JPH0916807A - マルチスクリーン表示回路 - Google Patents

マルチスクリーン表示回路

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JPH0916807A
JPH0916807A JP7201250A JP20125095A JPH0916807A JP H0916807 A JPH0916807 A JP H0916807A JP 7201250 A JP7201250 A JP 7201250A JP 20125095 A JP20125095 A JP 20125095A JP H0916807 A JPH0916807 A JP H0916807A
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JP
Japan
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screen
processors
image
processor
screens
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JP7201250A
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English (en)
Inventor
Tsuneo Ikedo
恒雄 池戸
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ビューイング変換が異なる大型マルチスクリー
ンのグラフィックプロセッサ並列処理の高速描画構造 【構成】複数のレンダリングプロセッサ2a−2cで構
成し、それぞれのプロセッサにはビューイング変換が異
なるスクリーンに対応した画像メモリ3a,b,c−5
a,b,cを用意し、プリミティブを変換別にそれら画
像メモリに記憶した後、プロセッサ間で共通する画像メ
モリデータを比較回路6a−6fで合成してマルチスク
リーンの映像とする。

Description

【発明の詳細な説明】
この発明はマルチプロジェクターで構成する大型スクリ
ーンの表示システムにおいて、それぞれ、表示(投射)
効果の異なるスクリーンにコンピュータ・グラフィクス
画像を分割表示するプロセスと回路に関するものであ
る。
【0001】[従来の技術]CRTなどの1つの表示装
置と一組の描画プロセッサ(ワークステーションやパー
ソナルコンピュータ)を用いてコンピュータ・グラフィ
ックス映像を表示するシステムでは、通常のプロセスと
して、まず描画プリミティブ(図形を定義する幾何学的
情報)に各種の座標変換を加え、次にレンダリングプロ
セッサにより画素に展開し、これを画像メモリーに記憶
する。画像メモリーはCRTの走査タイミングに同期し
て、その内容が読み出され、表示される。このような従
来のシステムでは、スクリーンに表示される情報群と、
それら情報に対する図形の、例えば透視変換処理は同時
には1つであり、一組の全体映像に対して部分的に異な
る複数のビューイング処理を施すことはない。一方、大
型スクリーンとりわけ上下左右に配列されたスクリーン
への表示を考えると、視点角から見て各スクリーンに投
射する映像はそれぞれ面の傾に対応して投射率(斜視投
影が生じる)が異ならなければ正しい3次元空間上の映
像にはならない。これに対処するためにはそれぞれのス
クリーンに対応したビューイング変換処理を実行するレ
ンダリングプロセッサ(以下RPという)をそれぞれ用
意し、自分に与えられた1つの座標変換だけを処理すれ
ばよい。しかしながらこの構成においては描画プリミテ
ィブが不特定に構成されていたり、二つ以上のスクリー
ンに股がる映像が一般的であるため、多数のRPに対し
て、CPUはすべてに共通のデータを与えることにな
り、これらデータを各RPはクリッピング処理を行うこ
とによって自分の領域内外のプリミティブを判定、選択
することになる。この構成では等価的に、CPUから見
て1組のRPが接続されていることに等しく最も遅いR
Pにロードが支配され並列処理効果が少ない。この発明
は以上のように広視野を得るために多数の視点軸が異な
る(傾きの異なる)スクリーンを集合して成る大型シス
テムに対する映像表現として、多数のRPから成る描画
システムがもつ問題点を解決すべく成されたものであ
り、Virtual Reality(仮想現実)シス
テムに有効な回路を提供するものである。
【0002】[課題を解決するための手段]複数のレン
ダリングプロセッサ(RP)で構成された大型スクリー
ン表示システムでは、前節で述べた複数のRPが同時に
同一のデータを受信し、自分の領域内に含まれるデータ
のみを処理するシステムに対し、それぞれのプロセッサ
が同時並行して、それぞれ異なる命令およびプリミティ
ブを実行するMIMD(Multiple Instr
uction Multiple Data)方式が特
定の条件の元では性能の上から最も好ましい。これを構
成するには、3つの手段が必要である。第一の手段につ
いては、CPUは多数のRPを共通ネットワーク上にも
ち、それらに対してプリミティブの幾何学的条件や属性
を管理することなく、受信可能なRPからプリミティブ
を順次送る。すなわち、プリミティブとRPとは非依存
型である。この場合、CPUはプリミティブの量、すな
わち転送量の均衡だけを考慮する。プリミティブには、
例えば塗りつぶし処理で、多角形の面積がそれぞれ異な
る場合、面積が大きいほど、演算時間を要し、RPのロ
ードバランスが異なってくることがある。このような場
合はCPUはRPにプリミティブを転送する際、そのR
Pがデータ受信状態か否かを調べ、受信不可であれば、
次のRPにそのプリミティブを送信する。プリミティブ
がRPとは非依存の関係であれは受信可能なプロセッサ
から順次所定のデータ量を送信することができる。第2
の手段については、プリミティブを受信したそれぞれの
RPでは、受信プリミティブに対してそれぞれの投射率
等の異なる座標変換を行い、その後、ビューイング変換
の種類と同数のクリッピング処理を行う。いま、RPの
数をR、RPの中で選択する座標変換処理の数をN、そ
れに要する時間をtまた全体のデータ転送量をMとする
と、システムの処理時間はMNt/Rとなる(但しCP
Uのロード時間は無視できるものとする)。これに対し
て、すべてのプリミティブをそれぞれのプロセッサに与
え、RPでは1つの座標変換しか行わないシステムでは
Mtとなる。この結果N<Rの場合はMIMDシステム
が効率がよい。通常大型スクリーンでは1つの面の傾き
(Nが対応)に比べてプロジェクターの数(Rに対応)
は4倍以上となる。第3の手段について、それぞれのR
Pから出力されるデータはN種類の、対応するスクリー
ンにクリップされたものである。このデータはN組のフ
レームバッファに書き込まれる。すべてのRPがN組の
フレームバッファをもち、各組のフレームバッファはそ
れぞれのスクリーンの1つに対応する。この結果、最終
的に所定のスクリーンの映像とするためにはそれぞれの
RPのフレームバッファの共通各組の画像を合成する必
要がある。合成後のN組の画像はそれぞれ対応するスク
リーンに送出される。この合成手段として、フレームバ
ッファには特願平4−255312で示した画像とZ
(奥行き)値を同時に記憶し、これを所定の長さを交互
に、シリアルに同期して読みだす方法がある。各フレー
ムバッファからの信号はZ値比較され、隠面消去法で画
素を選択する。こうして得られた信号をスクリーンある
いは再度特定のフレームバッファに書き込み、スクリー
ンの走査タイミングに同期して読み出す。この発明の方
式では、M組からなるそれぞれのRPはN組のフレーム
バッファをもち、それぞれのフレームバッファからの信
号を合成する点で、(M組のRPがそれぞれ自身の1つ
のフレームバッファをもつことに比べて)コストの問題
が指摘されよう。しかしCPUがすべてのRPに共通の
データを送り、各プロセッサでは割り振られた1つの座
標変換とクリッピングを行うシステムではRP当りの演
算回路が少ない反面、システム全体が最も負荷の重い1
つのRPの性能に支配される。例えばあるプロセッサに
面積の大きいポリゴン描画の負荷が加わり、待ち状態が
発生すると、これが受信可能となるまで、他のプロセッ
サが受信可能であってもそれらのプロセッサにはデータ
は送信できない。もし送信するのであればCPUは予め
それぞれのプロセッサに対応してクリッピングを前処理
として必要とされる。しかしクリッピングは座標変換し
た後でなければ行うことができない。よってCPUに大
半の処理が加わり、このCPUの負荷を考えると、シス
テムではダイナミック表示は困難となる。以上からこの
発明では3つの手段を合わせもつことによって高速描画
を達成するものである。
【0003】[実施例]本発明に係わるマルチスクリー
ンシステムの例を図1に示す。図1においてシステムプ
ロセッサ1はそのバス上にレンダリングプロセッサRP
2a〜2cをもつ。またそれぞれのRPには3つ分割さ
れた画像メモリ3a,3b,3cおよび4a,4b,4
cおよび5a,5b,5cをそれぞれにもつ。この画像
メモリ3a,4a,5aおよび3b,4b,5bおよび
3c,4c,5cの各組はそれぞれ1つのスクリーンを
共有する。よって図1の例では3つのスクリーンで構成
されるシステムを示す。画像メモリの並列数によってス
クリーンの分割数が決定される一方、RPの数は任意に
スケーリングができる。それぞれの画像メモリの出力信
号は画像情報とそれに対応したZ値で構成され、このう
ちZ値についてZコンパレータ6a〜6fで構成され、
視点に近いZ値をもつ画像が選択される。最終的に選択
された映像が対応するスクリーンに与えられる。本発明
に関する回路構成を図2に示す。図2はRP2組で構成
される2つの面をもつシステムの画像メモリー構造であ
る。すなわち図1のシステムが3つのスクリーンで構成
されていたのに対して、図2はそのうちのRP0とRP
1の2つの回路を取り出した2つのスクリーン構造の場
合を示している。それぞれのRP側ではこの2つの面に
対応する2つに分割された画像メモリ3a,3bおよび
4a,4bをもっている。システムプロセッサからRP
0にプリミティブをロードすると、RP0では画素をそ
の描画される領域に応じて、画像メモリ3aあるいは3
bの一方に記憶する。一方RP1でも同様に画像メモリ
4aあるいは4bに画像を記憶する。この2組の画像メ
モリーは2つのスクリーンに対応し3aおよび4aがス
クリーンS0と、3bおよび4bがスクリーンS1とな
る。よってスクリーンS0およびS1上で最終映像はそ
れぞれの分割された画像メモリ3a,4aあるいは3
b,4bの内容を合成したものである。1組の画像メモ
リ3aおよび3bは書き込みアドレスWADROを共通
にしており、描画する図形がその両画像メモリにかかる
場合でもクリッピング処理の後に3aおよび3bに対す
るそれぞれに座標変換が加えられ、記憶される。画像メ
モリ3aおよび4aあるいは3bおよび4bはそれぞれ
に同じ座標変換が加えられる。記憶された図形を合成す
るには、まずそれぞれの画像メモリの読みだしアドレス
RADAとRADBをマルチプレクサ7を通して与え、
走査手順にしたがって読みだす。読み出しアドレスはR
Pが異なっていてもそれぞれ分割された画像メモリグル
ープでは同一スクリーンへの表示あるため共通である。
シフトレジスタ8および9にロードされ、直列変換され
たビディオ信号はコンパレータ6aおよび6bに加えら
れる。ここでビディオ信号は一定数の画像とその画像の
もつZ値を1組のデータ列として出力される。例えば3
2ピクセルの画素を出力した後に32のZ値を出力し、
計64クロックを1つの周期として、これを走査順に出
力するものである。これは分割された画像メモリがスク
リーンの2倍の領域の容量をもち、画素とZ値をそれぞ
れ半々に記憶し、読みだしアドレスRADAおよびRA
DBをその記憶された領域のアドレシングを32クロッ
クごとに切り換えることで可能である。ここでZ値とは
Z−バッファ隠面消去法を成す視点軸上の座標値であ
る。このようにして、コンパレータ、6aおよび6bで
Z比較が実行され視点に近い画像が選択されて、それぞ
れS0、S1への信号として出力される。
【0004】[効果]この発明により、透視効果が異な
る多面体スクリーンに対して、それぞれに対応する映像
が得られ、仮想現実空間など交換全体を囲む大型スクリ
ーンの高速描画が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマルチスクリーンシステム 1 システムプロセッサ 2a〜2c レンダリングプロセッサ 3a〜3c 画像メモリ 4a〜4c 画像メモリ 5a〜5c 画像メモリ 6a〜6f Zコンパレータ(合成回路)
【図2】7 マルチプレクサ 8 シフトレジスタ 9 シフトレジスタ 3a,3b,4a,4b,6a,6b図1と同じ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. それぞれ異なるビューイング変換をもつマルチスクリー
    ンと、複数の描画プロセッサからなる並列処理構造を成
    すグラフィック表示システムにおいて、これらプロセッ
    サには描画プリミティブの幾何学的条件を考慮すること
    なく、これらを順次受信可能なものからロードする第1
    の手段と、それぞれのプロセッサにおいては、それぞれ
    のスクリーンに対応するためのすべてのピューイング変
    換機能をもつ第2の手段と、それぞれのプロセッサはビ
    ューイング変換毎の画像メモリを具備するとともに、プ
    ロセッサによって実行された画像データは、それぞれそ
    れらの画像メモリに記憶された後、プロセッサ間ではそ
    れぞれビューイング変換が共通する画像メモリどうしを
    隠面消去法によって合成し、この結果得られた画像デー
    タをスクリーンへの表示画像データとする第3の手段と
    を合わせもったマルチスクリーン表示回路
JP7201250A 1995-07-03 1995-07-03 マルチスクリーン表示回路 Pending JPH0916807A (ja)

Priority Applications (1)

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JP7201250A JPH0916807A (ja) 1995-07-03 1995-07-03 マルチスクリーン表示回路

Applications Claiming Priority (1)

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JP7201250A JPH0916807A (ja) 1995-07-03 1995-07-03 マルチスクリーン表示回路

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JPH0916807A true JPH0916807A (ja) 1997-01-17

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ID=16437833

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JP7201250A Pending JPH0916807A (ja) 1995-07-03 1995-07-03 マルチスクリーン表示回路

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100436183B1 (ko) * 2002-10-09 2004-06-12 한국과학기술원 개인용 컴퓨터를 이용한 3차원 그래픽 처리용 후-정렬시스템
EP2008832A1 (en) 2007-06-28 2008-12-31 Canon Finetech Inc. Printing apparatus and printing method
WO2010114337A3 (ko) * 2009-04-03 2011-01-06 주식회사 다림비젼 3차원 멀티뷰 장치, 제공방법 및 기록매체

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KR101037797B1 (ko) * 2009-04-03 2011-05-27 주식회사 다림비젼 복수의 입력 비디오(디지털,아날로그,ip 압축 비디오)들을 가상 그래픽 3차원 비디오 월의 가상모니터에 비디오 택스쳐링의 방식을 이용하여 표현하고 이를 가상 3차원 그래픽 공간에 배치한 가상카메라를 통해 실시간 3차원 렌더링을 통해 실시간으로 모니터에 보여 주는 매트릭스 및 스위처/믹서 기능을 갖는 3차원 공간속의 비디오 월을 보여 주는 멀티뷰 시스템

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