JPH0683976A - 文字塗り潰し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アウトラインフォントのビットマップへの展
開に必要な輪郭線内部の塗り潰しをエッジフィルアルゴ
リズムを用いて実現する場合に、ビットマップ展開用の
メモリへのアクセス回数を減らして高速に塗り潰し可能
とする。 【構成】 文字の輪郭点が輪郭点計算部１から指定され
ると、読み出しレジスタ３と反転フラグ発生器４とＸＯ
Ｒ回路５は文字展開メモリ２の指定された輪郭点を含む
１ワードを読み出し輪郭点およびその右にあるビットを
反転する。そして、その輪郭点を含む１ワードよりさら
に右にある文字展開メモリ２のワードのデータは反転せ
ず、そのかわり読み出しレジスタ７と反転フラグ発生器
８とＸＯＲ回路９がそのワードに対応する反転情報メモ
リ６のビットを反転する。そして、輪郭点の処理が全て
終了した後に、反転情報メモリ６の１となっているビッ
トに対応する文字展開メモリ２のワードのデータを１／
０反転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アウトラインフォント
を展開してビットマップの文字を生成する際に、文字の
輪郭線の内部を塗り潰す文字塗り潰し装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】アウトラインフォントは、文字の形を定
義するデータであるフォントを、複数の座標点とそれを
結ぶ輪郭線（アウトライン）で表現したものであり、フ
ォントを点の集合で表すドットフォントに対して線で表
すベクトルフォントの一種として知られている。

【０００３】アウトラインフォントの技術を用いれば、
ディスプレイ上で作成した文章を各文字の大きさ、形状
を変えることなくプリントすることができるというＷＹ
ＳＩＷＹＧ環境が実現できるため、最近注目されてい
る。ところで、アウトラインフォントはあくまでも文字
の輪郭を表すデータなので、そのままをプリントアウト
することはできず、一旦ビットマップに展開する必要が
ある。

【０００４】アウトラインフォントをビットマップに展
開するには、まずアウトラインフォントのデータとして
持っている文字の輪郭線を描くための制御点の座標に対
し、展開後の文字のサイズおよび位置にあうように拡大
または縮小および回転する等の変換を行い、その後、各
制御点を用いて文字の輪郭線を補間し、最後に輪郭線の
内部を塗り潰してビットマップに展開された黒塗りの文
字を生成する。

【０００５】制御点の座標変換や輪郭線の補間について
は、数値演算で実現可能であり、現行の方法でとりたて
て問題はないが、その後に行う輪郭線内部の塗り潰し方
法には若干問題がある。従来、文字塗り潰し方法にはい
くつかのアルゴリズムが考案されているが、そのひとつ
にエッジフィルアルゴリズムがあり、実践コンピュータ
グラフィックス（日刊工業新聞社１９８７年）ｐｐ．９
６〜９９に記載されている。この方法は輪郭線上の点の
アドレスを計算するたびに、その点の右（もしくは左）
にあるビットマップ上の点を全て反転するという方法
で、文字の全ての輪郭点に対して反転処理を実行すると
輪郭線の内側が塗り潰される。

【０００６】この方法では、文字の輪郭線の計算をしな
がら、輪郭線内部の塗り潰し処理を並行に実行すること
ができるという利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のエ
ッジフィルアルゴリズムでは、文字の輪郭点を１点計算
するたびに、その右（又は左）にある全てのビットを反
転するため、ビットマップに展開した文字を記憶するメ
モリに対するアクセスの回数が増加するという問題点を
有していた。

【０００８】本発明は前記の問題を解決し、メモリへア
クセス回数を減少し、高速に文字の輪郭線内部を塗り潰
すことが可能な文字塗り潰し装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、ビットマップ展開された文字の塗り潰し情報
を記憶する文字記憶部と、前記文字記憶部が記憶する塗
り潰し情報を反転するかどうかを複数ビットごとに記憶
する反転情報記憶部と、指定された文字の輪郭点を含む
複数ビットの塗り潰し情報を前記文字記憶部から読み出
す文字情報読み出し部と、前記文字情報読み出し部が読
み出した複数ビットの塗り潰し情報のうち指定された文
字の輪郭点から右にある全てのビットの塗り潰し情報を
反転して前記文字記憶部に書き込む文字情報反転部と、
指定された文字の輪郭点を含む反転情報を前記反転情報
記憶部から読み出す反転情報読み出し部と、前記反転情
報読み出し部が読み出した反転情報のうち指定された文
字の輪郭点を含む反転情報より右にある全ての反転情報
を反転して前記反転情報記憶部に書き込む反転情報反転
部と、前記反転情報記憶部から反転情報を読み出して反
転の指示が記憶されていた場合に前記文字情報記憶部か
ら対応する複数ビットの塗り潰し情報を読み出して反転
して書き込む文字反転部とを備えた文字塗り潰し装置で
ある。

【００１０】

【作用】本発明は前記した手段により、文字の輪郭線上
の１つの点のアドレスが計算されると、文字情報読み出
し部がその点を含む複数のビットの塗り潰し情報を文字
記憶部から読み出す。この時、読み出しの単位となるビ
ット数は、文字記憶部の読み出し・書き込みのアクセス
単位ビット数（以後、この複数ビットの集合をワードと
呼ぶ）を用いる。

【００１１】そして、読み出した１ワードの塗り潰し情
報に対し、文字情報反転部が文字の輪郭点およびその右
側にある全てのビットの情報を反転して（例えば、塗り
潰すかどうかの情報として１または０のデータを保持し
ている場合には、１と０のデータを入れ換える）、文字
情報記憶部のもとの記憶位置に書き込む。それと同時
に、反転情報読み出し部が反転情報記憶部から、計算し
た輪郭点から右にあるワードの反転情報を読み出し、反
転情報反転部がその情報を反転して反転情報記憶部のも
との記憶位置に書き込む。

【００１２】ここで、反転情報記憶部は文字記憶部の１
ワード分のデータを反転する（１と０のデータを入れ換
える）かどうかという反転情報を、１ビットのデータと
して保持する（例えば、１の時に対応する文字記憶部の
ワードの塗り潰しを反転し、０の時は反転しない）。以
上の処理を文字の全ての輪郭点に対して実行した後、文
字反転部は反転情報記憶部から順に反転情報を読み出
し、もし反転情報が１の場合のみ、対応する文字記憶部
のワードデータを読み出して、その１と０のデータを反
転し、もとの記憶位置に書き込む。

【００１３】このように、反転情報をワード単位で記憶
することにより、輪郭点計算中の不要な塗り潰し情報の
反転の繰り返しを削減し、文字記憶部へのアクセス回数
を減らすことにより高速な文字塗り潰し処理が可能とな
る。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を説明するにあたり、図２に
示すように、１６ビット×１６行の文字展開メモリを用
い、「Ａ」という文字を生成する場合を想定する。文字
展開メモリは４ビット単位で読み出し・書き込みのアク
セスを実行でき（１ワードは４ビット）、各ビットの保
持するデータを１にすることによって文字を塗り潰す。
図２において、塗り潰して黒いビットはデータが１、そ
の他のビットはデータが０となる。

【００１５】また、１ワード（４ビット）単位で塗り潰
しの反転情報を記憶するため、反転情報メモリは４ビッ
ト×１６行とし、各ビットが１の場合に対応する文字展
開メモリのワードの１／０データを反転する。この反転
情報メモリも４ビット単位（１ワード）で読み出し・書
き込みのアクセスを実行できるものとする。図１は本発
明の第１の実施例における文字塗り潰し装置の構成図を
示すものである。図１において、１は文字の輪郭線上の
点のアドレスを計算する輪郭点計算部、２はビットマッ
プに展開した文字の塗り潰し情報を記憶する文字展開メ
モリ、３は文字展開メモリ２から読み出したワードを記
憶する４ビットの読み出しレジスタ、４は読み出しレジ
スタ３が読み出したビットのうち輪郭点より右にある全
てのビットを反転する反転フラグを生成する反転フラグ
発生器である。本実施例において塗り潰し対象文字は１
６ビット×１６行であるので、反転フラグ発生器４は輪
郭点が第０、４、８、１２ビットの場合には「１１１
１」、第１、５、９、１３ビットの場合には「０１１
１」、第２、６、１０、１４ビットの場合には「００１
１」、第３、７、１１、１５ビットの場合には「０００
１」という反転フラグを生成する。

【００１６】５は読み出しレジスタ３と反転フラグ発生
器４の出力する４ビットの反転フラグを各ビットごとに
排他的論理和をとるＸＯＲ回路、６は文字展開メモリ２
の各ワードごとにデータを反転するかどうかの反転情報
を記憶する反転情報メモリ、７は反転情報メモリ６から
読み出したワードを記憶する４ビットの読み出しレジス
タ、８は読み出しレジスタ７が読み出した４ビットの反
転情報のうち、輪郭点より右にある全てのビットを反転
する反転フラグを４ビットで生成する反転フラグ発生器
である。本実施例において、反転フラグ発生器８は、輪
郭点が第０〜３ビットのいずれかに存在する場合には
「０１１１」、第４〜７ビットのいずれかに存在する場
合には「００１１」、第８〜１１ビットのいずれかに存
在する場合には「０００１」、第１２〜１５ビットのい
ずれかに存在する場合には「００００」という反転フラ
グを生成する。

【００１７】９は読み出しレジスタ７と反転フラグ発生
器８の出力する４ビットの反転フラグを各ビットごとに
排他的論理和をとるＸＯＲ回路、１０は反転情報メモリ
６から１ワードごとに反転情報を読み出し、各ビットの
記憶する反転情報が１の時に対応する文字展開メモリ２
のワードを読み出すように指示する反転制御部、１１は
反転制御部１０からの指示により文字展開メモリ２から
読み出されたワードを記憶する読み出しレジスタ、１２
は読み出しレジスタ１１の記憶する各ビットの１／０を
反転する反転回路である。

【００１８】ここで輪郭点計算部１の構成は、本発明に
直接関係がないので説明は省略するが、この構成および
機能は、例えば「A High Speed Outline Font Rasteriz
ingLSI」（Proceedings of the IEEE Custom Integrate
d Circuits Conference 1989）に示されている。この輪
郭点計算部１の機能として、文字の輪郭線上の点のうち
塗り潰しに不要な輪郭点（例えば、水平の輪郭線の中間
点など）は、塗り潰し処理のためには生成しないという
機能がある。そのため、輪郭点計算部１は図３に１〜４
４の番号をつけたビットのアドレスのみを順に出力す
る。

【００１９】以上のように構成された本実施例の文字塗
り潰し装置の動作を、図２に示す「Ａ」という文字を展
開する場合を例に説明する。アウトラインフォントの展
開を開始する時は、文字展開メモリ２および反転情報メ
モリ６の記憶するデータは全て０に初期化される。ここ
で、文字展開メモリ２は１６ビット×１６行の合計２５
６ビットのメモリで、反転情報メモリ６は４ビット×１
６行の合計６４ビットのメモリである。そして、反転情
報メモリ６の第０行の第０ビットは、文字展開メモリ２
の第０行の第０〜３ビットから成る１ワード分のデータ
に対応し、その１ワードデータを１／０反転するかどう
かの情報を記憶する。また、反転情報メモリ６の第０行
の第１ビットは、文字展開メモリ２の第０行の第４〜７
ビットから成る１ワード分のデータに対応し、以後順
に、反転情報メモリ６の１ビットが文字展開メモリ２の
１ワードに対応して、最後に反転情報メモリ６の第１５
行の第３ビットが、文字展開メモリ２の第１５行の第１
２〜１５ビットに対応する。

【００２０】アウトラインフォントの展開を開始する
と、輪郭点計算部１からは最初に、第３図の１番の点で
ある文字展開メモリ２の第１４行の第１ビットのアドレ
スが出力される。それによって、読み出しレジスタ３に
は文字展開メモリ２から第１４行の第０〜３ビットの１
ワード「００００」が読み出され、読み出しレジスタ７
には反転情報メモリ６から第１４行の第０〜３ビットの
１ワード「００００」が読み出される。そして、反転フ
ラグ発生器４では、「０１１１」という４ビットのフラ
グが生成され、ＸＯＲ回路５で読み出しレジスタ３のデ
ータ「００００」との排他的論理和が取られて、データ
「０１１１」が文字展開メモリ２の第１４行の第０〜３
ビットに書き込まれる。また、反転フラグ発生器８で
は、「０１１１」という４ビットのフラグが生成され、
ＸＯＲ回路９で読み出しレジスタ７のデータ「０００
０」との排他的論理和が取られて、データ「０１１１」
が反転情報メモリ６の第１４行の第０〜３ビットに書き
込まれる。

【００２１】次に、輪郭点計算部１から第３図の２番の
点である文字展開メモリ２の第１３行の第１ビットのア
ドレスが出力される。それによって、読み出しレジスタ
３には文字展開メモリ２から第１３行の第０〜３ビット
の１ワード「００００」が読み出され、読み出しレジス
タ７には反転情報メモリ６から第１３行の第０〜３ビッ
トの１ワード「００００」が読み出される。そして、反
転フラグ発生器４では、「０１１１」という４ビットの
フラグが生成され、ＸＯＲ回路５で読み出しレジスタ３
のデータ「００００」との排他的論理和が取られて、デ
ータ「０１１１」が文字展開メモリ２の第１３行の第０
〜３ビットに書き込まれる。また、反転フラグ発生器８
では、「０１１１」という４ビットのフラグが生成さ
れ、ＸＯＲ回路９で読み出しレジスタ７のデータ「００
００」との排他的論理和が取られて、データ「０１１
１」が反転情報メモリ６の第１３行の第０〜３ビットに
書き込まれる。

【００２２】このようにして、輪郭点計算部１から文字
の輪郭線上の点のアドレスが出力されるごとに、読み出
しレジスタ３には文字展開メモリ２から、その輪郭点を
含む１ワードが読み出され、読み出しレジスタ７には反
転情報メモリ６から対応する行の１ワードが読み出され
る。このような処理を輪郭点計算部１が出力する４４個
の輪郭点について繰り返すと、文字展開メモリ２と反転
情報メモリ６の記憶するデータは、最終的に図４のよう
になる。図４において、１が書かれていないビットのデ
ータは０である。

【００２３】全ての輪郭点について以上の処理が終了す
ると、反転制御部１０が反転情報メモリ６のデータを順
に読み出して、反転を指示する１のデータをチェックす
る。まず、反転情報メモリ６から第０行の第０〜３ビッ
トの１ワードを読み出してチェックするが、このワード
には１のデータが無いので何もしない。第１行も同じく
１のデータが無いので何もしない。次に、第２行を読み
出してチェックすると、第２ビットが１なので、反転制
御部１０は第２行の第２ビットに対応する文字展開メモ
リ２の第２行の第８〜１１ビットの１ワード「１１１
１」を読み出しレジスタ１１に読み出す。そして、反転
回路１２ではこの４ビットを１／０反転し、「０００
０」というデータを文字展開メモリ２の第２行の第８〜
１１ビットに書き込む。

【００２４】同様の処理を反転情報メモリ６の全ての１
のビットに対して実行する。その結果、文字展開メモリ
２の内容は図５のようになる。ただし図５では、文字の
輪郭線上の点の一部分（例えば、水平な輪郭線の中間の
点や、文字の右側の輪郭線上の点）が塗り潰されないた
め、完全なビットマップに展開された文字を生成するた
めには、図６に示すような輪郭線のみを塗り潰した文字
を別途作成して、最後に文字展開メモリ２のデータと論
理和を取る必要があるが、これは従来の文字塗り潰し方
法でも同じ処理を実行する必要があり、特に本発明だけ
の問題ではない。

【００２５】以上のように本実施例によれば、輪郭点計
算時の４４回の文字展開メモリ２へのワードアクセス
（読み出しと書き込み）と、４４回の反転情報メモリ６
へのワードアクセス（読み出しと書き込み）、また、最
後の反転時の１６回の反転情報メモリ６の読み出しと、
１２回の文字展開メモリ２へのワードアクセス（読み出
しと書き込み）の合計１１６回のワード読み出しと、１
００回のワード書き込みを実行すると文字の塗り潰しが
終了する。このうち、文字展開メモリ２と反転情報メモ
リ６へのアクセスは同時に実行できるので、高速な文字
塗り潰しが可能となる。

【００２６】これを、従来のエッジフィルアルゴリズム
で実行すると、輪郭点計算時にその輪郭点より右にある
全てのワードにアクセスする必要があるので、１１０回
の文字展開メモリ２の読み出しと、１１０回の文字展開
メモリ２の書き込みを逐次的に実行する必要がある。な
お、本実施例では１ワードを４ビットとし、かつ文字展
開メモリ２のサイズを２５６ビットと小さくしたため
に、文字展開メモリ２や反転情報メモリ６へのアクセス
が、従来の方法と比較してあまり少なくなっていないよ
うに考えられるけれども、８ビットや１６ビット単位で
アクセスできるメモリを用いて１ワードのビット数を大
きくするか、もしくは展開する文字のサイズを大きくす
ると、アクセスの回数は大幅に減少する。

【００２７】図７は本発明の第２の実施例における文字
塗り潰し装置の構成図を示すものである。図７におい
て、１は文字の輪郭線上の点のアドレスを計算する輪郭
点計算部、２はビットマップに展開した文字の塗り潰し
情報を記憶する文字展開メモリ、６は文字展開メモリ２
の各ワードごとにデータを反転するかどうかの反転情報
を記憶する反転情報メモリ、３は文字展開メモリ２また
は反転情報メモリ６から読み出したワードを記憶する４
ビットの読み出しレジスタ、４は読み出しレジスタ３の
どのビットを反転するかを指定する反転フラグを４ビッ
トで生成する反転フラグ発生器、５は読み出しレジスタ
３と反転フラグ発生器４の出力する４ビットの反転フラ
グを各ビットごとに排他的論理和をとるＸＯＲ回路、１
０は反転情報メモリ６から１ワードごとに反転情報を読
み出し、各ビットの記憶する反転情報が１の時に対応す
る文字展開メモリ２のワードを読み出すように指示する
反転制御部、１１は反転制御部１０からの指示により文
字展開メモリ２から読み出されたワードを記憶する読み
出しレジスタ、１２は読み出しレジスタ１１の記憶する
各ビットの１／０を反転する反転回路である。

【００２８】本実施例では、輪郭点計算部１が文字の輪
郭線上の点のアドレスを出力した場合に、読み出しレジ
スタ３と反転フラグ発生器４とＸＯＲ回路５が文字展開
メモリ２から１ワードの文字塗り潰しデータを読み出し
てビットを反転し、文字展開メモリ２に書き込んだ後
に、同じ読み出しレジスタ３と反転フラグ発生器４とＸ
ＯＲ回路５が反転情報メモリ６から対応する１ワードの
反転情報を読み出してビットを反転し、反転情報メモリ
６に書き込むという点以外は、第１の実施例とまったく
同じ動作をする。

【００２９】以上のように本実施例によれば、読み出し
レジスタと反転フラグ発生器とＸＯＲ回路を共有するこ
とにより少ないハードウェアで文字塗り潰し装置を実現
できる。なお、第１および第２の実施例において、読み
出しレジスタ１１と反転回路１２を他の読み出しレジス
タやＸＯＲ回路とは独立に設けてあるが、これは例え
ば、反転フラグ発生器４に「１１１１」の反転フラグを
生成するように指示しておいて、読み出しレジスタ３と
ＸＯＲ回路５を用いて実現することも可能であり、より
少ないハードウェアで文字塗り潰し装置を実現できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アウトラインフォントをビットマップに展開する際に、
文字の輪郭線内部の塗り潰しに必要なビットの反転を、
複数ビットごとに１ビットの反転情報として記憶するこ
とにより、エッジフィルアルゴリズムでの文字塗り潰し
に必要なメモリアクセスを削減し、アウトラインフォン
トをビットマップに展開する際の文字塗り潰し処理を高
速化できるため、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における文字塗り潰し装
置の構成図である。

【図２】同実施例の動作を説明するために用いる文字の
例である。

【図３】同実施例における輪郭線計算部の出力説明図で
ある。

【図４】同実施例における文字展開メモリと反転情報メ
モリの内容説明図である。

【図５】同実施例における文字展開メモリの内容説明図
である。

【図６】同実施例の動作を説明するために用いる文字の
輪郭線の例である。

【図７】本発明の第２の実施例における文字塗り潰し装
置の構成図である。

【符号の説明】

１ 輪郭点計算部 ２ 文字展開メモリ ３ 読み出しレジスタ ４ 反転フラグ発生器 ５ ＸＯＲ回路 ６ 反転情報メモリ ７ 読み出しレジスタ ８ 反転フラグ発生器 ９ ＸＯＲ回路 １０ 反転制御部 １１ 読み出しレジスタ １２ 反転回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビットマップ展開された文字の塗り潰し
   情報を記憶する文字記憶部と、前記文字記憶部が記憶す
   る塗り潰し情報を反転するかどうかを複数ビットごとに
   記憶する反転情報記憶部と、指定された文字の輪郭点を
   含む複数ビットの塗り潰し情報を前記文字記憶部から読
   み出す文字情報読み出し部と、前記文字情報読み出し部
   が読み出した複数ビットの塗り潰し情報のうち指定され
   た文字の輪郭点から右にある全てのビットの塗り潰し情
   報を反転して前記文字記憶部に書き込む文字情報反転部
   と、指定された文字の輪郭点を含む反転情報を前記反転
   情報記憶部から読み出す反転情報読み出し部と、前記反
   転情報読み出し部が読み出した反転情報のうち指定され
   た文字の輪郭点を含む反転情報より右にある全ての反転
   情報を反転して前記反転情報記憶部に書き込む反転情報
   反転部と、前記反転情報記憶部から反転情報を読み出し
   て反転の指示が記憶されていた場合に前記文字情報記憶
   部から対応する複数ビットの塗り潰し情報を読み出して
   反転して書き込む文字反転部とを備えたことを特徴とす
   る文字塗り潰し装置。
2. 【請求項２】 文字情報読み出し部と反転情報読み出し
   部とを同一の情報読み出し部で構成し、文字情報反転部
   と反転情報反転部とを同一の情報反転部で構成したこと
   を特徴とする特許請求項１記載の文字塗り潰し装置。