JPH0778268A - 3次元描画装置 - Google Patents

3次元描画装置

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JPH0778268A
JPH0778268A JP16056993A JP16056993A JPH0778268A JP H0778268 A JPH0778268 A JP H0778268A JP 16056993 A JP16056993 A JP 16056993A JP 16056993 A JP16056993 A JP 16056993A JP H0778268 A JPH0778268 A JP H0778268A
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JP
Japan
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component
gradient
component gradient
buffer
reciprocal
Prior art date
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Application number
JP16056993A
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English (en)
Inventor
Masahiro Yoshida
雅広 吉田
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】3次元描画装置において台形描画処理を高速か
つ高精度で行う。 【構成】逆数データ作成手段11は描画する台形のY方
向の長さの逆数を逆数データが格納されている逆数デー
タ格納メモリ12から読み取り、右辺X成分勾配計算手
段13、右辺Z成分勾配計算手段14、左辺X成分勾配
計算手段15、左辺Z成分勾配計算手段16は、上述の
逆数データを用いて各々の成分の勾配を計算し、増分法
台形描画手段17はこの勾配を用いて、フレームバッフ
ァ及びZバッファ18にフラットシェーディングを施し
た台形を描画する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はZバッファアルゴリズム
を用いた3次元描画装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の描画装置では、エッジ発
生時の増分法で使用する各値の長軸の勾配の計算をニュ
ートン・ラプソン法などの近似計算により行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の3次元
描画装置では、増分法の計算に必要な制度を得るため
に、近似計算のループ回数を増やしたり、計算機のデー
タ幅を増やしたりしなければならないために、前者の場
合は、描画精度を上げるために処理速度が遅くなった
り、処理速度を上げるために描画精度が悪くなるなどの
欠点があり、後者の場合はハードウェアの物量が多くな
るなどの欠点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の3次元描
画装置は、自然色に対応するフレームバッファ及びZバ
ッファと、前記フレームバッファのX方向あるいはY方
向いずれか大きい方の解像度分だけの逆数データが格納
された逆数データ格納メモリと、前記逆数データを用い
て右辺のX成分の勾配を計算する右辺X成分勾配計算手
段と、前記逆数データを用いて右辺のZ成分の勾配を計
算する右辺Z成分勾配計算手段と、前記逆数データを用
いて左辺のX成分の勾配を計算する左辺X成分勾配計算
手段と、前記逆数データを用いて左辺のZ成分の勾配を
計算する左辺Z成分勾配計算手段と、前記勾配を用いて
前記フレームバッファ及びZバッファに増分法でエッジ
を発生しながらフラットシェーディングを施した台形を
描画する増分法台形描画手段とを有する。
【0005】本発明の第2の3次元描画装置は、自然色
に対応するフレームバッファ及びZバッファと、前記フ
レームバッファのX方向あるいはY方向いずれか大きい
方の解像度分だけの逆数データが格納された逆数データ
格納メモリと、前記逆数データを用いて右辺のZ成分の
勾配を計算する右辺Z成分勾配計算手段と、前記逆数デ
ータを用いて左辺のZ成分の勾配を計算する左辺Z成分
勾配計算手段と、前記勾配を用いて前記フレームバッフ
ァ及びZバッファにブレゼンハム法でエッジを発生しな
がらフラットシェーディングを施した台形を描画するブ
レゼンハム法台形描画手段とを有する。
【0006】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例の構成を表した
ものであり、逆数データ作成手段11、逆数データ格納
メモリ12、右辺X成分勾配計算手段13、右辺Z成分
勾配計算手段14、左辺X成分勾配計算手段15、左辺
Z成分勾配計算手段16、増分法台形描画手段17、フ
レームバッファ及びZバッファ18から構成されてい
る。
【0007】図2は図1の実施例で処理される台形を示
したもので、左辺LS−LE、右辺RS−REから構成
されている。なお、図中のX,Y,Zは各頂点の座標値
を、R,G,Bは色データを表す。
【0008】図3は逆数データ格納メモリ12のデータ
格納形式を示したもので、図に示すように、アクセスし
たアドレスに対応した逆数データが格納されている。
【0009】また、図4は図1の増分法台形描画手段1
7の入力データの一例、図5は図1の右辺X成分勾配計
算手段13、右辺Z成分勾配計算手段14、左辺X成分
勾配計算手段15および左辺Z成分勾配計算手段16の
各入力データの形式例をそれぞれ示したものである。
【0010】図2に示すような台形の描画指示がある
と、まず、逆数データ作成手段11では、図6に示すよ
うに頂点データリード部61が入力された頂点データを
受け取り、Y方向変位量計算部62が台形のY方向の変
位量を求める。そして、逆数データ読み取り部63は、
求められたY成分変位量の逆数を逆数データ格納メモリ
12から読み出し、勾配計算手段起動部64は、図5に
示すような形式のデータを、右辺X成分勾配計算手段1
3に対しては右辺X成分について、右辺Z成分勾配計算
手段14に対しては右辺Z成分について、左辺Z成分勾
配計算手段15に対しては左辺X成分について、左辺Z
成分勾配計算手段16に対しては左辺Z成分についてセ
ットし、これら各勾配計算手段を起動する。次いで、増
分法台形描画手段起動部65は、図4のX,Y,Z成分
のスタート座標およびY成分のエンド座標をセットして
増分法台形描画手段17を起動する。
【0011】右辺X成分勾配計算手段13では、図7に
示すように、右辺X成分勾配計算部71が、入力された
スタート値、エンド値および長軸成分逆数データ(図
5)からX成分の勾配を求め、この勾配を右辺X成分勾
配出力部72が図4の右辺X成分勾配値にセットする。
【0012】同様に右辺Z成分勾配計算手段4では、図
8に示すように右辺Z成分勾配計算部81が入力された
スタート値、エンド値および長軸成分逆数データ(図
5)からZ成分の勾配を求め、おの勾配を右辺Z成分勾
配出力部82が図4の右辺Z成分勾配値にセットする。
【0013】同様に、左辺X成分勾配計算手段15で
は、図9に示すように、左辺Z成分勾配計算部91がX
成分の勾配を求め、この勾配を左辺X成分勾配出力部9
2が図4の左辺X成分勾配値にセットする。
【0014】同様に、左辺Z成分勾配計算手段6では、
図10に示すように、左辺Z成分勾配計算部101がZ
成分の勾配を求め、この勾配を左辺Z成分勾配出力部1
02が図4の左辺Z成分勾配値にセットする。
【0015】増分法台形描画手段17では、図11に示
すように、まず初期設定部111が、図4に示した入力
データからX,Y,Z座標の初期値等の増分法に必要な
データを設定し、フレームバッファ及びZバッファ出力
部112は、フレームバッファ及びZバッファ18上に
右辺のX,Y,Z座標と左辺のX,Y,Z座標で定義さ
れたラインを描画する。つぎに、最終ライン判定部11
3は描画したラインが最後のものかどうかの判定を行
い、最後のものであった場合は増分法台形描画手段17
の処理を終了する。そうでない場合には、右辺増分法エ
ッジ更新部114が右辺のY座標が1単位増加したのに
対応する、右辺のX,Z座標を増分法により求め、左辺
増分法エッジ更新部115は左辺のY座標が1単位増加
したのに対応する、左辺のX,Z座標を増分法により求
め、フレームバッファ及びZバッファ出力部112の処
理を繰り返す。
【0016】図12は本発明の第2の実施例を表したも
のであり、逆数データ作成手段121、逆数データ格納
メモリ12、右辺Z成分勾配計算手段14、左辺Z成分
勾配計算手段16、ブレゼンハム法台形描画手段12
2、フレームバッファ及びZバッファ18から構成され
ている。
【0017】図2に示した処理対象台形、図3に示した
データ格納形式,図5に示した入力データの形式および
図10,図15のフローチャートは、本実施例にもその
まま使用される。
【0018】しかし、ブレゼンハム法台形描画手段12
2の入力データの一例は図13のようである。
【0019】図2に示すような台形の描画指示がある
と、まず、逆数データ作成手段121では、図14に示
すように、頂点データリード部141が、入力された頂
点データを受け取い、右辺変位量計算部142は右辺の
X方向及びY方向の変位量を求める。次いで、右辺長軸
成分判定部143は右辺の長軸成分の判定をおこない、
長軸の場合は右辺X長軸処理部144でX成分の変位量
の逆数を逆数データ格納メモリ12から読みだし、右辺
の長軸成分逆数データとしてテーブルにセットし、Y長
軸の場合は右辺Y長軸処理部145でY成分の変位量の
逆数を逆数データ格納メモリ12から読みだし、右辺の
長軸成分逆数データとしてテーブルにセットする。
【0020】つぎに、左辺変位量計算部146で左辺の
X方向及びY方向の変位量を求める。そして、左辺長軸
成分判定部147で左辺の長軸成分の判定をおこない、
X長軸の場合は左辺X長軸処理部148でX成分の変位
量の逆数を逆数データ格納メモリ12から読みだし、左
辺の長軸成分逆数データとしてテーブルにセットし、Y
長軸の場合は左辺Y長軸処理部149でY成分の変位量
の逆数を逆数データ格納メモリ12から読みだし、左辺
の長軸成分逆数データとしてテーブルにセットする。
【0021】勾配計算手段軌道部14Aは、図5に示す
ような形式のデータを、右辺Z成分勾配計算手段4に対
しては右辺Z成分について、左辺Z成分勾配計算手段1
6に対しては左辺Z成分について出力し、これら各勾配
計算手段を起動し、ブレゼンハム法台形描画手段起動部
14Bは、図13のX,Y成分のエンド座標をセットし
てブレゼンハム法台形描画手段122を起動する。
【0022】右辺Z成分勾配計算手段14では、右辺Z
成分勾配計算部81が、入力されたスタート値、エンド
値および長軸成分逆数データとからZ成分の勾配を求
め、この勾配を右辺Z成分勾配出力部82で図13の右
辺Z成分勾配値にセットする。
【0023】左辺Z成分勾配計算手段16では、左辺Z
成分勾配計算部101で、入力されたスタート値、エン
ド値および長軸成分逆数データとからZ成分の勾配を求
め、この勾配を左辺Z成分勾配出力部102で図13の
左辺Z成分勾配値にセットする。
【0024】ブレゼンハム法台形描画手段122では、
図15に示すように、まず、初期設定部151が、図1
3に示した形式の入力データからX,Y,Z座標の初期
値等のブレゼンハム法に必要なデータを設定し、フレー
ムバッファ及びZバッファ出力部152で、フレームバ
ッファ及びZバッファ18上に右辺のX,Y,Z座標と
左辺のX,Y,Z座標で定義されたラインを描画する。
【0025】つぎに、最終ライン判定部153で描画し
たラインが最後のものかどうかの判定を行い、最後のも
のであった場合はブレゼンハム法台形描画手段122の
処理を終了する。そうでない場合には、右辺ブレゼンハ
ム法エッジ更新部154で右辺のY座標が1単位増加し
たのに対応する、右辺のX,Z座標をブレゼンハム法に
より求め、左辺ブレゼンハム法エッジ更新部155で左
辺のY座標が1単位増加したのに対応する、左辺のX,
Z座標をブレゼンハム法により求め、フレームバッファ
及びZバッファ出力部152の処理を繰り返す。
【0026】
【発明の効果】以上に説明したような構成の採用によ
り、本発明は、3次元描画装置の台形描画処理を高速に
行うことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明お第1の実施例の一実施例を示す構成図
である。
【図2】本発明における処理されるデータを示す図であ
る。
【図3】図1における逆数データ格納メモリのデータ格
納形式を示す図である。
【図4】図1における増分法台形描画手段の入力データ
の形式例を示す図である。
【図5】図1及び図12における右辺X成分勾配計算手
段、右辺Z成分勾配計算手段、左辺X成分勾配計算手
段、左辺Z成分勾配計算手段の入力データの形式例を示
す図である。
【図6】図1における逆数データ作成手段の処理概要を
示す流れ図である。
【図7】図1における右辺X成分勾配計算手段の処理概
要を示す流れ図である。
【図8】図1及び図12における右辺Z成分勾配計算手
段の処理概要を示す流れ図である。
【図9】図1における左辺X成分勾配計算手段の処理概
要を示す流れ図である。
【図10】図1及び図12における左辺Z成分勾配計算
手段の処理概要を示す流れ図である。
【図11】図1における増分法台形描画手段の処理概要
を示す流れ図である。
【図12】本発明の第2実施例の実施例を示す構成図で
ある。
【図13】図12におけるブレゼンハム法線分描画手段
の入力データの形式例を示す図である。
【図14】図12における逆数データ作成手段の処理概
要を示す流れ図である。
【図15】図12におけるブレゼンハム法台形描画手段
の処理概要を示す流れ図である。
【符号の説明】
11 逆数データ作成手段 12 逆数データ格納メモリ 13 右辺X成分勾配計算手段 14 右辺Z成分勾配計算手段 15 左辺X成分勾配計算手段 16 左辺Z成分勾配計算手段 17 増分法台形描画手段 18 フレームバッファ及びZバッファ 121 逆数データ作成手段 122 ブレゼンハム法線分描画手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自然色に対応するフレームバッファ及び
    Zバッファと、前記フレームバッファのX方向あるいは
    Y方向いずれか大きい方の解像度分だけの逆数データが
    格納された逆数データ格納メモリと、前記逆数データを
    用いて右辺のX成分の勾配を計算する右辺X成分勾配計
    算手段と、前記逆数データを用いて右辺のZ成分の勾配
    を計算する右辺Z成分勾配計算手段と、前記逆数データ
    を用いて左辺のX成分の勾配を計算する左辺X成分勾配
    計算手段と、前記逆数データを用いて左辺のZ成分の勾
    配を計算する左辺Z成分勾配計算手段と、前記勾配を用
    いて前記フレームバッファ及びZバッファに増分法でエ
    ッジを発生しながらフラットシェーディングを施した台
    形を描画する増分法台形描画手段とを有する3次元描画
    装置。
  2. 【請求項2】 自然色に対応するフレームバッファ及び
    Zバッファと、前記フレームバッファのX方向あるいは
    Y方向いずれか大きい方の解像度分だけの逆数データが
    格納された逆数データ格納メモリと、前記逆数データを
    用いて右辺のZ成分の勾配を計算する右辺Z成分勾配計
    算手段と、前記逆数データを用いて左辺のZ成分の勾配
    を計算する左辺Z成分勾配計算手段と、前記勾配を用い
    て前記フレームバッファ及びZバッファにブレゼンハム
    法でエッジを発生しながらフラットシェーディングを施
    した台形を描画するブレゼンハム法台形描画手段とを有
    する3次元描画装置。
JP16056993A 1993-06-30 1993-06-30 3次元描画装置 Pending JPH0778268A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0247783A (ja) * 1988-08-09 1990-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 描画演算装置
JPH0368086A (ja) * 1989-08-07 1991-03-25 Nec Corp 直線補間回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0247783A (ja) * 1988-08-09 1990-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 描画演算装置
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19970617