JPH05324847A - 図形描画装置用lsi - Google Patents

図形描画装置用lsi

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JPH05324847A
JPH05324847A JP4119445A JP11944592A JPH05324847A JP H05324847 A JPH05324847 A JP H05324847A JP 4119445 A JP4119445 A JP 4119445A JP 11944592 A JP11944592 A JP 11944592A JP H05324847 A JPH05324847 A JP H05324847A
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JP4119445A
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Inventor
Mitsuo Ouchi
光郎 大内
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/02Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed
    • G09G5/024Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed using colour registers, e.g. to control background, foreground, surface filling
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/002D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/40Filling a planar surface by adding surface attributes, e.g. colour or texture

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Image Generation (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Digital Computer Display Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】塗つぶし処理による図形描画の高速化を図る。 【構成】塗つぶしパターンの複製パターンPDを生成す
るパターン複製部5を備える。画像メモリ10上の塗つ
ぶし図形の生成位置と上記塗つぶしパターン長とワード
長とからシフト数Sを算出するシフト数算出部7を備え
る。複製パターンPDをシフト数Sでシフトし上記ワー
ド長の塗つぶしデータを抽出するデータ抽出部6を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は図形描画装置用LSIに
関し、特にコンピュータディスプレイやプリンタ等にお
いて任意のパターンで塗つぶした図形を表示する機能を
有するグラフイックスシステムに用いる図形描画装置用
LSIに関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータディスプレイやプリンタ等
に図形を表示あるいは印字する描画処理には、文字や選
画のはかに塗つぶし処理がある。この塗つぶし処理にに
より得られた塗つぶし図形は、グラフヤイラストあるい
は特殊効果のための基本図形としてよく用いられる。基
本的な塗つぶし図形としては、四辺形や円や多角形等が
あり、内部を塗つぶすいわゆる塗つぶしパターンによっ
て単色で塗つぶしたり、ハッチングを施したり、あるい
は濃淡を表現したりすることができる。
【0003】このような塗つぶし処理を、従来は次のよ
うにして行なっていた。まず、与えられた図形に対し
て、その外形座標値を計算する。これは、例えば四辺形
の場合には、対角線の端点のXY座標値から容易に計算
できる。上記塗つぶし処理は1ライン毎、すなわちX方
向に処理を進めていき、1ライン処理を完了すると次の
ライン、すなわちY方向に1だけ進むのである。このよ
うに、上記塗つぶし処理は、ある1ラインに関して塗つ
ぶすべき領域の両端のX座標を計算する座標演算過程
と、その領域を実際に塗つぶす塗つぶし過程とに大別す
ることができる。
【0004】従来よる、これらの座標演算過程た塗つぶ
し過程とをハードウェア化したグラフイックス処理LS
Iが多数開発されてきた。この中のいくつかは、図形描
画のためのメモリに対するリードライトサイクルがほぼ
100%のバス使用率になるまで最適化されている。
【0005】従来のこ種の図形描画装置用LSIは、図
5に示すように、XYアドレスの計算をする座標演算部
100と、XYアドレスから実アドレスを計算するアド
レス演算部1と、データ演算部102と、画像メモリ1
0とを備えて構成されていた。
【0006】データ演算部102は、マスクデータを生
成するマスク生成部103と、処理の対象外のビットの
データが変化しないように制御するラスタ演算部104
と、ワード計算部105と、塗つぶしパターンを格納し
たパターンレジスタ106とを備えて構成されていた。
【0007】次に、従来の図形描画装置用LSIの動作
について説明する。
【0008】塗つぶし処理を行なう場合には、上記の各
構成部が並列に動作し、メモリサイクルに適合するよう
に内部処理を進めるようになっている。
【0009】まず、座標演算部100でXYアドレスの
計算をする。この計算結果のXYアドレスから、アドレ
ス演算部1により実アドレスを計算する。同時にXYア
ドレスの下位座標を基にマスク生成部103でマスクデ
ータを生成する。上記マスクデータは、1ワードのうち
処理の対象となるビット位置を1ビット毎に定めるデタ
であり、処理の対象外のビットは、ラスタ演算部におい
てデータが変化しないように制御される。塗つぶしパタ
ーンは、専用のパターンレジスタ106に格納されたパ
ターンをそのまま使用する。
【0010】次に、アドレス演算部1からの上記実アド
レスにより画像メモリ10を読出し、画像メモリ10か
らの読出しデータとパターンレジスタ106からの上記
塗つぶしパターンとを、上記マスクデータを参照しつつ
演算する。この演算結果のデータを画像メモリ10のも
とのアドレスに書戻すことにより図形内を塗つぶしてい
く。1ライン分の処理が終了すると、次のライン用の塗
つぶしパターンを画像メモリ10の所定アドレスから読
出し、パターンレジスタ106に格納する。
【0011】以上の処理により、Y方向には任意のパタ
ーンが設定できるが、X方向に対する塗つぶしパターン
はワード長と同一パターンを繰返すことになるというも
のであった。
【0012】一方、最近のグラフイックスシステムで
は、塗つぶしパターンのワード長に関して1ビット単位
で任意に指定できることが要求されている。したがっ
て、ハードウェアである図形描画装置用LSIとの適合
性は必ずしも良くない。すなわち、以上のような処理を
行なう場合には、塗つぶし処理におけるソフトウェア処
理の中で、塗つぶしパターンのX方向のビット長をチエ
ックし、ソフトウェアシーケンスを切替えて適合するハ
ードーウェアを使用するというような複雑なソフトウェ
ア構造を必要とするというものであった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の図形描
画装置用LSIは、X方向に対する塗つぶしパターンは
固定ワード長の同一パターンを繰返すことしかできなか
ったので、任意の1ビット単位のワード長で指定される
塗つぶしパターンの処理においては、ソフトウェア処理
の中で塗つぶしパターンのX方向のビット長をチエック
し、ソフトウェアシーケンスを切替えて適合するハード
ーウェアを使用するというような複雑なソフトウェア構
造を必要とするという欠点があった。
【0014】また、複雑なソフトウェア処理がネックと
なり、高速化が困難であるという欠点があった。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の図形描画装置用
LSIは、h(hは自然数)ビットのワード長でアクセ
スされるメモリ上で予め定めた塗つぶしパターンを参照
して任意の塗つぶし図形を生成する図形描画装置用LS
Iにおいて、m行n列(n,mは自然数)の前記塗つぶ
しパターンを格納するパターン記憶手段と、前記塗つぶ
しパターンをk(m×k≧h)個分複製して複製パター
ンを生成するパターン複製手段と、前記メモリ上の前記
塗つぶし図形の生成位置と前記塗つぶしパターン長mと
前記ワード長hとからシフト数を算出するシフト数算出
手段と、前記複製パターンを前記シフト数でシフトし前
記ワード長hの塗つぶしデータを抽出するデータ抽出手
段と、前記塗つぶしデータを用いて前記メモリ上に前記
塗つぶし図形を書込む図形データ書込手段とを備えて構
成されている。
【0016】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0017】図1は本発明の図形描画装置用LSIの第
一の実施例を示すブロック図である。
【0018】本実施例の図形描画装置用LSIは、図1
に示すように、実アドレスを計算するアドレス演算部1
と、XYアドレスを計算するXY座標演算部2と、マス
クデータを生成するマスク生成部3と、塗つぶしパター
ンの原パターンデータを格納したパターン格納部4と、
パターン複製部5と、データ抽出部6と、シフト数算出
部7と、ラスタ演算部8と、ワードが最初か中間か最終
かの判別を行なうワード計算部9と、画像メモリ10と
を備えて構成されている。
【0019】次に、本実施例の動作について説明する。
【0020】本実施例のデータの処理単位であるワード
長は8ビットとする。全体の処理はマイクロプログラム
制御により動作するシーケンサ(図示省略)により行な
われる。本実施例では、水平型マイクロプログラムの採
用により、各部に対応した複数の命令が同時に実行でき
るようになっている。
【0021】まず、XY座標演算部2の計算結果に応じ
てアドレス演算部1は実際に画像メモリ10にアセスす
るための実アドレスAを計算する。同時にマスク生成部
3ではマスクデータMを生成する。実アドレスAは、Y
座標値に予め定義された画面サイズの横幅のワード数を
乗算して、さらにX座標から算出したX方向のワード数
を加算したものである。
【0022】一方、マスク生成部3では基本的にはX座
標の下位3ビットを使用し、スタートビット位置と塗つ
ぶしパターンのビット長とからマスクパターンを生成す
る。ここで上記塗つぶしパターンの最初の1ワードにつ
いては、上記スタートビット位置から右側のビットは’
1’、左側のビットは’0’となる。そして、2ワード
目以降は全てのビットが’1’となり、最終ワードでは
エンドビットの位置から右側のビットは’0’、左側の
ビットは’1’となる。ワード計算部9では、上記塗つ
ぶしパターンを1ワード塗つぶす毎に8ビットずつ減算
し、現在の塗つぶし対象ワードが、1ワード目か中間の
ワードかあるいは最終ワードかの判別を行なう。ワード
計算部9で最終ワードが検出されると、上記シーケンサ
は1ラインの終了を知ることができる。またワード計算
部9の検出出力Wは、マスク生成部3におけるマスク生
成の制御情報として使用される。
【0023】次に、塗つぶしパターンの生成方法につい
て説明する。表1は塗つぶしパターンの複製の説明図で
あり、パターン格納部4から読出したデータを原パター
ンデータPOと呼び、これを入力したパターン複製部5
から出力される複製パターンPDを示している。表1に
おいて、原パターンデータPOは8ビットであり、A〜
Hはそれぞれ原パターンの画素を、またXは使用しない
データをそれぞれ示す。
【0024】
【表1】
【0025】パターン複製部5の出力である複製パター
ンPDは16ビットであり、塗つぶしパターンのX方向
のビット長によって変化する。例えば、1ビット長の場
合には、原パターンデータの左端の画素″A″が8画素
分複製されて出力される。また、2ビット長の場合に
は、原パターンデータの左端の2ビットの画素″AB″
がそのまま4回複製され、さらに″A″が付加されて出
力される。同様に、3ビット長の場合には、原パターン
データの左端の3ビットの画素″ABC″が3回複製さ
れ、さらに″A″が付加されて出力される。
【0026】このように、上記塗つぶしパターンのX方
向のビット長によって出力される複製パターンPDの有
効データの長さを変化させ、しかも、最大15ビットの
データを得る理由は、これらのデータの書込先のビット
位置によって、参照を開始するビット位置が変化するか
らである。すなわち、データ抽出部6において、入力し
た複製パターンPDを任意のビート数だけシフトして、
所望のビット位置から全て有効なデータである1ワード
を取り出すという処理を行なうからである。つまり、塗
つぶしパターン幅を任意のビット長にすることによっ
て、塗つぶし開始点が必ずしも塗つぶしパターンデータ
の先頭ビットとは限らないので、上記パターンのどのビ
ット位置からでも1ワード長のデータが得られるよう
に、最大15ビットのデータ長に複製するものである。
【0027】図2は、パターン複製部5の一部の回路を
示すものである。パターン複製部5のハードウェアは、
図5に示すように、マルチプレクサの集合であり、選択
信号線N1〜N8と、入力信号線A〜Hと、出力信号線
P0〜P9,PA〜PFとを備えて構成されている。選
択信号線N1〜N8で制御され入力信号線A〜Hと出力
信号線P0〜P9,PA〜PFとをスイッチングする複
数のトランスファゲートGとを備えて構成されている。
これにより、選択信号線N1〜N8のいずれか一本を上
記パターン幅のビット長によりアクティブとすることに
より、入力信号線A〜Hのいずれかを出力信号線P0〜
P9,PA〜PFに接続するかを選択する。上記選択の
基準は表1にしたがっている。
【0028】次に、データ抽出部6はバレルシフタで構
成され、シフト数算出部7の出力のシフト数Sを入力し
て、データ抽出部5からの15ビットの複製パターンP
Dから8ビットを選択する。
【0029】図3は、シフト数算出部7の構成の一例を
示すブロック図である。シフト数算出部7は、図3に示
すように、マルチプレクサ71,73と、レジスタ72
と、加算器74と、予め定められたパターン幅の値を格
納したレジスタ75と、減算器76と、初期値を格納し
たレジスタ77とを備えて構成されている。予め、塗つ
ぶしパターンの塗つぶしを開始するビット位置である初
期値Fを計算し、レジスタ77に格納しておく。まず、
上記塗つぶしパターンの第一ワードはレジスタ77の格
納値、すなわち初期値Fがそのままシフト数Sとなる。
すなわち、マルチプレクサ71はレジスタ77からの初
期値Fを出力してレジスタ72に格納する。このレジス
タ72に格納された値が次に参照する上記塗つぶしパタ
ーンの参照開始位置、つまりデータ抽出部6で使用され
るシフト数Sとなる。次に、1ワード目の描画が完了す
ると、次の上記塗つぶしパターンのシフト数Sを次のよ
うにして算出する。次のワードは、第一ワードで塗つぶ
したビット数とレジスタ72の格納値とを加算してパタ
ーン幅で除算した剰余となる。したがって、まず、レジ
スタ72の格納値とマルチプレクサ71を介して入力さ
れる第一ワード残りビット数Qを加算器74により加算
する。その加算結果Kからレジスタの格納値Wを減算す
る。減算結果Dが正ならば、この減算結果Dをマルチプ
レクサ71を介してレジスタ72にそのまま格納する。
また、減算結果Dが負ならば、加算結果Kをマルチプレ
クサ71を介してレジスタ72にそのまま格納する。3
回目以降は、レジスタ72の格納値と1ワードのビット
長である’8’とを加算器74で加算して同様の処理を
行なう。
【0030】以上のようにして、塗つぶしパターンを生
成したならば、従来と同様にアドレス演算部1で計算し
た実アドレスAにより画像メモリ10をアクセスして読
出し、画像メモリ10からの読出しデータと上記塗つぶ
しパターンとを、上記マスクデータを参照しつつ演算す
る。この演算結果のデータを画像メモリ10のもとのア
ドレスに書戻すことにより図形内を塗つぶしていく。1
ライン分の処理が終了すると、次のライン用の塗つぶし
パターンを画像メモリ10の所定アドレスから読出し、
原パターンデータPOとしてパターン格納部4に格納す
る。
【0031】次に、本発明の第二の実施例について説明
する。
【0032】図4は本発明の第二の実施例を示すブロッ
ク図である。
【0033】本実施例の前述の第一の実施例に対する相
違点は、塗つぶしパターンをカラーにするための機能を
付加したものであり、これに対応してカラー拡張部11
と、前景色レジスタ12と、後景色レジスタ13とを付
加したことである。
【0034】前述の第一の実施例では、パターン格納部
4に格納されたデータは2値画像であり、カラーパター
ンには対応できていない。カラー拡張部11を付加する
こと画像メモリ10に対してカラー描画できるようにし
たものである。
【0035】次に、本実施例の動作について説明する。
第一の実施例と同様な方法で得た塗つぶしデータ、すな
わち、データ抽出部6の出力の各ビット毎に対応して、
前景色レジスタ12と後景色レジスタ13との内容を割
当てる。本実施例では、前景色レジスタ12と後景色レ
ジスタ13のそれぞれのビット長は4ビットとし、デー
タ抽出部6の出力の2ビットに対して、カラー拡張部1
1により8ビットに拡張されてラスタ演算部8にデータ
を出力する。
【0036】カラー拡張に伴なってシフト数算出部7の
動作が若干変る。すなわち、1回の塗つぶしで処理され
る原パターンPOが2ビットに減少するために、1ワー
ド処理後の塗つぶしパターン参照位置の計算が、第一の
実施例における’8’の代りに’2’を減算するように
することである。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の図形描画
装置用LSIは、塗つぶしパターンの複製パターンを生
成するパターン複製手段と、メモリ上の上記塗つぶし図
形の生成位置と上記塗つぶしパターン長とワード長とか
らシフト数を算出するシフト数算出手段と、上記複製パ
ターンを上記シフト数でシフトし上記ワード長の塗つぶ
しデータを抽出するデータ抽出手段とを備えることによ
り、任意のビット長の塗つぶしパターンを参照した塗つ
ぶし処理を高速に実行できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の図形描画装置用LSIの第一の実施例
を示すブロック図である。
【図2】本実施例の図形描画装置用LSIにおけるパタ
ーン複製部の一部の回路を示す回路図である。
【図3】本実施例の図形描画装置用LSIにおけるシフ
ト数抽出部の一例を示すブロック図である。
【図4】本発明の図形描画装置用LSIの第二の実施例
を示すブロック図である。
【図5】従来の図形描画装置用LSIの一例を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 アドレス演算部 2 XY座標演算部 3,103 マスク生成部 4 パターン格納部 5 パターン複製部 6 データ抽出部 7 シフト数算出部 8,104 ラスタ演算部 9 ワード計算部 10 画像メモリ 11 カラー拡張部 12 前景色レジスタ 13 後景色レジスタ 71,73 マルチプレクサ 72,75,77 レジスタ 74 加算器 76 減算器 100 座標演算部 102 データ演算部 105 パターンレジスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 h(hは自然数)ビットのワード長でア
    クセスされるメモリ上で予め定めた塗つぶしパターンを
    参照して任意の塗つぶし図形を生成する図形描画装置用
    LSIにおいて、 m行n列(n,mは自然数)の前記塗つぶしパターンを
    格納するパターン記憶手段と、 前記塗つぶしパターンをk(m×k≧h)個分複製して
    複製パターンを生成するパターン複製手段と、 前記メモリ上の前記塗つぶし図形の生成位置と前記塗つ
    ぶしパターン長mと前記ワード長hとからシフト数を算
    出するシフト数算出手段と、 前記複製パターンを前記シフト数でシフトし前記ワード
    長hの塗つぶしデータを抽出するデータ抽出手段と、 前記塗つぶしデータを用いて前記メモリ上に前記塗つぶ
    し図形を書込む図形データ書込手段とを備えることを特
    徴とする図形描画装置用LSI。
JP4119445A 1992-05-13 1992-05-13 図形描画装置用lsi Pending JPH05324847A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4119445A JPH05324847A (ja) 1992-05-13 1992-05-13 図形描画装置用lsi
US08/059,749 US5473751A (en) 1992-05-13 1993-05-12 High speed paint-out graphics device LSI and method of forming paint-out drawing

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990105