JPH0695342B2

JPH0695342B2 - 隠れ面処理装置

Info

Publication number: JPH0695342B2
Application number: JP61266019A
Authority: JP
Inventors: 貞次西澤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-11-07
Filing date: 1986-11-07
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2009-11-24
Also published as: JPS63118991A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は３次元多面体物体を２次元スクリーン上に投影
してスムーズシェーディングを施しながら表示する３次
元コンピュータグラフィックス装置内の隠れ面処理装置
に関するものである。

従来の技術３次元上に定義された物体を多面体近似した後座標変換
をして２次元スクリーン上に表示するグラフイック表示
装置では、立体感を出すために表示ポリゴンの輝度を滑
らかに変化させる、いわゆるスムーズシェイディングと
いう手法が取られることがある。

このスムーズシェイディング法としてグーローの方法
が、H.グーロー，「コンティニュアスシェイディング
オブカーブドサーフェス」,I EEE Transaction
s on Computers,C−20（６）,1971年６月、pp.623−6
28に示されている。

第５図は、このスムーズシェイディング法の原理を説明
する図である。まずポリゴンの各頂点に与えられた輝度
I1,I2,I3を稜線について線形補間し、次に稜線がラスタ
スキャンラインと交わる点の輝度Ｉ_αとＩ_βをさらに線
形補間して任意の画素の輝度Ipを算出するものである。

さて３次元物立を２次元スクリーン上に合成して表示す
る場合、手前に存在する物体が、それより奥にある物体
の一部またはすべてを隠してしまう現象を何らかの方法
で処理しなければならない。一般的には汎用プロセッサ
を用いて逐次的に処理するスキャンライン法や、ハード
ウェア化に適したＺバッファ法が知られる。Ｚバッファ
法は各画素に表示すべき面の色・輝度（以下単に輝度と
いう）とその面の奥行きを画素単位に記憶しておき、新
しい面が入力されるたびに記憶している奥行き距離と新
しい面の奥行き距離を比べ新しい奥行き距離の方が小さ
い時のみ奥行き距離を更新し、同時に新しい面の輝度デ
ータを登録するものである。すべての画素の奥行きレジ
スタ（一般にＺバッファと呼ばれる）を設ける場合、非
常に大きなメモリ回路が必要になるという欠点をもつ
が、制御論理が比較的簡単であるという特徴をもつ。

一方スキャンライン法はCRTなどのようにラスタスキャ
ンごとに各画素の輝度データを表示する場合、隣り合う
画素、すぐ次のスキャンラインの画素は現画素と非常に
強い相関関係をもつことに注目した方法で、逐次処理系
に適するが、多くの計算を必要とし制御論理も複雑にな
るという欠点をもつ。

これらを中間的な隠れ面処理として、スキャンライン間
は相関関係を利用し、１ライン内はＺバッファ法を用い
る方法が、例えばエヌ．ガラコーロー他 “スーパーバッファ：アシストリックブイ・エル
・エス・アイグラフィックエンジンフォーリアル
ライムラスターイメージジェネレーション",19
85 チャペルヒルコンフェランスオンベリー
ラージスケールインテグレーション,pp.285−305 に示されている。

第６図（ａ）はこの従来の隠れ面処理装置のシステムブ
ロック図、第６図（ｂ）はその構成要素の詳細図を示す
ものであり、４はＮ画素からなる１スキャンラインの各
画素に対応して存在する演算素子、41はこの画素のスキ
ャンライン上の位置を登録する画素番号レジスタ、44は
この画素位置で一番手前に存在する平面の奥行き座標を
登録する奥行きレジスタ、46はその平面の輝度情報を登
録する輝度レジスタである。

以上のように構成された隠れ面処理装置の動作について
第７図に示した概念図と共に説明する。

第７図のようにＭ×Ｎの２次元スクリーンに対応するX,
Y座標に、奥行き情報すなわちＺ座標を加えた３次元空
間（一般に正規デバイス座標と呼ばれる）内に定義され
た平面60をXY平面に投影してスクリーン上に表示する。
ラスタスキャン型のCRTなどではこの処理を一水平スキ
ャンごとに行なう。このため処理は現スキャンラインで
切断したXZ平面上で処理をする。平面60を現スキャンラ
インで切断した切り口を平面セグメント61という。個々
の平面セグメントは左端点座標（X_L,Z_L），右端点Ｘ座
標X_R,単位画素あたりのＺ座標変位dZ/dX（以下Ｚ′と記
す），左端点での輝度情報I_L,単位画素あたりの輝度変
位dI/dX（以下Ｉ′と記す）をもっている。これらの情
報をもつトークンが、第６図（ａ）のようにアレイ状に
構成され、各画素に対応して存在する演算素子４の左側
から入力される。各演算素子４はまず自分のスキャンラ
イン上の位置IDを登録した画素番号レジスタ41と２つの
比較器42,43を用いて、 XLi≦ID≦XRi ……（１）が成立するかを判断する。もし成立すれば入力トークン
のＺ座標値Ziが奥行きレジスタ44のデータZbよりも小さ
いかどうかを比較器45を用いて判断する。これらのすべ
てを満たせば更新信号UPDTがアクティブになり奥行きレ
ジスタ44、輝度レジスタ46に入力トークン内のデータZi
とIiをそれぞれ格納する。また第１式が成立した場合
（あるいはXLi≦IDだけでも良い）は、Ｚ座標値の大小
にかかわらず、加算器47を用いてＺ座標変位Zi′を加算
し、輝度データIiに対しては加算器48を用いて輝度変位
Ii′を加算し、その他はそのまま右側の演算素子に出力
する。ラッチ48は右側演算素子に１サイクル遅らせてト
ークンを出力するためのものでパイプラインレジスタと
して作用している。

さて、一スキャンライン上のすべての平面セグメントを
トークンという形でアレイの左端の演算素子から入力し
終えると、次に各演算素子内に保存している輝度データ
を外部に読出す過程に入る。このためには平面セグメン
トトークンとは異なるリフレッシュトークンを同じくア
レイの左端から入力する。もちろんリフレッシュトーク
ンを他と区別する情報をトークン内にもたせる。このリ
フレッシュ時の動作を第６図と第８図を用いて説明す
る。リフレッシュトークンＲを入力した演算素子はそれ
を検出し、リフレッシュ検出信号REFをアクティブにす
る。セレクタ50はREF信号がアクティブの時、輝度レジ
スタ46のデータIbを、それ以外は右側演算素子からの輝
度データIREFiを左側演算素子に出力する。またこの直
後に奥行きレジスタ44を最大値に、輝度レジスタ46を背
景色にそれぞれ初期化する。ラッチ51はラッチ49と同様
にパイプラインレジスタとして作用する。第８図に示す
ようにリフレッシュトークンＲがアレイ内を伝播し、輝
度データがアレイ左側に２サイクルごとに出力される。

発明が解決しようとする問題点しかしながら上記のような構成では、各演算素子に必要
なハードウェアが大きすぎてアレイ全体をLSI化するの
が困難であるという問題点を有していた。

本発明はかかる点を鑑み、少ないハードウェアで同様の
効果が得られる隠れ面処理装置を提供することを目的と
する。

問題点を解決するための手段本発明は奥行き距離を保持する奥行レジスタと、輝度デ
ータを保持する輝度レジスタと、平面セグメントの範囲
の内外判定，奥行き距離の変位加算，輝度データの変位
加算，奥行きデータの比較を時分割的に行なう１つの加
算器と、入力された平面セグメントトークンに関する情
報を更新しながら一段のパイプラインレジスタを通して
出力する入出力手段、および輝度レジスタの内容を外部
に出力する輝度データバスを備えた隠れ面処理装置であ
る。

作用本発明は前記した構成により、一定サイクル数内で取扱
える平面セグメント数は少なくなるものの、各演算素子
間のパイプラインによるタイムラグは１サイクルである
ために、平面セグメントトークンがアレイの左端に入力
された後演算素子数だけのサイクル数で右端に到着し、
システム全体の遅延が増大しない。さらにリフレッシュ
時のスループットはむしろ大きくなり、１画素の輝度デ
ータが毎サイクル出力される。

実施例第１図（ａ）は本発明の実施例における隠れ面処理装置
のシステムブロック図、第１図（ｂ）はその構成要素の
詳細図を示すものである。第１図（ａ）において１はＮ
画素からなる１スキャンラインの各画素に対応して存在
する演算素子、10はこの画素位置で一番手前に存在する
平面の奥行き座標を登録する奥行きレジスタ、11はその
平面の輝度情報を登録する輝度レジスタである。

以上のように構成された本実施例の隠れ面処理装置につ
いて、以下その動作を説明する。

まず平面セグメントの右端点情報として座標値のかわり
に継続画素数dXで与えるものとする。すなわち左端点座
標（X_L,Z_L），継続画素数dX,単位画素あたりのＺ座標変
位Ｚ′，左端点での輝度情報I,単位画素あたりの輝度変
位Ｉ′をもつトークンが第１図（ａ）のようなアレイ構
造の構成要素となる演算素子１の左側からＡ入力ポート
Ai,B入力ポートBiに分けて入力される。制御情報CTRLi
にはその平面セグメントの存在する範囲内に入っている
ことを示すINフラグ情報（左端演算素子への入力は０）
がある。

時分割的に各入力ポートに与えられる情報は次のように
まとめられる。

各演算素子の動作を第１図と第２図を用いて説明する。
第１のタイミングT1ではＡ入力ポートAiのデータ（INフ
ラグ＝０の時は平面セグメント左端点までの距離情報
Ｘ）と全１パターン（すなわちマイナス１）、およびキ
ャリー入力信号Ci＝０を加算器12に与え、平面セグメン
ト左端点までの距離情報Ｘを１減算した結果を得る。も
しINフラグ＝０で上記減算結果が負（すなわち加算器12
からキャリー出力信号Co＝０）の時、この平面セグメン
トがこの画素位置で存在範囲に入ったことになる。そこ
で制御回路19は、セレクタ14に対しGETIN信号を発生し
てBiのデータdXをＡポート側に移しラッチ17に入れ、ま
たフラグ制御回路15に対してはGETINOUT信号を発生して
INフラグを１に反転しラッチ16に入れる。

次段演算素子以降では、平面セグメント左端点までの距
離情報Ｘに替わって、平面セグメント右端点までの距離
情報dXを１づつ減算することによって、平面セグメント
の存在範囲を判定する。すなわちINフラグ＝１で上記減
算結果が負の時、平面セグメントが存在範囲の外に出た
ことになるため制御回路19はフラグ制御回路15に対し上
記同様GETINOUT信号を発生し、再びINフラグを０に反転
する。またＡ出力ポートには負になった値（全１パター
ン、符号ナシ整数の場合では最大値）をそのまま出力す
る。それ以外の場合はCTRLiをそのままCTRLoに出力し、
Aoへは加算器出力を出力する。

第２のタイミングT2では、INフラグ＝１ならばＡ入力ポ
ートAi上のＺとＢ入力ポートBi上のＺ′を加算してＡ出
力ポートAoに出力し、そうでなければAiのデータを更新
しないでAoに出力する。

第３のタイミングT3では、Ａ出力ポートAoをT2時とは変
更せずに保持する。そしてINフラグ＝１で、かつＡ入力
ポートAiの上のＺデータと奥行きレジスタ10のデータZb
をやはり加算器12で比較した結果がＺ＜Zbの時、奥行き
レジスタ10,A入力ポート上のＺを格納する。

最後に第４のタイミングT4では、INフラグ＝１でかつ上
記の比較結果がＺ＜Zbの時、輝度レジスタ11にＢ入力ポ
ート上のＩを格納する。またINフラグ＝１ならばＡ入力
ポートAi上のＩとＢ入力ポートBi上のＩ′を加算してＡ
出力ポートAoに出力し、そうでなければAiのデータを更
新しないでAoに出力する。

以上４つのタイミングでＢ出力ポートBoへは全てＢ入力
ポートBiの内容をラッチ18を通してそのまま出力する。

第３図は平面セグメント情報をもつトークンが各演算素
子で処理を受けながら流れていく様子を時系列的に示し
ている。トークンＡは画素番号Ｘ＝１から始まる平面セ
グメントで、演算素子０では１減算して０でらうためＺ
値の更新、Zbとの比較は行なわれない。演算素子１では
さらに１減算されて負になったため、ＸにかわってdXを
Ａ出力ポートに出力し、後の演算素子ではdXに対して減
算が行なわれる。演算素子１はさらにINフラグを１とし
自らもＺ値の更新、Zbとの比較を行なう。後段の演算素
子ではdXが順次１減算され、その経過が負になるまで続
けられる。負になった時はINフラグを０にもどし、残り
の演算素子ではＺ値の更新、Zbとの比較は行われない
（Aoには最大値が出力される）。ここで各演算素子にお
ける各演算は前段の演算素子の結果をうけて次のサイク
ルで処理を開始できるため、パイプラインレジスタは１
段分で良いという特徴を持つ。

なお、上記した第１のタイミングT1の説明で、平面セグ
メントの左右端点を検出する際、左端点までの距離情報
Ｘ、あるいは右端点までの距離情報dXから１減算した結
果が負であるか否かを判定するとしたが、減算結果の全
ビット値０検出による０判定を行っても同様の効果が得
られる。ただし、端点検出までの距離が１画素分短くな
るため、Ｘ、dX値を負判定する場合に比べ１だけ大きい
値を入力するものとする。

第４図（ａ）は第３図と同じ平面セグメント情報をもつ
トークンが各演算素子で処理を受けながらアレイ上を流
れていく様子を示している。

以上の説明でCTRL信号のバスで未使用のT2あるいはT3の
タイミングスロットに、トークンが平面セグメントかリ
フレッシュトークンかを区別する識別子を入れることが
可能である。各演算素子がリフレッシュトークンを受け
取った時の動作を第１図と第４図（ｂ）を用いて説明す
る。

リフッレシュトークンを検出すると演算素子１は輝度レ
ジスタ11内のデータIbを輝度データバスIBUSに出力す
る。リフレッシュトークンは各サイクルごとに隣の演算
素子を伝播するために、輝度データバスIBUSを観測して
いると各画素の表示すべき輝度が毎サイクル順次出力さ
れてくる。もちろんリフレッシュトークンを左端から入
力し終えた後はひきつづいて新しいスキャンライン用の
平面セグメントトークンを入力できる。

なお以上の実施例では更新を必要とする平面セグメント
データはすべてＡ入出力ポートに集めたが、データの入
力順序さえ変えなければ、ＡとＢのポートでデータを交
換してもよい。

以上のように本実施例によれば、１つの加算器を時分割
的に使用し、しかも個々の加算処理を終える度に次段演
算素子でその結果をもとに演算を開始できる特性を利用
して、演算素子あたり１段のパイプライン構造で実現で
きるため、高いスループットを得ることができる。しか
も各演算素子はその画素番号情報を必要としないため、
すべての演算素子を同一のセルで構成することができ
る。

発明の効果以上説明したように、本発明によれば少ないハードウェ
ア量でしかも高速な隠れ面処理をすることができ、その
実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例の隠れ面処理装置のブ
ロック図、第２図は同実施例の各演算素子内で実行され
る処理内容を示すフロー図、第３図は同実施例において
平面セグメントトークンが各演算素子で処理を受けなが
ら流れる様子を示した説明図、第４図は同実施例におい
て平面セグメントトークンおよびリフレッシュトークン
がアレイ上を流れる様子を示した説明図、第５図はスム
ーズシェーディングの原理を示した説明図、第６図は従
来の隠れ面処理装置のブロック図、第７図は本発明およ
び従来の隠れ面処理装置に共有している概念の説明図、
第８図は従来例においてリフレッシュトークンがアレイ
上を流れる様子の説明図である。１……演算素子、10……奥行きレジスタ、11……輝度レ
ジスタ、12……加算器、14……セレクタ、16,17,18……
ラッチ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３次元多面体物体を隠れ面処理を行ないな
がら２次元スクリーン上に表示するグラフィック表示装
置において、スクリーンの１スキャンライン上の各画素
に対応して存在する各演算素子が、一番手前に存在する
平面セグメントの奥行き距離（Zb）を保持する奥行きレ
ジスタと、その平面の輝度データ（Ib）を保持する輝度
レジスタと、加算器と、隣接前段画素に対応する演算素
子から平面セグメント情報［先頭画素位置（Ｘ），継続
画素数（dX），先頭画素に対応する奥行き距離（Ｚ），
単位画素あたりの奥行き距離変位（dZ/dX），先頭画素
に対応する輝度データ（Ｉ），および単位画素あたりの
輝度変位（dI/dX）］をもつトークンを入力する手段
と、隣接次段画素に対応する演算素子へ更新された上記
平面セグメント情報をもつトークンを１段のパイプライ
ンレジスタを通して出力する手段と、上記輝度レジスタ
内のデータ（Ib）を外部に読出す手段を具備し、第１の
タイミングで、上記入力手段から入力された新平面セグ
メントが存在するスキャンライン上の範囲に当演算素子
が含まれているか否かを、上記加算器に先頭画素位置
（Ｘ）または継続画素数（dX）を入力して判定し、もし
この範囲内にあれば第２のタイミングで奥行き距離デー
タ（Ｚ）に変位データ（dZ/dX）を上記加算器で加算し
て次段演算素子に出力し、さらに第３のタイミングで奥
行き距離データ（Ｚ）と前記奥行きレジスタ内の現奥行
き距離データ（Zb）を上記加算器により比較して、Ｚ＜
Zbを判定し、また第４のタイミングで輝度データ（Ｉ）
に変位データ（dI/dX）を上記加算器で加算して次段演
算素子に出力し、上記奥行き距離の判定結果が是の時の
み前記奥行きレジスタと前記輝度レジスタの内容を新平
面セグメントの奥行き距離（Ｚ）と輝度データ（Ｉ）で
それぞれ置換えることを特徴とする隠れ面処理装置。
【請求項２】平面セグメント情報をもつトークンに替わ
ってスキャンライン終了を表わすリフレッシュトークン
を前段演算素子から入力した場合は、輝度レジスタ内の
データ（Ib）を輝度データバスに出力した後、奥行きレ
ジスタを最大値に、輝度レジスタを背景色に初期化し、
さらに上記リフレッシュトークンを次段演算素子に出力
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の隠れ
面処理装置。
【請求項３】輝度レジスタ内のデータ（Ib）を外部に読
出すための手段として輝度データバスを備えることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の隠れ面処理装置。
【請求項４】平面セグメント情報をもつトークンの入力
手段および出力手段がそれぞれ２ポートからなり、第１
の入力ポートには第１のタイミングで先頭画素位置
（Ｘ）が、第2,第３のタイミングでは奥行き距離（Ｚ）
が、第４のタイミングでは輝度データ（Ｉ）がそれぞれ
入力され、一方第２の入力ポートには第1,第２のタイミ
ングでそれぞれ継続画素数（dX），単位画素あたりの奥
行き距離変位（dZ/dX）が、第４のタイミングでは輝度
変位（dI/dX）が与えられ、第１のタイミングで先頭画
素位置（Ｘ）を加算器により１減算して負判定すること
によりこの平面セグメントが当演算素子で存在範囲内に
入ったことを、またそれ以後は継続画素数（dX）を同じ
く上記加算器により１減算して負判定することによりこ
の平面セグメントが存在範囲外に去ったことを判断し、
第1,第２の出力ポートには当演算素子で更新された平面
セグメント情報を第1,第２の入力ポートに対応して出力
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の隠れ
面処理装置。
【請求項５】平面セグメント情報をもつトークンの入力
手段および出力手段がそれぞれ２ポートからなり、第１
の入力ポートには第１のタイミングで先頭画素位置
（Ｘ）が、第2,第３のタイミングでは奥行き距離（Ｚ）
が、第４のタイミングでは輝度データ（Ｉ）がそれぞれ
入力され、一方第２の入力ポートには第1,第２のタイミ
ングでそれぞれ継続画素数（dX），単位画素あたりの奥
行き距離変位（dZ/dX）が、第４のタイミングでは輝度
変位（dI/dX）が与えられ、第１のタイミングで先頭画
素位置（Ｘ）を加算器により１減算してゼロ判定するこ
とによりこの平面セグメントが当演算素子で存在範囲内
に入ったことを、またそれ以後は継続画素数（dX）を同
じく上記加算器により１減算してゼロ判定することによ
りこの平面セグメントが存在範囲外に去ったことを判断
し、第1,第２の出力ポートには当演算素子で更新された
平面セグメント情報を第1,第２の入力ポートに対応して
出力することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
隠れ面処理装置。
【請求項６】平面セグメント情報をもつトークンの入力
手段および出力手段がそれぞれ２ポートからなり、第１
の入力ポートには第１のタイミングで、平面セグメント
の存在範囲に未だ入っていない時には先頭画素位置
（Ｘ）が、また存在範囲に入った後には継続画素数（d
X）が、第2,第３のタイミングでは奥行き距離（Ｚ）
が、第４のタイミングでは輝度データが（Ｉ）がそれぞ
れ入力され、一方第２の入力ポートには第1,第２のタイ
ミングでそれぞれ継続画素数（dX），単位画素あたりの
奥行き距離変位（dZ/dX）が、第４のタイミングでは輝
度変位（dI/dX）が与えられ、第１のタイミングで第１
の入力ポートから入力される先頭画素位置（Ｘ）あるい
は継続画素数（dX）を加算器により１減算して負判定す
ることによりこの平面セグメントが当演算素子で存在範
囲内に入ったか否か、あるいは存在範囲外に去ったか否
かを判断し、範囲内に入った時は第２の入力ポートから
入力された継続画素数（dX）を第１の出力ポートに出力
し、それ以外は常に第１の出力ポートには第１の入力ポ
ートに与えられた上記情報を更新して出力し、第２の出
力ポートには第１の入力ポートに与えられた継続画素数
（dX），単位画素あたりの奥行き距離変位（dZ/dX），
輝度変位（dI/dX）を加工せずにそのまま出力すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の隠れ面処理装
置。
【請求項７】平面セグメント情報をもつトークンの入力
手段および出力手段がそれぞれ２ポートからなり、第１
の入力ポートには第１のタイミングで、平面セグメント
の存在範囲に未だ入っていない時には先頭画素位置
（Ｘ）が、また存在範囲に入った後には継続画素数（d
X）が、第2,第３のタイミングでは奥行き距離（Ｚ）
が、第４のタイミングでは輝度データが（Ｉ）がそれぞ
れ入力され、一方第２の入力ポートには第1,2のタイミ
ングでそれぞれ継続画素数（dX），単位画素あたりの奥
行き距離変位（dZ/dX）が、第４のタイミングでは輝度
変位（dI/dX）が与えられ、第１のタイミングで第１の
入力ポートから入力される先頭画素位置（Ｘ）あるいは
継続画素数（dX）を加算器により１減算してゼロ判定す
ることによりこの平面セグメントが当演算素子で存在範
囲内に入ったか否か、あるいは存在範囲外に去ったか否
かを判断し、範囲内に入った時は第２の入力ポートから
入力された継続画素数（dX）を第１の出力ポートに出力
し、それ以外は常に第１の出力ポートには第１の入力ポ
ートに与えられた上記情報を更新して出力し、第２の出
力ポートには第１の入力ポートに与えられた継続画素数
（dX），単位画素あたりの奥行き距離変位（dZ/dX），
輝度変位（dI/dX）を加工せずにそのまま出力すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の隠れ面処理装
置。
【請求項８】３次元多面体物体を隠れ面処理を行ないな
がら２次元スクリーン上に表示するグラフィック表示装
置において、スクリーンの１スキャンライン上の各画素
に対応して存在する各演算素子が、一番手前に存在する
平面セグメントの奥行き距離（Zb）を保持する奥行きレ
ジスタと、その平面の輝度データ（Ib）を保持する輝度
レジスタと、加算器と、隣接前段画素に対応する演算素
子から平面セグメント情報［先頭画素位置（Ｘ），継続
画素数（dX），先頭画素に対応する奥行き距離（Ｚ），
単位画素あたりの奥行き距離変位（dZ/dX），先頭画素
に対応する輝度データ（Ｉ），および単位画素あたりの
輝度変位（dI/dX）］をもつトークンを入力する手段
と、隣接次段画素に対応する演算素子へ更新された上記
平面セグメント情報をもつトークンを１段のパイプライ
ンレジスタを通して出力する手段と、上記輝度レジスタ
内のデータ（Ib）を外部に読出す手段を具備し、第１の
タイミングで、上記入力手段から入力された新平面セグ
メントが存在するスキャンライン上の範囲に当演算素子
が含まれているか否かを、上記加算器に先頭画素位置
（Ｘ）または継続画素数（dX）を入力して判定し、もし
この範囲内にあれば第２のタイミングで奥行き距離デー
タ（Ｚ）に変位データ（dZ/dX）を上記加算器で加算し
て次段演算素子に出力し、さらに第３のタイミングで奥
行き距離データ（Ｚ）と前記奥行きレジスタ内の現奥行
き距離データ（Zb）を上記加算器により比較して、Ｚ≦
Zbを判定し、また第４のタイミングで輝度データ（Ｉ）
に変位データ（dI/dX）を上記加算器で加算して次段演
算素子に出力し、上記奥行き距離の判定結果が是の時の
み前記奥行きレジスタと前記輝度レジスタの内容を新平
面セグメントの奥行き距離（Ｚ）と輝度データ（Ｉ）で
それぞれ置換えることを特徴とする隠れ面処理装置。
【請求項９】平面セグメント情報をもつトークンに替わ
ってスキャンライン終了を表わすリフレッシュトークン
を前段演算素子から入力した場合は、輝度レジスタ内の
データ（Ib）を輝度データバスに出力した後、奥行きレ
ジスタを最大値に、輝度レジスタを背景色に初期化し、
さらに上記リフレッシュトークンを次段演算素子に出力
することを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の隠れ
面処理装置。
【請求項１０】輝度レジスタ内のデータ（Ib）を外部に
読出すための手段として輝度データバスを備えることを
特徴とする特許請求の範囲第８項記載の隠れ面処理装
置。
【請求項１１】平面セグメント情報をもつトークンの入
力手段および出力手段がそれぞれ２ポートからなり、第
１の入力ポートには第１のタイミングで先頭画素位置
（Ｘ）が、第2,第３のタイミングでは奥行き距離（Ｚ）
が、第４のタイミングでは輝度データ（Ｉ）がそれぞれ
入力され、一方第２の入力ポートには第1,第２のタイミ
ングでそれぞれ継続画素数（dX），単位画素あたりの奥
行き距離変位（dZ/dX）が、第４のタイミングでは輝度
変位（dI/dX）が与えられ、第１のタイミングで先頭画
素位置（Ｘ）を加算器により１減算して負判定すること
によりこの平面セグメントが当演算素子で存在範囲内に
入ったことを、またそれ以後は継続画素数（dX）を同じ
く上記加算器により１減算して負判定することによりこ
の平面セグメントが存在範囲外に去ったことを判断し、
第1,第２の出力ポートには当演算素子で更新された平面
セグメント情報を第1,第２の入力ポートに対応して出力
することを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の隠れ
面処理装置。
【請求項１２】平面セグメント情報をもつトークンの入
力手段および出力手段がそれぞれ２ポートからなり、第
１の入力ポートには第１のタイミングで先頭画素位置
（Ｘ）が、第2,第３のタイミングでは奥行き距離（Ｚ）
が、第４のタイミングでは輝度データ（Ｉ）がそれぞれ
入力され、一方第２の入力ポートには第1,第２のタイミ
ングでそれぞれ継続画素数（dX），単位画素あたりの奥
行き距離変位（dZ/dX）が、第４のタイミングでは輝度
変位（dI/dX）が与えられ、第１のタイミングで先頭画
素位置（Ｘ）を加算器により１減算してゼロ判定するこ
とによりこの平面セグメントが当演算素子で存在範囲内
に入ったことを、またそれ以後は継続画素数（dX）を同
じく上記加算器により１減算してゼロ判定することによ
りこの平面セグメントが存在範囲外に去ったことを判断
し、第1,第２の出力ポートには当演算素子で更新された
平面セグメント情報を第1,第２の入力ポートに対応して
出力することを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の
隠れ面処理装置。
【請求項１３】平面セグメント情報をもつトークンの入
力手段および出力手段がそれぞれ２ポートからなり、第
１の入力ポートには第１のタイミングで、平面セグメン
トの存在範囲に未だ入っていない時には先頭画素位置
（Ｘ）が、また存在範囲に入った後には継続画素数（d
X）が、第2,第３のタイミングでは奥行き距離（Ｚ）
が、第４のタイミングでは輝度データが（Ｉ）がそれぞ
れ入力され、一方第２の入力ポートには第1,第２のタイ
ミングでそれぞれ継続画素数（dX），単位画素あたりの
奥行き距離変位（dZ/dX）が、第４のタイミングでは輝
度変位（dI/dX）が与えられ、第１のタイミングで第１
の入力ポートから入力される先頭画素位置（Ｘ）あるい
は継続画素数（dX）を加算器により１減算して負判定す
ることによりこの平面セグメントが当演算素子で存在範
囲内に入ったか否か、あるいは存在範囲外に去ったか否
かを判断し、範囲内に入った時は第２の入力ポートから
入力された継続画素数（dX）を第１の出力ポートに出力
し、それ以外は常に第１の出力ポートには第１の入力ポ
ートに与えられた上記情報を更新して出力し、第２の出
力ポートには第１の入力ポートに与えられた継続画素数
（dX），単位画素あたりの奥行き距離変位（dZ/dX），
輝度変位（dI/dX）を加工せずにそのまま出力すること
を特徴とする特許請求の範囲第８項記載の隠れ面処理装
置。
【請求項１４】平面セグメント情報をもつトークンの入
力手段および出力手段がそれぞれ２ポートからなり、第
１の入力ポートには第１のタイミングで、平面セグメン
トの存在範囲に未だ入っていない時には先頭画素位置
（Ｘ）が、また存在範囲に入った後には継続画素数（d
X）が、第2,第３のタイミングでは奥行き距離（Ｚ）
が、第４のタイミングでは輝度データが（Ｉ）がそれぞ
れ入力され、一方第２の入力ポートには第1,第２のタイ
ミングでそれぞれ継続画素数（dX），単位画素あたりの
奥行き距離変位（dZ/dX）が、第４のタイミングでは輝
度変位（dI/dX）が与えられ、第１のタイミングで第１
の入力ポートから入力される先頭画素位置（Ｘ）あるい
は継続画素数（dX）を加算器により１減算してゼロ判定
することによりこの平面セグメントが当演算素子で存在
範囲内に入ったか否か、あるいは存在範囲外に去ったか
否かを判断し、範囲内に入った時は第２の入力ポートか
ら入力された継続画素数（dX）を第１の出力ポートに出
力し、それ以外は常に第１の出力ポートには第１の入力
ポートに与えられた上記情報を更新して出力し、第２の
出力ポートには第１の入力ポートに与えられた継続画素
数（dX），単位画素あたりの奥行き距離変位（dZ/d
X），輝度変位（dI/dX）を加工せずにそのまま出力する
ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の隠れ面処
理装置。