JPH08249494A - Ｚバッファ方式隠面消去装置 - Google Patents
Ｚバッファ方式隠面消去装置Info
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- JPH08249494A JPH08249494A JP7049799A JP4979995A JPH08249494A JP H08249494 A JPH08249494 A JP H08249494A JP 7049799 A JP7049799 A JP 7049799A JP 4979995 A JP4979995 A JP 4979995A JP H08249494 A JPH08249494 A JP H08249494A
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- JP
- Japan
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- data
- buffer
- input
- control signal
- value
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
- G06T15/10—Geometric effects
- G06T15/40—Hidden part removal
- G06T15/405—Hidden part removal using Z-buffer
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Generation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 雲間から見えている太陽の明るさを求めた
り、２面が交差しているか否かの判定を行うことができ
るＺバッファ方式隠面消去装置を提供する。 【構成】 Ｚデータ、アドレス、カウンタデータを外部
から入力してカウンタデータ、Ｚデータ、書き込み制御
信号を外部に対し出力する入出力部１と、与えられたＺ
バッファアドレスとＺバッファ部制御信号によってＺデ
ータが読み書きされるＺバッファ部２と、Ｚ値を入力し
て書き込み制御信号とＺ演算結果を出力するＺ演算回路
部６と、Ｚ演算回路部６に入力されたデータのうち、Ｚ
演算回路部６の結果が予め与えられた条件に合致したＺ
データ数をカウントするカウンタ部３と、カウンタ制御
信号によってＺ演算回路部６から制御されるデータ数カ
ウンタ４と、カウンタ制御信号によってＺ演算回路部６
から制御されるＺカウンタ５とが配設されている。
り、２面が交差しているか否かの判定を行うことができ
るＺバッファ方式隠面消去装置を提供する。 【構成】 Ｚデータ、アドレス、カウンタデータを外部
から入力してカウンタデータ、Ｚデータ、書き込み制御
信号を外部に対し出力する入出力部１と、与えられたＺ
バッファアドレスとＺバッファ部制御信号によってＺデ
ータが読み書きされるＺバッファ部２と、Ｚ値を入力し
て書き込み制御信号とＺ演算結果を出力するＺ演算回路
部６と、Ｚ演算回路部６に入力されたデータのうち、Ｚ
演算回路部６の結果が予め与えられた条件に合致したＺ
データ数をカウントするカウンタ部３と、カウンタ制御
信号によってＺ演算回路部６から制御されるデータ数カ
ウンタ４と、カウンタ制御信号によってＺ演算回路部６
から制御されるＺカウンタ５とが配設されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｚバッファ方式隠面消
去装置に関し、特に３次元または２次元の画像表示装置
において描かれた物体の奥行き情報（Ｚデータ）を利用
してＺバッファ方式により隠面消去を行う隠面消去装置
とに関する。
去装置に関し、特に３次元または２次元の画像表示装置
において描かれた物体の奥行き情報（Ｚデータ）を利用
してＺバッファ方式により隠面消去を行う隠面消去装置
とに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来型のグラフィックエンジンは、一般
にフレームバッファ及びＺバッファを有している。フレ
ームバッファは、画像内のピクセルのカラー及び輝度の
デジタル表現を保持する記憶装置、例えばＤＲＡＭまた
はＳＲＡＭである。Ｚバッファは、フレームバッファ内
の各ピクセル毎に一つの数字を保持する記憶装置であ
る。このＺバッファに格納されている数字をＺデータま
たはＺ値と呼び、観察者とピクセルによってディスプレ
イされている対象との距離を示す奥行き情報であり、Ｚ
データが小さいことは対象が観察者に近いことを示して
いる。
にフレームバッファ及びＺバッファを有している。フレ
ームバッファは、画像内のピクセルのカラー及び輝度の
デジタル表現を保持する記憶装置、例えばＤＲＡＭまた
はＳＲＡＭである。Ｚバッファは、フレームバッファ内
の各ピクセル毎に一つの数字を保持する記憶装置であ
る。このＺバッファに格納されている数字をＺデータま
たはＺ値と呼び、観察者とピクセルによってディスプレ
イされている対象との距離を示す奥行き情報であり、Ｚ
データが小さいことは対象が観察者に近いことを示して
いる。
【０００３】従来のＺバッファ方式隠面消去装置は、図
５に示すように、外部とＺ値、カウンタ値、アドレスな
どのデータの入出力を行う入出力部１と、Ｚ値を格納す
るＺバッファ部２と、Ｚ値を入力して書き込み制御信号
とＺ演算結果を出力するＺ演算回路部６とを備えてい
る。
５に示すように、外部とＺ値、カウンタ値、アドレスな
どのデータの入出力を行う入出力部１と、Ｚ値を格納す
るＺバッファ部２と、Ｚ値を入力して書き込み制御信号
とＺ演算結果を出力するＺ演算回路部６とを備えてい
る。
【０００４】次に、この従来例の動作を図６のフローチ
ャートに沿って説明する。
ャートに沿って説明する。
【０００５】Ｚ演算回路部６により、入出力部１からＺ
データ（Ｚs）と書き込みアドレス（Ａdr）の２つのデ
ータが入力される（ステップＳ１０１）。Ｚ演算回路部
６によりＺバッファ部２内のアドレス（Ａdr）に現在格
納されているＺデータ（Ｚd）がＺバッファ部２からと
り出される（ステップＳ１０２）。Ｚs とＺバッファか
ら取り出されたＺデータ（Ｚd）とが比較され（ステッ
プＳ１０３）、Ｚs が小さい場合（ステップＳ１０
４）、すなわち書き込みたいピクセルが観察者に近い側
にある場合は、書き込み制御信号として「１」が出力さ
れ（ステップＳ１０５）る。この書き込み制御信号はＺ
バッファヘの書き込みにも利用され、「１」の場合はＺ
s がＺバッファ部２のアドレス（Ａdr）の位置に書き込
まれる（ステップＳ１０６）。また、上述ステップＳ１
０４において、Ｚs よりＺd の方が小さいと判断された
場合、書き込み制御信号として「０」が出力され（ステ
ップＳ１０７）、この場合はＺバッファには何も書き込
まない。
データ（Ｚs）と書き込みアドレス（Ａdr）の２つのデ
ータが入力される（ステップＳ１０１）。Ｚ演算回路部
６によりＺバッファ部２内のアドレス（Ａdr）に現在格
納されているＺデータ（Ｚd）がＺバッファ部２からと
り出される（ステップＳ１０２）。Ｚs とＺバッファか
ら取り出されたＺデータ（Ｚd）とが比較され（ステッ
プＳ１０３）、Ｚs が小さい場合（ステップＳ１０
４）、すなわち書き込みたいピクセルが観察者に近い側
にある場合は、書き込み制御信号として「１」が出力さ
れ（ステップＳ１０５）る。この書き込み制御信号はＺ
バッファヘの書き込みにも利用され、「１」の場合はＺ
s がＺバッファ部２のアドレス（Ａdr）の位置に書き込
まれる（ステップＳ１０６）。また、上述ステップＳ１
０４において、Ｚs よりＺd の方が小さいと判断された
場合、書き込み制御信号として「０」が出力され（ステ
ップＳ１０７）、この場合はＺバッファには何も書き込
まない。
【０００６】以上のような動作が書き込みたいＺデータ
一つ一つについて行われる。
一つ一つについて行われる。
【０００７】図７は、理想的な隠面消去のプロセスを示
している。３つの図の右方向がＺ軸方向であり、図中の
矢印は観察者が見ている方向を示している。図７（ａ）
は最初に書き込まれているデータを示し、図７（ｂ）は
それに対して新たに書き込むデータを示している。図７
（ｃ）は２つのピクセルデータを重ね合わせて、理想的
隠面消去が行われた結果を示しており、視点に近いピク
セルのみが残つている。
している。３つの図の右方向がＺ軸方向であり、図中の
矢印は観察者が見ている方向を示している。図７（ａ）
は最初に書き込まれているデータを示し、図７（ｂ）は
それに対して新たに書き込むデータを示している。図７
（ｃ）は２つのピクセルデータを重ね合わせて、理想的
隠面消去が行われた結果を示しており、視点に近いピク
セルのみが残つている。
【０００８】図８は、通常のメモリなどに対する書き込
み方法と同じ方法で書き込んだ結果を示している。通常
の書き込みではデータは常に上書きされる。最初のデー
タである図８（ａ）に書き込むデータを上書きすると図
８（ｂ）に示すようになり、その結果、常に後に書いた
ものが残されて図８（ｃ）のようになるので正しい隠面
消去は行なわれない。
み方法と同じ方法で書き込んだ結果を示している。通常
の書き込みではデータは常に上書きされる。最初のデー
タである図８（ａ）に書き込むデータを上書きすると図
８（ｂ）に示すようになり、その結果、常に後に書いた
ものが残されて図８（ｃ）のようになるので正しい隠面
消去は行なわれない。
【０００９】図９は、従来のＺバッファ方式による隠面
消去のプロセスを示している。図９（ａ）に書き込むデ
ータを重ね合わせると図９（ｂ）に示すようになり、Ｚ
データの大きい方は図中網掛けしたピクセルのように書
き込まれないか、他のＺデータによって重ね書きされる
かのどちらかによってＺバッファに残らない。最終的に
Ｚバッファのすべてのアドレスにおいてそのアドレスに
書き込まれたＺデータのうち、もっとも小さいものが図
９（ｃ）に示すように残される。
消去のプロセスを示している。図９（ａ）に書き込むデ
ータを重ね合わせると図９（ｂ）に示すようになり、Ｚ
データの大きい方は図中網掛けしたピクセルのように書
き込まれないか、他のＺデータによって重ね書きされる
かのどちらかによってＺバッファに残らない。最終的に
Ｚバッファのすべてのアドレスにおいてそのアドレスに
書き込まれたＺデータのうち、もっとも小さいものが図
９（ｃ）に示すように残される。
【００１０】このようにして隠面消去は行なわれるが、
従来のＺバッファ隠面消去装置から出力されるものは、
各データ毎の書き込みの可能・不可能を意味する書き込
み制御信号と、最終的にＺバッファ内に残ったＺデータ
である。
従来のＺバッファ隠面消去装置から出力されるものは、
各データ毎の書き込みの可能・不可能を意味する書き込
み制御信号と、最終的にＺバッファ内に残ったＺデータ
である。
【００１１】しかし、リアルタイムに高画質な映像を生
成する必要のあるバーチャルリアリティなどのアプリケ
ーションにおいては上記の隠面消去装置のＺデータでは
不十分である。
成する必要のあるバーチャルリアリティなどのアプリケ
ーションにおいては上記の隠面消去装置のＺデータでは
不十分である。
【００１２】図１０（ａ）は、雲間に見える太陽と、そ
の周りに発生するグローを描画している図である。グロ
ーとは、非常に明るい物体を肉眼で見た際に、まつげを
通過した光が回祈することにより、物体の周りに発生す
る放射線状の光のことである。
の周りに発生するグローを描画している図である。グロ
ーとは、非常に明るい物体を肉眼で見た際に、まつげを
通過した光が回祈することにより、物体の周りに発生す
る放射線状の光のことである。
【００１３】以下、その描画方法について説明する。
【００１４】まず図１０（ｂ）に示すように、雲のイメ
ージが一定のＺ値で描かれ、次に図１０（ｃ）に示すよ
うに、それより入きいＺ値で太陽のイメージが描画され
る。最後にグローのイメージが雲より小さいＺ値で描画
される。理想の隠面消去が行なわれた際、より遠くにあ
るピクセルは、より近くにあるピクセルに上書きされる
ことはないので、太陽のイメージは雲のイメージの上に
重ね書きされることはない。したがって図１０（ｃ）の
ような結果が得られる。さて、リアリティのためには太
陽のグローは、太陽の明るさに応じて変化することが望
ましい。太陽の明るさは、他の物体によって隠されてい
ない太陽の視野面積、つまり太陽の非被覆視野面積の定
数倍で近似できる。非被覆視野面積は、隠面消去の過程
で求めることができる。まず、全ての障害物となりうる
物体が描画され、最後に太陽のイメージが描画される。
太陽のイメージの描画ピクセル数から、隠面消去された
ピクセル数が引かれれば、太陽の非被覆ピクセル数が求
まる。
ージが一定のＺ値で描かれ、次に図１０（ｃ）に示すよ
うに、それより入きいＺ値で太陽のイメージが描画され
る。最後にグローのイメージが雲より小さいＺ値で描画
される。理想の隠面消去が行なわれた際、より遠くにあ
るピクセルは、より近くにあるピクセルに上書きされる
ことはないので、太陽のイメージは雲のイメージの上に
重ね書きされることはない。したがって図１０（ｃ）の
ような結果が得られる。さて、リアリティのためには太
陽のグローは、太陽の明るさに応じて変化することが望
ましい。太陽の明るさは、他の物体によって隠されてい
ない太陽の視野面積、つまり太陽の非被覆視野面積の定
数倍で近似できる。非被覆視野面積は、隠面消去の過程
で求めることができる。まず、全ての障害物となりうる
物体が描画され、最後に太陽のイメージが描画される。
太陽のイメージの描画ピクセル数から、隠面消去された
ピクセル数が引かれれば、太陽の非被覆ピクセル数が求
まる。
【００１５】以上のように、隠面消去は行なわれるが、
従来のＺバッファ隠面消去装置から出力されるものはそ
のＺ値をもつピクセルがフレームバッフアに描画可能か
不可能かの二値的なデータであった。
従来のＺバッファ隠面消去装置から出力されるものはそ
のＺ値をもつピクセルがフレームバッフアに描画可能か
不可能かの二値的なデータであった。
【００１６】しかし、リアルタイムに高画質な映像を生
成する必要のあるバーチャルリアリティなどのアプリケ
ーションに上記隠面消去装置を使用する際、二値的な情
報のみでは不十分な場合がある。
成する必要のあるバーチャルリアリティなどのアプリケ
ーションに上記隠面消去装置を使用する際、二値的な情
報のみでは不十分な場合がある。
【００１７】図１１及び図１２は、二値的隠面消去では
不十分なシーンの例である。
不十分なシーンの例である。
【００１８】第一の例である図１１は、輪郭のぼけた物
体が壁をつさ抜けているところを描画する場合である。
この場合、図１１（ａ）に示すように、壁に近づくにつ
れて物体が透明になる様に描かれることがことが望まし
い。しかし、二値的な情報のみで隠面消去した場合は、
図１１（ｂ）中の矢印で示している、物体と壁の干渉線
がはっきりと出てしまい、物体のぼけた感じが消失して
しまう。
体が壁をつさ抜けているところを描画する場合である。
この場合、図１１（ａ）に示すように、壁に近づくにつ
れて物体が透明になる様に描かれることがことが望まし
い。しかし、二値的な情報のみで隠面消去した場合は、
図１１（ｂ）中の矢印で示している、物体と壁の干渉線
がはっきりと出てしまい、物体のぼけた感じが消失して
しまう。
【００１９】第二の例である図１２は、濁った水中から
突き出した物体を描画する揚合である。この場合、図１
２（ａ）に示すように、水面から突き出した物体の周り
の水は透明であることが望ましい。しかし、二値的な情
報のみで隠面消去した揚合は、図１２（ｂ）中の矢印で
示すように、物体と水の干渉線がはっきりと出てしま
い、水の透明感が消失してしまう。
突き出した物体を描画する揚合である。この場合、図１
２（ａ）に示すように、水面から突き出した物体の周り
の水は透明であることが望ましい。しかし、二値的な情
報のみで隠面消去した揚合は、図１２（ｂ）中の矢印で
示すように、物体と水の干渉線がはっきりと出てしま
い、水の透明感が消失してしまう。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、太陽の
イメージが十分に大きい場合、太陽の非被覆視野面積と
して利用できるが、従来のＺバッファ方式隠面消去装置
では各データ毎の書き込みの可能・不可能を意味する書
き込み制御信号と、最終的にＺバッファ内に残ったＺデ
ータしか出力されないため、上記の非被覆視野ピクセル
数と、描画ピクセル数を観察者に提供することができな
かった。従って、雲間から見えている太陽の明るさを求
めたい場合等に使用する、被覆視野ピクセル数と、描画
ピクセル数を出力することができない。
イメージが十分に大きい場合、太陽の非被覆視野面積と
して利用できるが、従来のＺバッファ方式隠面消去装置
では各データ毎の書き込みの可能・不可能を意味する書
き込み制御信号と、最終的にＺバッファ内に残ったＺデ
ータしか出力されないため、上記の非被覆視野ピクセル
数と、描画ピクセル数を観察者に提供することができな
かった。従って、雲間から見えている太陽の明るさを求
めたい場合等に使用する、被覆視野ピクセル数と、描画
ピクセル数を出力することができない。
【００２１】また、従来の隠面消去装置は、Ｚ演算の結
果を、そのＺ値をもつピクセルがフレームバッファに描
画可能か不可能を表す二値的なデータとしてしか出力し
なかったため、距離や厚さに応じて透明度の変わる物体
を描画する際には、十分な情報を提供できない。
果を、そのＺ値をもつピクセルがフレームバッファに描
画可能か不可能を表す二値的なデータとしてしか出力し
なかったため、距離や厚さに応じて透明度の変わる物体
を描画する際には、十分な情報を提供できない。
【００２２】本発明は、上記のような課題を解消するた
めになされたもので、雲間から見えている太陽の明るさ
を求めたり、２面が交差しているか否かの判定を行うこ
とができるＺバッファ方式隠面消去装置を提供すること
を目的とする。
めになされたもので、雲間から見えている太陽の明るさ
を求めたり、２面が交差しているか否かの判定を行うこ
とができるＺバッファ方式隠面消去装置を提供すること
を目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、前述の
目的は、表示される各画素のＺ値を格納するＺバッファ
手段を有する隠面消去装置であって、Ｚ値、カウンタ
値、アドレス等のデータの入出力を行う入出力手段と、
各画素毎に前記入出力手段から入力されたＺ値と前記Ｚ
バッファ手段に格納されているＺ値とを用いてＺ演算を
行いその結果に応じて書き込み制御信号を前記入出力手
段に出力すると共に前記Ｚ演算の結果を出力するＺ演算
回路手段と、前記Ｚ演算の結果に基づき所定の条件に合
致した画素数をカウントするＺカウント手段とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の隠面消去装置によっ
て達成される。
目的は、表示される各画素のＺ値を格納するＺバッファ
手段を有する隠面消去装置であって、Ｚ値、カウンタ
値、アドレス等のデータの入出力を行う入出力手段と、
各画素毎に前記入出力手段から入力されたＺ値と前記Ｚ
バッファ手段に格納されているＺ値とを用いてＺ演算を
行いその結果に応じて書き込み制御信号を前記入出力手
段に出力すると共に前記Ｚ演算の結果を出力するＺ演算
回路手段と、前記Ｚ演算の結果に基づき所定の条件に合
致した画素数をカウントするＺカウント手段とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の隠面消去装置によっ
て達成される。
【００２４】本発明によれば、前述の目的は、表示され
る各画素のＺ値を格納するＺバッファ手段を有する隠面
消去装置であって、Ｚ値、合成値、アドレス等のデータ
の入出力を行う入出力手段と、各画素毎に前記入出力手
段から入力されたＺ値と前記Ｚバッファ手段に格納され
ているとを用いてＺ演算を行いその結果に応じて書き込
み制御信号を前記入出力手段に出力すると共に前記Ｚ演
算の結果を出力するＺ演算回路手段と、前記Ｚ演算の結
果に基づき前記合成値を変化させる手段とを備えること
を特徴とする請求項２に記載の隠面消去装置によって達
成される。
る各画素のＺ値を格納するＺバッファ手段を有する隠面
消去装置であって、Ｚ値、合成値、アドレス等のデータ
の入出力を行う入出力手段と、各画素毎に前記入出力手
段から入力されたＺ値と前記Ｚバッファ手段に格納され
ているとを用いてＺ演算を行いその結果に応じて書き込
み制御信号を前記入出力手段に出力すると共に前記Ｚ演
算の結果を出力するＺ演算回路手段と、前記Ｚ演算の結
果に基づき前記合成値を変化させる手段とを備えること
を特徴とする請求項２に記載の隠面消去装置によって達
成される。
【００２５】
【作用】請求項１に記載のＺバッファ方式隠面消去装置
においては、Ｚ演算回路手段により各画素毎に入力され
たＺ値とＺバッファ手段に格納されたＺ値とのＺ演算が
行われ、Ｚカウント手段によりＺ演算の結果が合致した
画素の数がカウントされる。これにより、被覆視野ピク
セル数と描画ピクセル数を読み出すことが可能となり、
雲間から見えている太陽の明るさを被覆視野ピクセル数
から求めたり、２面が交差しているかどうかを判定する
こと等が容易に行え、リアリティのある画像情報を提供
することが可能となる。
においては、Ｚ演算回路手段により各画素毎に入力され
たＺ値とＺバッファ手段に格納されたＺ値とのＺ演算が
行われ、Ｚカウント手段によりＺ演算の結果が合致した
画素の数がカウントされる。これにより、被覆視野ピク
セル数と描画ピクセル数を読み出すことが可能となり、
雲間から見えている太陽の明るさを被覆視野ピクセル数
から求めたり、２面が交差しているかどうかを判定する
こと等が容易に行え、リアリティのある画像情報を提供
することが可能となる。
【００２６】請求項２に記載のＺバッファ方式隠面消去
装置においては、Ｚ演算回路手段により各画素毎に入力
されたＺ値とＺバッファ手段に格納されたＺ値とのＺ演
算が行われ、合成値を変化させる手段によりＺ演算の結
果に応じて合成値が変化させられる。これにより、距解
や厚さに応じて透明度の変わる物体を描画する際等に必
要な情報が得られ、リアリティのある画像情報を提供す
ることが可能となる。
装置においては、Ｚ演算回路手段により各画素毎に入力
されたＺ値とＺバッファ手段に格納されたＺ値とのＺ演
算が行われ、合成値を変化させる手段によりＺ演算の結
果に応じて合成値が変化させられる。これにより、距解
や厚さに応じて透明度の変わる物体を描画する際等に必
要な情報が得られ、リアリティのある画像情報を提供す
ることが可能となる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明のＺバッファ方式隠面消去装置
の第１の実施例を図を参照しながら説明する。
の第１の実施例を図を参照しながら説明する。
【００２８】本実施例のＺバッファ方式隠面消去装置
は、図１に示すように、Ｚデータ、アドレス、カウンタ
データを外部から入力してカウンタデータ、Ｚデータ、
書き込み制御信号を外部に対し出力する入出力手段とし
ての入出力部１と、与えられたＺバッファアドレスとＺ
バッファ部制御信号によってＺデータが読み書きされる
Ｚバッファ手段としてのＺバッファ部２と、Ｚ値を入力
して書き込み制御信号とＺ演算結果を出力するＺ演算回
路手段としてのＺ演算回路部６と、Ｚ演算回路部６に入
力されたデータのうち、Ｚ演算回路部６の結果が予め与
えられた条件に合致したＺデータ数をカウントするＺカ
ウント手段としてのカウンタ部３とを備えている。カウ
ンタ部３は、内部にデータ数カウンタ４およびＺカウン
タ５の２つのカウンタを備えており、カウンタ部３はカ
ウンタ部制御信号により、それぞれのカウンタの値を入
出力部１から入力または出力することが可能である。デ
ータ数カウンタ４は、カウンタ制御信号によってＺ演算
回路部６から制御される。Ｚカウンタ５は、カウンタ制
御信号によってＺ演算回路部６から制御される。
は、図１に示すように、Ｚデータ、アドレス、カウンタ
データを外部から入力してカウンタデータ、Ｚデータ、
書き込み制御信号を外部に対し出力する入出力手段とし
ての入出力部１と、与えられたＺバッファアドレスとＺ
バッファ部制御信号によってＺデータが読み書きされる
Ｚバッファ手段としてのＺバッファ部２と、Ｚ値を入力
して書き込み制御信号とＺ演算結果を出力するＺ演算回
路手段としてのＺ演算回路部６と、Ｚ演算回路部６に入
力されたデータのうち、Ｚ演算回路部６の結果が予め与
えられた条件に合致したＺデータ数をカウントするＺカ
ウント手段としてのカウンタ部３とを備えている。カウ
ンタ部３は、内部にデータ数カウンタ４およびＺカウン
タ５の２つのカウンタを備えており、カウンタ部３はカ
ウンタ部制御信号により、それぞれのカウンタの値を入
出力部１から入力または出力することが可能である。デ
ータ数カウンタ４は、カウンタ制御信号によってＺ演算
回路部６から制御される。Ｚカウンタ５は、カウンタ制
御信号によってＺ演算回路部６から制御される。
【００２９】以下、本実施例の動作を図２のフローチャ
ートに沿って説明する。なお、はじめにＺ演算回路部６
は新しいデータを待っている状態であるとする。
ートに沿って説明する。なお、はじめにＺ演算回路部６
は新しいデータを待っている状態であるとする。
【００３０】外部からデータが入力されると、入出力部
１により、Ｚ演算回路部６にＺ演算回路部制御信号によ
ってアドレス、Ｚデータが到着したことが知らされる。
Ｚ演算回路部６により、アドレス（Ａdr）、Ｚデータ
（Ｚs）が入力され（ステップＳ１１）、同時にカウン
タ制御信号によってデータ数カウンタ４に対してインク
リメントが要求される。そして、カウンタ部３によりこ
の最求が受け取られて、データ数カウンタ４がインクリ
メントされる（ステップＳ１２）。次に、Ｚ演算回路部
６によりＺバッファ部２に対してアドレスが与えられて
Ｚバッファ部制御信号によってＺバッファ部２に出力要
求が行なわれる。Ｚバッファ部２によりＺバッファ部制
御信号に従いアドレスの位置に格納されているＺデータ
（Ｚd）が出力される（ステップＳ１３）。更に、Ｚ演
算回路部６によりＺバッファ部２から入力されたＺデー
タ（Ｚs）と入出力部１から入力されたＺデータ（Ｚd）
とが比較される（ステップＳ１４）。
１により、Ｚ演算回路部６にＺ演算回路部制御信号によ
ってアドレス、Ｚデータが到着したことが知らされる。
Ｚ演算回路部６により、アドレス（Ａdr）、Ｚデータ
（Ｚs）が入力され（ステップＳ１１）、同時にカウン
タ制御信号によってデータ数カウンタ４に対してインク
リメントが要求される。そして、カウンタ部３によりこ
の最求が受け取られて、データ数カウンタ４がインクリ
メントされる（ステップＳ１２）。次に、Ｚ演算回路部
６によりＺバッファ部２に対してアドレスが与えられて
Ｚバッファ部制御信号によってＺバッファ部２に出力要
求が行なわれる。Ｚバッファ部２によりＺバッファ部制
御信号に従いアドレスの位置に格納されているＺデータ
（Ｚd）が出力される（ステップＳ１３）。更に、Ｚ演
算回路部６によりＺバッファ部２から入力されたＺデー
タ（Ｚs）と入出力部１から入力されたＺデータ（Ｚd）
とが比較される（ステップＳ１４）。
【００３１】そして、入出力部１から入力されたＺ演算
回路部制御信号によってＺデータを比較するための第１
の条件として、ＺdよりＺsの方が小さいか否かが判断さ
れ（ステップＳ１５）、ＺdよりＺsの方が小さい場合、
カウンタ制御信号によってＺカウンタをインクリメント
する要求が出され、Ｚカウンタ５はインクリメントされ
る（ステップＳ１６）。それから、入出力部１より入力
されたＺ演算回路部制御信号によって決定される第２の
条件に上記比較結果が合致した場合（ステップＳ１
７）、書き込み制御信号は「１」になる（ステップＳ１
８）。Ｚバッファ部２に対しＺsとアドレスＡdrとが出
力され、Ｚバッファ部制御信号によって書き込み要求が
行なわれ、Ｚバッファ部２により要求にしたがってアド
レスに対応する位置にＺデータが格納される（ステップ
Ｓ１９）。上記条件に合わなかった場合、Ｚバッファ部
２には書き込み動作は起こらない。この場合、書き込み
制御信号は「０」になる（ステップＳ２０）。また、書
き込み制御信号は入出力部１を経由し、外部に出力され
る。そして、新しいデータの待ち状態となる。
回路部制御信号によってＺデータを比較するための第１
の条件として、ＺdよりＺsの方が小さいか否かが判断さ
れ（ステップＳ１５）、ＺdよりＺsの方が小さい場合、
カウンタ制御信号によってＺカウンタをインクリメント
する要求が出され、Ｚカウンタ５はインクリメントされ
る（ステップＳ１６）。それから、入出力部１より入力
されたＺ演算回路部制御信号によって決定される第２の
条件に上記比較結果が合致した場合（ステップＳ１
７）、書き込み制御信号は「１」になる（ステップＳ１
８）。Ｚバッファ部２に対しＺsとアドレスＡdrとが出
力され、Ｚバッファ部制御信号によって書き込み要求が
行なわれ、Ｚバッファ部２により要求にしたがってアド
レスに対応する位置にＺデータが格納される（ステップ
Ｓ１９）。上記条件に合わなかった場合、Ｚバッファ部
２には書き込み動作は起こらない。この場合、書き込み
制御信号は「０」になる（ステップＳ２０）。また、書
き込み制御信号は入出力部１を経由し、外部に出力され
る。そして、新しいデータの待ち状態となる。
【００３２】以上の動作を繰り返す。
【００３３】以下、本実施例の例外的な動作について説
明する。
明する。
【００３４】入出力部１は、外部からカウンタをリセッ
トする要求があると、カウンタ部制御信号を出力してカ
ウンタ部３にリセットを要求する。そして、カウンタ部
３によりリセットの要求に従ってデータ数カウンタ４ま
たはＺカウンタ５、もしくはその両方がリセットされ
る。それから、外部からＺデータを出力する要求がある
と、入出力部１により、アドレスがＺ演算回路部６に出
力されると共にＺ演算回路部制御信号によってＺデータ
の転送要求が出力される。更に、Ｚ演算回路部６により
要求にしたがって、Ｚバッファ部２に対しアドレスが出
力され、Ｚバッファ制御信号によってＺデータの出力が
要求される。そして、Ｚバッファ部２により出力要求に
従いアドレスに応じたＺデータが出力される。それか
ら、Ｚ演算回路部６によりＺデータが受け取られ、その
Ｚデータが出力部１へ出力される。更に、入出力部１に
より受け取られたＺデータが外部に出力される。入出力
部１により、外部からカウンタ値の出力要求があると、
カウンタ部制御信号によってカウンタ部３にカウンタ値
の出力は要求される。カウンタ部３により出力要求に従
って、Ｚカウンタ５の値またはデータカ数ウンタ４の値
が入出力部１に出力される。入出力部１により、受け取
られたカウンタの値が外部に出力される。
トする要求があると、カウンタ部制御信号を出力してカ
ウンタ部３にリセットを要求する。そして、カウンタ部
３によりリセットの要求に従ってデータ数カウンタ４ま
たはＺカウンタ５、もしくはその両方がリセットされ
る。それから、外部からＺデータを出力する要求がある
と、入出力部１により、アドレスがＺ演算回路部６に出
力されると共にＺ演算回路部制御信号によってＺデータ
の転送要求が出力される。更に、Ｚ演算回路部６により
要求にしたがって、Ｚバッファ部２に対しアドレスが出
力され、Ｚバッファ制御信号によってＺデータの出力が
要求される。そして、Ｚバッファ部２により出力要求に
従いアドレスに応じたＺデータが出力される。それか
ら、Ｚ演算回路部６によりＺデータが受け取られ、その
Ｚデータが出力部１へ出力される。更に、入出力部１に
より受け取られたＺデータが外部に出力される。入出力
部１により、外部からカウンタ値の出力要求があると、
カウンタ部制御信号によってカウンタ部３にカウンタ値
の出力は要求される。カウンタ部３により出力要求に従
って、Ｚカウンタ５の値またはデータカ数ウンタ４の値
が入出力部１に出力される。入出力部１により、受け取
られたカウンタの値が外部に出力される。
【００３５】次に、本発明のＺバッファ方式隠面消去装
置の第２の実施例を図を参照しながら説明する。
置の第２の実施例を図を参照しながら説明する。
【００３６】本実施例のＺバッファ方式隠面消去装置
は、図３に示すように、Ｚデータ、アドレス、合成値Ａ
を外部から入力して合成値Ａ、Ｚデータ、書き込み制御
信号を外部に対し出力する入出力部１と、与えられたＺ
バッファアドレスとＺバッファ部制御信号によってＺデ
ータが読み書きされるＺバッファ部２と、入出力部１よ
り入力される合成値Ａと、後述するＺ演算回路部６より
出力される演算結果を入力して、Ａモジュレート部制御
信号に従って合成値Ａを変化させて出力するＡモジュレ
ート部３ａと、Ｚデータ及びアドレスが入力されてＺ演
算回路制御信号により演算を行うＺ演算回路部６とを備
えている。
は、図３に示すように、Ｚデータ、アドレス、合成値Ａ
を外部から入力して合成値Ａ、Ｚデータ、書き込み制御
信号を外部に対し出力する入出力部１と、与えられたＺ
バッファアドレスとＺバッファ部制御信号によってＺデ
ータが読み書きされるＺバッファ部２と、入出力部１よ
り入力される合成値Ａと、後述するＺ演算回路部６より
出力される演算結果を入力して、Ａモジュレート部制御
信号に従って合成値Ａを変化させて出力するＡモジュレ
ート部３ａと、Ｚデータ及びアドレスが入力されてＺ演
算回路制御信号により演算を行うＺ演算回路部６とを備
えている。
【００３７】次に、本実施例の動作を図４のフローチャ
ートに沿って説明する。なお、はじめにＺ演算回路部６
は新しいデータを待っている状態にあるものとする。
ートに沿って説明する。なお、はじめにＺ演算回路部６
は新しいデータを待っている状態にあるものとする。
【００３８】外部からデータの入力があると、入出力部
１によりＺ演算回路部６にＺ演算回路部制御信号によっ
てアドレス、Ｚデータが到着したことが知らされる。Ｚ
演算回路部６によりアドレス、Ｚデータが入力され（ス
テップＳ２１）、同時に力ウンタ制御信号によってデー
タ数力ウンタに対しインクリメントが要求される。それ
から、Ｚ演算回路部６によりＺバッファ部２に対してア
ドレスが与えられ、Ｚバッファ部制御信号によってＺバ
ッファ部２に出力要求が行なわれる。Ｚバッファ部２に
よりＺバッファ部制御信号に従い、アドレスの位置に格
納されているＺデータが出力される（ステップＳ２
２）。
１によりＺ演算回路部６にＺ演算回路部制御信号によっ
てアドレス、Ｚデータが到着したことが知らされる。Ｚ
演算回路部６によりアドレス、Ｚデータが入力され（ス
テップＳ２１）、同時に力ウンタ制御信号によってデー
タ数力ウンタに対しインクリメントが要求される。それ
から、Ｚ演算回路部６によりＺバッファ部２に対してア
ドレスが与えられ、Ｚバッファ部制御信号によってＺバ
ッファ部２に出力要求が行なわれる。Ｚバッファ部２に
よりＺバッファ部制御信号に従い、アドレスの位置に格
納されているＺデータが出力される（ステップＳ２
２）。
【００３９】そして、Ｚ演算回路部６によりＺバッファ
部２から入力されたＺデータ（Ｚd）と入出力部１から
入力されたＺデータ（Ｚs）とが比較される（ステップ
Ｓ２３）。それから、入出力部１から入力されたＺ演算
回路部制御信号によって決定される条件に上記の比較結
果が合致した場合（ステップＳ２４）、書き込み制御信
号として「１」が出力され（ステップＳ２５）、Ｚバッ
ファ部２に対しＺsとアドレスが出力され、Ｚバッファ
部制御信号によって書き込み要求が行なわれ、Ｚバッフ
ア部２により要求に従ってアドレスに対応する位置にＺ
データが格納される（ステップＳ２６）。
部２から入力されたＺデータ（Ｚd）と入出力部１から
入力されたＺデータ（Ｚs）とが比較される（ステップ
Ｓ２３）。それから、入出力部１から入力されたＺ演算
回路部制御信号によって決定される条件に上記の比較結
果が合致した場合（ステップＳ２４）、書き込み制御信
号として「１」が出力され（ステップＳ２５）、Ｚバッ
ファ部２に対しＺsとアドレスが出力され、Ｚバッファ
部制御信号によって書き込み要求が行なわれ、Ｚバッフ
ア部２により要求に従ってアドレスに対応する位置にＺ
データが格納される（ステップＳ２６）。
【００４０】上記条件に合わなかった場合、書き込み制
御信号として「０」が出力され（ステップＳ２７）、Ｚ
バッファ部２には書き込み動作は起こらない。また、書
き込み制御信号は入出力部１を経由して外部に出力され
る。
御信号として「０」が出力され（ステップＳ２７）、Ｚ
バッファ部２には書き込み動作は起こらない。また、書
き込み制御信号は入出力部１を経由して外部に出力され
る。
【００４１】次に入出力部１から入力されたＺ演算回路
部制御信号によって決定される演算方法にしたがってＺ
演算回路部６によりＺsからＺdが減算され（ステップＳ
２８）、その結果がＺ演算結果（Ｚam）としてＡモジュ
レータ部３に対して出力される。
部制御信号によって決定される演算方法にしたがってＺ
演算回路部６によりＺsからＺdが減算され（ステップＳ
２８）、その結果がＺ演算結果（Ｚam）としてＡモジュ
レータ部３に対して出力される。
【００４２】Ａモジュレータ部３に対して、合成値Ａが
入出力部１から、Ｚ演算結果ＺamがＺ演算回路部６から
入力される。入出力部１から入力されたＡモジュレート
部制御信号によって決定される演算方法にしたがってＺ
amと合成値Ａとが演算され、その結果が合成値Ａとして
入出力部１に出力される（ステップＳ２９）。また、合
成値Ａは入出力部１を経由して外部に出力される。そし
て、新しいデータ待ちの状態に入る。
入出力部１から、Ｚ演算結果ＺamがＺ演算回路部６から
入力される。入出力部１から入力されたＡモジュレート
部制御信号によって決定される演算方法にしたがってＺ
amと合成値Ａとが演算され、その結果が合成値Ａとして
入出力部１に出力される（ステップＳ２９）。また、合
成値Ａは入出力部１を経由して外部に出力される。そし
て、新しいデータ待ちの状態に入る。
【００４３】以上の動作を繰り返す。
【００４４】以下、本実施例の例外的な動作について説
明する。
明する。
【００４５】入出力部１により、外部からＺデータを出
力する要求があると、アドレスがＺ演算回路部６に出力
されると共にＺ演算回路部制御信号によってＺデータの
転送要求が出力される。Ｚ演算回路部６により、その要
求にしたがって、Ｚバッファ部２に対してアドレスが出
力され、Ｚバッファ制御信号にＺデータの出力要求が行
なわれる。Ｚバッファ部２により出力要求に従ってアド
レスに応じたＺデータが出力される。Ｚ演算回路部６に
よりＺデータが受け取られ、そのＺデータが入出力部１
へ出力される。入出力部１により受け取られたＺデータ
が外部に出力される。
力する要求があると、アドレスがＺ演算回路部６に出力
されると共にＺ演算回路部制御信号によってＺデータの
転送要求が出力される。Ｚ演算回路部６により、その要
求にしたがって、Ｚバッファ部２に対してアドレスが出
力され、Ｚバッファ制御信号にＺデータの出力要求が行
なわれる。Ｚバッファ部２により出力要求に従ってアド
レスに応じたＺデータが出力される。Ｚ演算回路部６に
よりＺデータが受け取られ、そのＺデータが入出力部１
へ出力される。入出力部１により受け取られたＺデータ
が外部に出力される。
【００４６】
【発明の効果】請求項１に記載のＺバッファ方式隠面消
去装置によれば、被覆視野ピクセル数と描画ピクセル数
を読み出すことが可能となり、雲間から見えている太陽
の明るさを被覆視野ピクセル数から求めたり、２面が交
差しているかどうかを判定すること等が容易に行え、リ
アリティのある画像情報を提供することが可能となる。
去装置によれば、被覆視野ピクセル数と描画ピクセル数
を読み出すことが可能となり、雲間から見えている太陽
の明るさを被覆視野ピクセル数から求めたり、２面が交
差しているかどうかを判定すること等が容易に行え、リ
アリティのある画像情報を提供することが可能となる。
【００４７】請求項２に記載のＺバッファ方式隠面消去
装置によれば、距解や厚さに応じて透明度の変わる物体
を描画する際等に必要な情報が得られ、リアリティのあ
る画像情報を提供することが可能となる。
装置によれば、距解や厚さに応じて透明度の変わる物体
を描画する際等に必要な情報が得られ、リアリティのあ
る画像情報を提供することが可能となる。
【図１】本発明のＺバッファ方式隠面消去装置の第１の
実施例の構成を示すブロック図である。
実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の装置の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図３】本発明のＺバッファ方式隠面消去装置の第２の
実施例の構成を示すブロック図である。
実施例の構成を示すブロック図である。
【図４】図３の装置の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図５】従来の隠面消去装置の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図６】図５の装置の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図７】理想の隠面消去動作の説明図である。
【図８】隠面消去動作が正しく行われない例の説明図で
ある。
ある。
【図９】従来の隠面消去動作の説明図である。
【図１０】隠面消去が行われた図の描画の説明図であ
る。
る。
【図１１】段階的隠面消去を必要とする第１の例の説明
図である。
図である。
【図１２】段階的隠面消去を必要とする第２の例の説明
図である。
図である。
1 入出力部 2 Ｚバッファ部 3 カウンタ部 3a Ａモジュレータ部 4 データ数カウンタ 5 Ｚカウンタ 6 Ｚ演算回路
Claims (2)
- 【請求項１】 表示される各画素のＺ値を格納するＺバ
ッファ手段を有する隠面消去装置であって、Ｚ値、カウ
ンタ値、アドレス等のデータの入出力を行う入出力手段
と、各画素毎に前記入出力手段から入力されたＺ値と前
記Ｚバッファ手段に格納されているＺ値とを用いてＺ演
算を行いその結果に応じて書き込み制御信号を前記入出
力手段に出力すると共に前記Ｚ演算の結果を出力するＺ
演算回路手段と、前記Ｚ演算の結果に基づき所定の条件
に合致した画素数をカウントするＺカウント手段とを備
えることを特徴とする隠面消去装置。 - 【請求項２】 表示される各画素のＺ値を格納するＺバ
ッファ手段を有する隠面消去装置であって、Ｚ値、合成
値、アドレス等のデータの入出力を行う入出力手段と、
各画素毎に前記入出力手段から入力されたＺ値と前記Ｚ
バッファ手段に格納されているとを用いてＺ演算を行い
その結果に応じて書き込み制御信号を前記入出力手段に
出力すると共に前記Ｚ演算の結果を出力するＺ演算回路
手段と、前記Ｚ演算の結果に基づき前記合成値を変化さ
せる手段とを備えることを特徴とする隠面消去装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049799A JPH08249494A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Ｚバッファ方式隠面消去装置 |
| DE69523890T DE69523890T2 (de) | 1995-03-09 | 1995-06-09 | Z-Puffer Gerät zum Unterdrücken verdeckter Flächen |
| EP95304022A EP0731424B1 (en) | 1995-03-09 | 1995-06-09 | Z buffer hidden surface removal device |
| US08/976,075 US5896134A (en) | 1995-03-09 | 1997-11-21 | Z buffer hidden surface removal device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049799A JPH08249494A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Ｚバッファ方式隠面消去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08249494A true JPH08249494A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12841202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7049799A Pending JPH08249494A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Ｚバッファ方式隠面消去装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5896134A (ja) |
| EP (1) | EP0731424B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08249494A (ja) |
| DE (1) | DE69523890T2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3765931B2 (ja) * | 1998-10-15 | 2006-04-12 | 富士通株式会社 | バッファ制御方法及びバッファ制御装置 |
| GB2354416B (en) * | 1999-09-17 | 2004-04-21 | Technologies Limit Imagination | Depth based blending for 3D graphics systems |
| US20030063087A1 (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-03 | Doyle Peter L. | Variable-formatable width buffer and method of use |
| US8081182B2 (en) * | 2004-03-03 | 2011-12-20 | Qualcomm Incorporated | Depth buffer for rasterization pipeline |
| JP4284285B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2009-06-24 | 株式会社東芝 | 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム |
| US9489767B1 (en) | 2007-12-13 | 2016-11-08 | Nvidia Corporation | Cull streams for fine-grained rendering predication |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4951232A (en) * | 1988-09-12 | 1990-08-21 | Silicon Graphics, Inc. | Method for updating pipelined, single port Z-buffer by segments on a scan line |
| US4970636A (en) * | 1989-01-23 | 1990-11-13 | Honeywell Inc. | Memory interface controller |
| US5490238A (en) * | 1990-03-19 | 1996-02-06 | Evans & Sutherland Computer Corporation | Attribute blending system for composing computer-graphic images from objects |
| GB2244412B (en) * | 1990-05-12 | 1994-03-02 | Rediffusion Simulation Ltd | Image generator |
| US5265199A (en) * | 1991-05-22 | 1993-11-23 | Silicon Graphics, Inc. | Method and apparatus for accomplishing Z-buffering by prediction |
| US5339386A (en) * | 1991-08-08 | 1994-08-16 | Bolt Beranek And Newman Inc. | Volumetric effects pixel processing |
| US5377313A (en) * | 1992-01-29 | 1994-12-27 | International Business Machines Corporation | Computer graphics display method and system with shadow generation |
| TW241196B (ja) * | 1993-01-15 | 1995-02-21 | Du Pont | |
| US5583974A (en) * | 1993-05-10 | 1996-12-10 | Apple Computer, Inc. | Computer graphics system having high performance multiple layer Z-buffer |
| US5528738A (en) * | 1993-10-06 | 1996-06-18 | Silicon Graphics, Inc. | Method and apparatus for antialiasing raster scanned, polygonal shaped images |
| US5526471A (en) * | 1993-12-15 | 1996-06-11 | International Business Machines Corporation | Rendering of non-opaque media using the p-buffer to account for polarization parameters |
-
1995
- 1995-03-09 JP JP7049799A patent/JPH08249494A/ja active Pending
- 1995-06-09 DE DE69523890T patent/DE69523890T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-09 EP EP95304022A patent/EP0731424B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-11-21 US US08/976,075 patent/US5896134A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69523890D1 (de) | 2001-12-20 |
| EP0731424B1 (en) | 2001-11-14 |
| EP0731424A1 (en) | 1996-09-11 |
| DE69523890T2 (de) | 2002-07-04 |
| US5896134A (en) | 1999-04-20 |
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