JPH0554148A - 多角形クリツピング方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多角形のクリッピングを行う際に使用するメ
モリ量を削減する。 【構成】 多角形の辺ごとに、交点座標発生手段２がク
リッピング枠及びその延長線との交点を求める。そして
クリッピング枠内にある辺の頂点とクリッピング枠上の
交点は交点格納手段３へ格納し、クリッピング枠の延長
上の交点がある場合はクリッピング結果作成手段７がそ
の点の位置によってクリッピング枠の頂点を交点格納手
段３に加える。その後クリッピング結果として交点格納
手段３に格納されている点を辺の始点から終点方向の順
に出力する。

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
レイ装置などにおいて図形のうちで表示可能領域つまり
クリッピング枠の外に出ている部分をクリップする多角
形のクリッピング方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の多角形のクリッピング方式には、
一般に周知のように、サザーランド（Ｓｕｔｈｅｒｌａ
ｎｄ）・ホッジマン（Ｈｏｄｇｅｍａｎ）アルゴリズム
や、ウィラー（Ｗｅｉｌｅｒ）・アザートン（Ａｔｈｅ
ｒｔｏｎ）アルゴリズムなどがある。このサザーランド
（Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄ）・ホッジマン（Ｈｏｄｇｅｍ
ａｎ）アルゴリズムとは、多角形をクリッピング枠の一
辺毎で順にクリッピングしていく方式で、その概要を図
７，図８を用いて説明する。

【０００３】すなわちこの方式は、図７及び図８に示す
ように、(1) 原図形Ｖとクリッピング枠Ｕが決められる
と（図７，図８の(a)）、(2) クリッピング枠Ｕの左辺
で多角形のクリッピングを行いその結果（多角形Ａとす
る）を格納し（同(b)）、(3) 多角形Ａをクリッピング
枠Ｕの上辺とクリッピングを行いその結果（多角形Ｂと
する）を格納し（同(c)）、(4) 多角形Ｂをクリッピン
グ枠Ｕの右辺でクリッピングしその結果（多角形Ｃとす
る）を格納し（同(d)）、(5) 多角形Ｃをクリッピング
枠Ｕの下辺でクリップすることにより最終図形を得て
（同(e)）、クリッピングを実現する方式である（文献
Ｉ）。

【０００４】なお、図７(a)〜(e)は原図形のクリッピン
グの手順を示し、図８(a)〜(e)は図７(a)〜(e)の手順に
対応したクリッピングの態様を示すものであり、これら
図７及び図８においてＰ１〜Ｐ１１は原図形Ｖとなる多
角形の頂点、Ｑ１〜Ｑ９は多角形Ａの頂点、Ｒ１〜Ｒ１
０は多角形Ｂの頂点、Ｓ１〜Ｓ９は多角形Ｃの頂点、Ｔ
１〜Ｔ９はクリッピング結果をそれぞれ表わす。

【０００５】また、ウィラー（Ｗｅｉｌｅｒ）・アザー
トン（Ａｔｈｅｒｔｏｎ）アルゴリズムとは、図９及び
図１０に示すように、クリッピング枠Ｕと多角形Ｖの各
々の頂点Ｃ１〜Ｃ４，Ｐ１〜Ｐ１１を時計周りに記述し
た２つのリストＬＩ１，ＬＩ２を用いて多角形Ｖとクリ
ッピング枠Ｕに囲まれた凸多角形を出力する方式で、ま
ず、多角形Ｖとクリッピング枠Ｕとの交点を求める（図
９のＳ１〜Ｓ４）。そして各々の頂点のリストの適当な
位置に付け足し、図１０に示す通り多角形Ｖの頂点リス
トをクリッピング枠Ｕとの交点が見つかるまでたどり、
次にクリッピング枠のリストをその点から多角形との交
点が見つかるまでたどるという処理を繰り返すことによ
り実現する方式である（文献II）。ここで図９，図１０
中Ｓ１〜Ｓ４は多角形Ｖとクリッピング枠Ｕとの交点を
表している。

【０００６】なお、上記文献Ｉとしては例えば周知文献
（「ＲｅｅｎｔｒａｎｔＰｏｌｙｇｏｎ Ｃｌｉｐｐｉ
ｎｇ」 Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄ Ｉｖａｎ，Ｅ．Ｈｏｄ
ｇｅｍａｎ，Ｇｒａｙ，Ｗ．ＣＡＣＭ，ｖｏｌ．１７
１９７４）があり、上記文献IIとしては周知文献（「Ｈ
ｉｄｄｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅ ＲｅｍｏｖａｌＵｓｉｎ
ｇ Ｐｏｌｙｇｏｎ Ａｒｅａ Ｓｏｒｔｉｎｇ」 Ｗ
ｅｉｌｅｒ，Ｋｅｌｖｉｎ Ａｔｈｅｒｔｏｎ，Ｐｅｔ
ｅｒ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ｖｏｌ．
１１ １９７７ （Ｐｒｏｃ．ＳＩＧＧＲＡＰＨ ７
７））がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の多角形
のクリッピング方式では、クリッピング処理の途中の段
階で頂点及び交点を格納しなければならず、そのための
メモリを必要とするという欠点があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明はつぎの手段により構成するものとなってい
る。すなわち本発明の多角形クリッピング方式は、多角
形のクリッピングを一辺目から最終辺まで辺ごとに分け
て行うよう制御するクリッピング制御手段と、このクリ
ッピング制御手段から受け取った辺とクリッピング枠及
びその延長線との交点座標を発生する交点座標発生手段
と、この交点座標発生手段により求まる交点のうちクリ
ッピング枠上の交点と枠内にある頂点を格納する交点格
納手段と、クリッピング枠の延長線上の交点を格納する
枠外交点格納手段と、この枠外交点格納手段に格納され
ている交点がクリッピング枠の上辺左側延長上，上辺右
側延長上，下辺左側延長上，下辺右側延長上，右辺上側
延長上，右辺下側延長上，左辺上側延長上，左辺下側延
長上のどの部分にあるかを判定する交差位置判定手段
と、この交差位置判定手段による交点の位置を交差フラ
グとして格納する交差フラグ格納手段と、この交差フラ
グ格納手段に格納されている交差フラグによりクリッピ
ング枠の頂点を多角形のクリッピング結果として出力す
るか否かの判断を行い、出力する場合には該頂点を交点
格納手段に格納し、その後交点格納手段に格納されてい
る全ての交点を辺の始点から終点の方向に順にクリッピ
ング結果として出力するクリッピング結果作成手段とを
備えたものである。

【０００９】

【作用】したがって、多角形のクリッピングを各辺毎に
行うので、クリッピング処理の途中で発生する多角形の
頂点のテーブルを作成する必要が無く、辺のクリッピン
グ中に格納する必要のある点は、多くとも４点となる。
そのためメモリ容量を削減することが可能になる。

【００１０】

【実施例】本発明の構成について図面を参照して説明す
る。図１は本発明による多角形クリッピング方式の一実
施例を示す構成図であり、多角形のクリッピングを辺ご
とのクリッピングに分けて処理するクリッピング制御手
段１と、多角形の辺とクリッピング枠及びその延長線と
の交点を求める交点座標発生手段２と、辺のクリッピン
グ枠内にある頂点と交点座標発生手段２から求まる交点
のうちクリッピング枠上の点とを格納する交点格納手段
３と、クリッピング枠の延長線上の点を格納する枠外交
点格納手段４と、クリッピング枠の延長上の交点の位置
が図２に示す〜のどの部分にあるかを判定する交差
位置判定手段５と、その結果をフラグとして格納する交
差フラグ格納手段６と、辺のクリッピング結果を出力す
るクリッピング結果作成手段７とから構成される。

【００１１】次に本発明の処理の流れについて図面を参
照して説明する。図２はクリッピング枠の一例であり、
同図においてＣ１〜Ｃ４はクリッピング枠Ｕの頂点を示
し、はクリッピング枠上辺左側延長線、はクリッピ
ング枠下辺左側延長線、はクリッピング枠左辺下側延
長線、はクリッピング枠右辺下側延長線、はクリッ
ピング枠下辺右側延長線、はクリッピング枠上辺右側
延長線、はクリッピング枠右辺上側延長線、はクリ
ッピング枠左辺上側延長線をそれぞれ示している。ま
た、図３は図１に示す一実施例の処理の流れの概要を示
す流れ図であり、図４は図３の処理ステップ３０１の処
理の詳細を示し、図５は図３の処理ステップ３０７の処
理の詳細を示している。

【００１２】ここでクリッピング制御手段１は、以下の
処理をクリッピングを行う多角形の一辺目から最終辺ま
でそれぞれの辺に対して行うよう制御する（図３の処理
ステップ３０１〜３１２）。すなわち、まず交点座標発
生手段２が、多角形の辺とクリッピング枠の各辺及びそ
の延長線との交点を以下の手順で求める（同３０１〜３
０４）。このとき、多角形の一辺とクリッピング枠の左
辺及びその延長線との交点を求め（図４の処理ステップ
４１）、交点がなければ次の処理に移り（同４２）、交
点がある場合、クリッピング枠上に有する交点は、交点
格納手段３に格納し（同４３，４４）、延長線上にある
交点は枠外交点格納手段４に格納する（同４５）。そし
て、これらステップ４１〜４５と同様の処理をクリッピ
ング枠の上辺、右辺、下辺についても行い（図３のステ
ップ３０２〜３０４）、さらに辺の頂点のクリッピング
枠内にある点も交点格納手段３に格納する（同３０
５）。

【００１３】次に、クリッピング結果作成手段７が、以
下の手順に従って、交点格納手段３に格納されている点
と、交差フラグ格納手段５に格納される交差フラグによ
り出力を判定されるクリッピング枠の頂点とから辺のク
リッピング結果を出力する（図３のステップ３０６〜３
１１）。枠外交点格納手段４に交点が格納されている場
合に、交差位置判定手段５により、枠外交点格納手段４
に格納されている交点が図２のからのどの部分にあ
るかを判定し、交差している位置に相当するフラグを交
差フラグ格納手段６に立てる（同３０６）。そのフラグ
を用いてクリッピング枠の頂点をクリッピング結果とし
て出力するか否かの判定を以下の判断で行う。

【００１４】このとき、交差フラグのクリッピング枠上
辺左側延長線とその左辺上側延長線が同時に立って
いる場合には頂点Ｃ１を交点格納手段３に格納する（同
３０７、図５のステップ５１〜５３）。またクリッピン
グ枠下辺左側延長線とその左辺下側延長線のフラグ
が同時に立っている場合には、頂点Ｃ２を交点格納手段
３に格納し、クリッピング枠右辺下側延長線とその下
辺右側延長線のフラグが同時に立っている場合には、
頂点Ｃ３を交点格納手段３に格納し、さらにクリッピン
グ枠上辺右側延長線とその右辺上側延長線のフラグ
が同時に立っている場合には、頂点Ｃ４を交点格納手段
３に格納する（同３０８〜３１０）。その後、交点格納
手段３に格納されている点を辺のクリッピング結果とし
て辺の始点から終点方向に相当する順に出力する。

【００１５】本発明の処理を多角形の一例を挙げて説明
する。図６は、本発明を適用してクリッピングを行う多
角形とクリッピング枠の一例を示すものであり、同図中
Ｐ１〜Ｐ１１は原図形となる多角形Ｖの頂点、Ｃ１〜Ｃ
４はクリッピング枠の頂点、Ｑ１〜Ｑ９はクリッピング
結果をそれぞれ示し、また破線部分はクリッピング枠お
よびその延長線を示している。図６において、クリッピ
ング制御手段１は、まず辺Ｐ１Ｐ２のクリッピングを行
う。この辺Ｐ１Ｐ２のクリッピングでは、交差フラグ格
納手段６にクリッピング枠左辺下側延長線（図２参
照）の交差フラグを立てるだけで、出力は行わない。

【００１６】次に、辺Ｐ２Ｐ３のクリッピングを行うと
クリッピング枠下辺左側延長線の交差フラグも立つの
で、ここで頂点Ｃ２を交点格納手段３に格納し、クリッ
ピング結果作成手段７が頂点Ｃ２を辺Ｐ２Ｐ３のクリッ
ピング結果として出力する。同様の処理を辺Ｐ３Ｐ４か
ら辺Ｐ１１Ｐ１に対して行っていくと、辺Ｐ４Ｐ５、辺
Ｐ５Ｐ６、辺Ｐ８Ｐ９、辺Ｐ９Ｐ１０により、クリッピ
ング枠上辺左側延長線とその左辺上側延長線の交差
フラグが立つので、頂点Ｃ１が、辺Ｐ５Ｐ６、辺Ｐ６Ｐ
７により、クリッピング枠上辺右側延長線と右辺上側
延長線のフラグが立つので、頂点Ｃ４が、それぞれ辺
のクリッピング結果に追加される。

【００１７】従って、この多角形を本発明により辺Ｐ１
Ｐ２から辺Ｐ１１Ｐ１に分けてクリッピングした結果
は、多角形Ｑ１Ｑ２Ｑ３Ｑ４Ｑ５Ｑ６Ｑ７Ｑ８Ｑ９とな
る（ここで、Ｑ１＝Ｃ２、Ｑ２，Ｑ６＝Ｃ１、Ｑ３＝Ｃ
４）。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、多角形
のクリッピングを各辺毎に行うので、クリッピング処理
の途中で発生する多角形の頂点のテーブルを作成する必
要が無く、辺のクリッピング中に格納する必要のある点
は、多くとも４点であり、従来方式と比較してメモリ容
量を削減できるという効果がある。特に多角形の頂点数
の制限が大きいシステムに対して、その効果は顕著であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多角形クリッピング方式の一実施
例を示す構成図である。

【図２】本発明において用いるクリッピング枠の一例を
示す図である。

【図３】図１の実施例の処理の流れを示す流れ図であ
る。

【図４】図３の処理ステップ３０１の処理の詳細を示す
図である。

【図５】図３の処理ステップ３０７の処理の詳細を示す
図である。

【図６】本発明を適用する多角形及びクリッピング枠の
一例を示す図である。

【図７】従来周知のサザーランド（Ｓｕｔｈｅｒｌａｎ
ｄ）・ホッジマン（Ｈｏｄｇｅｍａｎ）アルゴリズムを
用いて多角形をクリッピングする場合の一例を示す説明
図である。

【図８】図７における原図形をクリッピングするときの
各手順に対応する多角形の態様を示す説明図である。

【図９】従来周知のウィラー（Ｗｅｉｌｅｒ）・アザー
トン（Ａｔｈｅｒｔｏｎ）アルゴリズムを用いて多角形
をクリッピングする場合の一例を示す説明図である。

【図１０】図９における原図形をクリッピングする動作
説明図である。

【符号の説明】

１ クリッピング制御手段 ２ 交点座標発生手段 ３ 交点格納手段 ４ 枠外交点格納手段 ５ 交差位置格納手段 ６ 交差フラグ格納手段 ７ クリッピング結果作成手段 Ｃ１〜Ｃ４ クリッピング枠頂点 クリッピング枠上辺左側延長線、 クリッピング枠下辺左側延長線、 クリッピング枠左辺下側延長線、 クリッピング枠右辺下側延長線、 クリッピング枠下辺右側延長線、 クリッピング枠上辺右側延長線、 クリッピング枠右辺上側延長線、 クリッピング枠左辺上側延長線、 Ｐ１〜Ｐ１１ 多角形の頂点 Ｑ１〜Ｑ９ クリッピング結果

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多角形のクリッピングを一辺目から最終
   辺まで辺ごとに分けて行うよう制御するクリッピング制
   御手段と、前記クリッピング制御手段から受け取った辺
   とクリッピング枠及びその延長線との交点座標を発生す
   る交点座標発生手段と、前記交点座標発生手段により求
   まる交点のうちクリッピング枠上の交点及びクリッピン
   グ枠内にある辺の頂点を格納する交点格納手段と、クリ
   ッピング枠の延長線上の交点を格納する枠外交点格納手
   段と、前記枠外交点格納手段に格納されている交点がク
   リッピング枠の上辺左側延長上，上辺右側延長上，下辺
   左側延長上，下辺右側延長上，右辺上側延長上，右辺下
   側延長上，左辺上側延長上，左辺下側延長上のどの部分
   にあるかを判定する交差位置判定手段と、前記交差位置
   判定手段による交点の位置を交差フラグとして格納する
   交差フラグ格納手段と、前記交差フラグ格納手段に格納
   されている交差フラグによりクリッピング枠の頂点を多
   角形のクリッピング結果として出力するか否かの判断を
   行い、出力する場合には該頂点を前記交点格納手段に追
   加し、その後交点格納手段に格納されている全ての交点
   を辺の始点から終点の方向に順にクリッピング結果とし
   て出力するクリッピング結果作成手段とを有することを
   特徴とする多角形クリッピング方式。