JPH08180207A - Stereoscopic picture processor - Google Patents

Stereoscopic picture processor

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JPH08180207A
JPH08180207A JP32299694A JP32299694A JPH08180207A JP H08180207 A JPH08180207 A JP H08180207A JP 32299694 A JP32299694 A JP 32299694A JP 32299694 A JP32299694 A JP 32299694A JP H08180207 A JPH08180207 A JP H08180207A
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polygon
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address
memory
parameter
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Naohito Shiraishi
尚人 白石
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To reduce the quantity of operation and to process a simple texture mapping in real time. CONSTITUTION: This stereoscopic picture processor is provided with a geometric transformer 2 for calculating a transformation coefficient for transforming three-dimensional polygon coordinates into a two-dimensional mapping pattern and transforming each end point information of a polygon into coordinates, a polygon parameter memory 40 for storing the visual field coordinate values of respective end points of a polygon, the transformation coefficient and the size ratio of the polygon to the mapping pattern, a screen memory 5 for storing the end point information of a screen, the depth information of the polygon, and the address values of the memory 4, an outline processor 20 for calculating and interpolating a data value stored in the memory 5 in each scanning line, and an internal processor 30 for calculating the X address value of a polygon existing in the farmost position and the address value of the polygon in the memory 40 and accessing a mapping pattern memory 7 based upon the read information.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、3次元多面体物体を
2次元スクリーン上に投影して表示する立体画像処理装
置に関し、特に、テクスチャ平面の所望の領域の画素情
報を、ディスプレイ平面の所望の領域の図形データ上に
投影するマッピング処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic image processing apparatus for projecting and displaying a three-dimensional polyhedron object on a two-dimensional screen, and in particular, it provides pixel information of a desired area of a texture plane to a desired area of a display plane. The present invention relates to a mapping processing device that projects on a graphic data of a region.

【0002】[0002]

【従来の技術】3次元立体図形を透視変換処理、遠近処
理等によって、CRTディスプレイ等の2次元(平面)
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全てを隠す
処理、すなわち隠面消去処理を行う必要がある。隠面消
去処理の方法としては、Zソート法(塗り重ね法)、Z
バッファ法、スキャンライン法等が知られている。
2. Description of the Related Art Two-dimensional (flat) of a CRT display or the like by subjecting a three-dimensional solid figure to perspective conversion processing, perspective processing, etc.
In the case of compositing and displaying on the screen, it is necessary for an object existing in the front to perform a process of hiding a part or all of the objects located behind it, that is, a hidden surface erasing process. As a method of hidden surface removal processing, Z sort method (painting over method), Z
A buffer method, a scan line method, etc. are known.

【0003】Zソート法は、処理が非常に高速に行える
という利点があるものの、ポリゴンが交差していたりす
ると、モデルを正しく描画することができないという欠
点がある。
The Z-sort method has an advantage that the processing can be performed at a very high speed, but has a drawback that a model cannot be drawn correctly when polygons intersect each other.

【0004】また、ポリゴンの処理の内部で画素(ピク
セル)を単位とする前後判定を行い、上記Zソート法の
欠点をなくすようにしたアルゴリズムがZバッファ法で
ある。Zバッファ法は、各画素に表示すべきポリゴンの
色データとその面の奥行き、すなわち物体のZ値(始点
からの距離)を画素単位に記憶しておき、新しいポリゴ
ンが入力される度に記憶しているZ値と新しいポリゴン
のZ値を比べ、新しいZ値の方が小さい時のみZ値を更
新し、同時に新しいポリゴンの色データを登録するもの
である。これによって遠くにある物体は近くにある物体
によって上書きされ、結果として隠面消去された画像を
得ることができる。
The Z-buffer method is an algorithm which eliminates the above-mentioned drawbacks of the Z-sort method by performing front-back determination in units of pixels inside the polygon processing. In the Z buffer method, the color data of the polygon to be displayed in each pixel and the depth of the surface, that is, the Z value (distance from the starting point) of the object is stored in pixel units, and is stored each time a new polygon is input. The current Z value and the Z value of the new polygon are compared, the Z value is updated only when the new Z value is smaller, and the color data of the new polygon is registered at the same time. This allows distant objects to be overwritten by nearby objects, resulting in an image with hidden surfaces removed.

【0005】このZバッファ法は、物体のZ値を記憶さ
せるためのZバッファメモリを画素毎に必要とし、全体
では画素数分の大きさを持つ大きな画像メモリが必要に
なるという問題がある。
This Z-buffer method requires a Z-buffer memory for storing the Z-value of an object for each pixel, and has a problem that a large image memory having a size corresponding to the number of pixels is required as a whole.

【0006】一方、スキャンライン法はCRTのよう
に、ラスタスキャン毎に各画素の色データを表示する場
合、隣り合う画素、すなわち、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持つことに注目
した方法で、逐次処理を行う装置に適しているが、多く
の計算を必要として、制御論理も複雑になるという欠点
を有する。
On the other hand, in the scan line method, when color data of each pixel is displayed for each raster scan like CRT, the adjacent pixel, that is, the pixel of the next scan line, has a very strong correlation with the current pixel. This method is suitable for a device that performs sequential processing by paying attention to the fact that it has, but has a drawback that it requires many calculations and the control logic becomes complicated.

【0007】上記の両隠面消去処理方法の中間的な隠面
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バッファ法を用いた装置が、例えば、特開
昭62−100878号公報に開示されている。これに
は、「奥行き距離(Z値)を保持する奥行きレジスタ
と、輝度(色・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内の内外判定、奥行き距離の
変位加算、奥行きデータの比較を分割的に行う一つの加
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、及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とを備えた隠れ線処理装置」が
開示されている。この装置によれば、少ないハードウェ
ア量で隠面処理を行うことができる。
As an intermediate hidden surface processing of the above two hidden surface removal processing methods, the correlation between scan lines is used to
An apparatus using the Z buffer method in the line is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-100878. This includes "a depth register that holds the depth distance (Z value), a brightness register that holds the brightness (color / luminance) data, inside / outside determination within the range of the plane segment, displacement addition of the depth distance, and depth data One adder for performing divisional comparison, an input / output means for outputting the information about the input plane segment token through a one-stage pipeline register, and a luminance data bus for outputting the contents of the luminance register to the outside. Hidden line processing device provided with ". According to this device, hidden surface processing can be performed with a small amount of hardware.

【0008】前述した隠面処理装置においては、輝度デ
ータのみを登録し、この輝度データを表示するように構
成されているため、シェーディング等の塗りつぶし処理
を行うことはできるが、ポリゴン内部に模様(テクスチ
ャー)を貼り付けるマッピング処理を行うことはできな
かった。しかしながら、コンピュータグラフィックスに
おいては、よりリアリティのある画像を再生することが
望まれており、ポリゴンの上に対象物体の実写等のテク
スチャーをマッピングし、画像を再生する手法がとられ
ている。
In the above-mentioned hidden surface processing apparatus, since only the brightness data is registered and the brightness data is displayed, the filling processing such as shading can be performed, but the pattern ( It was not possible to perform the mapping process to paste the texture). However, in computer graphics, it is desired to reproduce a more realistic image, and a method of reproducing an image by mapping a texture such as a real image of a target object on a polygon is adopted.

【0009】表示される各ポリゴンに模様(テクスチャ
ー)を貼り付けるいわゆるマッピング処理を行う画像処
理装置が提案されている(特願平4−37311号参
照)。
An image processing apparatus has been proposed which performs a so-called mapping process in which a pattern (texture) is attached to each displayed polygon (see Japanese Patent Application No. 4-37311).

【0010】この画像処理装置によれば、ポリゴンの外
形の変化に対応して、ポリゴン内部に模様を変化させ、
ポリゴンに模様を付加することができる。
According to this image processing apparatus, the pattern is changed inside the polygon in response to the change in the outer shape of the polygon,
Patterns can be added to polygons.

【0011】しかしながら、上記したマッピング処理が
可能な画像処理装置おいては、ポリゴンへのマッピング
を容易に行うことができるが、この装置においては、ポ
リゴンの隠面消去方法として、Zソート法が用いられて
おり、ポリゴンが交差した場合には、モデルを正しく描
画することができないという難点があった。
However, in the image processing apparatus capable of the above-described mapping processing, the mapping to the polygon can be easily performed, but in this apparatus, the Z sort method is used as the hidden surface removal method of the polygon. However, there is a problem that the model cannot be drawn correctly when the polygons intersect.

【0012】この問題を解決する方法として、Zバッフ
ァ法を用いて、マッピング処理を行う画像処理装置が提
案されている(特願平4−37311号参照)。
As a method for solving this problem, an image processing apparatus for performing mapping processing using the Z buffer method has been proposed (see Japanese Patent Application No. 4-37311).

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した装置
では、ハードウェア量の軽減のためマッピング演算を垂
直方向と水平方向に分割して演算しているため、中間パ
ラメータを格納するポリゴンエッジメモリの容量を多く
し、且つ、隠面処理以前に垂直方向のマッピング演算を
行うために起こる処理効率の低下とそれによる描画スピ
ードの低下等の問題があった。
However, in the above-mentioned apparatus, since the mapping calculation is divided into the vertical direction and the horizontal direction in order to reduce the amount of hardware, the polygon edge memory for storing the intermediate parameter is stored. There is a problem that the capacity is increased and the processing efficiency decreases due to the vertical mapping calculation before the hidden surface processing, and the drawing speed decreases accordingly.

【0014】この発明は、演算量を少なくし、ローコス
トに簡易なパーススペクティブテクチャ・マッピングを
リアルタイムに処理することが可能な立体画像処理装置
を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a stereoscopic image processing apparatus capable of processing a simple perspective texture mapping at low cost with a small amount of calculation in real time.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明は、3次元ポリ
ゴン座標から2次元マッピングパターンへマッピング変
換する変換係数を算出する手段と、ポリゴンを構成する
端点情報とテクスチャ画像を格納するマッピングパター
ンメモリの端点情報とポリゴンの奥行き情報を格納する
記憶手段と、上記記憶手段からの各端点情報を座標変換
する変換手段と、上記ポリゴンの端点の視野座標値と上
記変換係数とポリゴンとマッピングパターンとの大きさ
の比率をポリゴンごとに格納するポリゴンパラメータ記
憶手段と、上記変換手段からのスクリーン端点情報とポ
リゴンの奥行き情報と上記ポリゴンパラメータ記憶手段
のアドレス値を格納するスクリーン記憶手段と、上記変
換手段からのスクリーン端点情報に基づいてポリゴン外
形のアドレス情報及びポリゴンの奥行き情報並びにポリ
ゴンパラメータ記憶手段のアドレス値をスキャンライン
ごとにポリゴンの外形部分の情報にそれぞれ変換する外
形処理手段と、上記外形処理手段にて算出された対向す
る2辺間の情報を演算し、Xアドレスの変位と奥行き情
報の変位を算出する手段と、スキャンラインの各画素に
対応する画素位置がポリゴンの範囲内に存在するか否か
判別する手段と、一番手前に存在する画素の奥行き情報
とその画素位置のポリゴンの奥行き情報を比較すると共
に比較する対象の奥行き情報を常に一番手前に存在する
ポリゴンの奥行き情報に書き換える手段と、ポリゴンの
奥行き情報に上記奥行き情報の変位を加算し隣接する画
素位置の奥行き情報を算出する手段と、比較した画素位
置における一番手前に存在するポリゴンの対向する2辺
間の少なくとも一方のXアドレスとポリゴンパラメータ
記憶手段のアドレス値を算出する手段と、算出されたポ
リゴンパラメータ記憶手段のアドレス値によりアクセス
して読み出されたポリゴンパラメータ記憶手段の情報に
基づいてマッピングパターンメモリのアドレス値を算出
する手段と、上記算出されたマッピングパターンアドレ
スに基づき上記マッピングパターンメモリをアクセス
し、画像データを表示手段に転送する手段と、を備えて
なる。
According to the present invention, there is provided a means for calculating a conversion coefficient for performing a mapping conversion from a three-dimensional polygon coordinate to a two-dimensional mapping pattern, and a mapping pattern memory for storing end point information forming a polygon and a texture image. Storage means for storing end point information and depth information of the polygon, conversion means for coordinate conversion of each end point information from the storage means, field coordinate values of the end points of the polygon, the conversion coefficient, the size of the polygon and the mapping pattern. Parameter storage means for storing the ratio of the height for each polygon, screen storage means for storing the screen end point information from the conversion means, the depth information of the polygon and the address value of the polygon parameter storage means, and the conversion means from the conversion means. Address information of polygon outline based on screen end point information And the depth information of the polygon and the contour processing means for converting the address value of the polygon parameter storage means into the contour portion information of the polygon for each scan line, and the information between the two opposite sides calculated by the contour processing means. A means for calculating the displacement of the X address and the displacement of the depth information, a means for determining whether or not the pixel position corresponding to each pixel of the scan line is within the range of the polygon, and the means for foremost exist. A means for comparing the depth information of a pixel with the depth information of the polygon at that pixel position, and a means for constantly rewriting the depth information of the comparison target to the depth information of the polygon that is present in the foreground, and the displacement of the depth information in the depth information of the polygon. Is added to calculate the depth information of the adjacent pixel position, and Means for calculating at least one X address between two opposite sides of the polygon and the address value of the polygon parameter storage means, and the polygon parameter storage means accessed and read by the calculated address value of the polygon parameter storage means. It comprises means for calculating an address value of the mapping pattern memory based on information, and means for accessing the mapping pattern memory based on the calculated mapping pattern address and transferring image data to the display means.

【0016】上記変換係数を算出する手段は、変換係数
にオブジェクトの回転処理及び視野変換の回転処理を行
うことにより、変換係数を算出するように構成すればよ
い。
The means for calculating the conversion coefficient may be configured to calculate the conversion coefficient by subjecting the conversion coefficient to object rotation processing and visual field conversion rotation processing.

【0017】また、同じ方向で且つ、同じ回転運動を行
うポリゴンに対しては、同一変換係数を用いると良い。
Further, it is preferable to use the same conversion coefficient for polygons that perform the same rotational movement in the same direction.

【0018】[0018]

【作用】この発明は、3次元ポリゴン座標から2次元マ
ッピングパターンへ変換するための変換係数(UX,U
Y,UZ)、(VX,VY,VZ)を求め、Zバッファ
法による隠面処理を行った後、この変換係数を用いてU
−Vマッピング、射影マッピングを行いマッピングパタ
ーンメモリのアドレスを求めるものである。すなわち、
オブジェクト座標上のポリゴンの座標と上記変換係数
(UX,UY,UZ)、(VX,VY,VZ)をROM
等の記憶手段に格納し、オブジェクトの回転演算、視野
変換による回転演算等のように、ポリゴンの方向が変化
する度に変換係数(UX,UY,UZ)、(VX,V
Y,VZ)にもポリゴン端点と同様の回転演算等を行
い、視野座標上の3次元ポリゴンから2次元マッピング
パターンへの変換係数(UX,UY,UZ)、(VX,
VY,VZ)を求め、隠面処理の終了した点でマッピン
グ演算を行うことにより、高速に且つ、少ないハードウ
ェア量でマッピングを行うことを可能とする。
According to the present invention, conversion coefficients (UX, U) for converting three-dimensional polygon coordinates into a two-dimensional mapping pattern are provided.
Y, UZ), (VX, VY, VZ), and after performing hidden surface processing by the Z buffer method, U is calculated using this conversion coefficient.
-V mapping and projective mapping are performed to obtain the address of the mapping pattern memory. That is,
ROM of the coordinates of the polygon on the object coordinates and the above conversion coefficients (UX, UY, UZ), (VX, VY, VZ)
Stored in a storage means such as, for example, rotation calculation of an object, rotation calculation by visual field conversion, etc., each time the direction of a polygon changes, conversion coefficients (UX, UY, UZ), (VX, V
Y, VZ) is also subjected to the same rotation calculation as the polygon end points, and conversion coefficients (UX, UY, UZ), (VX, UZ) from the three-dimensional polygon on the visual field coordinates to the two-dimensional mapping pattern are obtained.
VY, VZ) is obtained and the mapping operation is performed at the point where the hidden surface processing is completed, so that the mapping can be performed at high speed with a small amount of hardware.

【0019】また、変換係数(UX,UY,UZ)、
(VX,VY,VZ)は、ポリゴン毎に有することはな
く、同じ方向で且つ、同じ回転運動しかないものであれ
ばまとめることができ、ROM等の容量を小さくでき
る。
Further, conversion coefficients (UX, UY, UZ),
(VX, VY, VZ) does not have for each polygon, but can be combined as long as they have the same direction and the same rotational motion, and the capacity of the ROM or the like can be reduced.

【0020】また、ポリゴン端点にマッピングメモリア
ドレス(MX,MY)を割り当てていないため、ポリゴ
ン面のマッピングパターンを変化させるような特殊効果
を行う場合、そのポリゴンが属する変換係数(UX,U
Y,UZ)、(VX,VY,VZ)を変えることによ
り、少ない処理で多くのポリゴンを処理することができ
る。
Further, since the mapping memory addresses (MX, MY) are not assigned to the polygon end points, the conversion coefficient (UX, U) to which the polygon belongs when performing a special effect such as changing the mapping pattern of the polygon surface.
By changing (Y, UZ) and (VX, VY, VZ), many polygons can be processed with less processing.

【0021】[0021]

【実施例】以下、この発明の実施例につき図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1はこの発明を用いた疑似3次元画像処
理装置の全体構成を示すブロック図であり、この装置
は、例えば、レーシングゲームや飛行機の操縦シュミレ
ーション等のゲーム用機器に用いて好適な一例が示され
ている。図1に従いこの発明の全体構成につき説明す
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall structure of a pseudo three-dimensional image processing apparatus using the present invention. This apparatus is suitable for use in, for example, a game machine such as a racing game or an airplane control simulation. An example is shown. The overall configuration of the present invention will be described with reference to FIG.

【0023】画像情報供給装置10の構成について説明
すると、この装置には、ワールドメモリ1、幾何変換装
置2、操作部3、CPU4を備える。このワールドメモ
リ1にはあらゆる物体が複数のポリゴンの集合体として
表現され、ポリゴンの端点をワールド座標上のX,Y,
Z座標として格納している。更に、このワールドメモリ
1には、オブジェクトの座標上のポリゴン端点のX,
Y,Z座標、及びポリゴンに対応して、それぞれテクス
チャ画像を格納するマッピングパターンメモリ7の端点
情報データが格納されている。操作部3は、ハンドル、
アクセル、ブレーキ等で構成され、その操作内容は電気
信号に変換され、CPU4へ出力される。
The structure of the image information supply device 10 will be described. This device includes a world memory 1, a geometric conversion device 2, an operation unit 3, and a CPU 4. In this world memory 1, all objects are represented as a collection of a plurality of polygons, and the end points of the polygons are represented by X, Y, and
It is stored as the Z coordinate. Further, in this world memory 1, the X of the polygon end point on the coordinates of the object,
The end point information data of the mapping pattern memory 7 storing the texture image is stored corresponding to the Y and Z coordinates and the polygon. The operation unit 3 includes a handle,
It is composed of an accelerator, a brake, etc., and the operation contents thereof are converted into an electric signal and output to the CPU 4.

【0024】CPU4は、ハンドルアクセス等で構成さ
れた操作部3の内容に基づいて変換された電気信号に従
いこの状況に応じた状況データを演算し、幾何変換装置
2へデータを与える。
The CPU 4 calculates the situation data according to this situation according to the electric signal converted based on the contents of the operation unit 3 constituted by the handle access or the like, and gives the data to the geometrical transformation device 2.

【0025】幾何変換装置2は、CPU4からの命令に
従いワールドメモリ1から各ポリゴンの端点情報のデー
タを読み出し、オブジェクトの運動や視野の回転に必要
な行列演算を実行し、ワールド座標の端点をスクリーン
座標へ投影変換等の幾何変換を行い、そのX,Yの2次
元のスクリーンのデータをスクリーンメモリ5に与え
る。
The geometrical transformation device 2 reads the data of the end point information of each polygon from the world memory 1 according to the instruction from the CPU 4, executes the matrix calculation necessary for the movement of the object and the rotation of the visual field, and screens the end points of the world coordinates. Geometric transformation such as projection transformation is performed on the coordinates, and the two-dimensional X, Y screen data is given to the screen memory 5.

【0026】また、幾何変換装置2は、ポリゴンの視野
変換された代表値、すなわち、そのポリゴンの始点から
の距離である奥行き距離データ(Z値)を決定し、その
データをスクリーンメモリ5に与える。このスクリーン
メモリ5は図34に示すように、各ポリゴンの端点につ
き、X,Yのスクリーン座標値、Z値が格納される。
Further, the geometrical transformation device 2 determines the field-transformed representative value of the polygon, that is, the depth distance data (Z value) which is the distance from the starting point of the polygon, and gives the data to the screen memory 5. . As shown in FIG. 34, the screen memory 5 stores X, Y screen coordinate values and Z values for the end points of each polygon.

【0027】この発明における幾何変換装置2は、さら
に、ポリゴンの3次元座標からマッピングパターンの2
次元座標へU−Vマッピング、射影マッピングなどによ
り変換する変換係数(UX、UY、UZ)、(VX、V
Y、VZ)をポリゴンパラメータメモリ40の変換テー
ブル領域に書き込むとともに、ポリゴン端点と、マッピ
ングパターンとの基準となるポリゴン端点の視野座標の
EX0,EY0,EZ0とポリゴンとマッピングパター
ンとの大きさの比率(Scale)と、そのポリゴンの
属する変換係数が格納されたテーブルアドレスをポリゴ
ンパラメータメモリ40のポリゴンパラメータ領域に書
き込む。
The geometrical transformation device 2 according to the present invention further includes a mapping pattern from the three-dimensional coordinates of the polygon.
Conversion coefficients (UX, UY, UZ), (VX, V) for conversion to dimensional coordinates by UV mapping, projective mapping, etc.
(Y, VZ) in the conversion table area of the polygon parameter memory 40, and at the same time, the ratio of the size of the polygon and the mapping pattern EX0, EY0, EZ0 of the polygon end point and the visual field coordinates of the polygon end point serving as the reference of the mapping pattern. (Scale) and the table address storing the conversion coefficient to which the polygon belongs are written in the polygon parameter area of the polygon parameter memory 40.

【0028】上記したように、ポリゴンパラメータメモ
リ40は、図36に示すように、各ポリゴンのマッピン
グパターンとの基準となるポリゴン端点の視野座標のE
X0,EY0,EZ0とポリゴンとマッピングパターン
との大きさの比率(Scale)と、そのポリゴンの属
する変換テーブルアドレスを格納するポリゴンパラメー
タ領域と、ポリゴンの3次元座標からマッピングパター
ンの2次元座標へ変換する係数(UX、UY、UZ)、
(VX、VY、VZ)を格納する変換テーブル領域とを
有する。
As described above, the polygon parameter memory 40 stores, as shown in FIG. 36, the E of the visual field coordinates of the polygon end points which serve as a reference for the mapping pattern of each polygon.
X0, EY0, EZ0, the size ratio (Scale) between the polygon and the mapping pattern, the polygon parameter area that stores the conversion table address to which the polygon belongs, and the three-dimensional coordinates of the polygon are converted into the two-dimensional coordinates of the mapping pattern. Coefficient (UX, UY, UZ),
And a conversion table area for storing (VX, VY, VZ).

【0029】この発明における幾何変換装置2は、幾何
変換処理での行列演算とマッピング用の変換ベクトルと
オブジェクト座標上の変換ベクトルを視野座標上の変換
ベクトルへ変換する。図2は、上記行列演算処理装置の
例を示すブロック図である。
The geometric transformation device 2 according to the present invention transforms a transformation vector for matrix calculation and mapping in the geometric transformation process and a transformation vector on object coordinates into a transformation vector on visual field coordinates. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the matrix operation processing device.

【0030】前述したように、この発明は、図4(a)
に示すような3次元ポリゴン座標から同図(b)に示す
ように、2次元マッピングパターンへU−Vマッピン
グ、射影マッピングによる平面マッピングを行うため
に、変換係数(UX,UY,UZ)、(VX,VY,V
Z)を求め、後述するポリゴン外形処理装置20及びポ
リゴン内部処理装置30によりマッピングパターンメモ
リアドレスを求める。
As described above, the present invention is shown in FIG.
As shown in (b) of the figure, the transformation coefficients (UX, UY, UZ), (in order to perform planar mapping by UV mapping and projective mapping from the three-dimensional polygon coordinates as shown in FIG. VX, VY, V
Z) is obtained, and the mapping pattern memory address is obtained by the polygon outer shape processing device 20 and the polygon inner processing device 30 described later.

【0031】このため、オブジェクト座標上のポリゴン
の座標と上記変換係数(UX,UY,UZ)、(VX,
VY,VZ)をROM等で保存しておき、幾何変換回路
2により、ポリゴンパラメータメモリ40にその変換係
数を格納する。そして、幾何変換回路2は、オブジェク
トの回転演算の視野変換による回転演算等のポリゴンの
方向が変化する度に、変換係数(UX,UY,UZ)、
(VX,VY,VZ)にもポリゴン端点と同様の回転演
算等を行う。そして、視野座標上の3次元ポリゴンから
2次元マッピングパターンへの変換係数(UX,UY,
UZ),(VX,VY,VZ)を求め、隠面処理の終了
した点でマッピング演算を行う。
Therefore, the coordinates of the polygon on the object coordinates and the conversion coefficients (UX, UY, UZ), (VX,
VY, VZ) is stored in a ROM or the like, and the geometric conversion circuit 2 stores the conversion coefficient in the polygon parameter memory 40. Then, the geometric conversion circuit 2 changes the conversion coefficient (UX, UY, UZ) each time the direction of the polygon changes, such as a rotation calculation by the view conversion of the rotation calculation of the object.
For (VX, VY, VZ), the rotation calculation similar to the polygon end point is performed. Then, conversion coefficients (UX, UY,
UZ), (VX, VY, VZ) are obtained, and mapping calculation is performed at the point where the hidden surface processing is completed.

【0032】また、図5に示すように、UV座標上に複
数のオブジェクトに対して、例えば各オブジェクトが
(1)、(2)、(3)のポリゴンからなる場合、変換
係数(UX,UY,UZ)、(VX,VY,VZ)は、
それぞれポリゴンごとに次のようになる。
Further, as shown in FIG. 5, for a plurality of objects on the UV coordinate, for example, when each object is composed of polygons of (1), (2) and (3), conversion coefficients (UX, UY , UZ), (VX, VY, VZ) are
The following is for each polygon.

【0033】[0033]

【数1】(ポリゴン1の場合) UX,UY,UZ=1,0,0 VX,VY,VZ=0,0,1 (ポリゴン2の場合) UX,UY,UZ=1,0,0 VX,VY,VZ=0,1,0 (ポリゴン3の場合) UX,UY,UZ=0,1,0 VX,VY,VZ=0,0,1## EQU1 ## (for polygon 1) UX, UY, UZ = 1,0,0 VX, VY, VZ = 0,0,1 (for polygon 2) UX, UY, UZ = 1,0,0 VX , VY, VZ = 0,1,0 (for polygon 3) UX, UY, UZ = 0,1,0 VX, VY, VZ = 0,0,1

【0034】従って、変換係数(UX,UY,UZ)、
(VX,VY,VZ)は、各ポリゴンごとに持つ必要は
なく、同じ方向で且つ、同じ回転運動しかないものであ
ればまとめることができる。また、ポリゴン端点にマッ
ピングメモリアドレスMX,MYをわりあてていないた
め、ポリゴン面のマッピングパターンを変化させるよう
な特殊効果を行う場合、そのポリゴンが属する変換係数
(UX,UY,UZ)、(VX,VY,VZ)を変える
ことにより、少ない処理で多くのポリゴンを処理するこ
とができる。
Therefore, the conversion coefficients (UX, UY, UZ),
It is not necessary to have (VX, VY, VZ) for each polygon, but (VX, VY, VZ) can be put together if they have the same direction and only the same rotational movement. Further, since the mapping memory addresses MX and MY are not assigned to the polygon end points, when performing a special effect such as changing the mapping pattern of the polygon surface, the conversion coefficients (UX, UY, UZ), (VX, By changing VY, VZ), many polygons can be processed with less processing.

【0035】一方、幾何変換装置2における行列演算と
マッピング用の変換ベクトルとオブジェクト座標上の変
換ベクトルとを視野座標上の変換ベクトルへ変換する行
列演算は図2に示す行列演算装置により行われる。この
装置は図に示すように、メモリ101にCPU4のプロ
グラムや行列演算処理装置102により変換されるポリ
ゴン端点座標のデータが格納され、CPU4はこのプロ
グラムにより行列演算処理動作を制御する。
On the other hand, the matrix calculation device shown in FIG. 2 performs the matrix calculation in the geometric conversion device 2 and the matrix calculation for converting the conversion vector for mapping and the conversion vector on the object coordinates into the conversion vector on the visual field coordinates. As shown in the figure, in this device, a program of the CPU 4 and polygon end point coordinate data converted by the matrix calculation processing device 102 are stored in the memory 101, and the CPU 4 controls the matrix calculation processing operation by this program.

【0036】行列演算装置102は、メモリ101から
のデータのやり取り行うインターフェース(I/F)1
03と、下記数式2及び数式3に示す演算を行う行列演
算装置103を備える。
The matrix operation device 102 is an interface (I / F) 1 for exchanging data from the memory 101.
03, and a matrix operation device 103 that performs the operations shown in the following formulas 2 and 3.

【0037】インターフェース103は図3に示すよう
に、データ入出力装置103a及びアドレス演算処理装
置103bを備え、CPU4からデータのスタートアド
レス、エンドアドレスと、送り側のスタートアドレスと
エンドアドレスを指定することにより、メモリ101ヘ
アドレスを送り、メモリ101からのデータをデータ入
出力装置103で受け取り、メモリ101の内容を書き
込む。
As shown in FIG. 3, the interface 103 is provided with a data input / output device 103a and an address arithmetic processing device 103b, and the CPU 4 can specify the start address and end address of data, and the start address and end address of the sending side. Then, the address is sent to the memory 101, the data from the memory 101 is received by the data input / output device 103, and the contents of the memory 101 are written.

【0038】[0038]

【数2】 [Equation 2]

【0039】[0039]

【数3】x’=ax+dy+gz+Tx y’=bx+ey+hz+Ty z’=cx+fy+iz+Tz## EQU3 ## x '= ax + dy + gz + Tx y' = bx + ey + hz + Ty z '= cx + fy + iz + Tz

【0040】この幾何変換回路2は、図6に示すよう
に、まず通常の幾何変換処理を行った後に、マッピング
変換処理を行うように、CPU4は、幾何変換回路2を
制御する。
As shown in FIG. 6, the geometric conversion circuit 2 controls the geometric conversion circuit 2 so that the geometric conversion circuit 2 first performs a normal geometric conversion process and then the mapping conversion process.

【0041】マッピング変換処理は、図7に示すよう
に、オブジェクトのx,y,zの回転を変換ベクトルV
X,VY,VZに行い、続いて、視野のx,y,zの回
転を変換ベクトルVX,VY,VZに対して行う。
In the mapping conversion process, as shown in FIG. 7, the x, y, z rotation of the object is converted into a conversion vector V.
X, VY, VZ, followed by x, y, z rotation of the field of view for the transform vectors VX, VY, VZ.

【0042】次に、上記幾何変換回路2における行列演
算装置104の演算例を図8に示す。図8は、オブジェ
クト回転の演算例を示し、変換ベクトル(VX,VY,
VZ)に対して、Y回転、X回転、Z回転の行列演算が
行われる。この演算例をまとめると図9に示すようにな
る。このようにして、行列演算装置104はオブジェク
ト回転の演算を行う。
Next, FIG. 8 shows an operation example of the matrix operation device 104 in the geometric conversion circuit 2. FIG. 8 shows an example of calculation of object rotation, which includes conversion vectors (VX, VY,
For VZ), matrix operations of Y rotation, X rotation, and Z rotation are performed. An example of this calculation is summarized in FIG. In this way, the matrix calculation device 104 calculates the object rotation.

【0043】図10は、視野回転の演算例を示し、変換
ベクトル(VX,VY,VZ)に対して、Y回転、X回
転、Z回転の行列演算が行われる。この演算例をまとめ
ると図11に示すようになる。このようにして、行列演
算装置104は視野回転の演算を行う。
FIG. 10 shows an example of calculation of the field of view rotation, and matrix calculation of Y rotation, X rotation, and Z rotation is performed on the conversion vector (VX, VY, VZ). A summary of this calculation example is shown in FIG. In this way, the matrix calculation device 104 calculates the field of view rotation.

【0044】このようにして、幾何変換されたデータ
は、スクリーンメモリ5及びポリゴンパラメータメモリ
40にそれぞれ格納される。
The thus geometrically transformed data is stored in the screen memory 5 and the polygon parameter memory 40, respectively.

【0045】次に、この発明のポリゴン外形処理装置2
0は、ポリゴン摘出装置21、パラメータ演算装置2
2、垂直補間演算装置23で構成される。ポリゴン摘出
装置21は、スクリーンメモリ5より読み出されたポリ
ゴン端点のXYアドレスに基づいて、ポリゴンを構成す
る各辺のベクトルが図38に示すどの方向に属するかを
判断し、そのベクトルの方向に応じて、図39に示すよ
うに、ポリゴンの辺を構成する端点が右辺に属するか左
辺に属するかを決定する。そして、ポリゴン摘出装置2
1にてスクリーンメモリ5からポリゴンを構成する各辺
の端点、すなわちXの始点アドレス(XS)、終点アド
レス(XE)、及びYの始点アドレス(YS)、右辺ア
ドレス(YE)を取り込むと共に、ポリゴンの奥行き距
離データ(Z値)を取り込み、パラメータ演算装置22
に各データを与える。
Next, the polygon contour processing apparatus 2 of the present invention.
0 is a polygon extraction device 21 and a parameter calculation device 2
2. The vertical interpolation calculation device 23. The polygon extracting device 21 determines, based on the XY address of the polygon end point read from the screen memory 5, to which direction the vector of each side forming the polygon belongs, as shown in FIG. Accordingly, as shown in FIG. 39, it is determined whether the endpoints forming the sides of the polygon belong to the right side or the left side. Then, the polygon extracting device 2
At 1, the end points of each side forming the polygon, that is, the X start point address (XS), the end point address (XE), the Y start point address (YS), and the right side address (YE) are loaded from the screen memory 5 and the polygon Of the depth distance data (Z value) of the
Give each data to.

【0046】そして、このポリゴン外形処理装置20の
パラメータのパラメータ演算装置22は、ポリゴンの外
形端点情報をデジタル微分解析(DDA)で求める際に
必要なパラメータを算出し、そのパラメータを垂直補間
演算装置23に与える。この垂直補間演算装置23に
て、ポリゴンが各スキャンラインと交差する左辺及び右
辺のそれぞれの外形端点情報、Z値を補間しながら算出
する。算出された各データがポリゴンエッジメモリ6に
与えられる。このポリゴン外形処理装置20の詳細につ
いては後述する。
The parameter arithmetic unit 22 of the parameters of the polygon outline shape processing unit 20 calculates the parameters necessary for obtaining the outline end point information of the polygon by digital differential analysis (DDA), and the parameters are calculated by the vertical interpolation arithmetic unit. Give to 23. The vertical interpolation calculation device 23 calculates by interpolating the outer edge point information and the Z value of each of the left side and the right side where the polygon intersects each scan line. Each calculated data is given to the polygon edge memory 6. Details of the polygon outer shape processing device 20 will be described later.

【0047】そして、ポリゴンエッジメモリ6には、図
35に示すように、ポリゴン外形処理装置20より与え
られた各データ、すなわち、スキャンライン毎にポリゴ
ンの左辺のX値、ポリゴンパラメータメモリアドレス、
Z値と右辺のX値とZ値が画面の垂直方向(Yアドレス
方向)の解像度だけそれぞれ格納されている。
Then, in the polygon edge memory 6, as shown in FIG. 35, each data given from the polygon outer shape processing device 20, that is, the X value of the left side of the polygon for each scan line, the polygon parameter memory address,
The Z value, the X value on the right side, and the Z value are stored for the resolution in the vertical direction (Y address direction) of the screen.

【0048】更に、このポリゴンエッジメモリ6には、
一つのYアドレスに格納されているポリゴン数(CN
T)が書き込まれる。すなわち、一つのYアドレスに1
個のポリゴンを格納する毎にポリゴン数をカウントアッ
プしてゆき、このカウント数(CNT)をポリゴンエッ
ジメモリ6に書き込む。
Further, the polygon edge memory 6 has
Number of polygons stored in one Y address (CN
T) is written. That is, 1 for each Y address
Each time the number of polygons is stored, the number of polygons is counted up, and this count number (CNT) is written in the polygon edge memory 6.

【0049】ポリゴンエッジメモリ6に格納されている
各データはポリゴン内部処理装置30へ与えられる。ポ
リゴン内部処理装置30は、パラメータ演算装置31、
水平補間演算装置33、隠面処理装置34で構成され
る。
Each data stored in the polygon edge memory 6 is given to the polygon internal processing device 30. The internal polygon processing device 30 includes a parameter calculation device 31,
It is composed of a horizontal interpolation calculation device 33 and a hidden surface processing device 34.

【0050】パラメータ演算装置31にて、スキャンラ
イン毎にポリゴンエッジメモリ6よりポリゴンの左辺
X、右辺Xの値(XL,XR)と左辺及び右辺のZ値
(ZL,ZR)を受け取り、水平補間演算に必要なパラ
メータを演算し、隠面処理装置34へそれぞれパラメー
タを転送する。
The parameter calculation unit 31 receives the values (XL, XR) of the left side X and the right side X of the polygon and the Z values (ZL, ZR) of the left side and the right side of the polygon from the polygon edge memory 6 for each scan line, and performs horizontal interpolation. The parameters necessary for the calculation are calculated, and the parameters are transferred to the hidden surface processing device 34.

【0051】この実施例における隠面処理装置34はZ
バッファ法を使用した隠面処理を行うもので、スキャン
ライン毎にパラメータ演算装置31よりパラメータを受
け取り、そのパラメータをパイプライン上にて順次各ド
ット(画素)毎に隠面処理を行ってゆき、1スキャンラ
インのデータを全て処理した時点で各ドットのポリゴン
パラメータメモリアドレスを順次水平補間演算装置33
へ転送することにより隠面処理を行う。すなわち、各ド
ットにおいて、格納されている一番手前に存在するポリ
ゴンのZ値と処理するポリゴンのZ値を比較し、処理す
るポリゴンのZ値が小さい場合には、そのポリゴンのパ
ラメータアドレスを水平補間演算装置33へ転送し、そ
のZ値を比較すべきZ値として格納する。また処理する
ポリゴンのZ値が大きい場合には、Z値の書き換え及び
パラメータアドレスの書き換えは行わず、以前に格納さ
れたままのポリゴンパラメータアドレス値が水平補間演
算装置33へ転送される。
The hidden surface processing device 34 in this embodiment is Z
The hidden surface processing using the buffer method is performed. The parameters are received from the parameter calculation device 31 for each scan line, and the hidden surface processing is sequentially performed for each dot (pixel) on the pipeline. When all the data of one scan line are processed, the polygon parameter memory address of each dot is sequentially calculated by the horizontal interpolation calculation device 33.
The hidden surface is processed by transferring to. That is, at each dot, the Z value of the stored polygon in the foreground is compared with the Z value of the polygon to be processed, and if the Z value of the polygon to be processed is small, the parameter address of that polygon is set horizontally. The Z value is transferred to the interpolation calculation device 33, and the Z value is stored as the Z value to be compared. When the Z value of the polygon to be processed is large, the Z value and the parameter address are not rewritten, and the previously stored polygon parameter address value is transferred to the horizontal interpolation calculation device 33.

【0052】水平補間演算装置33は、隠面処理装置3
4から受け取ったポリゴンパラメータアドレスに従いポ
リゴンパラメータメモリ40をアクセスし、パラメータ
を読み出し、このパラメータに基づきマッピング演算を
行ってマッピングパターンメモリアドレス(MX,M
Y)を算出する。この算出したマッピングパターンメモ
リアドレス(MX,MY)にて、例えば、図37に示す
ようなデータが格納されたマッピングパターンメモリ7
をアクセスすることにより、マッピングパターンメモリ
7に格納されたデータに基づき、各ドットのR,G,B
または輝度(LUT)値を順次読み出し、フレームメモ
リ8へ書き込む。このポリゴン内部処理装置30の詳細
については、後述する。
The horizontal interpolation calculation device 33 is the hidden surface processing device 3.
The polygon parameter memory 40 is accessed in accordance with the polygon parameter address received from No. 4, the parameter is read, mapping operation is performed based on this parameter, and the mapping pattern memory address (MX, M
Y) is calculated. At the calculated mapping pattern memory address (MX, MY), for example, the mapping pattern memory 7 in which data as shown in FIG. 37 is stored.
By accessing R, G, B of each dot based on the data stored in the mapping pattern memory 7.
Alternatively, the luminance (LUT) values are sequentially read and written in the frame memory 8. Details of the internal polygon processing device 30 will be described later.

【0053】ポリゴン内部処理装置30からフレームメ
モリ8へ与えられたドットのR,G,BまたはLUT値
がCRT9に転送され画像として表示される。
The R, G, B or LUT values of the dots given from the polygon internal processing unit 30 to the frame memory 8 are transferred to the CRT 9 and displayed as an image.

【0054】次に、この発明のポリゴン外形処理装置2
0、ポリゴン内部処理装置30につき図12ないし図2
9を参照して説明する。
Next, the polygon contour processing apparatus 2 of the present invention
0, FIG. 12 to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0055】この実施例においては、ポリゴンはスクリ
ーン端点座標(X,Y)とポリゴン端点の視野座標(E
X,EY,EZ)と奥行き距離(Z値)を持つことによ
り、Zバッファ法による隠面処理を行うと共に、例え
ば、図36に示すようなテクスチャをポリゴン面に対応
して変形させてポリゴン面にマッピングする。
In this embodiment, the polygon is a screen end point coordinate (X, Y) and a polygon end point field of view coordinate (E
(X, EY, EZ) and the depth distance (Z value), the hidden surface processing by the Z buffer method is performed, and, for example, the texture shown in FIG. Map to.

【0056】まず、ポリゴン外形処理装置20にてポリ
ゴンの外形処理について、図12ないし図18に従い説
明する。
First, the polygon outline processing performed by the polygon outline processing device 20 will be described with reference to FIGS.

【0057】この外形処理のために、ポリゴン摘出装置
21にて、スクリーンメモリ5より読み出されたポリゴ
ン端点のXYアドレスに基づいて、ポリゴンを構成する
各辺のベクトルが図38に示すどの方向に属するかを判
断し、そのベクトルの方向に応じて、図39に示すよう
に、ポリゴンの辺を構成する端点が右辺に属するか左辺
に属するかを決定する。
For this outer shape processing, the polygon extraction device 21 determines in which direction the vector of each side forming the polygon is based on the XY address of the polygon end point read from the screen memory 5 as shown in FIG. Whether it belongs or not is determined, and depending on the direction of the vector, as shown in FIG. 39, it is determined whether the endpoints forming the sides of the polygon belong to the right side or the left side.

【0058】スクリーンメモリ5には、スクリーン端点
座標(X,Y)とポリゴンのZ値が格納されている。ポ
リゴン外形処理装置20のポリゴン摘出装置21はスク
リーンメモリ5をアクセスし、スクリーンメモリ5より
スクリーン端点座標(X,Y)及び各ポリゴンのZ値を
読み出し、ポリゴンの外形をデジタル微分解析(DD
A)で算出するために、ポリゴンの右辺、または左辺を
決定し、パラメータを算出するパラメータ演算装置22
にそれぞれ各辺に対応するデータを与える。すなわち、
Xパラメータ演算装置22aには、スクリーン座標が、
Zパラメータ演算装置22bに、各辺の始点及び終点の
スクリーン座標(X,Y)とZ値(ZS,ZE)が与え
られる。
The screen memory 5 stores the screen end point coordinates (X, Y) and the Z value of the polygon. The polygon extracting device 21 of the polygon outline processing device 20 accesses the screen memory 5, reads the screen end point coordinates (X, Y) and the Z value of each polygon from the screen memory 5, and digitally analyzes the outline of the polygon (DD).
A parameter calculation device 22 for determining the right side or the left side of the polygon and calculating the parameter for the calculation in A).
The data corresponding to each side is given to. That is,
In the X parameter calculation device 22a, the screen coordinates are
The screen coordinates (X, Y) and the Z value (ZS, ZE) of the start point and the end point of each side are given to the Z parameter calculation device 22b.

【0059】ポリゴン外形処理装置20のXパラメータ
演算装置22aでは、ポリゴン摘出装置21より与えら
れたスクリーン座標の各辺のYアドレスの始点(YS)
及び終点アドレス(YE)からY方向の距離(DY)を
算出する。即ち、DY=YE−YSの演算を行う。続い
て、スクリーン座標の各辺のX終点(XE)からX始点
(XS)までの距離(DX)を算出するため、DX=X
E−XSの演算を行う。このDY,DXを用いて、ポリ
ゴンの外形のデジタル微分解析(DDA)のためのパラ
メータとして、DX/DYの演算をし、微差分値(DD
X)を求める。このDDXをX値垂直補間装置23aに
転送する。そして、X値垂直補間装置23aにて補間演
算を行い、この補間したデータがポリゴンエッジメモリ
コントローラ24を介してポリゴンエッジメモリ6に格
納される。
In the X parameter calculation device 22a of the polygon outline shape processing device 20, the starting point (YS) of the Y address of each side of the screen coordinates given by the polygon extraction device 21.
And a distance (DY) in the Y direction from the end point address (YE). That is, the calculation of DY = YE-YS is performed. Subsequently, DX = X in order to calculate the distance (DX) from the X end point (XE) to the X start point (XS) of each side of the screen coordinates.
E-XS calculation is performed. Using these DY and DX, DX / DY is calculated as a parameter for digital differential analysis (DDA) of the outer shape of the polygon, and the fine difference value (DD
X) is calculated. This DDX is transferred to the X-value vertical interpolation device 23a. Then, the X-value vertical interpolation device 23a performs interpolation calculation, and the interpolated data is stored in the polygon edge memory 6 via the polygon edge memory controller 24.

【0060】即ち、下記数式4の(1)に示すように、
X値パラメータ演算装置22aにて、その微差分値を算
出し、下記(2)式に示すように、X値垂直補間演算装
置23aにて補間演算を行い各辺の始点から終点までの
アドレスを算出する。この(2)式におけるXの初期値
は始点のデータ(XS)である。
That is, as shown in equation (1) below,
The X-value parameter calculation device 22a calculates the fine difference value, and as shown in the following equation (2), the X-value vertical interpolation calculation device 23a performs interpolation calculation to determine the address from the start point to the end point of each side. calculate. The initial value of X in the equation (2) is the starting point data (XS).

【0061】[0061]

【数4】DDX=(XE−XS)/DY … (1) X=X+DDX … (2)(4) DDX = (XE−XS) / DY (1) X = X + DDX (2)

【0062】更に、スクリーンメモリ5より読み出され
たZ値の始点アドレス(ZS)、終点アドレス(ZE)
のアドレスデータからポリゴンに対するデータを下記数
式5の(3),(4)式に基づいて、Z値パラメータ演
算装置22b及びZ値垂直補間装置23bにてデジタル
微分解析(DDA)により算出し、ポリゴンエッジメモ
リ6に格納する。即ち、(3)式に示すように、その微
差分値を算出し、(4)式に示すように、補間演算を行
い、各辺の終点から始点までのデータを算出する。この
(4)式における初期値は始点データ(XS)である。
(4)式の演算が0からDYまで繰り返される。
Further, the start point address (ZS) and end point address (ZE) of the Z value read from the screen memory 5
The data for the polygon is calculated from the address data of the above by the digital differential analysis (DDA) in the Z value parameter computing device 22b and the Z value vertical interpolation device 23b based on the following equations (3) and (4). Stored in the edge memory 6. That is, the fine difference value is calculated as shown in Expression (3), and the interpolation calculation is performed as shown in Expression (4) to calculate the data from the end point to the start point of each side. The initial value in the equation (4) is the starting point data (XS).
The calculation of equation (4) is repeated from 0 to DY.

【0063】[0063]

【数5】DDZ=(ZE−ZS)/DY … (3) Z=Z+DDZ … (4)## EQU5 ## DDZ = (ZE-ZS) / DY (3) Z = Z + DDZ (4)

【0064】この実施例においては。スキャンラインに
同期して、その垂直位置を示すYアドレス毎に、ポリゴ
ンの外形とそれに基づいて変形されたマッピングパター
ンの外形アドレス情報及びZ値の外形アドレス情報がポ
リゴンエッジメモリ6に格納される。
In this example: In synchronization with the scan line, the outline of the polygon, the outline address information of the mapping pattern modified based on the outline of the polygon, and the outline address information of the Z value are stored in the polygon edge memory 6 for each Y address.

【0065】上記各装置は、コントローラ25により制
御され、このコントローラ25は図30に示すフローチ
ャートに従って、端点間をDDAにより補間するため
に、パラメータ演算装置22、垂直補間演算装置23を
制御する。
Each of the above-mentioned devices is controlled by a controller 25, which controls the parameter calculation device 22 and the vertical interpolation calculation device 23 in order to interpolate between the end points by DDA according to the flow chart shown in FIG.

【0066】次に、ポリゴン外形処理装置20の具体的
構成例を図13ないし図16に示す。図13はXパラメ
ータ演算装置22aの具体的構成を示す回路図である。
Next, a concrete configuration example of the polygon outer shape processing device 20 is shown in FIGS. FIG. 13 is a circuit diagram showing a specific configuration of the X parameter calculation device 22a.

【0067】図13に示すX値パラメータ演算装置22
aは垂直補間演算に用いるX値パラメータを算出するも
のである。
The X value parameter computing device 22 shown in FIG.
“A” is for calculating an X value parameter used for vertical interpolation calculation.

【0068】スクリーンメモリ5より読み出された始点
(YS)がレジスタ201に、スクリーンメモリ5より
読み出されたY終点(YE)がレジスタ202に格納さ
れ、この両レジスタ201,202からYS,YEが減
算器205に入力される。
The start point (YS) read from the screen memory 5 is stored in the register 201, and the Y end point (YE) read from the screen memory 5 is stored in the register 202. From these registers 201 and 202, YS and YE are stored. Is input to the subtractor 205.

【0069】この減算器205でYEからYSを減算処
理し、この値(DY)をレジスタ207が一時的に格納
する。
The subtracter 205 subtracts YS from YE, and this value (DY) is temporarily stored in the register 207.

【0070】また、スクリーンメモリ5より読み出され
たX始点(XS)がレジスタ203に、スクリーンメモ
リ5より読み出されたX終点(XE)がレジスタ204
に格納され、この両レジスタ203,204から減算器
206に、XS,XEが与えられる。
The X start point (XS) read from the screen memory 5 is stored in the register 203, and the X end point (XE) read from the screen memory 5 is stored in the register 204.
And XS and XE are applied to the subtracter 206 from the registers 203 and 204.

【0071】この減算器206でXEからXSを減算処
理し、この値(DX)をレジスタ208が一時的に格納
する。
The subtractor 206 subtracts XS from XE, and the register 208 temporarily stores this value (DX).

【0072】レジスタ207,208から除算器209
に、減算器206にて減算処理したDXと減算器205
にて減算処理したDYが与えられ、DXの値をDYで除
算でする。除算器209により演算された微差分値DD
Xはレジスタ210に一時的に格納された後、X垂直補
間装置23aに転送される。
From the registers 207, 208 to the divider 209
In addition, the DX processed by the subtractor 206 and the subtractor 205
The subtracted DY is given, and the value of DX is divided by DY. Fine difference value DD calculated by the divider 209
The X is temporarily stored in the register 210 and then transferred to the X vertical interpolator 23a.

【0073】図14はZパラメータ演算装置22bの具
体的構成を示す回路図である。図14に示すZパラメー
タ演算装置22bは垂直補間演算に用いるZパラメータ
を算出するためのものである。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a specific structure of the Z parameter calculation device 22b. The Z parameter calculation device 22b shown in FIG. 14 is for calculating Z parameters used for vertical interpolation calculation.

【0074】スクリーンメモリ5より読み出されたY始
点(YS)がレジスタ235に、スクリーンメモリ5よ
り読み出されたY終点(YE)がレジスタ236に格納
され、この両レジスタ235,236からYS,YEが
減算器239に入力される。
The Y start point (YS) read from the screen memory 5 is stored in the register 235, and the Y end point (YE) read from the screen memory 5 is stored in the register 236. From these registers 235, 236, YS, YE is input to the subtractor 239.

【0075】この減算器239でYEからYSを減算処
理し、この値(DY)をレジスタ241が一時的に格納
する。
The subtracter 239 subtracts YS from YE, and this value (DY) is temporarily stored in the register 241.

【0076】また、スクリーンメモリ5より読み出され
たZ始点(ZS)がレジスタ237に、スクリーンメモ
リ5より読み出されたZ終点(ZE)がレジスタ238
に格納され、この両レジスタ237,238から減算器
240に、XS、ZEが与えられる。
The Z start point (ZS) read from the screen memory 5 is stored in the register 237, and the Z end point (ZE) read from the screen memory 5 is stored in the register 238.
And XS and ZE are applied to the subtractor 240 from both the registers 237 and 238.

【0077】この減算器240でZEからZSを減算処
理し、この値(DZ)をレジスタ242が一時的に格納
する。
The subtractor 240 subtracts ZS from ZE, and this value (DZ) is temporarily stored in the register 242.

【0078】レジスタ241,242から除算器243
に、減算器にて減算処理したDZと減算器239にて減
算処理したDYが与えられ、DZの値をDYで除算す
る。除算器243により演算された微差分値DDZはレ
ジスタ244に一時的に格納された後、Z垂直補間装置
23bに転送される。
From the registers 241, 242 to the divider 243
Is given to DZ subjected to the subtraction processing by the subtractor and DY subjected to the subtraction processing at the subtractor 239, and the value of DZ is divided by DY. The fine difference value DDZ calculated by the divider 243 is temporarily stored in the register 244 and then transferred to the Z vertical interpolation device 23b.

【0079】次にX値垂直補間演算装置23aの構成に
ついて、図15に従い説明する。
Next, the configuration of the X-value vertical interpolation calculation device 23a will be described with reference to FIG.

【0080】X値パラメータ演算装置22aより転送さ
れたスクリーン座標のXSはマルチプレクサ245を介
してレジスタ247に格納される。
The screen coordinate XS transferred from the X value parameter calculation unit 22a is stored in the register 247 via the multiplexer 245.

【0081】マルチプレクサ245は、スタート信号を
受けたときだけ、Xパラメータ演算装置22aの値をレ
ジスタ247に転送し、それ以外の時には、加算器24
8の出力がレジスタ247に転送するように制御され
る。
The multiplexer 245 transfers the value of the X parameter calculation unit 22a to the register 247 only when receiving the start signal, and otherwise, the adder 24
8 is controlled to be transferred to the register 247.

【0082】レジスタ246は、X値パラメータ演算装
置22aより転送されたパラメータDDXの値を一時的
に格納する。
The register 246 temporarily stores the value of the parameter DDX transferred from the X value parameter arithmetic unit 22a.

【0083】スタート信号を受けることによりレジスタ
246の値を加算器248へ転送する。加算器248に
てXとDDXが加算され、その加算結果(X)がレジス
タ249に与えられ、ポリゴンエッジメモリコントロー
ラ24を介して、ポリゴンエッジメモリ6へ格納され
る。
Upon receiving the start signal, the value of the register 246 is transferred to the adder 248. X and DDX are added by the adder 248, and the addition result (X) is given to the register 249 and stored in the polygon edge memory 6 via the polygon edge memory controller 24.

【0084】Z値垂直補間装置23bの構成について図
16に従い説明する。
The structure of the Z-value vertical interpolation device 23b will be described with reference to FIG.

【0085】Z値パラメータ演算装置22bより転送さ
れたZSはマルチプレクサ260を介してレジスタ26
2に格納される。
The ZS transferred from the Z value parameter computing unit 22b is transferred to the register 26 via the multiplexer 260.
Stored in 2.

【0086】マルチプレクサ260は、スタート信号を
受けた時だけ、Z値パラメータ演算装置22bの値をレ
ジスタ262に転送し、それ以外の時には、加算器26
3の出力をレジスタ262転送するように制御される。
The multiplexer 260 transfers the value of the Z value parameter computing device 22b to the register 262 only when receiving the start signal, and otherwise, the adder 26
3 output is controlled to be transferred to the register 262.

【0087】レジスタ261は、Z値パラメータ演算装
置22bより転送されたパラメータDDZの値を一時的
に格納する。
The register 261 temporarily stores the value of the parameter DDZ transferred from the Z value parameter calculation device 22b.

【0088】スタート信号を受けることによりレジスタ
262の値を加算器263へ転送する。加算器263に
てZとDDZが加算され、その加算結果(Z値)がレジ
スタ264に与えられ、ポリゴンエッジメモリコントロ
ーラ24を介してポリゴンエッジメモリ6へ格納され
る。
Upon receiving the start signal, the value of the register 262 is transferred to the adder 263. The adder 263 adds Z and DDZ, and the addition result (Z value) is given to the register 264 and stored in the polygon edge memory 6 via the polygon edge memory controller 24.

【0089】ポリゴン内部処理装置30について、図1
7ないし図29に従い説明する。ポリゴン内部処理装置
30は前述したように、パラメータ演算装置31、水平
補間演算装置33、隠面処理装置34にて構成されてい
る。まず、パラメータ演算装置33につき、図17ない
し図18に基づき説明する。
FIG. 1 shows the internal polygon processing device 30.
7 to 29 will be described. As described above, the polygon internal processing device 30 is composed of the parameter calculation device 31, the horizontal interpolation calculation device 33, and the hidden surface processing device 34. First, the parameter calculation device 33 will be described with reference to FIGS.

【0090】パラメータ演算装置31はスキャンライン
毎に対応する2辺、すなわち、左辺及び右辺間のXYア
ドレスをポリゴンエッジメモリ6より読み出し、この読
み出したアドレス情報に基づいて、下記数式6の(5)
〜(6)式に従いポリゴン内部の各画素ドットのアドレ
スを隠面パラメータアドレスとして算出する。
The parameter calculation unit 31 reads the XY address between the two sides corresponding to each scan line, that is, the left side and the right side from the polygon edge memory 6, and based on the read address information, (5) of the following formula 6
The address of each pixel dot inside the polygon is calculated as the hidden surface parameter address according to the equations (6).

【0091】すなわち、この実施例においては、ポリゴ
ンエッジメモリコントローラ31aにてスキャンライン
走査信号に同期して、その垂直位置としてのYアドレス
に対応するポリゴンの外形を示す2点のX左辺(XL)
とXの右辺(XR)とZ値(ZL,ZR)とポリゴンパ
ラメータメモリアドレスをポリゴンエッジメモリ6から
読み出す。
That is, in this embodiment, in synchronization with the scan line scanning signal, the polygon edge memory controller 31a synchronizes with the scan line scanning signal, and the X left side (XL) of two points indicating the outer shape of the polygon corresponding to the Y address as its vertical position.
And X right side (XR), Z value (ZL, ZR) and polygon parameter memory address are read from the polygon edge memory 6.

【0092】ポリゴンエッジメモリ6より読み出された
Xアドレスの左辺及び右辺アドレスから(5)式に示す
ようにX方向の距離(DXY)算出する。
From the left and right side addresses of the X address read from the polygon edge memory 6, the distance (DXY) in the X direction is calculated as shown in equation (5).

【0093】このDXYを用いて、ポリゴンエッジメモ
リ6より読み出されたZ値を(6)式に基づいてデジタ
ル微分解析(DDA)に用いるパラメータを隠面処理パ
ラメータ演算装置31bにて算出する。
Using this DXY, the hidden surface processing parameter arithmetic unit 31b calculates the parameters used for the digital differential analysis (DDA) of the Z value read from the polygon edge memory 6 based on the equation (6).

【0094】[0094]

【数6】DXY=XR−XL … (5) DZ=(ZR−ZL) … (6)(6) DXY = XR-XL (5) DZ = (ZR-ZL) (6)

【0095】そして、図17に示すように、ポリゴンエ
ッジメモリコントローラ31aにより、ポリゴンエッジ
メモリ6からYアドレス(スキャンライン)毎の左辺、
右辺のスキャンラインアドレス(XL,XR)、Z値
(ZL,ZR)を読み出し、隠面処理パラメータ演算装
置31bにそれぞれデータを転送する。
Then, as shown in FIG. 17, the polygon edge memory controller 31a causes the polygon edge memory 6 to read the left side of each Y address (scan line),
The scan line address (XL, XR) and Z value (ZL, ZR) on the right side are read out, and the data are transferred to the hidden surface processing parameter arithmetic unit 31b.

【0096】図18は上記隠面処理パラメータ演算装置
31bの具体的構成を示す回路図である。
FIG. 18 is a circuit diagram showing a specific configuration of the hidden surface processing parameter calculation device 31b.

【0097】ポリゴンエッジメモリコントローラ31a
より、Yアドレス(スキャンライン)毎の左辺のスキャ
ンラインアドレス(XL)がレジスタ320に、右辺の
スキャンラインアドレス(XR)がレジスタ321に与
えられ、この両レジスタ320,321からXL,XR
が減算器324に入力される。
Polygon edge memory controller 31a
As a result, the scan line address (XL) on the left side of each Y address (scan line) is given to the register 320, and the scan line address (XR) on the right side is given to the register 321, and from these registers 320, 321 XL, XR
Is input to the subtractor 324.

【0098】この減算器324でXRからXLを減算処
理し、この値(DXY)をレジスタ326に一時的に格
納する。
The subtractor 324 subtracts XL from XR, and this value (DXY) is temporarily stored in the register 326.

【0099】また、ポリゴンエッジメモリコントローラ
31aより、Z値の左辺(ZL)がレジスタ322、Z
値の右辺(ZR)がレジスタ323にそれぞれ与えら
れ、この両レジスタ322,323から減算器325
に、ZL,ZRが与えられる。
Further, the left side (ZL) of the Z value is registered in the registers 322 and Z by the polygon edge memory controller 31a.
The right-hand side (ZR) of the value is given to the register 323, respectively, and the subtracter 325 is used from these registers 322 and 323.
Are given ZL and ZR.

【0100】この減算器325でZRからZLを減算処
理し、この値(DZ)をレジスタ327が一時的に格納
する。
The subtractor 325 subtracts ZL from ZR, and this value (DZ) is temporarily stored in the register 327.

【0101】レジスタ326,327から除算器324
にて減算処理したDXYと除算器325にて減算処理し
たDZが与えられ、DZの値をDXYで除算する。除算
器328により演算された微差分値DDZはレジスタ3
29に一時的に格納された後、隠面処理装置インタフェ
ース(I/F)31eを介して隠面処理装置34へ転送
される。上記各回路はコントローラ40にて制御され、
図31のフローチャートに従い動作する。
From the registers 326 and 327 to the divider 324
The subtraction processed DXY and the subtractor 325 subtracted DZ are given, and the value of DZ is divided by DXY. The fine difference value DDZ calculated by the divider 328 is stored in the register 3
After being temporarily stored in 29, it is transferred to the hidden surface processing device 34 via the hidden surface processing device interface (I / F) 31e. The above circuits are controlled by the controller 40,
It operates according to the flowchart of FIG.

【0102】図19に隠面処理装置のブロック図を示
す。この隠面処理装置34はZバッファ法を使用した隠
面処理を行うもので、スキャンライン毎にパラメータ演
算装置31よりパラメータを受け取り、そのパラメータ
をパイプライン上にて順次各ドット(画素)毎に隠面処
理を行ってゆき、1スキャンラインのデータを全て処理
した時点で各ドットのパラメータメモリアドレスを順次
水平補間演算装置33へ転送することにより隠面処理を
行う。すなわち、各ドットにおいて、格納されている一
番手前に存在するポリゴンのZ値と処理するポリゴンの
Z値を比較し、処理するポリゴンのZ値が小さい場合に
は、そのポリゴンのポリゴンパラメータメモリアドレス
を水平補間演算装置33へ転送し、そのZ値を比較すべ
きZ値として格納する。また処理するポリゴンのZ値が
大きい場合には、Z値の書換及びパラメータアドレスの
書換は行わず、以前に格納されたままのポリゴンパラメ
ータアドレス値を水平補間演算装置33へ転送するもの
である。
FIG. 19 shows a block diagram of the hidden surface processing apparatus. The hidden surface processing device 34 performs hidden surface processing using the Z buffer method, receives parameters from the parameter calculation device 31 for each scan line, and sequentially receives the parameters for each dot (pixel) on the pipeline. The hidden surface processing is performed, and when all the data of one scan line is processed, the hidden surface processing is performed by sequentially transferring the parameter memory address of each dot to the horizontal interpolation calculation device 33. That is, at each dot, the Z value of the stored polygon in the forefront is compared with the Z value of the polygon to be processed, and if the Z value of the polygon to be processed is small, the polygon parameter memory address of that polygon is set. Is transferred to the horizontal interpolation calculation device 33 and the Z value is stored as the Z value to be compared. When the Z value of the polygon to be processed is large, the Z value and the parameter address are not rewritten, but the polygon parameter address value that has been stored previously is transferred to the horizontal interpolation calculation device 33.

【0103】パラメータ演算装置31から左辺のX値
(XL)、左辺のZ値(ZL)、左辺と右辺のX値の差
(DXY)、Z値の微差分(DDZ)、ポリゴンパラメ
ータメモリアドレスが隠面処理装置34のパラメータ演
算装置I/F34bに与えられ、このパラメータ演算装
置I/F34bから各データがスキャンライン隠面処理
装置34aへ転送される。
The X value (XL) on the left side, the Z value (ZL) on the left side, the difference between the X values on the left side and the right side (DXY), the slight difference between Z values (DDZ), and the polygon parameter memory address are sent from the parameter arithmetic unit 31. It is given to the parameter calculation device I / F 34b of the hidden surface processing device 34, and each data is transferred from the parameter calculation device I / F 34b to the scan line hidden surface processing device 34a.

【0104】スキャンライン隠面処理装置34aは、Z
バッファ法に基づく隠面処理を行うものであり、スキャ
ンラインの各ドットに対応してそのドットの隠面処理を
行う為に、図20のブロック図に示すように、スキャン
ラインの各ドットに対応して、水平解像度に相当する数
(n+1)個の水平ドット隠面処理装置34−0〜34
−nが設けられている。
The scan line hidden surface processing device 34a uses the Z
The hidden surface processing based on the buffer method is performed. In order to perform the hidden surface processing for each dot of the scan line, the hidden surface processing is performed for each dot of the scan line as shown in the block diagram of FIG. Then, the number (n + 1) of horizontal dot hidden surface processing devices 34-0 to 34-34 corresponding to the horizontal resolution.
-N is provided.

【0105】そして、パラメータ演算装置31から受け
取ったデータをスキャンラインの各ドットレベルの水平
ドット隠面処理装置34−0〜34−nの連なるパイプ
ラインの0アドレスから順次パイプライン処理を行うこ
とにより高速な隠面処理を行う。この水平ドット隠面処
理装置34−0〜34−nは、スキャンラインの各ドッ
トに対応し、Zバッファ法によりそのドットの隠面処理
を行う。
Then, the data received from the parameter calculation unit 31 is sequentially subjected to pipeline processing from the 0 address of the pipeline in which the horizontal dot hidden surface processing units 34-0 to 34-n for each dot level of the scan line are connected. Performs high-speed hidden surface processing. The horizontal dot hidden surface processing devices 34-0 to 34-n correspond to each dot of the scan line and perform the hidden surface processing of the dot by the Z buffer method.

【0106】図21に水平ドット隠面処理装置の実施例
を示す。パラメータ演算装置31から転送されるスキャ
ンライン上の各ドットに対応する奥行き距離データ(Z
値)はパラメータ演算装置I/F34bを介して奥行き
レジスタ341に格納される。パラメータ演算装置I/
F34bから転送されるスキャンライン上の各ドットに
対応するポリゴンパラメータメモリ40のアドレスがパ
ラメータアドレスレジスタ342に格納される。
FIG. 21 shows an embodiment of a horizontal dot hidden surface processing device. Depth distance data (Z) corresponding to each dot on the scan line transferred from the parameter calculation device 31.
The value) is stored in the depth register 341 via the parameter arithmetic unit I / F 34b. Parameter calculation device I /
The address of the polygon parameter memory 40 corresponding to each dot on the scan line transferred from F34b is stored in the parameter address register 342.

【0107】比較器344の一方の入力には、Aバスの
状態の値、すなわちパラメータ演算装置I/F34bを
介して与えられるポリゴンのZ値が、他方の入力には、
マルチプレクサ343を介して、奥行きレジスタ341
に格納された以前のZ値か或いは、そのドットが対応す
るX値、すなわちXアドレス値が与えられる。このマル
チプレクサ343は、比較器344が他のポリゴンのZ
値と比較するときには、奥行きレジスタ341の値を比
較器344へ送り、他のポリゴンがこのドットにかかる
か調べる時には、Xアドレス値を比較器344へ送るよ
うに制御される。そして、比較器344では、パイプラ
インを流れてくるポリゴンがそのドットにかかるか否か
の判断と、かかった場合、そのポリゴンのZ値がパラメ
ータアドレスレジスタ342に入っているポリゴンのZ
値とではどちらが手前か、すなわちどちらのZ値が小さ
いかの判断を行い、その結果をコントローラ352へ知
らせる。
One of the inputs of the comparator 344 is the value of the state of the A bus, that is, the Z value of the polygon given through the parameter arithmetic unit I / F 34b, and the other input is
Depth register 341 via multiplexer 343
Either the previous Z value stored in or the X value corresponding to the dot, that is, the X address value is given. In this multiplexer 343, the comparator 344 uses the Z of another polygon.
When the value is compared with the value, the value of the depth register 341 is sent to the comparator 344, and when it is checked whether another polygon hits this dot, the X address value is sent to the comparator 344. Then, the comparator 344 determines whether or not the polygon flowing through the pipeline hits that dot, and if so, the Z value of that polygon is the Z value of the polygon stored in the parameter address register 342.
With respect to the value, it is determined which one is closer, that is, which Z value is smaller, and the controller 352 is notified of the result.

【0108】加算器346はZ値とZ値の微差分値のD
DZを加算することにより、デジタル微分解析(DD
A)を行い、次のドットのZ値を求めたり、左辺と右辺
のX値の差、DXYから1を引くことによりそのポリゴ
ンのXの右辺値を求めたりする。このため、加算器34
6の一方には、BバスよりDDZ,DXYが与えられ、
他方にはマルチプレクサ345からAバスの状態のZま
たは“−1”の値が与えられる。マルチプレクサ345
は、加算器346がZ値の演算をする時には、Aバスの
状態2の値Zを加算器346へ送り、DXYの演算をす
る時は“−1”の値を加算器346へ送り出す。
The adder 346 calculates the Z value and the difference D between the Z values.
By adding DZ, digital differential analysis (DD
A) is performed to obtain the Z value of the next dot, or the difference between the X values of the left side and the right side, and 1 is subtracted from DXY to obtain the right side value of X of the polygon. Therefore, the adder 34
DDZ and DXY are given to one of 6 from the B bus,
To the other side, the value of Z or "-1" of the state of the A bus is given from the multiplexer 345. Multiplexer 345
Sends the value Z of state 2 of the A bus to the adder 346 when the adder 346 calculates the Z value, and sends the value "-1" to the adder 346 when the DXY operation is performed.

【0109】マルチプレクサ348は加算器346がD
XYの演算をした時は加算器346の出力をBバスパイ
プラインレジスタ350へ送り、その他の時は、Bバス
の値をBバスパイプラインレジスタ350へ送る。
The adder 346 of the multiplexer 348 is D
When the XY operation is performed, the output of the adder 346 is sent to the B bus pipeline register 350, and at other times, the value of the B bus is sent to the B bus pipeline register 350.

【0110】マルチプレクサ347は加算器346がZ
値の更新をした時に加算器346の出力をAバスパイプ
ラインレジスタ349へ送り、そのほかの時はAバスの
値をAバスパイプラインレジスタ349へ送る。このA
バスパイプラインレジスタ349の値は次段の水平ドッ
ト隠面処理装置34へ転送される。
The adder 346 of the multiplexer 347 is Z
When the value is updated, the output of the adder 346 is sent to the A bus pipeline register 349, and at other times, the value of the A bus is sent to the A bus pipeline register 349. This A
The value of the bus pipeline register 349 is transferred to the horizontal dot hidden surface processing device 34 at the next stage.

【0111】Bバスパイプラインレジスタ350のバス
の値は次段の水平ドット隠面処理装置34へ転送され
る。Cバスパイプラインレジスタ351の値は次段の水
平ドット隠面処理装置34へ転送される。コントローラ
352はEバスより受けたアクティブ信号により駆動
し、もしアクティブであれば、図32のようなフローに
従い水平ドット隠面処理装置を動作させ、アクティブで
なければ駆動しない、Eバスパイプラインフリップフロ
ップ353は、コントローラ352がアクティブである
か否かを示すEバス信号が格納され、このEバス信号を
次の水平ドット隠面処理装置34へ転送する。
The value of the bus of the B bus pipeline register 350 is transferred to the horizontal dot hidden surface processing unit 34 at the next stage. The value of the C bus pipeline register 351 is transferred to the horizontal dot hidden surface processing device 34 at the next stage. The controller 352 is driven by an active signal received from the E bus, and if it is active, operates the horizontal dot hidden surface processing device according to the flow shown in FIG. 32, and if it is not active, does not drive the E bus pipeline flip-flop. The E bus signal indicating whether or not the controller 352 is active is stored in 353, and the E bus signal is transferred to the next horizontal dot hidden surface processing device 34.

【0112】図22に各バスのデータの流れを示す。こ
の図21及び図22を参照して、この隠面処理装置の動
作を説明する。
FIG. 22 shows the data flow of each bus. The operation of the hidden surface processing apparatus will be described with reference to FIGS. 21 and 22.

【0113】まず、スキャンラインの右端点情報として
座標値の代わりに右辺と左辺の差DXYをBバスより与
える。即ち左辺の座標(XL,ZL)、DXY、単位ド
ット当たりのZ座標の微差分値DDZが、図20に示す
アレイ構造の構成される水平ドット隠面処理装置34の
左側からAバス、Bバスに分けて入力される。制御情報
(フリップフロップ353に格納されるEバス信号)に
は、そのドットの存在する範囲内に入っていることを示
す情報がある。各バスのデータには図22に示すように
データが時分割的に与えられる。
First, as the right end point information of the scan line, the difference DXY between the right side and the left side is given from the B bus instead of the coordinate value. That is, the coordinates (XL, ZL) on the left side, DXY, and the fine difference value DDZ of the Z coordinate per unit dot are A bus and B bus from the left side of the horizontal dot hidden surface processing device 34 having the array structure shown in FIG. It is input separately. The control information (E bus signal stored in the flip-flop 353) includes information indicating that the dot is within the range. As shown in FIG. 22, the data of each bus is given in a time division manner.

【0114】各水平ドット隠面処理装置34の動作を図
11及び図12に従い説明する。第1のタイミング状態
では、AバスにXL、BバスにDXYが、第2のタイミ
ングでは、AバスにZ値が、BバスにDDZが与えら
れ、Cバスは状態1,状態2の両タイミングでパラメー
タアドレスが与えられる。比較器344が負の時、この
ドットがこの画素位置でポリゴンの存在範囲に入ったこ
とになり、マルチプレクサ345でデータ“−1”を加
算器346に与える。加算器346の他方にはBバスよ
りDXYを与える。ドットがポリゴンの存在範囲内の場
合は、マルチプレクサ347は、レジスタ349に加算
器346の出力を出力する。
The operation of each horizontal dot hidden surface processing device 34 will be described with reference to FIGS. 11 and 12. In the first timing state, XL is given to the A bus, DXY is given to the B bus, Z value is given to the A bus and DDZ is given to the B bus at the second timing, and both timings of state 1 and state 2 are given to the C bus. Gives the parameter address. When the comparator 344 is negative, this dot has entered the polygon existing range at this pixel position, and the multiplexer 345 gives the data “−1” to the adder 346. DXY is given to the other side of the adder 346 from the B bus. When the dot is within the polygon existing range, the multiplexer 347 outputs the output of the adder 346 to the register 349.

【0115】第2の状態では、ドットが存在範囲に入っ
ている状態であれば、AバスのZとBバスのDDZを加
算して加算器346の出力をBバスに出力し、そうでな
ければデータを更新しないでBバスに出力する。そし
て、ドットが存在範囲内に入っている状態でAバス上の
AデータZ奥行きレジスタ341に格納されているデー
タZAを比較器344で比較した結果がZ<ZAの時、
奥行きレジスタ341のデータを書き換えると共に、パ
ラメータアドレスレジスタ342にAバス上のZとCバ
ス上のポリゴンパラメータメモリアドレスをそれぞれ格
納する。
In the second state, if the dot is within the existing range, Z of A bus and DDZ of B bus are added and the output of adder 346 is output to B bus. For example, the data is output to the B bus without being updated. When the result of comparing the data ZA stored in the A data Z depth register 341 on the A bus with the comparator 344 in the state where the dots are within the existing range is Z <ZA,
The data in the depth register 341 is rewritten, and the parameter address register 342 stores the Z and C bus polygon parameter memory addresses, respectively.

【0116】図20に示す水平ドット隠面処理装置34
−0では1減算して0であるためZ値の更新、ZAとの
比較は行われない。水平ドット隠面処理装置34−1で
は更に1減算されて負になったため、XにかわってDX
YをAバスに出力し、後の水平ドット隠面処理装置では
DXYに対して減算が行われる。水平ドット隠面処理装
置34−1は更にフリップフロップ353を1として自
らもZ値の更新、ZAとの比較を行う。後段の隠面処理
装置ではDXYが順次1減算され、その結果が負になる
まで続けられる。負になった時はフリップフロップ35
3を0に戻し、残りの隠面処理装置ではZ値の更新、Z
Aとの比較は行われない。
A horizontal dot hidden surface processing device 34 shown in FIG.
At −0, 1 is subtracted and 0 is obtained, so that the Z value is not updated and compared with ZA. In the horizontal dot hidden surface processing device 34-1, 1 is further subtracted and becomes negative.
Y is output to the A bus, and the subsequent horizontal dot hidden surface processing device performs subtraction on DXY. The horizontal dot hidden surface processing device 34-1 further sets the flip-flop 353 to 1 and updates the Z value and compares it with ZA. In the hidden surface processing device in the latter stage, DXY is sequentially subtracted by 1, and the process is continued until the result becomes negative. When it becomes negative, flip-flop 35
3 is returned to 0, the remaining hidden surface processing device updates Z value, Z
No comparison with A is made.

【0117】図23にスキャンライン隠面処理装置34
aのパイプラインのタイムチャートを示す。P1−1と
はポリゴン1のポリゴン状態1、P1−2とはポリゴン
1の状態2、P2−1とはポリゴン2の状態1のことで
ある。水平補間演算装置33から受けた水平ライン上の
ドットアドレス値をスキャンライン隠面処理装置34a
へ送り、次のドットに対応する水平ドット隠面処理装置
34がパラメータアドレスレジスタ342の値をDバス
を介して受け取り、そのポリゴンパラメータメモリアド
レスを水平補間演算装置33へ送る。これら各装置はコ
ントローラ41で制御される。
FIG. 23 shows a scan line hidden surface processing device 34.
The time chart of the pipeline of a is shown. P1-1 is polygon state 1 of polygon 1, P1-2 is state 2 of polygon 1, and P2-1 is state 1 of polygon 2. The dot address value on the horizontal line received from the horizontal interpolation calculation device 33 is used as the scan line hidden surface processing device 34a.
The horizontal dot hidden surface processing device 34 corresponding to the next dot receives the value of the parameter address register 342 via the D bus, and sends the polygon parameter memory address to the horizontal interpolation calculation device 33. Each of these devices is controlled by the controller 41.

【0118】次に、図24に従い、水平補間演算装置3
3につき説明する。隠面処理装置34が各ドットのポリ
ゴンパラメータメモリ40のアドレスをパラメータ入力
装置33aに与える。パラメータ入力装置33aは入力
されたポリゴンパラメータメモリアドレスに従って、ポ
リゴンパラメータメモリ40よりそのアドレスに格納さ
れたパラメータを読み出し、マッピング演算装置33b
に転送する。
Next, referring to FIG. 24, the horizontal interpolation computing device 3
3 will be explained. The hidden surface processing device 34 gives the address of the polygon parameter memory 40 for each dot to the parameter input device 33a. According to the input polygon parameter memory address, the parameter input device 33a reads the parameter stored at that address from the polygon parameter memory 40, and the mapping operation device 33b.
Transfer to.

【0119】マッピング演算装置33bは、ポリゴンパ
ラメータメモリ40からパラメータ入力装置33aを介
して転送されたポリゴン端点毎の視野座標のX,Y,Z
値とマッピングパターンメモリアドレスMX,MYとマ
ッピングの方向を示すフラグを受け取り、現在処理して
いるスキャンラインのXアドレスのドットのマッピング
パターンメモリアドレス(MX,MY)を求め、フレー
ムメモリコントローラ33cに転送する。
The mapping arithmetic unit 33b has X, Y, Z of visual field coordinates for each polygon end point transferred from the polygon parameter memory 40 via the parameter input unit 33a.
The value, the mapping pattern memory addresses MX and MY, and the flag indicating the mapping direction are received, the mapping pattern memory address (MX, MY) of the dot of the X address of the scan line currently being processed is obtained, and transferred to the frame memory controller 33c. To do.

【0120】フレームメモリコントローラ33cは、マ
ッピング演算装置33bで求めたマッピングパターンメ
モリアドレス(MX,MY)によりマッピングパターン
メモリ7をアクセスすることにより、現在処理されてい
るスキャンラインのXアドレスのドットのR,G,B又
はLUT値を求めフレームメモリ8に書き込む。これら
各装置はコントローラ42にて制御され、このコントロ
ーラ42は図33に示すフローチャートに従い動作す
る。
The frame memory controller 33c accesses the mapping pattern memory 7 by the mapping pattern memory address (MX, MY) obtained by the mapping arithmetic unit 33b, and the R of the dot of the X address of the scan line currently being processed is read. , G, B or LUT value is obtained and written in the frame memory 8. Each of these devices is controlled by the controller 42, and this controller 42 operates according to the flowchart shown in FIG.

【0121】図25は、マッピング演算装置33bの具
体的実施例を示すブロック図である。このマッピング演
算装置33bは、視野座標X,Y,Z値生成装置331
とマッピング演算装置332を備える。視野座標X,
Y,Z値生成装置331は、隠面処理装置34から受け
取った正規化座標に変換されたZ値を受け取り、このZ
値を視野座標のZ値に変換し、スクリーンX,Y値とス
クリーン距離から視野座標のX値、Y値を求め、マッピ
ング演算装置332へ転送する。
FIG. 25 is a block diagram showing a concrete example of the mapping arithmetic unit 33b. This mapping calculation device 33b is used for the visual field coordinate X, Y, Z value generation device 331.
And a mapping arithmetic unit 332. View coordinate X,
The Y, Z value generation device 331 receives the Z value converted from the hidden surface processing device 34 into the normalized coordinates, and the Z value
The value is converted into the Z value of the visual field coordinate, the X value and the Y value of the visual field coordinate are obtained from the screen X and Y values and the screen distance, and transferred to the mapping calculation device 332.

【0122】マッピング演算装置332は、視野座標
X,Y,Z値を視野座標X,Y,Z値生成装置331か
ら受け取り、パラメータ入力装置33aを介してポリゴ
ンパラメータメモリ40から読み出された各ポリゴンの
マッピングパターンとの基準となるポリゴン端点の視野
座標のEX,EY,EZとポリゴンとマッピングパター
ンとの大きさの比率(Scale)と、そのポリゴンの
属する変換テーブルアドレスと、ポリゴンの3次元座標
からマッピングパターンの2次元座標へ変換する係数U
X、UY、UZ、VX、VY、VZを受け取り、マッピ
ング演算を行い、各ドットのマッピングパターンメモリ
アドレスMX,MYをフレームメモリコントローラ33
cへ転送する。
The mapping arithmetic unit 332 receives the visual field coordinates X, Y and Z values from the visual field coordinate X, Y and Z value generating unit 331 and each polygon read from the polygon parameter memory 40 via the parameter input unit 33a. From the EX, EY, and EZ of the visual field coordinates of the polygon end points that are the reference to the mapping pattern of the polygon, the size ratio (Scale) of the size of the polygon and the mapping pattern, the conversion table address to which the polygon belongs, and the three-dimensional coordinate of the polygon. Coefficient U for converting the mapping pattern into two-dimensional coordinates
X, UY, UZ, VX, VY, VZ are received, mapping calculation is performed, and mapping pattern memory addresses MX, MY of each dot are determined by the frame memory controller 33.
Transfer to c.

【0123】図26に視野座標X,Y,Z値生成装置の
ブロック図を示す。視野座標X,Y,Z値生成装置33
1は、視野座標標値生成装置331aと視野座標X,Y
値生成装置331bとを備える。視野座標Z値生成装置
331aは、正規化されたZ値を下記に示す数式8の変
換演算により等出する。Z値の正規化処理として、下記
数式7に示すものが知られている。
FIG. 26 is a block diagram of the visual field coordinate X, Y, Z value generating device. Visual field coordinate X, Y, Z value generation device 33
1 is a visual field coordinate standard value generating device 331a and visual field coordinates X and Y
And a value generation device 331b. The visual field coordinate Z value generation device 331a outputs the normalized Z value by the conversion calculation of the following Equation 8. As the Z value normalization process, the one shown in the following formula 7 is known.

【0124】[0124]

【数7】 A=CZMAX/(VLEN*(CZMAX−CZMIN)) B=CZMAX*CZMIN/(VLEN*(CZMAX−CZMIN)) Z=(A*WZ−B)*VLEN/EZ ここで、CZMAXはZ値の最大値、CZMINはZ値
の最小値、VLENはスクリーンとの距離である。
## EQU00007 ## A = CZMAX / (VLEN * (CZMAX-CZMIN)) B = CZMAX * CZMIN / (VLEN * (CZMAX-CZMIN)) Z = (A * WZ-B) * VLEN / EZ where CZMAX is The maximum Z value, CZMIN is the minimum Z value, and VLEN is the distance from the screen.

【0125】この処理により、視野座標値ZEから正規
化座標値IZへ変換される。従って、この視野座標Z値
生成装置331aは、隠面処理装置34により補間され
たSZ値から上記の数式7の逆変換を行い、下記の数式
8に従い視野座標のZ値をもとめる。
By this processing, the visual field coordinate value ZE is converted into the normalized coordinate value IZ. Therefore, the visual field coordinate Z value generation device 331a performs the inverse transformation of the above equation 7 from the SZ value interpolated by the hidden surface processing device 34, and obtains the Z value of the visual field coordinate according to the following equation 8.

【0126】[0126]

【数8】 A2=(CZMAX/(VLEN*(CZMAX−CZMIN))*VLEN B2=CZMAX*CEMIN/(VLEN*(CZMAX−CZMIN))* (−VLEN) EZ=B2/(IZ−A2)## EQU00008 ## A2 = (CZMAX / (VLEN * (CZMAX-CZMIN)) * VLEN B2 = CZMAX * CEMIN / (VLEN * (CZMAX-CZMIN)) * (-VLEN) EZ = B2 / (IZ-A2)

【0127】上記数式8の演算により視野座標のZ値を
求めるように、視野座標Z値装置331aは演算処理を
行う。
The visual field coordinate Z value device 331a performs a calculation process so as to obtain the Z value of the visual field coordinates by the calculation of the above-mentioned expression 8.

【0128】図27は、視野座標Z値生成装置331a
の具体的実施例を示すブロック図である。隠面処理装置
34から送られてきた正規化座標のZ値は、レジスタ3
51に格納され、上記数5のA2のパラメータは、レジ
スタ352に格納される。両レジスタ351、352か
ら、それぞれのデータが減算器353に与えられ、1Z
−A2の演算が行われる。上記B2のパラメータは、レ
ジスタ354に格納され、この値が除算器355の一方
に与えられる。
FIG. 27 shows a visual field coordinate Z value generator 331a.
It is a block diagram showing a specific example of. The Z value of the normalized coordinates sent from the hidden surface processing device 34 is stored in the register 3
51 is stored in the register 51 and is stored in the register 352. The respective data is given to the subtractor 353 from both the registers 351 and 352, and 1Z
-A2 is calculated. The parameter of B2 is stored in the register 354, and this value is given to one of the dividers 355.

【0129】視野座標X,Y,Z値生成装置331b
は、投影処理されたX,Y値を下記に示す数式10の変
換演算により算出するものである。投影処理として、下
記数式9に示すものが知られている。
Field-of-view coordinate X, Y, Z value generator 331b
Is for calculating the projected X and Y values by the conversion operation of the following mathematical formula 10. As the projection process, the one shown in the following formula 9 is known.

【0130】[0130]

【数9】SX=EX*VLEN/EZ+CX ここで、CXはスクリーン中心のX値である。SX = EX * VLEN / EZ + CX where CX is the X value at the center of the screen.

【0131】ここでは上記数式9を逆変換して、下記数
式10に基づいて、X,Yの演算を行う。
Here, the above equation 9 is inversely converted, and X and Y are calculated based on the following equation 10.

【0132】[0132]

【数10】 EX=(SX−CX)*EZ*(1/VLEN)EX = (SX−CX) * EZ * (1 / VLEN)

【0133】図28は、視野座標X,Y値生成装置33
1bの具体的実施例を示すブロック図である。
FIG. 28 shows a visual field coordinate X, Y value generating device 33.
It is a block diagram which shows the specific Example of 1b.

【0134】上記数式のCX,CYパラメータは、レジ
スタ361に格納され、このレジスタ361からCX,
CYパラメータが減算器363に与えられる。また、ス
クリーン座標のX値,Y値はカウンタ362にてカウン
トされる。このカウンタ362は全体のシステムに同期
してカウントアップする。カウンタ362からスクリー
ン座標のX値、Y値が減算器363に与えられ、減算器
363にてSX−CX,SY−CY,の演算が行われ
る。この減算器363からの減算結果が乗算器364に
与えられる。この乗算器364は、視野座標Z値生成装
置331aからEZが与えられ、(SX−CX)×E
Z,(SY−CY)×EZの演算が行われる。一方、レ
ジスタ365には、上記式の1/VLENパラメータが
格納されており、このレジスタから1/VLENが乗算
器366へ与えられる。この乗算器366には乗算器3
64からの乗算結果が与えられ、この乗算器366から
視野座標EX,EYがレジスタ367へ与えられる。
The CX and CY parameters in the above equation are stored in the register 361, and the CX and CY parameters from this register 361 are stored in the register 361.
The CY parameter is given to the subtractor 363. The X value and the Y value of the screen coordinate are counted by the counter 362. The counter 362 counts up in synchronization with the entire system. The X value and the Y value of the screen coordinates are given from the counter 362 to the subtractor 363, and the subtractor 363 calculates SX-CX and SY-CY. The subtraction result from the subtractor 363 is given to the multiplier 364. EZ is given to the multiplier 364 from the visual field coordinate Z value generation device 331 a, and (SX−CX) × E
The calculation of Z, (SY-CY) * EZ is performed. On the other hand, the register 365 stores the 1 / VLEN parameter of the above equation, and 1 / VLEN is applied to the multiplier 366 from this register. This multiplier 366 has a multiplier 3
The multiplication result from 64 is given, and the visual field coordinates EX and EY are given from the multiplier 366 to the register 367.

【0135】図29は、マッピング演算装置332の具
体的実施例を示すブロック図である。
FIG. 29 is a block diagram showing a concrete example of the mapping arithmetic unit 332.

【0136】レジスタ371には、ポリゴンパラメータ
メモリ40のポリゴンパラメータ領域から読み出された
基準となるポリゴン端点の視野座標EX0が格納され、
レジスタ372には視野座標X,Y,Z値生成装置33
1から受け取った視野座標X値(EX)が格納される。
レジスタ371に格納されたEX0は減算器373の一
方の入力に与えられる。減算器373の他方の入力には
レジスタ372に格納されたEXが与えられる。この減
算器373にてEX−EX0の演算が行われ、現在処理
中のドットのポリゴン上の相対的な視野座標上のX値を
求め、その演算結果が乗算器375の一方の入力に与え
られる。
The register 371 stores the visual field coordinates EX0 of the reference polygon end point read from the polygon parameter area of the polygon parameter memory 40,
The register 372 has a visual field coordinate X, Y, Z value generation device 33.
The visual field coordinate X value (EX) received from 1 is stored.
EX0 stored in the register 371 is given to one input of the subtractor 373. The EX stored in the register 372 is applied to the other input of the subtractor 373. The subtractor 373 calculates EX-EX0 to obtain the X value on the relative visual field coordinates on the polygon of the dot currently being processed, and the calculation result is given to one input of the multiplier 375. .

【0137】レジスタ374には、ポリゴンパラメータ
メモリ40の変換テーブル領域から読み出されたポリゴ
ンの3次元座標からマッピングパターン2次元座標へ変
化する変換係数UX、VXが格納され、(EX−EX
0)に変換係数が乗算され、その乗算結果が加算器38
6に与えられる。
The register 374 stores the conversion coefficients UX and VX that change from the three-dimensional coordinates of the polygon read from the conversion table area of the polygon parameter memory 40 to the two-dimensional coordinates of the mapping pattern, (EX-EX
0) is multiplied by the conversion coefficient, and the multiplication result is added by the adder 38.
6 given.

【0138】また、レジスタ376には、ポリゴンパラ
メータメモリ40のポリゴンパラメータ領域から読み出
された基準となるポリゴン端点の視野座標EY0が格納
され、レジスタ377には視野座標X,Y,Z値生成装
置331から受け取った視野座標Y値(EY)が格納さ
れる。レジスタ376に格納されたEY0は減算器37
8の一方の入力に与えられる。減算器378の他方の入
力にはレジスタ377に格納されたEYが与えられる。
この減算器378にてEY−EY0の演算が行われ、現
在処理中のドットのポリゴン上の相対的な視野座標上の
Y値を求め、その演算結果が乗算器380の一方の入力
に与えられる。
The register 376 stores the visual field coordinates EY0 of the reference polygon end points read from the polygon parameter area of the polygon parameter memory 40, and the register 377 stores the visual field coordinate X, Y, Z value generating device. The visual field coordinate Y value (EY) received from 331 is stored. EY0 stored in the register 376 is the subtractor 37
8 is applied to one input. The EY stored in the register 377 is applied to the other input of the subtractor 378.
The subtractor 378 performs an EY-EY0 operation to obtain a relative Y value on the visual field coordinates on the polygon of the dot currently being processed, and the operation result is given to one input of the multiplier 380. .

【0139】レジスタ379には、ポリゴンパラメータ
メモリ40の変換テーブル領域から読み出されたポリゴ
ンの3次元座標からマッピングパターン2次元座標へ変
化する変換係数UY、VYが格納され、(EY−EY
0)に変換係数が乗算され、その乗算結果が加算器38
6に与えられる。
The register 379 stores the conversion coefficients UY and VY that change from the three-dimensional coordinates of the polygon read from the conversion table area of the polygon parameter memory 40 to the two-dimensional coordinates of the mapping pattern, (EY-EY).
0) is multiplied by the conversion coefficient, and the multiplication result is added by the adder 38.
6 given.

【0140】更に、レジスタ381には、ポリゴンパラ
メータメモリ40のポリゴンパラメータ領域から読み出
された基準となるポリゴン端点の視野座標EZ0が格納
され、レジスタ382には視野座標X,Y,Z値生成装
置331から受け取った視野座標Z値(EZ)が格納さ
れる。レジスタ381に格納されたEZ0は減算器38
3の一方の入力に与えられる。減算器383の他方の入
力にはレジスタ382に格納されたEZが与えられる。
この減算器383にてEZ−EZ0の演算が行われ、現
在処理中のドットのポリゴン上の相対的な視野座標上の
Z値を求め、その演算結果が乗算器385の一方の入力
に与えられる。
Further, the register 381 stores the visual field coordinates EZ0 of the reference polygon end point read from the polygon parameter area of the polygon parameter memory 40, and the register 382 stores the visual field coordinate X, Y, Z value generating device. The visual field coordinate Z value (EZ) received from 331 is stored. EZ0 stored in the register 381 is the subtractor 38
3 is applied to one input. EZ stored in the register 382 is applied to the other input of the subtractor 383.
The subtractor 383 performs an EZ-EZ0 operation to obtain the Z value on the relative visual field coordinates on the polygon of the dot currently being processed, and the operation result is given to one input of the multiplier 385. .

【0141】レジスタ384には、ポリゴンパラメータ
メモリ40の変換テーブル領域から読み出されたポリゴ
ンの3次元座標からマッピングパターン2次元座標へ変
化する変換係数UZ、VZが格納され、(EZ−EZ
0)に変換係数が乗算され、その乗算結果が加算器38
6に与えられる。
The register 384 stores the conversion coefficients UZ and VZ that change from the three-dimensional coordinates of the polygon read from the conversion table area of the polygon parameter memory 40 to the two-dimensional mapping pattern coordinates, (EZ-EZ).
0) is multiplied by the conversion coefficient, and the multiplication result is added by the adder 38.
6 given.

【0142】現在処理中のドットの相対的な視野座標の
X値、Y値、Z値にそれぞれ変換係数を乗算した演算結
果が加算器386で加算され、マッピングパターン2次
元座標(U,V)を算出し、その結果をレジスタ387
に格納する。
The adder 386 adds the calculation results obtained by multiplying the X value, Y value, and Z value of the relative visual field coordinates of the dot currently being processed by the conversion coefficient, and the mapping pattern two-dimensional coordinates (U, V). Is calculated and the result is registered in the register 387.
To be stored.

【0143】レジスタ387に格納されたU、Vが乗算
器389の一方の入力に与えられる。レジスタ388に
は、ポリゴンパラメータメモリ40のポリゴンパラメー
タ領域から読み出されたポリゴンとマッピングパターン
との大きさの比率(scale)が格納されており、こ
の比率が乗算器389の他方の入力として与えられ、
U,Vのそれぞれ比率が乗算され、マッピングパターン
上のアドレス(MX,MY)が算出され、このアドレス
値(MX,MY)がレジスタ390に格納される。これ
ら各回路は、コントローラ391により制御される。
U and V stored in the register 387 are applied to one input of the multiplier 389. The register 388 stores the ratio (scale) of the size of the polygon read from the polygon parameter area of the polygon parameter memory 40 to the mapping pattern, and this ratio is given as the other input of the multiplier 389. ,
The respective U and V ratios are multiplied to calculate the address (MX, MY) on the mapping pattern, and this address value (MX, MY) is stored in the register 390. Each of these circuits is controlled by the controller 391.

【0144】上記ポリゴン外形処理装置20及びポリゴ
ン内部処理装置30の動作を図30ないし図33の動作
フローに基づき、上記回路例に従い説明する。
The operations of the polygon outer shape processing device 20 and the polygon inner processing device 30 will be described according to the above circuit example based on the operation flows of FIGS. 30 to 33.

【0145】ポリゴン外形処理装置20の動作につき説
明する。まず、コントローラ25がポリゴン数(P)を
スクリーンメモリ5より読み出し、そして、処理するポ
リゴン端点数を読み出し、その数をポリゴン摘出装置2
1に与える(ステップS1,S2)。
The operation of the polygon outer shape processing device 20 will be described. First, the controller 25 reads out the number of polygons (P) from the screen memory 5, and then reads out the number of polygon end points to be processed.
1 (steps S1 and S2).

【0146】そして、スクリーンメモリ5より各辺の始
点(XS,YS,ZS)をそれぞれ読み出し(ステップ
S3)、スクリーンメモリ5のアドレスをインクリメン
トする。続いて、スクリーンメモリ5より各辺の終点
(XE,YE,ZE)をそれぞれ読み出す(ステップS
4)。この読み出した端点の始点(XS,YS)、終点
(XE,YE)からポリゴン摘出装置21にて方向ベク
トルを算出し、この辺ベクトルに基づき左辺又は右辺を
判定すると共にポリゴンの向き(DIR)を設定する
(ステップS5)。
Then, the starting points (XS, YS, ZS) of the respective sides are read from the screen memory 5 (step S3), and the address of the screen memory 5 is incremented. Then, the end points (XE, YE, ZE) of each side are read from the screen memory 5 (step S
4). A polygon extraction device 21 calculates a direction vector from the read start point (XS, YS) and end point (XE, YE) of the end point, determines the left side or the right side based on the side vector, and sets the polygon direction (DIR). Yes (step S5).

【0147】そして、ポリゴン外形処理装置20のXパ
ラメータ演算装置22aにてXパラメータの演算を行う
(ステップS6)。Xパラメータ演算装置22aの減算
器にスクリーンメモリ5からのYE,YSのデータが与
えられ、両者間の距離DYを算出する。
Then, the X parameter calculator 22a of the polygon outline shape processor 20 calculates the X parameter (step S6). Data of YE and YS from the screen memory 5 is given to the subtractor of the X parameter calculation device 22a, and the distance DY between them is calculated.

【0148】続いて、Xパラメータ演算装置22aの減
算器にスクリーンメモリ5から始点(XS)及び終点
(XE)データが与えられ、この減算器からの減算結果
(XE−XS)が除算器へ供給される。
Subsequently, the start point (XS) and end point (XE) data is given from the screen memory 5 to the subtractor of the X parameter operation unit 22a, and the subtraction result (XE-XS) from this subtractor is supplied to the divider. To be done.

【0149】この除算器にて、(XE−XS)/DYの
除算が行われ、Xパラメータが算出される(ステップS
6)。また、微差分演算回路にて、DZ=(ZE−Z
S)/DYの演算が行われ、Zパラメータが算出される
(ステップS7)。
This divider performs the division of (XE-XS) / DY to calculate the X parameter (step S
6). In the fine difference calculation circuit, DZ = (ZE-Z
S) / DY is calculated and the Z parameter is calculated (step S7).

【0150】そして、YをYSに設定し(ステップS
8)、前記Xパラメータを用いてX垂直補間装置23a
でX垂直補間演算が行われる(ステップS9)。
Then, Y is set to YS (step S
8), using the X parameter, an X vertical interpolation device 23a
Then, the X vertical interpolation calculation is performed (step S9).

【0151】更に、Zパラメータが、Z値補間装置23
bへ供給され、Z垂直補間演算が行われる(ステップS
10)。
Further, the Z parameter is the Z value interpolating device 23.
b, and Z vertical interpolation calculation is performed (step S
10).

【0152】ステップS11にて、Y+DIRの演算、
即ちポリゴンが下向きの時には、“+1”、上向きの時
には“−1”の演算を行いステップS12に進む。そし
て、ステップS12にて、Y≠YEが判断され、Y≠Y
Eの場合には、ステップS9へ戻り、前述の動作を繰り
返し、Y=YEになるとステップS13へ進む。
In step S11, the calculation of Y + DIR,
That is, when the polygon is downward, "+1" is calculated, and when it is upward, "-1" is calculated, and the process proceeds to step S12. Then, in step S12, Y ≠ YE is determined, and Y ≠ Y
In the case of E, the process returns to step S9, the above-described operation is repeated, and when Y = YE, the process proceeds to step S13.

【0153】ステップS13にて、ポリゴンの全てに辺
が終了したか否か判断され、終了していない場合には、
ステップS3へ戻り、前述の動作を繰り返す。
In step S13, it is determined whether or not the sides of all the polygons have ended. If not, then
Returning to step S3, the above-described operation is repeated.

【0154】ポリゴンの全ての辺が終了すると、ステッ
プS14に進み、ステップS14にて、ポリゴンの全て
の処理が終了したか否か判断され、ポリゴンの全ての処
理が終了していない場合には、ステップS2に戻り、前
述の動作を繰り返す。そして、ポリゴンの全ての処理が
終了したと判断されると、外形処理動作が終了する。
When all the sides of the polygon have been completed, the process proceeds to step S14, and in step S14, it is determined whether or not all the processes of the polygon have been completed. If all the processes of the polygon have not been completed, Returning to step S2, the above-mentioned operation is repeated. Then, when it is determined that all the polygons have been processed, the outer shape processing operation ends.

【0155】続いて、ポリゴン内部処理装置30につい
て説明する。まずポリゴンエッジメモリ6からの読み出
しについて図31に従い説明する。
Next, the internal polygon processing device 30 will be described. First, reading from the polygon edge memory 6 will be described with reference to FIG.

【0156】ポリゴン内部処理装置30はまず、Yアド
レスを初期化し(ステップS21)、スキャンラインの
Yアドレス毎のポリゴン数を読み出し、(ステップS2
2)、ステップS23に進む。
The polygon internal processing device 30 first initializes the Y address (step S21), reads the number of polygons for each Y address of the scan line, and (step S2).
2), go to step S23.

【0157】ステップS23では、Yアドレス毎に対向
する2辺間のポリゴンの外形を示す2点のXの左辺(X
L)とZ値のアドレス(ZL)をポリゴンエッジメモリ
6から読み出し、ステップS24に進む。
In step S23, the left side of X of two points (X
The address (L) and the Z value (ZL) are read from the polygon edge memory 6, and the process proceeds to step S24.

【0158】ステップS24では、Yアドレス毎に対向
する2辺間のポリゴンの外形を示す2点のXの右辺(X
R)とZ値のアドレス(ZR)をポリゴンエッジメモリ
6から読み出し、ステップS25に進む。
At step S24, the right side (X) of two points X indicating the outer shape of the polygon between the two sides facing each other for each Y address.
The address (R) and the Z value (ZR) are read from the polygon edge memory 6, and the process proceeds to step S25.

【0159】そして、パラメータ演算装置31にてパラ
メータ演算を行い(ステップS25)、続いて、隠面処
理パラメータの演算を行う(ステップS26)。
Then, the parameter calculation device 31 performs parameter calculation (step S25), and then the hidden surface processing parameter calculation (step S26).

【0160】隠面処理装置34へ、XL値、DXY値、
ZL値及び、DDZ値が与えられ、隠面処理が行われる
(ステップS27)。ステップS28でスキャンライン
上のポリゴン全てに処理を行ったか否か判断され、処理
が終了していない場合には、ステップS23へ戻り前述
の動作を繰り返す。
To the hidden surface processing device 34, XL value, DXY value,
The ZL value and the DDZ value are given, and the hidden surface processing is performed (step S27). In step S28, it is determined whether or not all polygons on the scan line have been processed. If the processing has not been completed, the process returns to step S23 to repeat the above operation.

【0161】更に、1つのスキャンライン、即ち、Yア
ドレスのポリゴン数が終了すると、ステップS29に進
み、ステップS29にてYアドレスをインクリメント
し、全てのYアドレスに対応する処理が終了するまで、
即ち、Yアドレスが垂直解像度より大きくなるまで前述
の動作を繰り返し(ステップS30)、全てのアドレス
に対応する処理が終了した時点で、パラメータ演算動作
が終了する。
Further, when one scan line, that is, the number of polygons of the Y address is completed, the process proceeds to step S29, the Y address is incremented in step S29, and the process corresponding to all the Y addresses is completed.
That is, the above-described operation is repeated until the Y address becomes larger than the vertical resolution (step S30), and the parameter calculation operation ends when the processing corresponding to all the addresses ends.

【0162】次に、水平ドット隠面処理装置34−nの
動作につき、図33の動作フローに従い説明する。ま
ず、そのドットがポリゴンの範囲内に存在するか否か判
断される。即ち、ポリゴンエッジメモリメモリコントロ
ーラ31aより、Yアドレス(スキャンライン毎)のス
キャンラインアドレスが与えられ、このXLとそのドッ
トが対応するXアドレスLを比較すると共に、DXYの
値が0であるか否か判断する(ステップS71)。そし
てXアドレスよりXLが大きく且つDXYが0でない場
合には、そのドットがポリゴンの範囲内に存在するので
ステップS72に進み、そうでない場合には、隠面処理
動作を繰り返す。
Next, the operation of the horizontal dot hidden surface processing device 34-n will be described with reference to the operation flow of FIG. First, it is determined whether or not the dot exists within the polygon. That is, the scan line address of the Y address (for each scan line) is given from the polygon edge memory memory controller 31a, this XL is compared with the X address L corresponding to the dot, and whether the value of DXY is 0 or not is determined. It is determined (step S71). If XL is larger than the X address and DXY is not 0, the dot exists within the polygon range, so the process proceeds to step S72. If not, the hidden surface processing operation is repeated.

【0163】ステップS72では、奥行きレジスタ34
1に格納されたZ値(ZA)と、今読み込んだZ値とを
比較し、奥行きレジスタ341のZ値の方が大きい、す
なわち、今読み込んだドットの方が手前にある場合には
ステップS73に進み、Z値が小さい場合にはステップ
S74に進む。ステップS73ではポリゴンパラメータ
アドレスレジスタ342にポリゴンパラメータアドレス
を格納し、ステップS74に進む。ステップS74で
は、DXY=DXY−1の演算を行い、ステップS75
へ進み、ステップS75で次のZ値を求める演算である
Z値の補間、即ち、Z=DDZ+Zの演算を行った後、
隠面処理動作を終了する。
In step S72, the depth register 34
The Z value (ZA) stored in 1 is compared with the Z value that has just been read, and if the Z value of the depth register 341 is larger, that is, if the dot that has just been read is on the front side, step S73. If the Z value is small, the process proceeds to step S74. In step S73, the polygon parameter address is stored in the polygon parameter address register 342, and the flow advances to step S74. In step S74, the operation of DXY = DXY-1 is performed, and step S75
After proceeding to step S75, the Z value is interpolated in step S75, that is, Z = DDZ + Z is calculated.
The hidden surface processing operation ends.

【0164】続いて、ポリゴン内部処理装置30におけ
るポリゴンパラメータメモリ40からのデータ読み出し
動作を中心として、図32の動作フロー図に従い説明す
る。まず、Yアドレス及びXアドレスを初期化した後
(ステップS41,S42)、隠面処理装置34よりX
アドレスのポリゴンパラメータアドレスを読み出す(ス
テップS43)。
Next, the data read operation from the polygon parameter memory 40 in the polygon internal processing device 30 will be mainly described with reference to the operation flow chart of FIG. First, after initializing the Y address and the X address (steps S41 and S42), the hidden surface processing device 34 performs X
The polygon parameter address of the address is read (step S43).

【0165】続いて、ステップS44にて、そのXアド
レスにポリゴンが存在するか否か判断され、ポリゴンが
存在しない場合には、ステップS50へ進み、ポリゴン
が存在する場合には、ステップS45に進む。ステップ
45でパラメータ演算装置にてパラメータを算出し、ス
テップS46に進む。ステップS46では隠面処理装置
34より与えられたXアドレスに対応するポリゴンパラ
メータアドレスに従ってポリゴンパラメータメモリ40
よりポリゴンパラメータを読み出し、ステップS47へ
進む。
Subsequently, in step S44, it is determined whether or not a polygon exists at the X address. If no polygon exists, the process proceeds to step S50, and if a polygon exists, the process proceeds to step S45. . In step 45, parameters are calculated by the parameter calculation device, and the process proceeds to step S46. In step S46, the polygon parameter memory 40 is set in accordance with the polygon parameter address corresponding to the X address given by the hidden surface processing device 34.
Then, the polygon parameters are read out, and the process proceeds to step S47.

【0166】ステップS47において、水平補間演算装
置33にてポリゴンパラメータメモリ40より読み出さ
れたパラメータに従って、マッピングパターンメモリ7
のアドレス(MX,MY)を算出し、ステップS48に
進む。
In step S47, the mapping pattern memory 7 is read according to the parameters read from the polygon parameter memory 40 by the horizontal interpolation computing device 33.
Address (MX, MY) is calculated, and the process proceeds to step S48.

【0167】ステップS48において、算出されたアド
レスに従ってマッピングパターンメモリ7をアクセス
し、マッピングパターンメモリ7からR,G,B又はL
UT値等の色情報を読み出し、ステップS49に進む。
In step S48, the mapping pattern memory 7 is accessed according to the calculated address, and R, G, B or L is read from the mapping pattern memory 7.
Color information such as the UT value is read, and the process proceeds to step S49.

【0168】ステップS49において、色情報をフレー
ムメモリ8に書き込み、ステップS50に進む。ステッ
プS50にて、Xアドレスを一つインクリメントし、ス
テップS51へ進む。
In step S49, the color information is written in the frame memory 8, and the process proceeds to step S50. In step S50, the X address is incremented by 1, and the process proceeds to step S51.

【0169】ステップS51において、Xアドレスと水
平解像度が比較され、Xアドレスが水平解像度より小さ
い時には、ステップS43に戻り前述の動作を繰り返
す。Xアドレスが水平解像度より大きくなるとステップ
S52に進み、ステップS52にて、隠面処理装置34
を初期化し、ステップS53に進む。
In step S51, the X address is compared with the horizontal resolution. If the X address is smaller than the horizontal resolution, the process returns to step S43 and the above-described operation is repeated. When the X address becomes larger than the horizontal resolution, the process proceeds to step S52, and in step S52, the hidden surface processing device 34
Is initialized and the process proceeds to step S53.

【0170】ステップS53にて、Yアドレスを一つイ
ンクリメントし、ステップS54に進み、ステップS5
4にてYアドレスと垂直解像度が比較される。Yアドレ
スが垂直解像度より小さい場合には、ステップS42に
戻り、前述の動作を繰り返し、Yアドレスが垂直解像度
より大きくなると、ポリゴン内部処理動作が終了する。
At step S53, the Y address is incremented by one, and the process proceeds to step S54 and step S5.
At 4, the Y address and vertical resolution are compared. If the Y address is smaller than the vertical resolution, the process returns to step S42, and the above-described operation is repeated. When the Y address becomes larger than the vertical resolution, the polygon internal processing operation ends.

【0171】[0171]

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、3次
元ポリゴン座標から2次元マッピングパターンへ変換す
るための変換係数(UX,UY,UZ)、(VX,V
Y,VZ)を求め、隠面処理を行った後、この変換係数
を用いてU−Vマッピング、射影マッピングを行いマッ
ピングパターンメモリのアドレスを求める。すなわち、
オブジェクト座標上のポリゴンの座標と上記変換係数
(UX,UY,UZ)、(VX,VY,VZ)をROM
等の記憶手段に格納し、オブジェクトの回転演算、視野
変換による回転演算等のように、ポリゴンの方向が変化
する度に変換係数(UX,UY,UZ)、(VX,V
Y,VZ)にもポリゴン端点と同様の回転演算等を行
い、視野座標上の3次元ポリゴンから2次元マッピング
パターンへの変換係数(UX,UY,UZ)、(VX,
VY,VZ)を求め、隠面処理の終了した点でマッピン
グ演算を行うことにより、高速に且つ、少ないハードウ
ェア量でマッピングを行うことが可能となる。
As described above, according to the present invention, conversion coefficients (UX, UY, UZ), (VX, V) for converting three-dimensional polygon coordinates into a two-dimensional mapping pattern.
Y, VZ) is obtained, hidden surface processing is performed, and then U-V mapping and projection mapping are performed using this conversion coefficient to obtain the address of the mapping pattern memory. That is,
ROM of the coordinates of the polygon on the object coordinates and the above conversion coefficients (UX, UY, UZ), (VX, VY, VZ)
Stored in a storage means such as, for example, rotation calculation of an object, rotation calculation by visual field conversion, etc., each time the direction of a polygon changes, conversion coefficients (UX, UY, UZ), (VX, V
Y, VZ) is also subjected to the same rotation calculation as the polygon end points, and conversion coefficients (UX, UY, UZ), (VX, UZ) from the three-dimensional polygon on the visual field coordinates to the two-dimensional mapping pattern are obtained.
By calculating (VY, VZ) and performing the mapping calculation at the point where the hidden surface processing is completed, the mapping can be performed at high speed with a small amount of hardware.

【0172】また、変換係数(UX,UY,UZ)、
(VX,VY,VZ)は、ポリゴン毎に有することはな
く、同じ方向で且つ、同じ回転運動しかないものであれ
ばまとめることができ、ROM等の容量を小さくでき
る。
Further, conversion coefficients (UX, UY, UZ),
(VX, VY, VZ) does not have for each polygon, but can be combined as long as they have the same direction and the same rotational motion, and the capacity of the ROM or the like can be reduced.

【0173】さらに、ポリゴン端点にマッピングメモリ
アドレス(MX,MY)を割り当てていないため、ポリ
ゴン面のマッピングパターンを変化させるような特殊効
果を行う場合、そのポリゴンが属する変換係数(UX,
UY,UZ)、(VX,VY,VZ)を変えることによ
り、少ない処理で多くのポリゴンを処理することができ
る。
Further, since the mapping memory addresses (MX, MY) are not assigned to the polygon end points, when performing a special effect such as changing the mapping pattern of the polygon surface, the conversion coefficient (UX, UX,
By changing (UY, UZ) and (VX, VY, VZ), many polygons can be processed with less processing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の立体画像表示装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a stereoscopic image display device of the present invention.

【図2】この発明の幾何変換装置における行列演算装置
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a matrix calculation device in the geometric conversion device of the present invention.

【図3】行列演算装置のインターフェースを示すブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an interface of a matrix operation device.

【図4】3次元ポリゴン座標から2次元マッピングパタ
ーンに変換する状態を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which three-dimensional polygon coordinates are converted into a two-dimensional mapping pattern.

【図5】3次元ポリゴンから2次元マッピングパターン
へ変換する場合の変換係数の関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship of conversion coefficients when converting a three-dimensional polygon into a two-dimensional mapping pattern.

【図6】この発明の幾何変換回路の処理動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the processing operation of the geometric conversion circuit of the present invention.

【図7】この発明のマッピング変換処理動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a mapping conversion processing operation of the present invention.

【図8】オブジェクト回転の演算例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a calculation example of object rotation.

【図9】オブジェクト回転の演算例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a calculation example of object rotation.

【図10】視野回転の演算例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a calculation example of a visual field rotation.

【図11】視野回転の演算例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of calculation of field of view rotation.

【図12】この発明に用いられるポリゴン外形処理装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a polygon outline shape processing device used in the present invention.

【図13】上記ポリゴン外形処理装置におけるXパラメ
ータ演算装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an X parameter calculation device in the polygon outer shape processing device.

【図14】上記ポリゴン外形処理装置におけるZパラメ
ータ演算装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a Z parameter calculation device in the polygon outer shape processing device.

【図15】上記ポリゴン外形処理装置におけるX垂直補
間装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of an X vertical interpolation device in the polygon outline shape processing device.

【図16】上記ポリゴン外形処理装置におけるZ垂直補
間装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a Z vertical interpolation device in the polygon outline shape processing device.

【図17】この発明に用いられるポリゴン内部処理装置
のパラメータ演算装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of a parameter calculation device of the polygon internal processing device used in the present invention.

【図18】上記パラメータ演算装置の隠面処理パラメー
タ演算装置の具体的構成を示すブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram showing a specific configuration of a hidden surface processing parameter calculation device of the parameter calculation device.

【図19】上記パラメータ演算装置の隠面処理装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a hidden surface processing device of the parameter calculation device.

【図20】上記隠面処理装置を構成するスキャンライン
隠面処理装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a scan line hidden surface processing apparatus which constitutes the hidden surface processing apparatus.

【図21】上記スキャンライン隠面処理装置を構成する
水平ドット隠面処理装置の具体的構成例を示すブロック
図である。
FIG. 21 is a block diagram showing a specific configuration example of a horizontal dot hidden surface processing apparatus which constitutes the scan line hidden surface processing apparatus.

【図22】上記水平ドット隠面処理装置へのデータの転
送状態を示すタイミングチャートである。
FIG. 22 is a timing chart showing a transfer state of data to the horizontal dot hidden surface processing apparatus.

【図23】上記スキャンライン隠面処理装置の処理タイ
ミングを示す模式図である。
FIG. 23 is a schematic diagram showing the processing timing of the scan line hidden surface processing apparatus.

【図24】この発明に用いられる内部描画処理装置の水
平補間演算装置の構成例を示すブロック図である。
FIG. 24 is a block diagram showing a configuration example of a horizontal interpolation calculation device of an internal drawing processing device used in the present invention.

【図25】上記水平補間演算装置のマッピング演算装置
の具体的実施例を示すブロック図である。
FIG. 25 is a block diagram showing a specific example of a mapping operation device of the horizontal interpolation operation device.

【図26】上記マッピング演算装置の視野座標X,Y,
Z値生成装置の具体的実施例を示すブロック図である。
FIG. 26 is a view coordinate X, Y, of the mapping arithmetic device.
It is a block diagram which shows the specific Example of a Z value generator.

【図27】上記マッピング演算装置の視野座標Z値生成
装置の具体的実施例を示すブロック図である。
FIG. 27 is a block diagram showing a specific example of the visual field coordinate Z value generation device of the mapping calculation device.

【図28】上記マッピング演算装置の視野座標X,Y値
生成装置の具体的実施例を示すブロック図である。
FIG. 28 is a block diagram showing a specific example of a visual field coordinate X, Y value generation device of the mapping calculation device.

【図29】上記内挿マッピング演算装置の具体的実施例
を示すブロック図である。
FIG. 29 is a block diagram showing a specific example of the interpolation mapping calculation device.

【図30】この発明のポリゴン外形処理装置の動作を示
すフローチャートである。
FIG. 30 is a flowchart showing the operation of the polygon outline shape processing apparatus of the present invention.

【図31】この発明のポリゴン内部処理装置の動作を示
すフローチャートである。
FIG. 31 is a flowchart showing the operation of the polygon internal processing device of the present invention.

【図32】この発明のポリゴン内部処理装置の動作を示
すフローチャートである。
FIG. 32 is a flowchart showing the operation of the polygon internal processing device of the present invention.

【図33】この発明のポリゴン内部処理装置の隠面処理
動作を示すフローチャートである。
FIG. 33 is a flowchart showing the hidden surface processing operation of the polygon internal processing device of the present invention.

【図34】この発明に用いられるスクリーンメモリを示
す模式図である。
FIG. 34 is a schematic diagram showing a screen memory used in the present invention.

【図35】この発明に用いられるポリゴンエッジメモリ
を示す模式図である。
FIG. 35 is a schematic diagram showing a polygon edge memory used in the present invention.

【図36】この発明に用いられるポリゴンパラメータメ
モリを示す模式図である。
FIG. 36 is a schematic diagram showing a polygon parameter memory used in the present invention.

【図37】マッピングパターンメモリの一例を示す模式
図である。
FIG. 37 is a schematic diagram showing an example of a mapping pattern memory.

【図38】ポリゴンの辺ベクトル方向の関係を示す図で
ある。
[Fig. 38] Fig. 38 is a diagram illustrating a relationship in a side vector direction of polygons.

【図39】ポリゴンの方向ベクトルと辺との関係を示す
図である。
FIG. 39 is a diagram showing a relationship between a direction vector of a polygon and a side.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ワールドメモリ 2 幾何変換装置 5 スクリーンメモリ 7 マッピングパターンメモリ 8 フレームメモリ 9 CRT 20 ポリゴン外形処理装置 30 ポリゴン内部処理装置 40 ポリゴンパラメータメモリ 1 world memory 2 geometric conversion device 5 screen memory 7 mapping pattern memory 8 frame memory 9 CRT 20 polygon outer shape processing device 30 polygon internal processing device 40 polygon parameter memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9365−5H G06F 15/72 420 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location 9365-5H G06F 15/72 420

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3次元ポリゴン座標から2次元マッピン
グパターンへマッピング変換する変換係数を算出する手
段と、ポリゴンを構成する端点情報とテクスチャ画像を
格納するマッピングパターンメモリの端点情報とポリゴ
ンの奥行き情報を格納する記憶手段と、上記記憶手段か
らの各端点情報を座標変換する変換手段と、上記ポリゴ
ンの端点の視野座標値と上記変換係数とポリゴンとマッ
ピングパターンとの大きさの比率をポリゴンごとに格納
するポリゴンパラメータ記憶手段と、上記変換手段から
のスクリーン端点情報とポリゴンの奥行き情報と上記ポ
リゴンパラメータ記憶手段のアドレス値を格納するスク
リーン記憶手段と、上記変換手段からのスクリーン端点
情報に基づいてポリゴン外形のアドレス情報及びポリゴ
ンの奥行き情報並びにポリゴンパラメータ記憶手段のア
ドレス値をスキャンラインごとにポリゴンの外形部分の
情報にそれぞれ変換する外形処理手段と、上記外形処理
手段にて算出された対向する2辺間の情報を演算し、X
アドレスの変位と奥行き情報の変位を算出する手段と、
スキャンラインの各画素に対応する画素位置がポリゴン
の範囲内に存在するか否か判別する手段と、一番手前に
存在する画素の奥行き情報とその画素位置のポリゴンの
奥行き情報を比較すると共に比較する対象の奥行き情報
を常に一番手前に存在するポリゴンの奥行き情報に書き
換える手段と、ポリゴンの奥行き情報に上記奥行き情報
の変位を加算し隣接する画素位置の奥行き情報を算出す
る手段と、比較した画素位置における一番手前に存在す
るポリゴンの対向する2辺間の少なくとも一方のXアド
レスとポリゴンパラメータ記憶手段のアドレス値を算出
する手段と、算出されたポリゴンパラメータ記憶手段の
アドレス値によりアクセスして読み出されたポリゴンパ
ラメータ記憶手段の情報に基づいてマッピングパターン
メモリのアドレス値を算出する手段と、上記算出された
マッピングパターンアドレスに基づき上記マッピングパ
ターンメモリをアクセスし、画像データを表示手段に転
送する手段と、を備えてなる立体画像処理装置。
1. A means for calculating a conversion coefficient for performing mapping conversion from three-dimensional polygon coordinates to a two-dimensional mapping pattern, end point information forming a polygon, and end point information of a mapping pattern memory storing a texture image and depth information of the polygon. Storage means for storing, conversion means for performing coordinate conversion of each end point information from the storage means, visual field coordinate values of the end points of the polygon, the conversion coefficient, and the size ratio of the polygon and the mapping pattern are stored for each polygon. Polygon parameter storage means, screen end point information from the conversion means, polygon depth information, and a screen storage means for storing the address value of the polygon parameter storage means, and a polygon outline based on the screen end point information from the conversion means. Address information and polygon depth information The outline processing means for converting the address value of the polygon parameter storage means into the outline information of the polygon for each scan line and the information between the two opposite sides calculated by the outline processing means are calculated, and X is calculated.
Means for calculating the displacement of the address and the displacement of the depth information,
A means for determining whether or not the pixel position corresponding to each pixel of the scan line is within the range of the polygon, and the depth information of the most existing pixel and the depth information of the polygon at that pixel position are compared and compared. The method of rewriting the depth information of the target to be replaced with the depth information of the polygon which is always present in the foreground, and the means of adding the displacement of the depth information to the depth information of the polygon and calculating the depth information of the adjacent pixel position are compared A means for calculating at least one X address between two opposite sides of a polygon existing at the front at the pixel position and an address value of the polygon parameter storage means, and an access by the calculated address value of the polygon parameter storage means. Address of mapping pattern memory based on the read information of polygon parameter storage Means for calculating, by accessing the mapping pattern memory based on the calculated mapping pattern address, a three-dimensional image processing device including means for transferring image data to the display unit.
【請求項2】 上記変換係数を算出する手段は、変換係
数にオブジェクトの回転処理及び視野変換の回転処理を
行うことにより、変換係数を算出することを特徴とする
請求項1に記載の立体画像処理装置。
2. The stereoscopic image according to claim 1, wherein the means for calculating the conversion coefficient calculates the conversion coefficient by performing object rotation processing and field-of-view conversion rotation processing on the conversion coefficient. Processing equipment.
【請求項3】 同じ方向で且つ、同じ回転運動を行うポ
リゴンに対しては、同一変換係数を用いることを特徴と
する請求項1又は2に記載の立体画像処理装置。
3. The stereoscopic image processing apparatus according to claim 1, wherein the same conversion coefficient is used for polygons that perform the same rotational movement in the same direction.
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