JPH07320087A - 3次元コンピュータグラフィックスの表示制御方法と3次元コンピュータグラフィックスシステム - Google Patents

3次元コンピュータグラフィックスの表示制御方法と3次元コンピュータグラフィックスシステム

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JPH07320087A
JPH07320087A JP11682994A JP11682994A JPH07320087A JP H07320087 A JPH07320087 A JP H07320087A JP 11682994 A JP11682994 A JP 11682994A JP 11682994 A JP11682994 A JP 11682994A JP H07320087 A JPH07320087 A JP H07320087A
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JP
Japan
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outside
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determined
data
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JP11682994A
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Tomoko Omine
智子 大嶺
Hideki Fujii
秀樹 藤井
Masamitsu Akatsu
正光 赤津
Hiroshi Yamaguchi
博史 山口
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Hitachi Ltd
Hitachi Information and Control Systems Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Process Computer Engineering Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 3次元図形を表示するときに表示領域から外
れる表示領域外面データと裏面データの判定を高速化す
る。 【構成】 図形データが表示領域の外側であるか否かを
判定する表示領域内外判定処理(ST102)と、図形
データの可視面が裏面であるかを判定する可視面表裏判
定処理(ST109)を、前回発行された面データの状
態によりST101で動的に変更し、不要な非表示判定
処理を削減する。これにより、3次元コンピュータグラ
フィックスにおいて、非表示判定処理が高速化し、描画
処理時間が短縮される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は3次元コンピュータグラ
フィックスの表示制御方法とグラフィックスシステムに
係り、特に、3次元画像データのうち不可視領域に入る
データ部分の多い画像データを高速に3次元表示するの
に好適な表示制御方法と3次元コンピュータグラフィッ
クスシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、3次元コンピュータグラフィッ
クスシステムの構成図である。このグラフィックスシス
テムでは、プロセッサ21が図形データに座標変換処理
や輝度計算処理等の処理を施して座標値や輝度値データ
等をコントローラ22に出力し、コントローラ22は、
送られてきたデータを描画プロセッサ24に転送し、描
画プロセッサ24が画像メモリ25に図形データを展開
し、CRT表示管26が、画像メモリ25の画像を実際
に画面表示する。これら一連の描画処理手順を図5に示
す。
【0003】3次元図形は、図形毎に独立したモデリン
グ座標系で面の集合体として定義され、世界座標系に座
標変換されて図形が構築される(ST502)。ここ
で、モデリング・クリップ処理を行うか否かの判定(S
T503)およびモデリング・クリップ処理(ST50
4)が行われる。次に、光源計算や輝度計算等を行うた
めビュー参照座標系に座標変換され(ST505)、図
形の色が算出される(ST506)。そして、クリップ
処理を行うため正規化座標系に座標変換され(ST50
7)、更に、物理装置座標系に座標変換され(ST50
9)、画面上に表示される(ST510)。
【0004】3次元図形は、三角形または四角形の面デ
ータ(以下、四角形の面データで説明するが、三角形の
面データでも同様である)の連続として表される。ある
3次元図形を画面に表示する場合、例えば図4に示す様
に、その一連の面データ42のすべてが画面の表示領域
41内に入るとは限らない。例えば図4で面データ42
a,42bは表示領域41から外れている。また、図形
の面データが視点から見て裏面である場合、たとえ表示
領域41内に入っても表示しない。3次元図形を表示す
る場合、これらの表示対象とはならない面データに対し
ても正規化座標系から装置の座標系への変換処理を行う
と、高速表示することができない。そこで通常は、図5
のST507とST509との間に、面データが表示領
域の内側か否か,裏面か否かを判定する非表示判定処理
ステップを入れ、表示対象外の面データに対して無駄な
変換処理をしないようにしている。
【0005】図3は、従来の非表示判定処理の処理手順
を示すフローチャートである。図形の非表示判定処理
は、各々の面データ毎に行われる。まず、今回発行され
た面データが表示領域の外側であるか否かを表示領域内
外判定処理(ST31)で判定し、表示領域の内側の場
合には次の面データが裏面であるか否か判定する表裏判
定処理(ST33)で判定する。面データが表示領域の
外側(ST32でYES)の場合や、面データの可視面
が裏面(ST34でYES)の場合には、描画処理を行
わない。
【0006】この様に各面データに対して非表示判定処
理を行うことで、無駄な座標変換処理を省略し、高速描
画が可能となる。
【0007】尚、従来技術に関連するものとして、“実
践コンピュータグラフィックス 基礎手続きと応用”山
口富士夫監修,セイコー電子工業(株)電子機器事業部
訳,日刊工業新聞社出版、“コンピュータディスプレイ
による図形処理工学”山口富士夫著,日刊工業新聞社出
版などがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した図3に示す非
表示判定処理の順序は固定されているのが一般的で、今
回発行した面データの可視面が裏面であっても、表示領
域内外判定処理を先に行うため、この内外判定処理が無
駄になり、その分だけ画面の表示が遅くなってしまうと
いう問題がある。また、表裏判定処理を先に行う構成に
なっている場合には、今回発行した面データが表示領域
の外側であっても表裏判定処理を先に行うため、この表
裏判定処理が無駄になり、その分だけ画面の表示が遅れ
るという問題がある。
【0009】本発明の目的は、無駄な判定処理を省略し
て高速に画面表示を行うことのできる3次元コンピュー
タグラフィックスの表示制御方法と3次元コンピュータ
グラフィックスシステムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、前回発行さ
れた面データの状態を記憶し、前回発行された面データ
の状態に基づいて表示領域内外判定処理と可視面表裏判
定処理との判定処理順序を動的に変更することで、達成
される。
【0011】
【作用】3次元図形を構成する面データの特性に着眼す
ると、例えば図4に示す様に、前回発行された面データ
42aが表示領域41の外側になると、次に発行される
面データ42bも表示領域41の外側になる確率が高
く、また、前回発行された面データの可視面43aが裏
面になると、次に発行される面データ43bも裏面にな
る確率が高い。そこで、前回発行された面データの状態
により、無駄な判定処理を省略し、不要な非表示及びそ
れらに伴う座標変換処理,法線変換処理等を著しく削減
し、図形の非表示処理の処理速度を高速化することで、
画像表示の高速化が可能となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1を参照して説
明する。図1は、本発明の一実施例に係る非表示判定処
理の処理手順を示すフローチャートである。本実施例で
は、判定処理対象の面データが表示領域の外側の場合に
は当該面データの状態を「表示領域外」として記憶し
(ST104,ST114)、実際に描画処理された面
データの状態を「表示領域外でない」として記憶し(S
T117,ST118)、判定処理対象の面データが裏
面の場合にも当該面データの状態を「表示領域外でな
い」として記憶する(ST107,ST111)。
【0013】そして、今回発行された面データに対し
て、まず、前回発行面データが表示領域の外か否かを判
定する(ST101)。前回発行された面データが表示
領域の外側である場合には(ST101でYES)、今
回発行された面データの表示領域内外判定処理(ST1
02)を行う。その結果、今回発行された面データが表
示領域の外側である場合は(ST103でYES)、今
回発行された面データが「表示領域外」であると記憶し
(ST104)、次の面データに処理を移す(ST11
6)。
【0014】ST103の判定により、今回発行された
面データが表示領域の外側でないとされた場合は(ST
103でNO)、今回発行された面データの可視面表裏
判定処理(ST105)を行う。今回発行された面デー
タの可視面が裏面である場合は(ST106でYE
S)、今回発行された面データが「表示領域外でない」
と記憶し(ST107)、次の面データに処理を移す
(ST116)。
【0015】ST106での判定で、裏面でないと判定
された場合には、ST108に進んで当該面データの描
画処理を行い、今回面データの状態を「表示領域外でな
い」と記憶し(ST117)、ST116に進む。
【0016】前回発行された面データが「表示領域外で
ない」場合つまり前回面データが表示領域内であるか或
いは裏面の場合には(ST101でNO)、ST109
に進み、今回発行された面データの可視面表裏判定処理
を行う。その結果、今回発行された面データの可視面が
裏面である場合は(ST110でYES)、今回発行さ
れた面データが「表示領域外でない」と記憶し(ST1
11)、次の面データに処理を移す(ST116)。
【0017】ST101でNOと判定された場合つまり
裏面でない場合には、次に、今回発行された面データの
表示領域内外判定処理(ST112)を行う。その結
果、今回発行された面データが表示領域の外側である場
合は(ST113でYES)、今回発行された面データ
が「表示領域外」であると記憶し(ST114)、次の
面データに処理を移す(ST116)。ST113でN
Oつまり表示領域の内側と判定された場合には、ST1
15で描画処理を行った後、今回面データの状態を「表
示領域外でない」と記憶し(ST118)、ST116
に進む。
【0018】以上により、連続した面データが発行され
る場合、表示領域の外側の面データが続く場合は、表示
領域内外判定処理を先に行うこととなり、また、可視面
が裏面の面データが続く場合は、可視面表裏判定処理を
先に行うこととなり、無駄な非表示判定処理を削減し、
図形の描画処理速度の高速化が図れる。
【0019】尚、図1の非表示判定処理は、図5のST
507とST509との間で実行してもよいが、不要な
座標変換処理等を削減するために、図5のフローチャー
トの適当な位置、例えばST505の前段で実行しても
よい。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、3次元コンピュータグ
ラフィックスにおける3次元図形の非表示判定処理を高
速化し、図形の描画処理速度を高速化できる。これによ
り、図形の描画処理時間が短縮され、図形のスムースな
描画を可能にするという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る非表示判定処理の処理
手順を示すフローチャートである。
【図2】3次元コンピュータグラフィックスシステムの
構成図である。
【図3】従来の非表示判定処理の処理手順を示すフロー
チャートである。
【図4】3次元図形のデータ構成例と表示領域を示す図
である。
【図5】幾何処理の処理手順を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
21…図形表示方法を実行するプロセッサ、22…コン
トローラ、23…メモリ、24…図形を描画する描画プ
ロセッサ、25…画像を保持する画像メモリ、26…画
像メモリの画像を表示するCRT表示管、41…表示領
域、42…可視面が表面の図形データ、42a…表示領
域の外側の面データ、42b…表示領域の外側の面デー
タ、43a…可視面が裏面の面データ、43b…可視面
が裏面の面データ。
フロントページの続き (72)発明者 藤井 秀樹 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 赤津 正光 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 山口 博史 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続する面データの連続として表現され
    た3次元図形の各面データを、画面表示領域の外側にあ
    るか否かの内外判定処理および表裏を持つ図形の面デー
    タが視点から見て裏面であるか否かの表裏判定処理を行
    って判定し、表示すると判定された面データのみ画面に
    表示する3次元コンピュータグラフィックスシステムに
    おいて、今回判定する面データに対し、内外判定処理と
    表裏判定処理の実行順序を、前回判定した面データの状
    態により動的に変更することを特徴とする3次元コンピ
    ュータグラフィックスの表示制御方法。
  2. 【請求項2】 連続する面データの連続として表現され
    た3次元図形の各面データを、画面表示領域の外側にあ
    るか否かの内外判定処理および表裏を持つ図形の面デー
    タが視点から見て裏面であるか否かの表裏判定処理を行
    って判定し、表示すると判定された面データのみ画面に
    表示する3次元コンピュータグラフィックスシステムに
    おいて、前回判定した面データが表示領域外の場合には
    今回判定する面データに対して内外判定処理を表裏判定
    処理より先に実行し、この内外判定処理で表示領域外と
    判定されたときは表裏判定処理を省略することを特徴と
    する3次元コンピュータグラフィックスの表示制御方
    法。
  3. 【請求項3】 連続する面データの連続として表現され
    た3次元図形の各面データを、画面表示領域の外側にあ
    るか否かの内外判定処理および表裏を持つ図形の面デー
    タが視点から見て裏面であるか否かの表裏判定処理を行
    って判定し、表示すると判定された面データのみ画面に
    表示する3次元コンピュータグラフィックスシステムに
    おいて、前回判定した面データが表示領域外の場合には
    今回判定する面データに対して内外判定処理を表裏判定
    処理より先に実行し、この内外判定処理で表示領域外で
    ないと判定されたとき表裏判定処理を実行することを特
    徴とする3次元コンピュータグラフィックスの表示制御
    方法。
  4. 【請求項4】 連続する面データの連続として表現され
    た3次元図形の各面データを、画面表示領域の外側にあ
    るか否かの内外判定処理および表裏を持つ図形の面デー
    タが視点から見て裏面であるか否かの表裏判定処理を行
    って判定し、表示すると判定された面データのみ画面に
    表示する3次元コンピュータグラフィックスシステムに
    おいて、前回判定した面データが裏面データの場合には
    今回判定する面データに対して表裏判定処理を内外判定
    処理より先に実行し、この表裏判定処理で裏面と判定さ
    れたときは内外判定処理を省略することを特徴とする3
    次元コンピュータグラフィックスの表示制御方法。
  5. 【請求項5】 連続する面データの連続として表現され
    た3次元図形の各面データを、画面表示領域の外側にあ
    るか否かの内外判定処理および表裏を持つ図形の面デー
    タが視点から見て裏面であるか否かの表裏判定処理を行
    って判定し、表示すると判定された面データのみ画面に
    表示する3次元コンピュータグラフィックスシステムに
    おいて、前回判定した面データが裏面データの場合には
    今回判定する面データに対して表裏判定処理を内外判定
    処理より先に実行し、この表裏判定処理で裏面でないと
    判定されたときは内外判定処理を実行することを特徴と
    する3次元コンピュータグラフィックスの表示制御方
    法。
  6. 【請求項6】 連続する面データの連続として表現され
    た3次元図形の各面データを、画面表示領域の外側にあ
    るか否かの内外判定処理および表裏を持つ図形の面デー
    タが視点から見て裏面であるか否かの表裏判定処理を行
    って判定し、表示すると判定された面データのみ画面に
    表示する3次元コンピュータグラフィックスシステムに
    おいて、今回判定する面データに対し内外判定処理と表
    裏判定処理の実行順序を前回判定した面データの状態に
    より動的に変更する手段を備えることを特徴とする3次
    元コンピュータグラフィックスシステム。
  7. 【請求項7】 連続する面データの連続として表現され
    た3次元図形の各面データを、画面表示領域の外側にあ
    るか否かの内外判定処理および表裏を持つ図形の面デー
    タが視点から見て裏面であるか否かの表裏判定処理を行
    って判定し、表示すると判定された面データのみ画面に
    表示する3次元コンピュータグラフィックスシステムに
    おいて、前回判定した面データが表示領域外の場合には
    今回判定する面データに対して内外判定処理を表裏判定
    処理より先に実行する手段と、この内外判定処理で表示
    領域外と判定されたときは表裏判定処理を省略する手段
    とを備えることを特徴とする3次元コンピュータグラフ
    ィックスシステム。
  8. 【請求項8】 連続する面データの連続として表現され
    た3次元図形の各面データを、画面表示領域の外側にあ
    るか否かの内外判定処理および表裏を持つ図形の面デー
    タが視点から見て裏面であるか否かの表裏判定処理を行
    って判定し、表示すると判定された面データのみ画面に
    表示する3次元コンピュータグラフィックスシステムに
    おいて、前回判定した面データが表示領域外の場合には
    今回判定する面データに対して内外判定処理を表裏判定
    処理より先に実行する手段と、この内外判定処理で表示
    領域外でないと判定されたとき表裏判定処理を実行する
    手段とを備えることを特徴とする3次元コンピュータグ
    ラフィックスシステム。
  9. 【請求項9】 連続する面データの連続として表現され
    た3次元図形の各面データを、画面表示領域の外側にあ
    るか否かの内外判定処理および表裏を持つ図形の面デー
    タが視点から見て裏面であるか否かの表裏判定処理を行
    って判定し、表示すると判定された面データのみ画面に
    表示する3次元コンピュータグラフィックスシステムに
    おいて、前回判定した面データが裏面データの場合には
    今回判定する面データに対して表裏判定処理を内外判定
    処理より先に実行する手段と、この表裏判定処理で裏面
    と判定されたときは内外判定処理を省略する手段とを備
    えることを特徴とする3次元コンピュータグラフィック
    スシステム。
  10. 【請求項10】 連続する面データの連続として表現さ
    れた3次元図形の各面データを、画面表示領域の外側に
    あるか否かの内外判定処理および表裏を持つ図形の面デ
    ータが視点から見て裏面であるか否かの表裏判定処理を
    行って判定し、表示すると判定された面データのみ画面
    に表示する3次元コンピュータグラフィックスシステム
    において、前回判定した面データが裏面データの場合に
    は今回判定する面データに対して表裏判定処理を内外判
    定処理をより先に実行する手段と、この表裏判定処理で
    裏面でないと判定されたときは内外判定処理を実行する
    手段とを備えることを特徴とする3次元コンピュータグ
    ラフィックスシステム。
JP11682994A 1994-05-30 1994-05-30 3次元コンピュータグラフィックスの表示制御方法と3次元コンピュータグラフィックスシステム Pending JPH07320087A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011086235A (ja) * 2009-10-19 2011-04-28 Fujitsu Ltd 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム
JP6641530B1 (ja) * 2018-12-07 2020-02-05 三菱電機株式会社 入力表示制御装置、入力表示制御方法及び入力表示システム
JP2020135430A (ja) * 2019-02-20 2020-08-31 パイオニア株式会社 コンテンツ表示制御装置、コンテンツ表示制御方法及びプログラム

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