ先見付きおよび絶
対値機能付き加算器、22〜25…専用レジスタ、26
…符号ビットsx、27…符号ビットsy、28…x、
y交換指示ビット、29…状態S5へ分岐するのを判定
するゲート、30…状態S4へ分岐するのを判定するゲ
ート。
Claims (4)
- 【請求項1】n次元のビットマップ・メモリにおいて、
各次元につきアドレス・デコーダを設け、またそれぞれ
該デコードされたアドレス指示信号を記憶するフリップ
・フロップ(シフトレジスタ)をすべてのアドレスにつ
いて設け、隣接アドレスにアクセスするときは、該フリ
ップ・フロップのアドレス指示信号記憶状態を隣接アド
レスのものにシフト指示によって遷移させることによっ
て、n次元のシリアル・アクセスを容易にしたことを特
徴とする高速曲線描画用ビットマップ・メモリ。 - 【請求項2】グラフィック描画において、描画の各次元
について現在のアドレスに隣接するアドレスにアクセス
するときには、アドレス指示信号記憶用のフリップ・フ
ロップの記憶状態を隣接アドレスのものに直接シフト指
示することによって遷移させることを特徴とする請求項
1の高速曲線描画用ビットマップ・メモリ。 - 【請求項3】グラフィック描画回路とビットマップ・メ
モリをオンチップ化し、チップ外部とのアクセスをシリ
アルにしたことを特徴とする請求項1の高速曲線描画用
ビットマップ・メモリ。 - 【請求項4】グラフィック描画回路において、描画手順
を順序回路化によって効率的に実現することを特徴とす
る請求項1の高速曲線描画用ビットマップ・メモリ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4042827A JPH05242257A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 高速曲線描画用ビットマップ・メモリ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4042827A JPH05242257A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 高速曲線描画用ビットマップ・メモリ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05242257A true JPH05242257A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=12646798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4042827A Pending JPH05242257A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 高速曲線描画用ビットマップ・メモリ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05242257A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997035316A1 (fr) * | 1996-03-21 | 1997-09-25 | Hitachi, Ltd. | Processeur a memoire dram integree |
WO1997035317A1 (fr) * | 1996-03-21 | 1997-09-25 | Hitachi, Ltd. | Processeur a memoire dram integree |
US6504548B2 (en) | 1998-09-18 | 2003-01-07 | Hitachi, Ltd. | Data processing apparatus having DRAM incorporated therein |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4042827A patent/JPH05242257A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997035316A1 (fr) * | 1996-03-21 | 1997-09-25 | Hitachi, Ltd. | Processeur a memoire dram integree |
WO1997035317A1 (fr) * | 1996-03-21 | 1997-09-25 | Hitachi, Ltd. | Processeur a memoire dram integree |
US6295074B1 (en) | 1996-03-21 | 2001-09-25 | Hitachi, Ltd. | Data processing apparatus having DRAM incorporated therein |
US6496610B2 (en) | 1996-03-21 | 2002-12-17 | Hitachi, Ltd. | Data processing apparatus having DRAM incorporated therein |
US6744437B2 (en) | 1996-03-21 | 2004-06-01 | Renesas Technology Corp. | Data processing apparatus having DRAM incorporated therein |
US6504548B2 (en) | 1998-09-18 | 2003-01-07 | Hitachi, Ltd. | Data processing apparatus having DRAM incorporated therein |
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