JPH05298456A - テクスチャ・マッピング方式 - Google Patents

テクスチャ・マッピング方式

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JPH05298456A
JPH05298456A JP12968592A JP12968592A JPH05298456A JP H05298456 A JPH05298456 A JP H05298456A JP 12968592 A JP12968592 A JP 12968592A JP 12968592 A JP12968592 A JP 12968592A JP H05298456 A JPH05298456 A JP H05298456A
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JP
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texture
data
edge
interpolation
coordinate
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Application number
JP12968592A
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English (en)
Inventor
Hiroyasu Negishi
博康 根岸
Masatoshi Kameyama
正俊 亀山
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示画面に描画する多角形にテクスチャを高
速にマッピングする。回路を得る. 【構成】 マイクロ・プロセッサ11の分割手段11a
によって、表示画面に描画する多角形のエッジを左エッ
ジとに分割する。スキャン変換部16で、これらのエッ
ジの同一スキャンライン上の点データを作成する。ピク
セル補間回路14は、スキャン変換部16からの点デー
タの両点間の補間を行う。テクスチャ・メモリ15は、
それらの点データを連続的に1スキャンライン上のピク
セルで書込めるため、高速なテクスチャ・マッピングが
できる。 【効果】 高速なテクスチャ・マッピング処理が可能に
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は表示画面に表示する図
形にテクスチャをマッピングするテクスチャ・マッピン
グ方式に関する。
【0002】
【従来の技術】図9は特開昭63−80375号公報に
示された従来のテクスチャ・マッピング装置である。図
9において、91は描画コマンドデータを取り込むため
のI/Oインターフェース、92は辺選択処理などを行
う汎用プロセッサ、93は汎用プロセッサ92が使用す
るデータを保持するメモリ、94は後述する汎用プロセ
ッサ92によって選択された2辺のX座標値、Y座標
値、Z座標値(画面に表示する3次元座標データ)とI
(輝度データ)とU座標値、V座標値(テクスチャ平面
の2次元座標データ)に対応する補間手段をそれぞれに
ついて持つ辺補間回路、95は辺補間回路94から出力
される2辺上のX座標値、Y座標値、Z座標値、輝度デ
ータI、U座標値、V座標値を入力として2辺を結ぶ直
線を補間する線分補間回路、96はテクスチャの色のデ
ータR,G,Bを保持し、線分補間回路95が出力する
テクスチャ平面のU座標値、V座標値を入力としてその
座標における色データR,G,Bを出力するマッピング
・メモリ、97は線分補間回路95から出力される輝度
データIとマッピング・メモリ96から出力される色デ
ータR,G,Bを入力としてシェーディング処理を行う
乗算器である。図10は図9に示された辺補間回路94
と線分補間回路95を構成するX座標,Y座標,Z座
標,輝度データI,座標U、座標Vのデータを取り扱う
補間回路の具体例を示した図であり、辺補間回路94は
2つのエッジ分の補間回路、線分補間回路95は1つの
補間回路から構成されている。図10において、101
は補間地を算出する除算回路、102は補間値を累積加
算する加算回路であり、補間回路はこれらの除参会路及
び加算回路から構成されている。そしてX座標値,Y座
標値,Z座標値、輝度データI,U座標値,V座標値の
各データに対応して除算回路101と加算回路102が
それぞれ設けられている。
【0003】図11は辺の選択を説明する図であり、次
に図9,図10を用いて従来のテクスチャ・マッピング
装置の動作について説明する。汎用プロセッサ92にお
いて、伝送されてきた複数個の頂点データから多角形の
ある互いに対向する2辺(例えばH2とH3)を検出す
る.この対抗する2辺の選択は、多角形を構成する辺の
中で、もっとも短い辺(H1)に隣接する2辺として選
択される。四角形を構成する辺の両端点のX座標値の差
とY座標値の差とを加算した値が最もも小さい辺とする
と、図11では、四角形を構成する辺の中で辺H1が一
番短い辺となる。この辺H1に隣あう辺H2,H3を多
角形の互いに対向する2辺として選択する。また、この
選択された2辺(H2,H3)に対応するテクスチャ平
面における2辺も選択される。
【0004】次に、選択された2辺(H2,H3)のそ
れぞれの始点と終点のX座標、Y座標、Z座標、輝度デ
ータIと、選択された2辺(H2,H3)に対応するテ
クスチャ平面上の2辺の始点と終点のU座標、V座標が
辺補間回路94に入力され、入力された2辺のデータを
保管する補間値を決定するために辺の分割数を決定す
る。すなわち、2辺の両端点間にあるX方向のドット数
を△X1,△X2、Y方向のドット数を△Y1,△Y2
とし、|△X1|+|△Y1|+1と|△X2|+|△
Y2|+1のうちの大きい方を分割数とする。除算回路
101において、この分割数で各辺のX座標、Y座標、
Z座標、輝度データI、U座標、V座標の差分を割るこ
とで補間値を求めて、更に、加算回路102でこの補間
値を累積加算することで補間処理を行う.
【0005】そして、辺補間回路94から、互いに対向
する辺上の点のX座標値、Y座標値、Z座標値、輝度デ
ータI、U座標値、V座標値のデータが補間されるごと
に、線分補間回路95に入力される。線分補間回路95
は、辺補間回路94から入力される2点を結ぶ線分の長
さを分割数として、この分割数を用いて、辺補間回路9
4と同様な処理を行う。すなわち、除算回路101にお
いては、その分割数で両辺を結ぶ直線のX座標、Y座
標、Z座標、輝度データI、U座標、V座標の補間値を
求め、加算回路102においては、補間値を累積加算す
ることにより補間処理を行う。
【0006】線分補間回路95により補間されて出力さ
れるテクスチャ平面のU座標値とV座標値はマッピング
・メモリ96に入力され、マッピング・メモリ96か
ら、それらの座標値のアドレスに対応する色データR,
G,Bが出力される。乗算器97は、マッピング・メモ
リ96から読出された色データR,G,Bと線分補間回
路95から出力される輝度データIとを入力しシェーデ
ィング処理、陰面処理、セクショニング処理等を行って
処理した色データを出力する。そして、線分補間回路9
5から出力されたX座標値、Y座標値、Z座標値と、乗
算器97から出力される色データR,G,Bにもとづい
て、ディスプレイ等の表示画面に図形表示される。従来
のテクスチャ・マッピング装置では、以上説明したよう
に、対向する2辺を結ぶ線分によって、多角形にテクス
チャをマッピングしていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のテクスチャ・マ
ッピング装置は、以上のように構成されているので、線
分補間回路95によって補間する線分は任意方向であ
り、しかも生成されるピクセルは任意の方向に連続に生
成されていた。この様に、一般に、フレームメモリはス
キャンライン方向のデータを単位とするアクセス性能が
高いため、任意方向へのピクセル生成は処理時間がかか
るという問題点があった。また、補間回路に除算回路が
含まれるため回路が大きくかつ複雑になるという問題点
もあった.また、複雑な形状の前景(張り付けたい画
像)と背景(前景以外の画像)のあるテクスチャをマッ
ピングするとき、前景のみをマッピングするように、テ
クスチャ内でマッピングする部分を選択することが出来
ないという問題点もあった。
【0008】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ピクセルを生成する方向を常に
スキャンライン方向にすることで高速にピクセルデータ
をフレーム・メモリに書き込むことができ、除算回路に
よる処理をマイクロ・プロセッサで実行することにより
回路を小さく単純化でき、またテクスチャの各ピクセル
に対して表示の有効性を示すマスクデータを保持できる
手段を持つことで、テクスチャの中からマッピングする
部分としない部分を選択できるとともに、テクスチャか
ら複雑な形状を選択することによるマッピングを可能と
するテクスチャ・マッピング方式を得ることを目的とし
ている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この第1の発明に係わる
テクスチャ・マッピング方式では、図1で示すように、
画面に表示する図形のエッジを左エッジと右エッジに分
割し、さらにテクスチャを構成するエッジを分割された
上記左エッジと上記右エッジとに対応させてテクスチャ
のエッジをテクスチャ左エッジとテクスチャ右エッジに
分割する分割手段11aと、左右エッジをスキャン変換
するスキャン変換部と、上記左エッジ及び右エッジをそ
れぞれ補間し、更に上記テクスチャ左エッジ及びテクス
チャ右エッジを補間するとともに、左右のエッジのスキ
ャン変換を行う変換手段(スキャン変換部16)と、こ
の変換手段より出力される上記左エッジ及び右エッジ上
の2点間の補間、さらに上記テクスチャ左エッジ及び右
エッジ上の2点間の補間により左右のエッジ間を補間す
る補間手段(ピクセル補間回路14)と、この補間手段
からのデータを保持し、この補間手段が出力するアドレ
スに対応するデータをテクスチャ・データとして出力す
る記憶手段(テクスチャ・メモリ15)から構成され
る。この第2の発明に係わるテクスチャ・マッピング方
式では、図5で示すように、上記補間手段からのデータ
とを入力として、これらのデータを乗算する乗算手段
(乗算器56)を備える。また、この応用例に係るテク
スチャ・マッピング方式では、図7で示すように、上記
記憶手段のデータの各ピクセルに対して表示の有効性を
示し、テクスチャの一部分を抽出することで複雑な形状
のテクスチャ・マッピングを可能とするマスクデータを
保持する第2の記憶手段を備える。
【0010】
【作用】この第1の発明によるテクスチャ・マッピング
方式では、上記分割手段によって、ディスプレイ等の表
示画面に描画する多角形を構成するエッジを左エッジと
右エッジとに分割する。この分割は、例えば、その多角
形を構成する頂点の中で、Y座標の最大値と最小値を有
する点を境として行われる。次に、変換手段は、上記左
エッジと右エッジを補間し、更にテクスチャ左エッジと
テクスチャ右エッジを補間することにより、左右のエッ
ジを生成し、この左右のエッジのスキャン変換を行う。
この結果、この変換手段から出力されるデータは同一ス
キャンライン上の点のデータとなる。次に、上記補間手
段は、その変換手段から出力される左エッジ上の点と右
エッジ上の点との2点間の補間を行い、更にテクスチャ
左エッジ上の点とテクスチャ右エッジ上の点との2点間
の補間を行う。この様に、変換手段から出力される1ス
キャンライン上のデータの両点間のピクセルを補間す
る。次に、記憶手段は、その補間手段からのデータを保
持し、その補間手段から指示されたアドレスに対応する
データをテクスチャデータとして出力して画面に表示す
る。この結果、記憶手段は、連続的に1スキャンライン
上のピクセルで書込めるので、高速なテクスチャ・マッ
ピングが可能となる。この第2の発明によるテクスチャ
・マッピング方式では、上記乗算手段により、上記補間
手段から出力されるデータ(輝度データ)と上記記憶手
段から出力されるテクスチャデータ(色データ)とを入
力して乗算することによって、シェーディング等の処理
が出来る。また、この応用例によるテクスチャ・マッピ
ング方式では、上記第2の記憶手段に、上記記憶手段の
各ピクセルに対して表示の有効性を示すマスクデータを
保持することにより、例えばテクスチャの中で表示する
部分と非表示部分を1ピクセル単位で区別できるととも
に、複雑な形状をテクスチャから抽出できる。そして、
その複雑な形状をマッピングする処理が可能となる。
【0011】
【実施例】以下に、この発明の一実施例を図について説
明する.図1は、この第1の発明の実施例(実施例1)
に係わるテクスチャ・マッピング装置の構成を示すブロ
ック図である.図1において、11はエッジを左エッジ
と右エッジに分割する分割手段11aを有するマイクロ
・プロセッサ、12はマイクロ・プロセッサ11の分割
手段11aにより分割された左エッジの補間処理を行う
左エッジ補間回路、13はマイクロ・プロセッサ11に
より分割された右エッジの補間処理を行う右エッジ補間
回路、14は左エッジを補間回路12と右エッジ補間回
路13のそれぞれから出力される点データを入力とし
て、これらの点データの2点により決まるスキャンライ
ンに平行な直線を補間する補間手段としてのピクセル補
間回路、15はテクスチャのデータを保持し、ピクセル
補間回路14が出力するテクスチャ・アドレスを入力と
して、そのアドレスの示すテクスチャ・データを出力す
る記憶手段としてのテクスチャ・メモリ、16は左エッ
ジ補間回路12と右エッジ補間回路13から構成され、
エッジのスキャン変換を行う変換手段としてのスキャン
変換部、17は各回路とマイクロ・プロセッサ11間の
データのやりとりを行うバスである。
【0012】図2は図1に示される左エッジ補間回路1
2,右エッジ補間回路13叉はピクセル補間回路14の
構成を具体的にを示すブロック図である。図2におい
て、21は表示画面のX座標を補間して生成する補間回
路、22は表示画面のY座標を補間して生成する補間回
路、23は表示画面のZ座標を補間して生成する補間回
路、24はテクスチャ平面のX座標のデータTxを補間
する補間回路、25はテクスチャ平面のY座標のデータ
Tyを補間する補間回路である。この様に、左エッジ補
間回路12,右エッジ補間回路13及びピクセル補間回
路14は、図2に示す回路を共通としている。
【0013】図3は図2で示した補間回路の具体的構成
を示すブロック図である。31は補間を行う直線の始点
を保持する始点レジスタ、32は補間データを保持する
補間レジスタ、33は補間されたデータまたは始点レジ
スタ31のデータを保持する保持レジスタ、34は保持
レジスタ33のデータと補間レジスタ32のデータを累
積加算することで補間を行う加算器である。
【0014】次に、上記のように構成されたこの実施例
1の動作について説明する。表示する多角形にマッピン
グするテクスチャ・データはテクスチャ・メモリに保持
されているとする。まず、マイクロ・プロセッサ11は
表示する多角形の頂点データX,Y,Z座標値が設定さ
れ、表示画面に描画する多角形のエッジを左エッジと右
エッジに分解する。この分解は、多角形を構成する頂点
の中でY座標が最大値である頂点と最小値である頂点が
エッジの端点となるように行われる。図4はエッジの左
右分解を示した図である。最小のY座標をもつ頂点Aと
最大のY座標をもつ頂点Cが端点となるように、マイク
ロ・プロセッサ11によって右エッジはH1−H2、左
エッジはH4−H3と分割される。このとき、表示画面
に表示する多角形のエッジに対応するテクスチャのエッ
ジも左右に分解され、テクスチャ右エッジはT1−T
2、テクスチャ左エッジはT4−T3と分解される。
【0015】次に、図1で示すように、その多角形の左
エッジと右エッジのそれぞれの始点となる表示画面にお
ける頂点AのX,Y,Z座標値と、頂点Aに対応するテ
クスチャ画面の頂点TaのX座標値Tx,Y座標値Ty
とが左エッジ補間回路12と右エッジ補間回路13とに
入力される。すなわち、図2のそれぞれの補間回路21
〜25にX,Y,Z座標値、Tx,Ty座標値が入力さ
れ、補間回路21〜25のそれぞれの始点レジスタ31
(図3)にそれらの座標値が入力される。多角形の各エ
ッジのX,Y,Z,Tx,Ty座標の変化量を△X、△
Y、△Z、△Tx、△Ty、また、これらの座標の補間
値をdX、dY、dz、dTx、dTyとする。ここ
で、△Xと△Yのどちらか大きい方をmax(△X,△
Y)とすると、補間値はマイクロ・プロセッサ11で次
のように計算される。すなわち、dX=△X/△Y、d
Y=1、dZ=△Z/max(△X,△Y)、dTx=
△Tx/max(△X,△Y)、dTy=△Ty/ma
x(△X,△Y)となる。これらの補間値はエッジ補間
回路21〜25の補間レジスタ32に入力される。この
補間レジスタ32に必要なデータが設定されると、補間
回路の始点レジスタ31のデータが保持レジスタ33に
入力され、保持レジスタ33のデータと補間レジスタ3
2のデータとが加算器34において加算され、加算され
たデータは保持レジスタ33に保持される。同様にし
て、この保持レジスタ33のデータと補間レジスタ32
のデータの加算器34による加算の繰り返しにより、エ
ッジ上の点が生成されエッジ補間処理が行われる。
【0016】ここで、このエッジ補間処理において、両
エッジの始点のY座標値は同一であり、dY=1とする
ために、左エッジ補間回路12、右エッジ補間回路13
が同期動作を行うと、左エッジ補間回路12、右エッジ
補間回路13の出力データである左右エッジ上の点は、
同一スキャンライン上の点となる。
【0017】左エッジ補間回路12の出力データである
X,Y,Z座標値、Tx,Ty座標値はピクセル補間回
路14のX,Y,Z座標値、Tx,Ty座標値のそれぞ
れの補間回路21〜25の始点レジスタ31に入力され
る。また、マイクロ・プロセッサ11は左エッジ補間回
路12と右エッジ補間回路13から出力される点のX,
Y,Z座標値、Tx,Ty座標値の点データをもとに補
間値を計算して、ピクセル補間回路14の補間レジスタ
32に設定する。
【0018】左エッジ補間回路12から出力される左エ
ッジ上の点データ(座表値)と右エッジ補間回路13か
ら出力される右エッジ上の点データを結ぶ直線の、X,
Y,Z,Tx,Ty座標の変化量を△X、△Y、△Z、
△Tx、△Ty、これらの補間値をdX、dY、dZ、
dTx、dTyとすると、補間値をdX=1、dY=
0、dZ=△Z/△X、dTx=△Tx/△X、dTy
=△Ty/△Xとなる補間値が計算される。
【0019】ピクセル補間回路14内の補間回路21〜
25の動作は上記エッジ補間回路の場合と同じであり、
補間に必要なデータがレジスタに設定されると、補間回
路21〜25の始点レジスタ31のデータが保持レジス
タ33に入力され、保持レジスタ33のデータと補間レ
ジスタ32のデータが加算器34において加算される。
そして、加算されたデータは保持レジスタ33に保持さ
れる。同様にして、この保持レジスタ33のデータと補
間レジスタ32のデータの加算器34の加算の繰り返し
により、スキャンライン上のエッジの間の点を生成す
る。
【0020】図1で示すように、ピクセル補間回路14
から出力されるX,Y,Z座標値は図示されていないフ
レームメモリに出力され、Tx、Ty座標値はテクスチ
ャ・メモリ15に入力される。テクスチャ・メモリ15
では、Tx,Ty座標値で示されるアドレスの色データ
R,G,Bが、図示されていないフレームメモリに出力
される。この様にして、フレームメモリに出力された
X,Y,Z座標値、色データR,G,Bにより表示画面
に描画が行われる。
【0021】以上の実施例1をまとめると、次のように
なる。まず、マイクロ・プロセッサ内のエッジの分割手
段は、多角形を構成する頂点の中で、Y座標の最大値と
最小値とを有する点を境に左右にエッジを分割し、この
分割した左右のエッジに対応するテクスチャのエッジの
分割を行う。左エッジとテクスチャ左エッジの始点座標
値は左エッジ補間回路に、また、右エッジとテクスチャ
右エッジの始点座標値は右エッジ補間回路に入力され
る。次に、各エッジのX,Y,Z,Tx,Ty座標の変
化量を△X、△Y、△Z、△Tx、△Tyとし、補間値
をdX、dY、dZ、dTx、dTyとし、△Xと△Y
のどちらか大きい方をmax(△X,△Y)とすると、
補間値はdX=△X/△Y、dY=1、dZ=△Z/m
ax(△X,△Y)、dTx=△Tx/max(△X,
△Y)、dTy=△Ty/max(△X,△Y)とな
り、これらの補間値が各エッジ補間回路に入力される。
エッジ補間回路はこれらの補間値を累積加算していくこ
とで、エッジを生成する.このとき、左右エッジの始点
のY座標値は同じ値であり、Y座標の補間値は常に1に
固定してあるので、スキャン変換部の左右エッジの補間
回路が同期動作を行うと左右エッジ補間回路の出力は、
同一スキャンライン上の点となる。このエッジ補間回路
の出力であるエッジ上の点の座標がピクセル補間回路に
入力されて、1スキャンライン上の両点間のピクセルを
補間する。これにより、連続的に1スキャンライン上の
ピクセルをフレーム・メモリに書き込めるので、高速な
テクスチャ・マッピングが可能となる。
【0022】図5はこの第2の発明の実施例(実施例
2)を示す、テクスチャ・マッピング装置に乗算器を加
えたブロック図である。図5において、56はテクスチ
ャ・メモリ15から出力された色データR,G,Bとピ
クセル補間回路14から出力される輝度データIを入力
とし、色データR,G,Bのそれぞれに輝度データIを
乗算する乗算器である。他の各部については、実施例1
(図1)と機能が同じなので、同一符号を付している。
また、図6は左エッジ補間回路12,右エッジ補間回路
13,ピクセル補間回路14の内部回路を示しており、
図2の補間回路に輝度データIを補間する補間回路を加
えたものである。図6において、61は輝度データIを
補間する補間回路である。
【0023】次に図5、図6を用いて実施例2の動作を
説明する.実施例1の右エッジ補間回路13と左エッジ
補間回路12とピクセル補間回路14のX,Y,Z,T
x,Ty座標の補間動作と共に、輝度データIの補間も
同様の行うことで、ピクセル補間回路14からX,Y,
Z座標値、Tx,Ty座標値のデータが生成される。T
x,Ty座標データはテクスチャ・メモリ15に入力さ
れテクスチャ・データを出力する。乗算器56はこのテ
クスチャの色データR,G,Bとピクセル補間回路14
から出力される輝度データIを入力として乗算すること
でシェーディングを行う。以上説明したように、この実
施例2では、テクスチャ・メモリからの出力される色デ
ータとピクセル補間回路から出力される輝度データを入
力とする乗算器により、シェーディングなどの機能を付
加することが出来る。
【0024】図7は、この第1の発明の応用例を示す、
テクスチャ・マッピング装置にマスク・メモリを加えた
ブロック図である。図7において、76はテクスチャ・
メモリ15の各ピクセルに対応するマスク・データを保
持し、ピクセル補間回路14が出力するテクスチャ・ア
ドレスを入力として、そのアドレスが示すマスク・デー
タを出力するマスク・メモリである。他の部分は実施例
1の同じである。次に、図7を用いて、この応用例3の
動作について説明する。マイクロ・プロセッサ11、ス
キャン変換部16、ピクセル補間器14は実施例1のテ
クスチャ・マッピング装置と同様な動作を行い、ピクセ
ル補間器14が出力するテクスチャのTx,Ty座標値
(アドレス)がテクスチャのその座標値で示されるマス
ク・データを出力する。
【0025】図8は、テクスチャ・マッピング装置にマ
スク・メモリを持つことで、マスク処理を可能にしたさ
いのマッピング例を示した図である。図8のテクスチャ
は写真などからイメージデータとして取り込んだテクス
チャであり、家や、木など複数の物体が写っている。こ
のテクスチャから木だけを直方体の一面にマッピングす
る場合、木のデータを前景として表示を有効とするマス
ク・データを持たせ、木以外の部分を背景として表示を
無効とするマスク・データを持たせることによって、木
のみのテクスチャ・マッピングを可能とする。以上説明
したように、この応用例3では、テクスチャ・メモリに
各ピクセルの表示の有効性を示すマスクデータを持つこ
とにより、テクスチャの中で表示する部分と非表示部分
を1ピクセル単位でに区別でき、複雑な形状をテクスチ
ャから抽出できそれをマッピングする処理が行える。
【0026】
【発明の効果】以上のように、この第1の発明によれば
マッピング処理をするさいにスキャンラインごとにピク
セルを生成するように構成したので、高速にフレームメ
モリにピクセルを書き込めるため高速なテクスチャ・マ
ッピング処理が出来る効果がある。また、補間回路に除
算回路を含まないので小規模な回路で構成できる効果が
ある。また、特に、この第2の発明では、テクスチャメ
モリの出力と輝度情報を入力とする乗算器を持つこと
で、シェーディング処理を行うことができる効果があ
る。また、テクスチャメモリに各ピクセルの表示の有効
性を示すマスクデータを持つことにより、テクスチャか
ら複雑な形状を抽出してマッピングする事が可能となる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この第1の発明の一実施例を示すテクスチャ・
マッピング装置のブロック図である。
【図2】図1のテクスチャ・マッピング装置におけるエ
ッジ補間回路、ピクセル補間回路の構成を示すブロック
図である。
【図3】図2の補間回路の構成を示すブロック図であ
る。
【図4】図1のテクスチャ・マッピング装置によるエッ
ジの分割を説明する図である。
【図5】この第2の発明の一実施例を示すテクスチャ・
マッピング装置のブロック図である。
【図6】図5のテクスチャ・マッピング装置のエッジ補
間回路、ピクセル補間回路の構成を示すブロック図であ
る。
【図7】この第1の発明の応用例を示すテクスチャ・マ
ッピング装置のブロック図である。
【図8】図7のテクスチャ・マッピング装置によるマッ
ピングを示す図である。
【図9】従来のテクスチャ・マッピング装置を示すブロ
ック図である。
【図10】従来のテクスチャ・マッピング装置の辺補間
回路、線分補間回路の構成を示す図である。
【図11】従来のテクスチャ・マッピング装置によるエ
ッジの分割を説明する図である。
【符号の説明】
11 マイクロ・プロセッサ 14 ピクセル補間回路 15 テクスチャ・メモリ 16 スキャン変換部 17 バス 56 乗算器 76 マスクメモリ
【手続補正書】
【提出日】平成4年9月30日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】図9は特開昭63−80375号公報に
示された従来のテクスチャ・マッピング装置である。図
9において、91は描画コマンドデータを取り込むため
のI/Oインターフェース、92は辺選択処理などを行
う汎用プロセッサ、93は汎用プロセッサ92が使用す
るデータを保持するメモリ、94は後述する汎用プロセ
ッサ92によって選択された2辺のX座標値、Y座標
値、Z座標値(画面に表示する3次元座標データ)とI
(輝度データ)とU座標値、V座標値(テクスチャ平面
の2次元座標データ)に対応する補間手段をそれぞれに
ついて持つ辺補間回路、95は辺補間回路94から出力
される2辺上のX座標値、Y座標値、Z座標値、輝度デ
ータI、U座標値、V座標値を入力として2辺を結ぶ直
線を補間する線分補間回路、96はテクスチャの色のデ
ータR,G,Bを保持し、線分補間回路95が出力する
テクスチャ平面のU座標値、V座標値を入力としてその
座標における色データR,G,Bを出力するマッピング
・メモリ、97は線分補間回路95から出力される輝度
データIとマッピング・メモリ96から出力される色デ
ータR,G,Bを入力としてシェーディング処理を行う
乗算器である。図10は図9に示された辺補間回路94
と線分補間回路95を構成するX座標,Y座標,Z座
標,輝度データI,座標U、座標Vのデータを取り扱う
補間回路の具体例を示した図であり、辺補間回路94は
2つのエッジ分の補間回路、線分補間回路95は1つの
補間回路から構成されている。図10において、101
は補間を算出する除算回路、102は補間値を累積加
算する加算回路であり、補間回路はこれらの除算回路
び加算回路から構成されている。そしてX座標値,Y座
標値,Z座標値、輝度データI,U座標値,V座標値の
各データに対応して除算回路101と加算回路102が
それぞれ設けられている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】図11は辺の選択を説明する図であり、次
に図9,図10を用いて従来のテクスチャ・マッピング
装置の動作について説明する。汎用プロセッサ92にお
いて、伝送されてきた複数個の頂点データから多角形の
ある互いに対向する2辺(例えばH2とH3)を検出す
る.この対向する2辺の選択は、多角形を構成する辺の
中で、もっとも短い辺(H1)に隣接する2辺として選
択される。四角形を構成する辺の両端点のX座標値の差
とY座標値の差とを加算した値が最も小さい辺とする
と、図11では、四角形を構成する辺の中で辺H1が一
番短い辺となる。この辺H1に隣あう辺H2,H3を多
角形の互いに対向する2辺として選択する。また、この
選択された2辺(H2,H3)に対応するテクスチャ平
面における2辺も選択される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】次に、選択された2辺(H2,H3)のそ
れぞれの始点と終点のX座標、Y座標、Z座標、輝度デ
ータIと、選択された2辺(H2,H3)に対応するテ
クスチャ平面上の2辺の始点と終点のU座標、V座標が
辺補間回路94に入力され、入力された2辺のデータを
補間する補間値を決定するために辺の分割数を決定す
る。すなわち、2辺の両端点間にあるX方向のドット数
を△X1,△X2、Y方向のドット数を△Y1,△Y2
とし、|△X1|+|△Y1|+1と|△X2|+|△
Y2|+1のうちの大きい方を分割数とする。除算回路
101において、この分割数で各辺のX座標、Y座標、
Z座標、輝度データI、U座標、V座標の差分を割るこ
とで補間値を求めて、更に、加算回路102でこの補間
値を累積加算することで補間処理を行う.
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のテクスチャ・マ
ッピング装置は、以上のように構成されているので、線
分補間回路95によって補間する線分は任意方向であ
り、しかも生成されるピクセルは任意の方向に連続に生
成されていた。一般に、フレームメモリはスキャンライ
ン方向のデータを単位とするアクセス性能が高いため、
任意方向へのピクセル生成は処理時間がかかるという問
題点があった。また、補間回路に除算回路が含まれるた
め回路が大きくかつ複雑になるという問題点もあった.
また、複雑な形状の前景(張り付けたい画像)と背景
(前景以外の画像)のあるテクスチャをマッピングする
とき、前景のみをマッピングするように、テクスチャ内
でマッピングする部分を選択することが出来ないという
問題点もあった。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】
【課題を解決するための手段】この第1の発明に係わる
テクスチャ・マッピング方式では、図1で示すように、
画面に表示する図形のエッジを左エッジと右エッジに分
割し、さらにテクスチャを構成するエッジを分割された
上記左エッジと上記右エッジとに対応させてテクスチャ
のエッジをテクスチャ左エッジとテクスチャ右エッジに
分割する分割手段11aと、左右エッジをスキャン変換
するスキャン変換部と、上記左エッジ及び右エッジをそ
れぞれ補間し、更に上記テクスチャ左エッジ及びテクス
チャ右エッジを補間するとともに、左右のエッジのスキ
ャン変換を行う変換手段(スキャン変換部16)と、こ
の変換手段より出力される上記左エッジ及び右エッジ上
の2点間の補間、さらに上記テクスチャ左エッジ及び右
エッジ上の2点間の補間により左右のエッジ間を補間す
る補間手段(ピクセル補間回路14)と、この補間手段
からのデータを保持し、この補間手段が出力するアドレ
スに対応するデータをテクスチャ・データとして出力す
る記憶手段(テクスチャ・メモリ15)から構成され
る。この第2の発明に係わるテクスチャ・マッピング方
式では、図5で示すように、上記補間手段からのデー
入力として、これらのデータを乗算する乗算手段(乗
算器56)を備える。また、この応用例に係るテクスチ
ャ・マッピング方式では、図7で示すように、上記記憶
手段のデータの各ピクセルに対して表示の有効性を示
し、テクスチャの一部分を抽出することで複雑な形状の
テクスチャ・マッピングを可能とするマスクデータを保
持する第2の記憶手段を備える。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】
【実施例】以下に、この発明の一実施例を図について説
明する.図1は、この第1の発明の実施例(実施例1)
に係わるテクスチャ・マッピング装置の構成を示すブロ
ック図である.図1において、11はエッジを左エッジ
と右エッジに分割する分割手段11aを有するマイクロ
・プロセッサ、12はマイクロ・プロセッサ11の分割
手段11aにより分割された左エッジの補間処理を行う
左エッジ補間回路、13はマイクロ・プロセッサ11に
より分割された右エッジの補間処理を行う右エッジ補間
回路、14は左エッジ補間回路と右エッジ補間回路13
のそれぞれから出力される点データを入力として、これ
らの点データの2点により決まるスキャンラインに平行
な直線を補間する補間手段としてのピクセル補間回路、
15はテクスチャのデータを保持し、ピクセル補間回路
14が出力するテクスチャ・アドレスを入力として、そ
のアドレスの示すテクスチャ・データを出力する記憶手
段としてのテクスチャ・メモリ、16は左エッジ補間回
路12と右エッジ補間回路13から構成され、エッジの
スキャン変換を行う変換手段としてのスキャン変換部、
17は各回路とマイクロ・プロセッサ11間のデータの
やりとりを行うバスである。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】図2は図1に示される左エッジ補間回路1
2,右エッジ補間回路13又はピクセル補間回路14の
構成を具体的に示すブロック図である。図2において、
21は表示画面のX座標を補間して生成する補間回路、
22は表示画面のY座標を補間して生成する補間回路、
23は表示画面のZ座標を補間して生成する補間回路、
24はテクスチャ平面のX座標のデータTxを補間する
補間回路、25はテクスチャ平面のY座標のデータTy
を補間する補間回路である。この様に、左エッジ補間回
路12,右エッジ補間回路13及びピクセル補間回路1
4は、図2に示す回路を共通としている。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】次に、図1で示すように、その多角形の左
エッジと右エッジのそれぞれの始点となる表示画面にお
ける頂点AのX,Y,Z座標値と、頂点Aに対応するテ
クスチャ画面の頂点TaのX座標値Tx,Y座標値Ty
とが左エッジ補間回路12と右エッジ補間回路13とに
入力される。すなわち、図2のそれぞれの補間回路21
〜25にX,Y,Z座標値、Tx,Ty座標値が入力さ
れ、補間回路21〜25のそれぞれの始点レジスタ31
(図3)にそれらの座標値が入力される。多角形の各エ
ッジのX,Y,Z,Tx,Ty座標の変化量を△X、△
Y、△Z、△Tx、△Ty、また、これらの座標の補間
値をdX、dY、dZ、dTx、dTyとする。ここ
で、△Xと△Yのどちらか大きい方をmax(△X,△
Y)とすると、補間値はマイクロ・プロセッサ11で次
のように計算される。すなわち、dX=△X/△Y、d
Y=1、dZ=△Z/max(△X,△Y)、dTx=
△Tx/max(△X,△Y)、dTy=△Ty/ma
x(△X,△Y)となる。これらの補間値はエッジ補間
回路21〜25の補間レジスタ32に入力される。この
補間レジスタ32に必要なデータが設定されると、補間
回路の始点レジスタ31のデータが保持レジスタ33に
入力され、保持レジスタ33のデータと補間レジスタ3
2のデータとが加算器34において加算され、加算され
たデータは保持レジスタ33に保持される。同様にし
て、この保持レジスタ33のデータと補間レジスタ32
のデータの加算器34による加算の繰り返しにより、エ
ッジ上の点が生成されエッジ補間処理が行われる。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】左エッジ補間回路12から出力される左エ
ッジ上の点データ(座標値)と右エッジ補間回路13か
ら出力される右エッジ上の点データを結ぶ直線の、X,
Y,Z,Tx,Ty座標の変化量を△X、△Y、△Z、
△Tx、△Ty、これらの補間値をdX、dY、dZ、
dTx、dTyとすると、補間値をdX=1、dY=
0、dZ=△Z/△X、dTx=△Tx/△X、dTy
=△Ty/△Xとなる補間値が計算される。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示画面に描画する多角形にテクスチャ
    をマッピングするテクスチャ・マッピング装置におい
    て、表示画面に描画する多角形を構成するエッジを左エ
    ッジと右エッジとに分割し、さらにテクスチャを構成す
    るエッジを分割された上記左エッジ及び右エッジに対応
    させてテクスチャ左エッジとテクスチャ右エッジとに分
    割する分割手段と、上記左エッジ及び右エッジ、さらに
    テクスチャ左エッジ及びテクスチャ右エッジを補間する
    ことにより左右のエッジを生成するとともに、この左右
    のエッジのスキャン変換を行う変換手段と、この変換手
    段から出力される上記左エッジ上の点と上記右エッジ上
    の点との2点間の補間、さらに上記テクスチャ左エッジ
    上の点とテクスチャ右エッジ上の点との2点間の補間を
    行う補間手段と、この補間手段からのデータを保持し、
    この補間手段から示されたアドレスに対応するデータを
    テクスチャ・データとして出力する記憶手段とを備える
    ことを特徴とするテクスチャ・マッピング方式。
  2. 【請求項2】 上記補間手段から出力されるデータと上
    記記憶手段から出力されるテクスチャデータを入力と
    し、これらのデータを乗算する乗算手段を備えることを
    特徴とする請求項第1項記載のテクスチャ・マッピング
    方式。
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