JPH07282273A

JPH07282273A - 画像生成方法及び装置

Info

Publication number: JPH07282273A
Application number: JP6093739A
Authority: JP
Inventors: Teiji Yutaka; 禎治豊; Masakazu Suzuoki; 雅一鈴置; Makoto Furuhashi; 真古橋; Masayoshi Tanaka; 正善田中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-04-07
Filing date: 1994-04-07
Publication date: 1995-10-27
Anticipated expiration: 2019-02-03
Also published as: JP3492761B2; CN1117627A; EP0676722A3; KR950033962A; KR100346536B1; EP0676722A2; AU689542B2; CN1138234C; US5664163A; CA2146309A1; AU1631195A

Abstract

(57)【要約】【目的】描画命令のみでなく制御命令も、ＤＭＡ転送
できるようにすることと、命令のデータ長が固定でなく
てもＤＭＡ転送することができる。【構成】ＣＰＵ４２で生成した描画命令及び制御命令
を描画装置部６１に転送し、この描画装置部６１で、描
画命令及び制御命令にしたがって描画を順次実行して画
像を生成する方法である。描画命令及び制御命令を、ヘ
ッダ部と命令データ部とからなり、ヘッダ部にどのよう
な命令であるかを識別するための命令識別コードを備え
るデータ構造により構成する。描画及び制御の手順にし
たがって描画命令及び制御命令が順次に並ぶ描画命令列
を形成する。この描画命令列を、転送手段４５により描
画装置部６１にＤＭＡ転送する。描画装置部６１は、描
画命令列の順序で、描画及び制御を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、圧縮されて伝送され
た画像データやコンピュータグラフィックスでの描画デ
ータにより、画像を生成する画像生成方法及び装置に関
する。特に、ビデオゲーム機やグラフィックコンピュー
タなど、コンピュータグラフィックスを応用した機器
で、限られたハードウエア資源の中で、高い可視化（ビ
ジュアライゼーション）性能が要求される場合に好適な
ものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータグラフィックスにおいて、
通常、３Ｄ（３ディメンション＝３次元）グラフィック
スシステムと呼ばれるものは、現実感のある物体（描画
対象の物体をオブジェクトと称する）を描画するに際し
て、まず、オブジェクトの表面を複数のポリゴン（描画
装置が扱う図形の最小単位（三角形や四角形）をポリゴ
ンという）に分解し、各ポリゴンを、モニター表示画面
に対応したフレームメモリ（ビデオＲＡＭ）に、順に、
描画することで、立体的に見える画像を再構成する。

【０００３】通常のこの種の画像生成装置では、処理を
高速に行わせるために、ＣＰＵとフレームメモリの間に
専用の描画装置を設ける。ＣＰＵは、画像を生成する際
に、直接フレームメモリをアクセスするのではなく、三
角形や四角形の基本的な図形（ポリゴン）を描画する命
令（以下、描画命令と略称する）を生成して描画装置に
送る。描画装置は、送られた描画命令を解釈して、フレ
ームメモリに図形を描画する。

【０００４】図１９に描画方法の具体例を示す。すなわ
ち、図１９Ａに示すような頂点Ａ〜Ｇの直方体のオブジ
ェクトを表示する場合、まず、図１９Ｂに示すようにオ
ブジェクトを３つの四角形のポリゴンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ
に分解する。

【０００５】そして、ＣＰＵは、図２０に示すように、
各ポリゴンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃに対応する描画命令ＩＰ
ａ、ＩＰｂ、ＩＰｃを作成する。描画命令ＩＰａ、ＩＰ
ｂ、ＩＰｃのそれぞれは、各ポリゴンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ
の表示画面上の表示位置を決めるための、各ポリゴンＰ
ａ、Ｐｂ、Ｐｃの頂点座標（Ａｘ，Ａｙ）〜（Ｄｘ，Ｄ
ｙ）、（Ｃｘ，Ｃｙ）〜（Ｆｘ，Ｆｙ）、（Ｂｘ，Ｂ
ｙ）〜（Ｇｘ，Ｇｙ）と、このポリゴンＰａ、Ｐｂ、Ｐ
ｃの中の色などの情報ＯＤからなる。

【０００６】描画装置は、この描画命令に基づいてフレ
ームメモリにオブジェクトを描画する。フレームメモリ
の描画データをアナログ信号に変換してモニター表示装
置に供給すれば、オブジェクトが描画命令で指定された
表示位置に表示される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、描画装置に
描画命令を転送する一般的な方法としては、高速に転送
するためにＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）が用い
られる。

【０００８】しかしながら、従来のこの種の画像生成装
置においては、ＤＭＡ転送されていたのは描画命令やイ
メージデータなどのフレームメモリに蓄えられるタイプ
のデータのみであり、例えば描画前に必要となる画面ク
リアや解像度の変更などの制御命令は、ＤＭＡでは転送
できず、描画命令とは独立に転送していた。このため、
描画装置は、描画命令と、制御命令とで別個独立の受信
部を備える必要があった。

【０００９】また、描画命令と制御命令とが、別々に転
送されることから、処理が複雑化してしまっていた。例
えば、あるオブジェクトを描画後に、解像度を変更する
場合には、従来の方式では、オブジェクトの描画を常に
監視して、描画の終了を待ち、前のオブジェクトの描画
が終了したことを検知すると、描画命令のＤＭＡ転送を
停止させ、解像度を変更し、その後、ＤＭＡ転送を開始
させて、描画命令を転送させるようにするという複雑な
処理をしなければならなかった。

【００１０】また、この種のＤＭＡ転送を行う場合に
は、転送装置であるＤＭＡコントローラと、描画装置の
構造を簡単にするためは、ＤＭＡ転送する描画命令など
のデータは、固定長のパケット（転送単位）とすること
が考えられる。その場合に、パケット長は、描画命令な
どのＤＭＡ転送されるデータの最大長以上の長さとしな
ければならないが、パケット長よりも短い描画命令の頻
度が高い場合には、無駄な転送が多くなってしまう。

【００１１】例えばＤＭＡ転送される命令データが、図
２１Ａ，Ｂ，Ｃの命令１、命令２、命令３のように、斜
線を付して示したような種々のデータ長を有する場合に
は、同図に示すように、パケット長は、そのデータ長の
最大長に合わせられる。そして、データ長がパケット長
よりも短い場合には、空いた部分を無効コードＮＯＰな
どで埋めることになる。この場合の転送及び描画処理時
間は、図２２のようになり、無効コードＮＯＰの分の転
送時間分だけ、無駄時間となる。

【００１２】この発明は、以上の点にかんがみ、描画命
令のみでなく制御命令も、一緒に転送できるようにする
ことを第１の目的とする。また、この発明は、データの
データ長が固定でなくてもＤＭＡ転送することができる
ようにすることを第２の目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明の画像生成方法は、ＣＰＵで生成し
た描画命令及び制御命令を描画装置部に転送し、この描
画装置部で、前記描画命令及び前記制御命令にしたがっ
て描画を順次実行して画像を生成する方法において、前
記描画命令及び前記制御命令を、ヘッダ部と命令データ
部とからなり、ヘッダ部にどのような命令であるかを識
別するための命令識別コードを備えるデータ構造により
構成すると共に、描画及び制御の手順にしたがって前記
描画命令及び制御命令が順次に並ぶ描画命令列を形成
し、この描画命令列を、前記ＣＰＵの介在なしに、前記
描画装置部に転送するようにしたことを特徴とする。

【００１４】請求項１の発明の方法を適用した、請求項
２の発明による画像生成装置は、後述の実施例の参照符
号を対応させると、描画命令及び制御命令が格納される
メモリ４３と、前記描画命令及び前記制御命令を、ヘッ
ダ部と命令データ部とからなり、ヘッダ部にどのような
命令であるかを識別するための命令識別コードを備える
データ構造により生成すると共に、描画及び制御の手順
にしたがって前記描画命令及び前記制御命令が順次に並
ぶ描画命令列を前記メモリ上において生成するＣＰＵ４
２と、前記描画命令及び前記制御命令にしたがってフレ
ームメモリ６３上において描画を実行する描画装置部６
１と、前記メモリ４３から前記描画命令列を読み出し
て、前記ＣＰＵの介在なしに、前記描画装置部に転送す
る転送手段４５とを備えることを特徴とする。

【００１５】請求項３の発明においては、請求項２の画
像生成装置において、ＣＰＵ４２、メインメモリ４３及
び描画装置部６１はシステムバス４１に対して接続し、
前記転送手段は、ＣＰＵ４２及び他の装置がシステムバ
ス４１を開放している間隙をぬって、ＣＰＵ４２の介在
なしに、メインメモリ４３から描画命令列を描画装置部
６１に転送するようにする手段４５である。

【００１６】前記のこの発明の画像生成装置に、操作入
力手段を設け、この操作入力手段での操作入力に応じて
ＣＰＵが前記描画命令列を生成するようにして、ゲーム
機の構成とすることができる。

【００１７】描画命令及び制御命令のヘッダ部の一部に
次に実行すべき描画命令の、メモリ４３上のアドレスを
設定して、このアドレスをＣＰＵが描画命令列の並びに
応じて設定する構成とするとよい。

【００１８】また、請求項８の発明においては、描画命
令を、ヘッダ部と命令データ部とからなり、ヘッダ部に
どのような命令であるかを識別するための命令識別コー
ドを備えると共に、前記描画命令全体のデータ長が任意
長としたデータ構造により構成し、前記命令識別コード
によりデータ長を判別し、前記描画装置部に対して前記
描画命令を、前記データ長に応じた転送量で転送する。

【００１９】描画命令のみでなく、制御命令も同様のデ
ータ構造として描画命令と混在して描画装置部に転送し
てもよい。

【００２０】

【作用】上記の構成の請求項１及び請求項２の発明にお
いては、描画命令と制御命令とは同じデータ構造の命令
とされて、描画装置部に転送される。そして、描画及び
制御順序にしたがって、描画命令と制御命令とが並べら
れた描画命令列として描画装置部に転送される。描画装
置部では、この描画命令列の描画命令と制御命令とをそ
の並び順に、順次、実行することにより、描画及び制御
が行われる。この場合、従来のように、制御命令を描画
命令とは別個に受け取る場合のように、描画状態を監視
しながら制御や転送を行う必要はなく、命令を単に、受
け付けた順次に実行するのみでよくなる。

【００２１】請求項３の発明においては、メインメモリ
４３の描画命令列が、ＣＰＵ４２の介在なしに、描画装
置部６１に転送される。したがって、ＣＰＵ４２が、描
画命令の生成を、例えばコントロールパッド７１などの
操作入力手段の入力操作に応じて行いながら、システム
バス４１の空きを利用して、転送手段４５が描画命令列
を描画装置部６１に高速転送することができ、リアルタ
イム性の高い画像生成を行うことができる。

【００２２】請求項８の発明においては、命令識別コー
ドにより描画命令がどのような命令であって、全体のデ
ータ長がどれくらいかが判別される。そして、描画命令
の転送時には、判別されたデータ長の描画命令データの
みが転送される。制御命令についても同様にして、任意
のデータ長であっても、その長さの命令データのみが描
画装置部に転送される。描画装置部は、例えば転送手段
からの指示により転送終了を知り、任意のデータ長の命
令を、順次に取り込んで、実行する。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら説明する。図１は、この発明の一実施例の画
像生成装置の構成例を示すもので、この例は３Ｄグラフ
ィック機能と、動画再生機能とを備えるゲーム機の実施
例である。

【００２４】図１において、４１はシステムバス（メイ
ンバス）である。このシステムバス４１には、ＣＰＵ４
２、メインメモリ４３、ソーティングコントローラ４５
が接続されている。

【００２５】システムバス４１には、また、画像伸長装
置部５１が、入力用のＦＩＦＯ（ＦｉｒｓｔＩｎＦ
ｉｒｓｔＯｕｔ）バッファメモリ（以下、ＦＩＦＯバ
ッファメモリをＦＩＦＯバッファと略称する）５４及び
出力用のＦＩＦＯバッファ５５を介して接続されてい
る。また、ＣＤ−ＲＯＭデコーダ５２がＦＩＦＯバッフ
ァ５６を介して、描画装置部６１がＦＩＦＯバッファ６
２を介して、それぞれシステムバス４１に接続されてい
る。

【００２６】また、７１は操作入力手段としてのコント
ロールパッドで、インターフェース７２を介してシステ
ムバス４１に接続されている。さらに、システムバス４
１には、ゲーム機としての立ち上げを行うためのプログ
ラムが格納されているブートＲＯＭ７３が接続されてい
る。

【００２７】ＣＤ−ＲＯＭデコーダ５２は、ＣＤ−ＲＯ
Ｍドライバ５３に接続されており、ＣＤ−ＲＯＭドライ
バ５３に装着されたＣＤ−ＲＯＭディスクに記録されて
いるアプリケーションプログラム（例えばゲームのプロ
グラム）やデータをデコードする。ＣＤ−ＲＯＭディス
クには、例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）により画像
圧縮された動画や静止画の画像データや、ポリゴンを修
飾するためのテクスチャー画像の画像データが記録され
ている。ＣＤ−ＲＯＭディスクのアプリケーションプロ
グラムには、ポリゴン描画命令が含まれている。ＦＩＦ
Ｏバッファ５６は、ＣＤ−ＲＯＭディスクの記録データ
の１セクタ分の容量を有する。

【００２８】ＣＰＵ４２は、システム全体の管理を行な
う。また、このＣＰＵ４２は、物体を多数のポリゴンの
集まりとして描画する場合の処理の一部を行う。すなわ
ち、ＣＰＵ４２は、後述もするように、描画命令を生成
すると共に、制御命令をメインメモリ４３上に生成す
る。そして、後述するようにして、これら描画命令と制
御命令との混在したものである描画命令例をメインメモ
リ４３上において作成する。

【００２９】また、このＣＰＵ４２は、キャッシュメモ
リ４６を有し、ＣＰＵインストラクションの一部は、シ
ステムバス４１からフェッチすることなく実行できる。
さらに、ＣＰＵ４２には、描画命令や制御命令を作成す
る際にポリゴンについての座標変換演算や制御のための
座標値の演算を行なうための座標演算装置部４４が、Ｃ
ＰＵ内部コプロセッサとして設けられている。座標演算
装置部４４は、３次元座標変換及び３次元から表示画面
上の２次元への変換の演算を行なう。

【００３０】このように、ＣＰＵ４２は、内部に命令キ
ャッシュ４６と座標演算装置部４４を有しているため、
その処理をシステムバス４１を使用しなくても、ある程
度行うことができるため、システムバス４１を開放しや
すい。

【００３１】画像伸長装置部５１は、ＣＤ−ＲＯＭディ
スクから再生された圧縮画像データの伸長処理を行なう
もので、ハフマン符号のデコーダと、逆量子化回路と、
逆離散コサイン変換回路のハードウエアを備える。ハフ
マン符号のデコーダの部分は、ＣＰＵ４２がソフトウエ
アとしてその処理を行うようにしてもよい。

【００３２】この例の場合、画像伸長装置部５１は、１
枚（１フレーム）の画像を、後述の図１６に示すよう
に、例えば１６×１６ピクセル（画素）程度の小領域
（これを以下マクロブロックと称する）に分割して、こ
のマクロブロック単位で画像伸長デコードを行う。そし
て、このマクロブロック単位でメインメモリ４３との間
でデータ転送が行われる。したがって、ＦＩＦＯバッフ
ァ５４及び５５は、マクロブロック分の容量を備えるも
のとされている。

【００３３】描画装置部６１には、ローカルバス１１を
介してフレームメモリ６３が接続されている。描画装置
部６１は、ＦＩＦＯバッファ６２を介してメインメモリ
４３から転送されてくる描画命令列に含まれる描画命令
及び制御命令を実行して、その結果をフレームメモリ６
３に書き込む。ＦＩＦＯバッファ６２は、１命令分のメ
モリ容量を有する。

【００３４】描画装置部６１は、また、コントロールポ
ート６６を介してＣＰＵ４２からの直接的な制御命令を
受け取る。このコントロールポート６６からの制御命令
は、ＦＩＦＯバッファ６２からの命令の受信に関わりな
く、優先的に受け付けられる。したがって、描画装置部
６１での制御動作は、このコントロールポート６６から
の制御命令によるものが優先されて、割り込んで処理が
行われることになる。この場合の制御動作の例として
は、リアルタイム処理のときに、表示が間にあわなくな
ったとき、描画動作の途中でもＣＰＵ４２から描画のリ
セットの制御命令を発生させ、描画が途中であっても、
その途中の描画画像を強制的に表示する場合等がある。

【００３５】フレームメモリ６３は、描画画像を記憶す
る画像メモリ領域と、テクスチャー画像を記憶するテク
スチャーメモリ領域と、カラールックアップテーブル
（色変換テーブルＣＬＵＴ）が格納されるテーブルメモ
リ領域とを備える。

【００３６】図２は、フレームメモリ６３のメモリ空間
を示すものである。フレームメモリ６３は、カラムとロ
ウの２次元アドレスでアドレシングされる。この２次元
アドレス空間のうち、領域ＡＴがテクスチャーメモリ領
域とされる。このテクスチャー領域ＡＴには、複数種類
のテクスチャーパターンを配置することができる。ＡＣ
は色変換テーブルＣＬＵＴのテーブルメモリ領域であ
る。

【００３７】後述するように、色変換テーブルＣＬＵＴ
のデータは、ＣＤ−ＲＯＭディスクからＣＤ−ＲＯＭデ
コーダ５２を通じて、ソーティングコントローラ４５に
より、フレームメモリ６３に転送される。ＣＤ−ＲＯＭ
のテクスチャー画像のデータは、画像伸長装置部５１に
よりデータ伸長され、メインメモリ４３を介してフレー
ムメモリ６３に転送される。

【００３８】また、図２において、ＡＤは画像メモリ領
域であり、描画するエリアと、表示するエリアの２面分
のフレームバッファ領域を備えている。この例では、現
在表示用として用いているフレームバッファ領域を表示
バッファ、描画を行っているフレームバッファ領域を描
画バッファと呼ぶこととする。この場合、一方を描画バ
ッファとして描画を行っている間は、他方は表示バッフ
ァとして用い、描画が終了したら、両バッファを互いに
切り換える。この描画バッファと表示バッファの切り換
えは、描画終了時に、垂直同期に合わせて行う。

【００３９】フレームメモリ６３の表示バッファから読
み出された画像データは、Ｄ／Ａコンバータ６４を介し
て画像モニター装置６５に出力され、その画面に表示さ
れる。

【００４０】ソーティングコントローラ４５は、いわゆ
るＤＭＡコントローラと同様の機能を備え、メインメモ
リ４３と画像伸長装置部５１との間での画像データの転
送を行ったり、メインメモリ４３から描画装置部６１に
描画命令列を転送したりするもので、転送手段を構成し
ている。このソーティングコントローラ４５は、ＣＰＵ
４２やコントロールパッド７１などの他の装置がシステ
ムバス４１を開放している間隙をぬって、ＣＰＵ４２の
介在なしに前記の転送処理を行う。この場合、ＣＰＵ４
２がシステムバス４１の開放をソーティングコントロー
ラ４５に知らせるようにすることもできるし、ソーティ
ングコントローラ４５が強制的にＣＰＵ４２にバスの開
放を要求するようにすることもできる。

【００４１】メインメモリ４３は、動画や静止画の画像
データに対しては、圧縮された画像データのメモリ領域
と、伸長デコード処理された伸長画像データのメモリ領
域とを備えている。また、メインメモリ４３は、描画命
令列などのグラフィックスデータのメモリ領域（これを
以下パケットバッファという）を備える。

【００４２】このパケットバッファは、ＣＰＵ４２によ
る描画命令列の設定と、描画命令列の描画装置部への転
送とに使用され、ＣＰＵ４２と、描画装置部６１とが共
有することになる。ＣＰＵ４２と、描画装置部６１とで
処理を並列に動作するようにするため、この例では、描
画命令列の設定用のパケットバッファ（以下、これを設
定パケットバッファという）と、転送用のパケットバッ
ファ（以下、これを実行パケットバッファという）との
２つのパケットバッファが用意されており、一方を設定
パケットバッファとしているときには、他方は実行パケ
ットバッファとして使用し、実行パケットバッファで実
行が終了したら、２つのパケットバッファの機能を交換
するようにしている。

【００４３】この装置の処理の詳細について以下に項を
分けてさらに説明する。

【００４４】［ＣＤ−ＲＯＭディスクからのデータの取
り込み］図１の例の装置（ゲーム機）に電源が投入さ
れ、ＣＤ−ＲＯＭディスクが装填されると、ブートＲＯ
Ｍ７３のゲームを実行するためのいわゆる初期化処理を
するためのプログラムがＣＰＵ４２により実行される。
そして、ＣＤ−ＲＯＭディスクの記録データが取り込ま
れる。このとき、ＣＤ−ＲＯＭディスクの各セクタのユ
ーザーデータ中の識別用情報ＩＤに基づいて各ユーザー
データのデコード処理がなされ、データのチェックが行
われる。このチェック結果により、ＣＰＵ４２は、各Ｉ
Ｄで示される内容の再生データに応じた処理を実行す
る。

【００４５】すなわち、ＣＤ−ＲＯＭディスクから、圧
縮画像データ、描画命令及びＣＰＵ４２が実行するプロ
グラムが、ＣＤ−ＲＯＭドライバ５３、ＣＤ−ＲＯＭデ
コーダ５２を介して読み出され、ソーティングコントロ
ーラ４５によってメインメモリ４３にロードされる。そ
して、ロードされたデータのうち、色変換テーブルの情
報は、フレームメモリ６３の領域ＣＬＵＴに転送され
る。

【００４６】［圧縮画像データの伸長及び転送］メイン
メモリ４３の入力データのうち、圧縮画像データは、Ｃ
ＰＵ４２がハフマン符号のデコード処理を行った後、再
びＣＰＵ４２によりメインメモリ４３に書き込まれる。
そして、ソーティングコントローラ４５は、このハフマ
ン符号のデコード処理後の画像データをメインメモリ４
３からＦＩＦＯバッファ５４を介して画像伸長装置部５
１に転送する。画像伸長装置部５１は、逆量子化の処理
と、逆ＤＣＴの処理を行って画像データの伸長デコード
処理を行う。

【００４７】伸長された画像データは、ソーティングコ
ントローラ４５が、ＦＩＦＯバッファ５５を介してメイ
ンメモリ４３に転送する。この場合、画像伸長装置部５
１は、前述したように、マクロブロック単位で画像デー
タの伸長処理を行う。このため、メインメモリ４３から
は前記マクロブロック単位の圧縮データが入力用ＦＩＦ
Ｏバッファ５４に、ソーティングコントローラ４５によ
り転送される。そして、画像伸長装置部５１は、１マク
ロブロックの伸長デコード処理が終了すると、その結果
の伸長画像データを出力用ＦＩＦＯバッファ５５に入れ
ると共に、入力用ＦＩＦＯバッファ５４から次のマクロ
ブロックの圧縮データを取り出して、伸長デコード処理
を行う。

【００４８】ソーティングコントローラ４５は、システ
ムバス４１が開放されていて、かつ、画像伸長装置部５
１の出力用ＦＩＦＯバッファ５５が空でなければ、１マ
クロブロックの伸長画像データをメインメモリ４３に転
送し、次の１マクロブロックの圧縮画像データをメイン
メモリ４３から画像伸長装置部５１の入力用ＦＩＦＯバ
ッファ５４に転送する。

【００４９】ＣＰＵ４２は、伸長された画像データのマ
クロブロックが一定量、メインメモリ４３に蓄積された
時点で、当該伸長データを描画装置部６１を介してフレ
ームメモリ６３に転送する。この際に、伸長画像データ
がフレームメモリ６３の画像メモリ領域ＡＤに転送され
れば、そのまま背景動画像として画像モニター装置６５
で表示されることになる。また、フレームメモリ６３の
テクスチャーメモリ領域ＡＴに転送される場合もある。
このテクスチャーメモリ領域ＡＴの画像データは、テク
スチャー画像として、ポリゴンの修飾に使用される。

【００５０】［描画命令列についての処理と転送］物体
の面を構成するポリゴンは、３次元的な奥行きの情報で
あるＺデータに従って奥行き方向の深い位置にあるポリ
ゴンから順に描画することにより、２次元画像表示面に
立体的に画像を表示することができる。ＣＰＵ４２は、
このように奥行き方向の深い位置にあるポリゴンから順
に、描画装置部６１で描画が行われるようにするための
描画命令の列をメインメモリ４３上に作成する。

【００５１】ところで、コンピュータグラフィックスで
は、Ｚデータを各ピクセル（画素）毎にメモリに記憶し
ておいてポリゴンの表示優先順位を決定するようにす
る、いわゆるＺバッファ法を用いている。しかし、この
Ｚバッファ法では、Ｚデータを記憶するために大容量メ
モリを使用しなければならない。

【００５２】そこで、この例では、奥行きの深い方から
順次に描画を実行して、順次、上書きするようにするこ
とにより、２次元画像表示面に立体的に画像を表示する
ようにする。このためには、メインメモリ４３から、描
画順序にしたがった描画命令を、順次に描画装置部６１
に転送する必要がある。

【００５３】従来のＤＭＡコントローラによりメインメ
モリ４３から描画装置部６１にＤＭＡ転送する場合に
は、描画命令を実行順にメインメモリ４３上で並べ変え
る処理、つまり、描画命令の格納アドレス位置を変更す
る処理を行わなければならない。しかし、それでは、並
べ換えの処理のために時間がかかり、リアルタイム処理
が困難になる。

【００５４】そこで、この例では、描画命令を次のよう
なデータ構造にして、描画命令のメインメモリ４３上で
のアドレス位置を変更することなく、ポリゴン描画の表
示優先順位を決定する処理をＣＰＵ４２ができるように
している。

【００５５】また、描画に際しては、通常、所定の制御
命令が描画命令の実行に先立ち実行される。例えば、描
画に先立ち、フレームメモリ６３の画像データを消去す
るためのクリア命令や、水平方向及び垂直方向の画素数
による解像度変更命令や、描画画像をどの位置から始め
るかを原点位置からのオフセットとして制御するオフセ
ット変更命令などの制御命令がある。

【００５６】この例では、この制御命令も、描画命令と
同じデータ構造として、所定の描画の前に制御命令を挿
入して、描画命令列として描画命令と一緒に転送するよ
うにしている。描画装置部６１は、この描画命令列の順
にしたがって制御及び描画を行うことにより、所期の描
画を行うことができる。

【００５７】図３は、この例の命令のデータ構造の一例
の概略を示すものである。すなわち、このデータ構造
は、ヘッダ部と、命令データ部とからなる。

【００５８】ヘッダ部は、タグＴＧとコマンド識別コー
ドＣＯＤＥとからなる。タグＴＧには、次の描画命令あ
るいは制御命令が格納されているメインメモリ４３上の
アドレスが書き込まれる。コマンド識別コードＣＯＤＥ
は、その命令がどのような命令であるかを示す識別デー
タＩＤＰを備えると共に、必要に応じてその命令にとっ
て必要な他の情報を含む。

【００５９】命令データ部には、座標値やその他のパラ
メータが書き込まれる。この命令データ部のパラメータ
は、命令ごとに定まっている。この命令データ部は、命
令ごとにデータ長が異なるが、命令ごとパラメータは定
まっているので、データ長は、命令ごとには定まったも
のとなっている。

【００６０】図４Ａにポリゴン描画命令の例を示す。こ
のポリゴン描画命令の場合、コマンド識別コードＣＯＤ
Ｅの識別データＩＤＰは、それを示す内容となってお
り、また、そのポリゴンの中を１色でマッピングする場
合には、コードＣＯＤＥに、必要な他の情報として、マ
ッピングする３原色の色データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を含んで
いる。そして、図４Ａは、四角形ポリゴンの描画命令の
場合で、命令データとして、４点の座標（Ｘ０，Ｙ
０），（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ
３）が記述されている。

【００６１】図４Ｂは、クリア制御命令の例を示す。こ
のクリア制御命令の場合、コマンド識別コードＣＯＤＥ
の識別データＩＤＰは、それを示す内容となっており、
また、制御命令データとしてクリアする矩形領域の左上
の座標（Ｘｓ，Ｙｓ）と、右下の座標（Ｘｅ，Ｙｅ）と
が記述される。

【００６２】図４Ｃは、オフセット制御命令の例であ
り、コマンド識別コードＣＯＤＥの識別データＩＤＰ
は、それを示す内容となっている。このオフセット制御
命令は、例えば矩形画像Ｖａ描画して画面上に表示する
に際し、図５に示すように、画面の原点座標（ｘｏ，ｙ
ｏ）に対する矩形画像Ｖａの左上隅の座標（Ｘｒ，Ｙ
ｒ）をオフセット値として与えることにより、前記矩形
画像Ｖａの表示位置を制御する制御命令である。このオ
フセット制御命令によれば、矩形画像Ｖａの４隅の位置
座標を指定しなくても表示位置を制御することができ
る。これは、例えば図５に示すように、矩形画像Ｖａを
画面位置ＰＳ１から画面位置ＰＳ２に変更する場合など
に使用すると、便利である。

【００６３】図４Ｄは、解像度制御命令の例であり、コ
マンド識別コードＣＯＤＥの識別データＩＤＰは、それ
を示す内容となっている。そして、命令データとして、
水平方向の画素数と垂直方向の画素数が指定される。図
示の例では、水平方向の画素数は３２０、垂直方向の画
素数（ライン数）は２４０を指定している。

【００６４】以上のことからも分かるように、制御命令
及び描画命令は、命令データの長さが異なり、場合によ
っては、命令識別コードＣＯＤＥの部分のデータ長も変
わり、全体としての命令のデータ長は固定でない。しか
し、各個々の命令は、定まったデータ長を有している。
このため、命令識別データＣＯＤＥの識別データＩＤＰ
から、命令が何であるかを判別すれば、その命令の全体
のデータ長は、判別できる。そこで、この例では、転送
単位であるパケットのパケット長は、一定ではなく、命
令ごとのデータ長に応じた任意長として転送を行うよう
にする。

【００６５】ＣＰＵ４２は、コントロールパッド７１か
らのユーザーの操作入力に基づいて、物体や視点の動き
を計算し、メインメモリ４３上に描画命令や制御命令を
作成する。ついで、Ｚデータによって、描画命令及び制
御命令のタグＴＧを、描画順序及び制御順序の通りに書
き換えて、メインメモリ４３上において、描画命令列を
生成するようにする。つまり、制御命令を、制御対象と
なる描画のための描画命令の列の前の位置に挿入するよ
うにタグＴＧのアドレス値を設定し、また、描画命令
は、描画順序にしたがったものとなるようにタグＴＧの
アドレス値を書き換える。このとき、メインメモリ４３
上の各命令のアドレスは、変更されずに、タグのみが書
き換わる。

【００６６】例えば、フレームメモリの描画バッファの
クリアをした後、オブジェクトＡの描画を行い、その
後、解像度を変更して別のオブジェクトＢを描画するよ
うな描画命令列の場合、図６に示すように、クリア制御
命令が最初になるように、スタートのアドレスが設定さ
れ、次に、クリア制御命令のタグＴＧは、オブジェクト
Ａの最初の描画命令のメインメモリ４３のアドレスを指
定するように、そのタグＴＧが設定される。そして、オ
ブジェクトＡの描画命令がその描画順序に従うようにオ
ブジェクトＡの描画命令のそれぞれのタグＴＧが設定さ
れる。

【００６７】そして、オブジェクトＡの最後の描画命令
の次には、解像度変更の制御命令のメインメモリ４３の
アドレスが指定されるようにそのタグＴＧが設定され、
続いて、解像度変更制御命令のタグＴＧは、オブジェク
トＢの最初の描画命令のメインメモリ４３のアドレスを
指定するように設定される。

【００６８】この描画命令列が完成すると、ソーティン
グコントローラ４５は、図７に示すように、各制御命令
及び描画命令ＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３，…，ＩＰｎを、
そのタグＴＧ１，ＴＧ２，ＴＧ３，…，ＴＧｎに従って
順番にたどって、１命令毎に、メインメモリ４３から描
画装置部６１に転送する。このため、ＦＩＦＯバッファ
６２は、１命令分の容量を備えていればよい。

【００６９】描画装置部６１では、送られてきたデータ
が、既にソーティングされた状態にあるので、Ｚバッフ
ァ法のように並べ変える必要はなく、命令ＩＰ１，ＩＰ
２，ＩＰ３，…，ＩＰｎを、順次実行してフレームメモ
リ６３の描画領域ＡＤに結果を格納する。

【００７０】図８は、描画命令列をメインメモリ４３か
ら描画装置部６１へ転送する制御を説明するためのブロ
ック図、図９は、図８の主要なタイミング信号を示す図
である。

【００７１】図８に示すように、描画装置部６１から
は、ＦＩＦＯバッファ６２が空になると転送リクエスト
ＤＲＥＱ（図９Ａ）が発生する。ソーティングコントロ
ーラ４５は、この転送リクエストＤＲＥＱを受けて、Ｃ
ＰＵ４２がシステムバス４１を開放しているタイミング
において、描画命令列の次の命令を転送する。

【００７２】ソーティングコントローラ４５は、この転
送に先立ち、メインメモリ４３からの転送すべき命令に
ついて、識別データＩＤＰから当該命令のデータ長を判
別する。そして、その判別結果から描画装置部６１に対
して転送データ長に応じた時間の間、例えばハイレベル
になる信号ＤＡＣＫ（図９Ｂ）を形成して、これを描画
装置部６１に送る。同時に、転送クロックＷＲ（図９
Ｃ）を描画装置部６１に送り、この転送クロックＷＲに
同期して、転送データＤＡＴＡ（図９Ｄ）を描画装置部
６１のＦＩＦＯバッファ６２に転送する。

【００７３】描画装置部６１は、信号ＤＡＣＫがハイレ
ベルになっている間は、ソーティングコントローラ４５
から転送データ、つまり１つの描画命令あるいは制御命
令が転送中であると認識する。したがって、転送される
描画命令あるいは制御命令が任意のデータ長を有してい
ても、信号ＤＡＣＫからその命令のデータ長を認識し
て、命令の転送が終了した後に、即座に描画あるいは制
御の実行に移行することができる。

【００７４】すなわち、描画装置部６１は、信号ＤＡＣ
Ｋがローレベルに下がると、ＦＩＦＯバッファ６２への
命令の転送が完了したことを認識して、前の描画や制御
が終了した時点で、ＦＩＦＯバッファ６２の命令を取り
込み、描画あるいは制御を実行する。

【００７５】以上のようにして、図１の装置において
は、図１０に示すように、１つの命令の転送は、そのデ
ータ長に応じたものとなり、その転送が終了した直後に
描画や制御の実行ができ、図２１、図２２に示した従来
例のように転送パケットに無効データＮＯＰを挿入する
必要がない分だけ、処理時間が短くなるものである。

【００７６】以上の描画命令列の転送と、その命令の実
行の際のＣＰＵ４２の処理を図１１のフローチャートを
参照しながら説明する。

【００７７】まず、ＣＰＵ４２は、フレームメモリ６３
の画像メモリ領域ＡＤの一方のフレームバッファ領域Ａ
（表示バッファとなっている）の画像データを画像モニ
ター装置６５に出力するように描画装置部６１に対して
命令を出す（ステップ１０１）。次に、コントロールパ
ッド７１の操作入力を読み込み（ステップ１０２）、こ
の操作入力に応じて、メインメモリ４３の一方のパケッ
トバッファ（設定パケットバッファとなっている）の描
画命令列Ａの描画命令や制御命令の座標値などを更新す
ると共に、描画命令列Ａの各命令のタグを、描画順序及
び制御順序に応じたものとなるように書き換える（ステ
ップ１０３）。

【００７８】このステップ１０１からステップ１０３の
間では、メインメモリ４３の他方のパケットバッファ
（実行パケットバッファとなっている）の描画命令列Ｂ
がソーティングコントローラ４５によって、描画装置部
６１に転送され、フレームメモリ６３の画像メモリ領域
ＡＤの他方のフレームバッファ領域Ｂ（描画バッファと
なっている）において、描画装置部６１によりリアルタ
イムに、当該描画命令列Ｂによる描画や制御の実行が行
われている。

【００７９】次に、描画命令列Ｂによる描画や制御の実
行が終了するまで待つ（ステップ１０４）。つまり、メ
インメモリ４３からの描画命令列Ｂの転送がすべて終了
し、描画や制御が終了したか否か判別される。

【００８０】描画命令列Ｂの実行が終了したときには、
フレームメモリ６３のフレームバッファ領域Ｂを表示バ
ッファとして、これより描画画像データを読み出して、
画像モニター装置６５に出力するように、描画装置部６
１に対して命令を出す（ステップ１０５）。このとき、
同時に、フレームメモリ６３のフレームバッファ領域Ａ
は描画バッファに切り換えられる。

【００８１】次に、コントロールパッド７１の操作入力
を読み込み（ステップ１０６）、この操作入力に応じ
て、メインメモリ４３の他方のパケットバッファ（設定
パケットバッファとなっている）の描画命令列Ｂの座標
値や制御命令データなどを更新すると共に、描画命令列
Ｂの各命令のタグを、描画順序及び制御順序に応じたも
のとなるように書き換える（ステップ１０７）。

【００８２】そして、ステップ１０５からステップ１０
７の間では、メインメモリ４３の一方のパケットバッフ
ァ（実行パケットバッファとなっている）の描画命令列
Ａがソーティングコントローラ４５によって、描画装置
部６１に転送され、フレームメモリ６３の一方のフレー
ムバッファ領域Ａ（描画バッファとなっている）におい
て、描画装置部６１により、リアルタイムに、当該描画
命令列Ａによる描画や制御の実行が行われている。

【００８３】次に、描画命令列Ａによる実行が終了する
まで待つ（ステップ１０８）。つまり、メインメモリ４
３からの描画命令列Ａの転送がすべて終了し、描画や制
御が終了したか否か判別される。

【００８４】描画命令列Ａの実行が終了したときには、
フレームメモリ６３のフレームバッファ領域Ａを表示バ
ッファとして、これより描画画像データを読み出して、
画像モニター装置６５に出力するように、描画装置部６
１に対して命令を出す（ステップ１０９）。このとき、
同時に、フレームバッファ領域Ｂは描画バッファに切り
換えられる。その後、ステップ１０２に戻って、以上の
処理を繰り返し行う。以上の操作を３０回〜６０回／秒
で繰り返すことにより動きのある画像が表示できる。

【００８５】このとき、上述したことから明らかなよう
に、ＣＰＵ４２と、描画装置部６１とは、並列に動作し
ている。すなわち、ＣＰＵ４２は、メインメモリ４３の
設定パケットバッファの描画命令列の各命令のタグのア
ドレス値を、図１２Ａの矢印で示す次の命令が格納され
ているメインメモリ４３のアドレス値に、順次書き換え
る。これと、同時に、ソーティングコントローラ４５
は、メインメモリ４３の描画パケットバッファから、図
１２Ｂの矢印で示すように各命令のタグをたどって描画
命令列を読み出して、描画装置部６１に転送し、描画装
置部６１はその描画命令列にしたがって描画を実行す
る。

【００８６】この場合、図１３に示すように、ＣＰＵ４
２で描画命令列の作成中は、その前に作成された描画命
令列による描画の実行が描画装置部６１で行われる状態
となり、描画の実行が終了した後、現在作成された描画
命令列による描画が実行されるようになる。

【００８７】なお、ポリゴン描画の際、データは、描画
装置部６１の勾配計算ユニットに送られ、勾配計算が行
なわれる。勾配計算は、ポリゴン描画で多角形の内側を
マッピングデータで埋めていく際、マッピングデータの
平面の傾きを求める計算である。テクスチャーの場合は
テクスチャー画像データでポリゴンが埋められ、また、
グーローシェーディングの場合は輝度値でポリゴンが埋
められる。

【００８８】物体の表面を構成するポリゴンにテクスチ
ャーを貼り付ける場合には、テクスチャー領域ＡＴのテ
クスチャーデータが２次元写像変換される。例えば、図
１４Ａに示すようなテクスチャーパターンＴ１，Ｔ２，
Ｔ３は、図１４Ｂに示すような物体の各面のポリゴンに
適合するように、２次元スクリーン上の座標に変換され
る。このように写像変換されたテクスチャーパターンＴ
１，Ｔ２，Ｔ３が図１４Ｃに示すように、物体ＯＢ１の
表面に貼り付けられる。そして、これが、画像メモリ領
域ＡＤに配置され、画像表示モニター６５の表示画面上
に表示される。

【００８９】静止画テクスチャーの場合には、メインメ
モリ４３上のテクスチャーパターンが、描画装置部６１
を介して、フレームメモリ６３上のテクスチャー領域Ａ
Ｔに転送される。描画装置部６１は、これをポリゴンに
貼り付ける。これにより、物体に静止画のテクスチャー
が実現される。この静止画のテクスチャーパターンのデ
ータは、ＣＤ−ＲＯＭディスクに記録しておくことがで
きる。

【００９０】更に、動画のテクスチャーが可能である。
つまり、動画テクスチャーの場合には、前述したよう
に、ＣＤ−ＲＯＭディスクからの圧縮された動画データ
は、一旦、メインメモリ４３に読み込まれる。そして、
この圧縮画像データは、画像伸長装置部５１に送られ
る。画像伸長装置部５１で、画像データが伸長される。

【００９１】そして、伸長された動画データはフレーム
メモリ６３上のテクスチャー領域ＡＴに送られる。テク
スチャー領域ＡＴは、フレームメモリ６３内に設けられ
ているので、テクスチャーパターン自身も、フレーム毎
に書き換えることが可能である。このように、テクスチ
ャー領域ＡＴに動画を送ると、テクスチャーが１フレー
ム毎に動的に書き換えられて変化する。このテクスチャ
ー領域の動画により、ポリゴンへのテクスチャーマッピ
ングを行えば、動画のテクスチャーが実現される。

【００９２】前述したように、画像伸長装置部５１で伸
長した画像データを、フレームメモリ６３上の画像メモ
リ領域ＡＤに送れば、背景画の動画を画像モニター装置
６５のスクリーン上に表示することができるし、ＣＰＵ
４２により作成した描画命令により生成される描画画像
のみで画像メモリ領域ＡＤを埋めて、画像表示モニター
６５のスクリーンに描画することもできる。また、画像
メモリ領域ＡＤ上で、ＣＤ−ＲＯＭディスクからの画像
データを伸長して得た静止画の上に、ＣＰＵ４２による
ポリゴン描画により物体を描画することも可能である。

【００９３】以上のように、ソーティングコントローラ
４５は、ＣＰＵ４２の介在なしに、システムバス４１が
開放されている間隙をぬって描画命令や画像データの転
送を行うようにしている。

【００９４】なお、画像伸長装置部５１で伸長デコード
された画像データを、メインメモリ４３からフレームメ
モリ６３に転送する場合には、この例においては、以下
に示すような伸長データ転送命令を使用する。このよう
に、伸長画像データを転送命令形式に変換するのは、Ｃ
ＰＵ４２で行う。

【００９５】すなわち、図１５は、この伸長データ転送
命令の構造を示す図である。この伸長データ転送命令
は、描画命令や制御命令とほぼ同様のデータ構造を有す
るもので、ヘッダ部と画像データ部とからなる。ヘッダ
部には、先頭にタグＴＧを備え、その次に識別データＩ
ＤＰを備える。タグＴＧは、他の命令と同様に、次の描
画命令、制御命令あるいは転送命令が格納されているメ
インメモリ４３のアドレス値からなる。識別データＩＤ
Ｐには、これが伸長画像データの転送命令であること示
すデータが記述される。

【００９６】このヘッダに続いて画像データ部に伸長画
像データＰＩＸ０、ＰＩＸ１、ＰＩＸ２、…、ＰＩＸｎ
が含められる。そして、この転送命令の単位で、ソーテ
ィングコントローラ４５により、メインメモリ４３から
描画装置部６１に伸長画像データが転送される。

【００９７】そして、図１５において、ヘッダ部のデー
タ「Ｈ」と「Ｗ」は、転送する伸長データ領域の高さ及
び幅を示すものである。この転送領域の高さ「Ｈ」及び
幅「Ｗ」は、１フレーム分の画面における領域に対応し
ている。また、データ「Ｘ」と「Ｙ」は、転送先の座標
を示している。この座標は、転送領域が矩形であるの
で、その矩形領域の左上の座標を示している。そして、
この座標は、転送先がフレームメモリ６３の画像メモリ
領域ＡＤ内であれば、その領域ＡＤ内の座標であり、テ
クスチャー領域ＡＴ内であれば、その領域ＡＴ内の座標
である。

【００９８】この伸長画像データの転送命令の場合、以
上の、タグＴＧから座標「Ｘ」、「Ｙ」までが、転送命
令のヘッダであり、識別データＩＤＰからヘッダの大き
さが識別される。また、高さ「Ｈ」及び幅「Ｗ」から画
像データ部のデータ長が識別される。そして、両者の合
計として、伸長データ転送命令の全体のデータ長が認識
される。なお、識別データＩＤＰから座標「Ｘ」、
「Ｙ」までは、図３の描画命令のコマンド識別コードＣ
ＯＤＥに対応する。

【００９９】ところで、上述したように、画像伸長装置
部５１は、１フレームの画像を横×縦＝１６×１６画素
からなるマクロブロックに分割してマクロブロック単位
で伸長デコードを行っている。今、例えば、１フレーム
が横×縦＝３２０×２４０の画素からなる画像を想定し
た場合、図１６に示すように、１フレームは、３００個
のマクロブロックに分けられる。

【０１００】この３００個のマクロブロックを描画装置
部６１に転送するに当たって、マクロブロック単位で転
送命令を作成した場合には、ヘッダ部分のオーバーヘッ
ドが大き過ぎるものとなる。そこで、この例では、図１
７に示すように、縦方向の１列の複数個（図１７では１
５個）のマクロブロックを繋げて、これを伸長データ転
送命令で送る単位とするようにしている。

【０１０１】１フレームの最初の伸長データ転送命令の
例を図１８に示す。すなわち、図１８では、座標「Ｘ」
「Ｙ」が「０」「０」となっている。次の伸長データ転
送命令では、その座標「Ｘ」「Ｙ」が「１６」「０」と
なる。

【０１０２】このように、伸長画像データも、描画命令
や制御命令と同様のデータ構造形式の命令形式に変換し
たので、タグＴＧを利用することにより、ポリゴンの描
画命令や制御命令と、この伸長データ転送命令とを混在
させてソーティングコントローラ４５による転送ならび
に、描画装置部６１によるフレームメモリ６３での画像
の描画、生成を実行することができる。

【０１０３】以上の実施例の装置によれば、次のような
効果が得られる。すなわち、メインメモリ４３上の描画
命令列や、圧縮画像データ及び伸長画像データは、ＣＰ
Ｕ４２がシステムバス４１を開放している間隙をぬっ
て、ＣＰＵ４２の介在なしに転送されるため、システム
バス４１を効率よく、時分割で使用できる。

【０１０４】また、すべての描画命令列がメインメモリ
４３上に保持されているので、ＣＰＵ４２が、いつでも
直接制御でき、このため、コントロールパッド７１など
の外部入力に応じた即時制御が可能である。したがっ
て、画面表示の反応速度を向上することができる。

【０１０５】同様に、すべての動画像データは、一旦、
メインメモリ４３に保持されるので、ＣＰＵ４２がこの
動画像データに対していつでも直接制御することができ
る。このため、コントロールパッドなどの外部入力に応
じた即時制御が可能であり、画面表示の反応速度を向上
することができる。

【０１０６】また、制御命令を描画命令と一緒に転送
し、描画を実行することができるので、描画装置部６１
は描画命令と制御命令とを別に受け取るハードウエアは
必要がなく、構成が簡単になると共に、転送及び描画処
理が簡単になる。

【０１０７】しかも、描画装置部６１は、ＣＰＵ４２か
らの制御命令を直接的かつ優先的に受け付けるコントロ
ールポート６６を別に有しているので、描画処理や表示
処理に割り込んで、ＣＰＵ４２が描画装置部６１に対し
て制御をかけることもできる。

【０１０８】また、命令ごとのデータ長は、命令識別デ
ータから判別することができるので、命令の転送のパケ
ット長は固定ではなく、命令ごとのデータ長に応じた任
意長とすることができ、無駄な時間を省いて処理時間を
短縮化することができる。

【０１０９】また、描画装置部６１に付随するＦＩＦＯ
バッファの段数は、１描画命令分で足りるので、描画装
置部の回路規模を小さくすることができる。

【０１１０】また、画像伸長装置部５１は、メインメモ
リをバッファとして使用するので、ローカルメモリを持
つ必要がない。しかも、画像伸長装置部に付随するＦＩ
ＦＯバッファの段数は、１マクロブロック分でよいの
で、画像伸長装置部の回路規模を小さくすることができ
る。

【０１１１】また、描画命令内に、次に実行すべき描画
命令のメインメモリ上のアドレス値を内蔵するようにし
たので、描画の順序が変化した場合には、描画命令内の
アドレス値のみを変化させるだけで、描画命令自体をメ
インメモリ内で、変更したアドレス位置に書き換える並
べ変えを行う必要がない。このため、システムバス４１
の負荷をその分、軽減することができる。

【０１１２】さらに、連続的に動く画像を生成する場
合、隣接するフレーム間では、メインメモリ上に展開さ
れた描画命令列の内容が大きく変化することは、一般に
少ない。したがって、アドレス値の変更をすることも少
なく、実際的には、前のフレームの描画命令列に座標値
の変更を加えるだけで済むことが多く、制御が容易であ
る。

【０１１３】なお、以上の例では、ＣＤ−ＲＯＭディス
クに画像データやアプリケーションプログラムを記録し
たが、記録媒体としては、例えば磁気ディスク、メモリ
カードのような半導体メモリなどの他の記録媒体を使用
することもできる。

【０１１４】また、画像のデータ圧縮方法としては、Ｄ
ＣＴを使用したが、その他、種々の画像データ圧縮方法
を使用することができる。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、描画命令と制御命令とは同じデータ構造の命令とさ
れ、描画及び制御順序にしたがって描画命令と制御命令
とが並べられた描画命令列として描画装置部に転送さ
れ、描画装置部では、この描画命令列の描画命令と制御
命令とをその並び順に、順次、実行される。

【０１１６】したがって、描画の制御命令も、描画命令
と同様に扱って描画装置部に転送できるので、描画装置
部の構成が簡単になると共に、転送及び実行処理が簡単
になる。このため、処理速度が高速になり、リアルタイ
ム性を向上させることができる。

【０１１７】また、制御を含めて順序のある描画シーケ
ンスを、一元的に管理することができるので、描画装置
部での実行処理の際に制御処理のタイミング制御が容易
であり、処理効率が向上する。しかも、描画命令列をＤ
ＭＡ転送と同様にして、ＣＰＵがシステムバスを開放し
ている間隙をぬって高速に行うようにすることが容易に
できる。

【０１１８】また、すべての描画命令列がメインメモリ
上に保持されているので、ＣＰＵが、いつでも直接制御
でき、このため、コントロールパッドなどの外部入力に
応じた即時制御が可能である。したがって、画面表示の
反応速度を向上することができ、リアルタイム性が高い
ゲーム機を容易に実現することができる。

【０１１９】また、描画命令や制御命令内に、次に実行
すべき命令のメインメモリ上のアドレス値を内蔵するよ
うにした場合には、描画の順序が変化した場合には、描
画命令内のアドレス値のみを変化させるだけで、描画命
令自体をメインメモリ内で、変更したアドレス位置に書
き換える並べ変えを行う必要がない。このため、システ
ムバスの負荷を軽減することができる。

【０１２０】また、描画装置部は、ＣＰＵからの制御命
令を直接的かつ優先的に受け付けるコントロールポート
を別に有しているので、描画処理や表示処理に割り込ん
で、ＣＰＵが描画装置部に対して制御をかけることもで
きる。

【０１２１】また、命令ごとのデータ長は、命令識別デ
ータから判別することができるので、命令の転送のパケ
ット長は固定ではなく、命令ごとのデータ長に応じた任
意長とすることができ、無駄な時間を省いて処理時間を
短縮化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による画像処理装置の一実施例のブロ
ック図である。

【図２】この発明の一実施例におけるメモリ領域の説明
のための図である。

【図３】この発明の一実施例における命令のデータ構造
例を示す図である。

【図４】この発明の一実施例における描画命令、制御命
令の例を示す図である。

【図５】制御命令の一例であるオフセット制御処理を説
明するための図である。

【図６】描画命令列の例を説明するための図である。

【図７】この発明の一実施例におけるポリゴンの描画表
示順序を説明するための図である。

【図８】この発明の一実施例の描画命令列の転送のため
の要部のブロック図である。

【図９】図８の説明のためのタイムチャートである。

【図１０】この発明の一実施例の処理時間を説明するた
めの図である。

【図１１】この発明の一実施例における描画処理の際の
ＣＰＵの処理を説明するためのフローチャートである。

【図１２】この発明の一実施例におけるメインメモリ上
でのＣＰＵの描画命令処理と、描画装置部での描画の実
行処理とを説明するための図である。

【図１３】この発明の一実施例におけるメインメモリ上
でのＣＰＵの描画命令処理と、描画装置部での描画の実
行処理の並列処理を説明するための図である。

【図１４】テクスチャーマッピングの説明のための図で
ある。

【図１５】この発明の一実施例における画像データの転
送時のデータ構造の例を説明するための図である。

【図１６】１フレームの画像の例を示す図である。

【図１７】この発明の一実施例における画像データの転
送単位を説明するための図である。

【図１８】この発明の一実施例における画像データの転
送時のデータ構造の例を示す図である。

【図１９】描画方法の例を説明するための図である。

【図２０】従来の描画命令の一例を示す図である。

【図２１】従来の描画命令の転送時のデータ構造例を示
す図である。

【図２２】従来の処理時間例を説明するためのを示す図
である。

【符号の説明】

４１システムバス４２ＣＰＵ４３メインメモリ４４座標演算装置部４５ソーティングコントローラ４６キャッシュメモリ５１画像伸長装置部５２ＣＤ−ＲＯＭデコーダ５３ＣＤ−ＲＯＭドライバ５４、５５ＦＩＦＯバッファ６１描画装置部６２ＦＩＦＯバッファ６３フレームメモリ６５画像表示モニター装置７１コントロールパッドＡＤ画像メモリ領域ＡＴテクスチャー領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古橋真東京都港区赤坂８丁目１番22号株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント内 (72)発明者田中正善東京都港区赤坂８丁目１番22号株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＰＵで生成した描画命令及び制御命令を
描画装置部に転送し、この描画装置部で、前記描画命令
及び前記制御命令にしたがって描画を順次実行して画像
を生成する方法において、前記描画命令及び前記制御命令を、ヘッダ部と命令デー
タ部とからなり、ヘッダ部にどのような命令であるかを
識別するための命令識別コードを備えるデータ構造によ
り構成すると共に、描画及び制御の手順にしたがって前記描画命令及び制御
命令が順次に並ぶ描画命令列を形成し、この描画命令列
を、前記描画装置部に転送するようにしたことを特徴と
する画像生成方法。
【請求項２】描画命令及び制御命令が格納されるメイン
メモリと、前記描画命令及び前記制御命令を、ヘッダ部と命令デー
タ部とからなり、ヘッダ部にどのような命令であるかを
識別するための命令識別コードを備えるデータ構造によ
り生成すると共に、描画及び制御の手順にしたがって前
記描画命令及び前記制御命令が順次に並ぶ描画命令列を
前記メインメモリ上において生成するＣＰＵと、前記描画命令及び前記制御命令にしたがってフレームメ
モリ上において描画を実行する描画装置部と、前記メモリから前記描画命令列を読み出して、前記描画
装置部に転送する転送手段とを備える画像生成装置。
【請求項３】前記ＣＰＵ、前記メインメモリ及び前記描
画装置部はシステムバスに対して接続されており、前記転送手段は、前記ＣＰＵ及び他の装置が前記システ
ムバスを開放している間隙をぬって、前記ＣＰＵの介在
なしに、前記メインメモリから前記描画命令列を前記描
画装置部に転送するようにする手段である請求項２に記
載の画像生成装置。
【請求項４】前記描画命令及び前記制御命令の前記ヘッ
ダ部は、次に実行すべき命令の、前記メモリ上のアドレ
スを含み、前記ＣＰＵは、前記描画命令及び前記制御命令の前記ヘ
ッダ部のアドレスを前記メモリ上において、前記描画命
令列の並びの順序にしたがって設定することにより、前
記描画命令列をメモリ上において生成し、前記転送手段は、前記ヘッダ部のアドレスにしたがって
前記描画命令及び前記制御命令を前記メモリから読み出
して描画命令列として描画装置部に転送するようにした
請求項２または請求項３に記載の画像生成装置。
【請求項５】操作入力手段が設けられ、この操作入力手
段での操作入力に応じて、前記ＣＰＵは、前記描画命令
及び前記制御命令を生成すると共に、前記描画命令列の
順序の設定を行うようにしたゲーム機の構成とされてな
る請求項２、請求項３または請求項４に記載の画像生成
装置。
【請求項６】前記描画命令及び前記制御命令は、それぞ
れ全体のデータ長が任意長であり、前記転送手段は、前
記命令識別コードによりデータ長を判別し、前記描画装
置部に対して前記描画命令及び前記制御命令を、前記デ
ータ長に応じた転送量で転送するようにしたことを特徴
とする請求項２、請求項３、請求項４または請求項５に
記載の画像生成装置。
【請求項７】前記描画装置部は、前記転送手段により転
送されてくる描画命令列に含まれる制御命令のほかに、
前記ＣＰＵから転送されてくる制御命令を独自に受け取
る手段を備えることを特徴とする請求項２、請求項３、
請求項４、請求項５または請求項６に記載の画像生成装
置。
【請求項８】ＣＰＵで生成した描画命令を描画装置部に
転送し、この描画装置部で、前記描画命令にしたがって
描画を順次実行して画像を生成する方法において、前記描画命令を、ヘッダ部と命令データ部とからなり、
ヘッダ部にどのような命令であるかを識別するための命
令識別コードを備えると共に、前記描画命令全体のデー
タ長が任意長としたデータ構造により構成し、前記命令識別コードにより、データ長を判別し、前記描
画装置部に対して前記描画命令を、前記データ長に応じ
た転送量で転送するようにしたことを特徴とする画像生
成方法。
【請求項９】ＣＰＵで生成する制御命令も、前記描画命
令と同一のデータ構造により構成して、描画命令と制御
命令とを混在させて描画装置部に転送するようにしたこ
とを特徴とする請求項８に記載の画像生成方法。