JPH09259290A

JPH09259290A - 描画方法

Info

Publication number: JPH09259290A
Application number: JP8066915A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Oka; 正昭岡
Original assignee: Sony Computer Entertainment Inc
Current assignee: Sony Interactive Entertainment Inc
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-10-03
Anticipated expiration: 2016-03-22
Also published as: JP3547250B2; US6052131A; KR970066993A; KR100466901B1

Abstract

(57)【要約】【課題】小規模のハードウェアで高精度の描画を行う
ことができる描画方法を提供する。【解決手段】フレームメモリに描画された多角形の輪
郭部分に対して、上記多角形の輪郭部分に対応する頂点
を結ぶ線分を上書きすることにより、上記多角形で構成
される物体のギザリを除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータを用
いた映像機器であるコンピュータグラフィックスシステ
ム、特殊効果装置、ビデオゲーム機等に用いられる描画
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、家庭用ＴＶゲーム機やパーソナ
ルコンピュータあるいはコンピュータグラフィックスシ
ステム等において、テレビジョン受像機やモニタ受像機
あるいは陰極線管（ＣＲＴ:Cathode Ray Tube）ディス
プレイ装置等に出力して表示する画像のデータ、すなわ
ち表示出力画像データを生成する画像生成装置では、中
央演算処理装置（ＣＰＵ:Central Processing Unit）
とフレームバッファの間に専用の描画装置を設けること
により、高速処理を可能にしている。

【０００３】すなわち、上記画像生成装置で３次元の画
像を生成する際、ＣＰＵは、直接フレームバッファをア
クセスするのではなく、座標変換やクリッピング、光源
計算等のジオメトリ処理を行い、三角形や４角形等の多
角形（ポリゴン）の組み合わせとして３次元の形状を定
義して３次元の画像を描画するための描画命令を生成
し、その描画命令を描画装置に転送する。

【０００４】具体的に説明すると、例えば、図１１に示
すような３次元の物体２００の画像を生成する場合、先
ず、ＣＰＵは、物体２００をポリゴンＰ₂₀₁，Ｐ₂₀₂，Ｐ
₂₀₃の組み合わせとして定義する。

【０００５】そして、ＣＰＵは、物体２００に基いた３
次元画像を描画するための各ポリゴンＰ₂₀₁，Ｐ₂₀₂，Ｐ
₂₀₃に対応した描画命令を生成し、その描画命令を描画
装置に転送する。

【０００６】描画装置は、ＣＰＵから転送されてきた描
画命令を解釈して、頂点の色データと奥行きを示すＺ値
からポリゴンを構成する全ての画素の色とＺ値を考慮し
て、画素データをフレームバッファに書き込むレンダリ
ング処理を行い、フレームバッファに図形を描画する。

【０００７】尚、上記Ｚ値は、視点からの奥行き方向の
距離を示す情報である。

【０００８】すなわち、描画装置は、例えば、物体２０
０を構成するポリゴンＰ₂₀₁，Ｐ₂₀₂，Ｐ₂₀₃のうち図１
２に示すポリゴンＰ₂₀₁を描画する場合、先ず、ＣＰＵ
からの描画命令を解釈することにより、図１３に示すよ
うに、ポリゴンＰ₂₀₁の４頂点（ｘ₁，ｙ₁），（ｘ₂，ｙ
₂），（ｘ₃，ｙ₃），（ｘ₄，ｙ₄）のＹ座標ｙ₁，ｙ₂，
ｙ₃，ｙ₄を求め、Ｙ座標の最大値Ｙ_max（＝ｙ₃）及び最
小値Ｙ_min（＝ｙ₁）を求める。

【０００９】ここで、図１４に示すように、フレームバ
ッファ３００における画素Ｄ_nは格子状に並んでいる
が、ポリゴンＰ₂₀₁の４頂点（ｘ₁，ｙ₁），（ｘ₂，
ｙ₂），（ｘ₃，ｙ₃），（ｘ₄，ｙ₄）は、格子点と必ず
しも一致していない。

【００１０】そこで、描画装置は、Ｙ座標の最小値Ｙ
_minと最大値Ｙ_maxに対して、値の切捨処理及び切上処理
を行い、ポリゴンＰ₂₀₁と交差する水平画素ラインＬ_H2
〜Ｌ_H17を求める。そして、描画装置は、ポリゴンＰ₂₀₁
と水平画素ラインＬ_H2〜Ｌ_H17の交点を求める。

【００１１】次に、描画装置は、交点のＸ座標の値に対
して、値の切捨処理を行い、ポリゴンＰ₂₀₁に含まれる
画素のＸ座標の最大値Ｘ_max及び最小値Ｘ_minを求める。

【００１２】そして、描画装置は、水平画素ラインＬ_H2
〜Ｌ_H17において、Ｘ座標の最小値Ｘ_min〜最大値Ｘ_max
の範囲内に含まれる画素を各水平画素ライン毎にフレー
ムバッファに書き込む。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の描画装
置により、上述のようにしてポリゴンＰ₂₀₁がフレーム
バッファに描画された結果、図１５に示すように、ポリ
ゴンＰ₂₀₁の境界（エッジ）Ｅは、ギザギザの状態（以
下、ギザリと言う。）であった。

【００１４】そこで、上記描画装置では、ギザリを除去
する方法として、例えば、サブピクセル法や背景混合法
等が採用されていた。

【００１５】サブピクセル法とは、実際の表示解像度よ
り高い解像度でポリゴンをフレームバッファに描画し、
最後にローバスフィルタをかけて実際の表示解像度に落
とすことにより、ギザリを除去する方法である。

【００１６】具体的に説明すると、まず、図１６（ａ）
は、上記図１２に示したポリゴンＰ₂₀₁を、水平（Ｈ）
方向及び垂直（Ｖ）方向各々表示解像度に対して２倍の
解像度でフレームバッファに描画した状態を示した図で
ある。すなわちフレームバッファの１画素（ピクセル）
Ｄ_nは、２×２画素のサブピクセルＳＤ_n1〜ＳＤ_n4に対
応している。したがって、サブピクセルＳＤ_n1〜ＳＤ_n4
の中には、複数の色が含まれている。そこで、各ピクセ
ル毎に、サブピクセルＳＤ_n1〜ＳＤ_n4の中に含まれる複
数の色の平均値を求め、その平均値を表示画素の色とす
る。

【００１７】例えば、上記図１６（ａ）に示すように、
背景Ｂ及びポリゴンＰ₂₀₁の各色が各々１色である場
合、サブピクセルＳＤ_n1〜ＳＤ_n4の中に含まれる複数の
色の平均値は、サブピクセルＳＤ_n1〜ＳＤ_n4全てが背景
Ｂの色、サブピクセルＳＤ_n1〜ＳＤ_n4のうち１サブピク
セルのみがポリゴンＰ₂₀₁の色、サブピクセルＳＤ_n1〜
ＳＤ_n4のうち２サブピクセルのみがポリゴンＰ₂₀₁の
色、サブピクセルＳＤ_n1〜ＳＤ_n4のうち３サブピクセル
のみがポリゴンＰ₂₀₁の色、及びサブピクセルＳＤ_n1〜
ＳＤ_n4全てがポリゴンＰ₂₀₁の色から得られる５段階の
色のうちの何れかをとる。

【００１８】したがって、上記図１６（ｂ）に示すよう
に、ポリゴンＰ₂₀₁は、５段階の色を有する表示画素に
よりフレームバッファに描画されることとなる。

【００１９】しかし、上述のようなサブピクセル法を採
用した従来の描画装置では、実際の表示解像度より高い
解像度で描画を行う必要があるため、実際の表示解像度
より高い解像度のフレームバッファを設ける必要があっ
た。これにより、上記描画装置のハードウェア規模が大
きくなってしまっていた。

【００２０】一方、背景混合法とは、ポリゴンの真のエ
ッジが画素と交差するとき、ポリゴンの内部がその画素
の中に占める割合を求め、その割合でポリゴンの色と背
景の色の混合を行うことにより、ギザリを除去する方法
である。

【００２１】具体的に説明すると、まず、図１７は、背
景混合法によりギザリを除去して上記図１２に示したポ
リゴンＰ₂₀₁をフレームバッファに描画した状態を示し
た図である。

【００２２】例えば、上記図１７に示すように、背景Ｂ
の色が「緑」であり、ポリゴンＰ₂₀₁の色が「青」であ
った場合、ポリゴンＰ₂₀₁のエッジＥ₁の画素の色は、
「緑青」となる。

【００２３】また、図１８に示すように、「赤」色のポ
リゴンＰ₂₀₂をポリゴンＰ₂₀₁に隣接して描画した場合、
ポリゴンＰ₂₀₂のエッジＥ₂の画素の色は、「緑赤」とな
り、ポリゴンＰ₂₀₁とポリゴンＰ₂₀₂が共有するエッジＥ
₁₂の画素の色は、エッジＥ₁の画素の色「緑青」に
「赤」を加えた「緑青赤」となる。

【００２４】ここで、ポリゴンＰ₂₀₁とポリゴンＰ₂₀₂が
共有するエッジＥ₁₂では、背景Ｂは見えないはずである
ため、エッジＥ₁₂の画素の色は「青赤」となるべきであ
るが、上述したように、エッジＥ₁₂の画素の色は「緑青
赤」となり、背景Ｂの色が現れてしまっていた。

【００２５】すなわち、上述のような背景混合法を採用
した従来の描画装置では、見えるはずのない背景の色ま
でエッジの色と混合されることにより、背景の色のにじ
みが生じてしまっていた。

【００２６】そこで、本発明は、上述の如き従来の実情
に鑑みてなされたものであり、次のような目的を有する
ものである。

【００２７】即ち、本発明の目的は、小規模のハードウ
ェアで高精度の描画を行うことができる描画方法を提供
することにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係る描画方法は、コンピュータグラフィ
ックスにより生成された多角形からなる形状データをフ
レームメモリ上に描画する描画方法であって、上記フレ
ームメモリに描画された多角形の輪郭部分に対して、上
記多角形の輪郭部分に対応する頂点を結ぶ線分を上書き
することを特徴とする。

【００２９】また、本発明に係る描画方法は、上記輪郭
部分に隣接した画素値を用いて、上記線分を上記輪郭部
分に上書きすることを特徴とする。

【００３０】また、本発明に係る描画方法は、隣接する
多角形により重複した輪郭部分に対しては、上記輪郭部
分の画素値に背景の画素値を混合させた画素値を上書き
することを特徴とする。

【００３１】また、本発明に係る描画方法は、上記線分
上の各画素値に重み付けし、その重みに応じて、上記線
分上の画素値と内挿する画素値を選択することを特徴と
する。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

【００３３】本発明に係る描画方法は、図１に示すよう
な描画装置１００により実施される。

【００３４】この描画装置１００は、ピクセルエンジン
１０１と、ピクセルエンジン１０１の出力が供給される
ＦＩＦＯ（First in First out）バッファ１０２と、Ｆ
ＩＦＯバッファ１０２の出力が供給される演算回路１０
４及びキャッシュメモリ制御回路１０３と、演算回路１
０４及びキャッシュメモリ制御回路１０３の各出力が供
給されるキャッシュメモリ１０５と、キャッシュメモリ
１０５と接続されたフレームメモリ１０６とを備えてい
る。

【００３５】まず、描画装置１００の一連の動作につい
て説明する。

【００３６】ピクセルエンジン１０１には、例えば、図
示していないＣＰＵからの描画命令が供給される。この
描画命令は、３角形や４角形などの基本的な単位図形
（ポリゴン）や線分の組み合わせとして３次元モデルを
定義して３次元画像を描画するための各ポリゴンに対応
する命令である。

【００３７】そこで、ピクセルエンジン１０１は、上記
ＣＰＵからの描画命令を解釈して、描画する画素データ
をＦＩＦＯバッファ１０２に一旦格納する。この画素デ
ータは、例えば、画素を書き込む位置、Ｚ値、及びカラ
ー値からなるデータである。

【００３８】演算回路１０４は、ＦＩＦＯバッファ１０
２から画素データを読み出し、ポリゴンを構成する全て
の画素の色とＺ値を考慮して、ＦＩＦＯバッファ１０２
から読み出した画素データをキャッシュメモリ１０５を
介してフレームメモリ１０６に書き込む。また、演算回
路１０４は、キャッシュメモリ１０５を介してフレーム
メモリ１０６に画素データを書き込む際に、Ｚバッファ
処理、半透明処理、アンチアリシング処理、及びフィル
タリング処理等を行う。

【００３９】また、演算回路１０４は、キャッシュメモ
リ１０５を介してフレームメモリ１０６から画素データ
を読み出し、読み出した画素データに対してギザリ除去
処理を行う。

【００４０】尚、演算回路１０４が行うギザリ除去処理
についての詳細な説明は後述する。

【００４１】このとき、キャッシュメモリ１０５を制御
するキャッシュメモリ制御回路１０３は、ＦＩＦＯメモ
リ１０２に一旦格納された画素データを予め読み出すこ
とにより、キャッシュメモリ１０５で必要とされるデー
タ領域を予め認識する。そして、キャッシュメモリ制御
回路１０３は、フレームメモリ１０６のワード境界及び
ページ境界にまたがらずに上記データ領域に対応する画
素データをまとめてフレームメモリ１０６から読み出す
ように、また、上記データ領域に対応する画素データを
まとめてフレームメモリ１０６に書き込むようにキャッ
シュメモリ１０５を制御する。これにより、キャッシュ
メモリ１０５は、アクセス時間を短縮してフレームメモ
リ１０６をアクセスすると共に、フレームメモリ１０６
に対するアクセスを少ない回数で行うようになされてい
る。

【００４２】フレームメモリ１０６は、図示していない
が、Ｚバッファ及びフレームバッファからなる。上記Ｚ
バッファは、画素データに含まれるＺ値を格納するバッ
ファであり、上記フレームバッファは、画素データに含
まれるカラー値を格納するバッファである。

【００４３】そこで、フレームメモリ１０６は、キャッ
シュメモリ制御回路１０３の制御に基いてキャッシュメ
モリ１０５からアクセスされることにより、演算回路１
０４からキャッシュメモリ１０５を介して画素データが
書き込まれると共に、書き込まれた画素データをキャッ
シュメモリ１０５を介して演算回路１０４に対して出力
する。

【００４４】また、フレームメモリ１０６は、書き込ま
れた画素データ、すなわち描画された画素データをビデ
オ信号として、図示していないテレビジョン受像機やモ
ニタ受像機等に供給する。

【００４５】これにより、上記テレビジョン受像機やモ
ニタ受像機等は、フレームメモリ１０６からの画素デー
タに基いた画像を表示出力する。

【００４６】つぎに、演算回路１０４が行うギザリ除去
処理について具体的に説明する。

【００４７】例えば、図２に示すような４つのポリゴン
Ｐ₁〜Ｐ₄から構成される３次元モデルをフレームメモリ
１０６に描画する場合、先ず、演算回路１０４は、ギザ
リ除去処理を行わずにポリゴンＰ₁〜Ｐ₄をキャッシュメ
モリ１０５を介してフレームメモリ１０６に描画する。

【００４８】ここで、フレームメモリ１０６に描画され
たポリゴンＰ₁〜Ｐ₄は、例えば、ポリゴンＰ₃とポリゴ
ンＰ₄が共有するエッジＥ₃₄では、ポリゴンＰ₃のエッジ
の画素とポリゴンＰ₄のエッジの画素が重複し、ポリゴ
ンＰ₂とポリゴンＰ₃が共有するエッジＥ₂₃では、ポリゴ
ンＰ₂のエッジの画素とポリゴンＰ₃のエッジの画素が重
複せずに隣接した状態である。すなわち、各ポリゴンの
頂点を共有しているエッジでは、ポリゴンがすきまなく
並んでいる状態である。

【００４９】したがって、ポリゴンＰ₁，Ｐ₂，Ｐ₃，Ｐ₄
の順に各ポリゴンをフレームメモリ１０６に描画した場
合、図３に示すように、各ポリゴンの頂点を共有してい
るエッジには、後に描画されたポリゴンの画素が書き込
まれる。

【００５０】次に、演算回路１０４は、ギザリ除去処理
を行わずにフレームメモリ１０６に描画したポリゴンＰ
₁〜Ｐ₄に対して、ポリゴンＰ₁〜Ｐ₄の各エッジを構成す
る頂点を結ぶ。

【００５１】すなわち、演算回路１０４は、例えば、ポ
リゴンＰ₁とポリゴンＰ₄が隣接した部分のエッジを構成
する頂点Ｑ₁とＱ₂を結ぶ。これらの頂点Ｑ₁とＱ₂を結ん
で得られた線分Ｌ₁₂は、１画素分の幅を有するスムーズ
な線分である。

【００５２】そして、演算回路１０４は、線分Ｌ₁₂を、
線分Ｌ₁₂に最も近い２つの画素と線分Ｌ₁₂の距離により
内挿されたスムーズな線分としてキャッシュメモリ１０
５を介してフレームメモリ１０６に描画する。

【００５３】また、演算回路１０４は、他のエッジを構
成する頂点を結んで得られた線分についても、図４に示
すように頂点Ｑ₁とＱ₂を結んで得られた線分Ｌ₁₂と同様
にして、キャッシュメモリ１０５を介してフレームメモ
リ１０６に描画する。

【００５４】上述のように、演算回路１０４は、ギザリ
除去処理を行わずにフレームメモリ１０６にポリゴンを
描画した後、上記ポリゴンのエッジを構成する頂点を結
んで得られるスムーズな線分を上書きすることにより、
上記ポリゴンのギザリを除去するようになされている。

【００５５】図５は、演算回路１０４のギザリ除去処理
を具体的に示したフローチャートである。以下、上記図
５を用いて、演算回路１０４のギザリ除去処理について
具体的に説明する。

【００５６】例えば、ポリゴンのエッジを構成する頂点
を結んで得られたスムーズな線分が、図６に示すような
垂直に近い線分Ｌ_nであり、線分Ｌ_nを上から下に描画す
る場合、先ず、上記図６に示すように、線分Ｌ_nの始点
を（Ｘ１，Ｙ１）とし、終点を（Ｘ２，Ｙ２）とする。
そして、始点（Ｘ１，Ｙ１）と終点（Ｘ２，Ｙ２）のＸ
座標における差分ｄｘ及びＹ座標における差分ｄｙを、ｄｘ＝Ｘ２−Ｘ１ｄｙ＝Ｙ２−Ｙ１なる演算式により求める（ステップＳ１）。

【００５７】次に、ステップＳ１で得られた差分ｄｘ，
ｄｙを用いて、線分Ｌ_nの傾きＳを、Ｓ＝ｄ
ｘ／ｄｙなる演算式により求める（ステップＳ２）。

【００５８】次に、理想点（Ｆｘ，Ｆｙ）の初期値を、Ｆｘ＝Ｘ１Ｆｙ＝Ｙ１に設定する（ステップＳ３）。

【００５９】次に、理想点（Ｆｘ，Ｆｙ）を整数化した
（Ｎｘ，Ｎｙ）を、Ｎｘ＝［Ｆｘ］Ｎｙ＝［Ｆｙ］なる演算式により求める（ステップＳ４）。

【００６０】尚、ステップＳ４の演算式におい
て、“［］”は、ガウス記号を示す。

【００６１】次に、ステップＳ４で得られた（Ｎｘ，Ｎ
ｙ）に書き込む画素の値を求めて、求めた画素値を（Ｎ
ｘ，Ｎｙ）に書き込む（ステップＳ５）。

【００６２】例えば、（Ｎｘ，Ｎｙ）の隣の（Ｎｘ−
1，Ｎｙ）の画素値をＣｏｌ１とし、線分Ｌ_n上の理想点
（Ｆｘ，Ｆｙ）の画素値をＣｏｌ０とした場合、（Ｎ
ｘ，Ｎｙ）に書き込む画素値Ｃｏｌ＿Ｌは、Ｃｏｌ＿Ｌ＝（Ｆｘ−Ｎｘ）＊Ｃｏｌ１＋（１−Ｆｘ＋
Ｎｘ）＊Ｃｏｌ０なる演算式により求められる。

【００６３】次に、（Ｎｘ，Ｎｙ）の隣の（Ｎｘ＋1，
Ｎｙ）に書き込む画素の値を求めて、求めた画素値を
（Ｎｘ＋1，Ｎｙ）に書き込む（ステップＳ６）。

【００６４】例えば、（Ｎｘ＋1，Ｎｙ）の隣の（Ｎｘ
＋2，Ｎｙ）の画素値をＣｏｌ２とし、線分Ｌ_n上の理想
点（Ｆｘ，Ｆｙ）の画素値をＣｏｌ０とした場合、（Ｎ
ｘ＋1，Ｎｙ）に書き込む画素値Ｃｏｌ＿Ｒは、Ｃｏｌ＿Ｒ＝（Ｆｘ−Ｎｘ）＊Ｃｏｌ０＋（１−Ｆｘ＋
Ｎｘ）＊Ｃｏｌ２なる演算式により求められる。

【００６５】次に、次の理想点（Ｆｘ，Ｆｙ）を、Ｆｘ＝Ｆｘ＋（ｄｘ／ｄｙ）Ｆｙ＝Ｆｙ＋１なる演算式により求める（ステップＳ７）。

【００６６】そして、ステップＳ７で得られた“Ｆｙ”
の値が線分Ｌ_nの終点（Ｘ２，Ｙ２）のＹ座標（＝Ｙ
２）の値以下であるか否か判断する。すなわち、線分Ｌ
_nの終点（Ｘ２，Ｙ２）までの各理想点（Ｆｘ，Ｆｙ）
に対する画素の書込処理を終了したか否かを判断する
（ステップＳ８）。

【００６７】ステップＳ８にて、線分Ｌ_nの終点（Ｘ
２，Ｙ２）までの各理想点（Ｆｘ，Ｆｙ）に対する画素
の書込処理が終了していないと判断した場合には、ステ
ップＳ４の処理に戻り、ステップＳ４〜ステップＳ８の
各処理を行う。

【００６８】一方、ステップＳ８にて、線分Ｌ_nの終点
（Ｘ２，Ｙ２）までの各理想点（Ｆｘ，Ｆｙ）に対する
画素の書込処理が終了した判断した場合には、本フロー
チャートの処理を終了する。

【００６９】上述のように、演算回路１０４では、線分
Ｌ_nの方向に垂直で理想点（Ｆｘ，Ｆｙ）に最も近い２
画素（＝（Ｎｘ，Ｎｙ），（Ｎｘ＋₁，Ｎｙ））を、線
分Ｌ_n上の理想点（Ｆｘ，Ｆｙ）に描画するようになさ
れている。

【００７０】また、演算回路１０４では、理想点（Ｆ
ｘ，Ｆｙ）に描画する２画素（＝（Ｎｘ，Ｎｙ），（Ｎ
ｘ＋₁，Ｎｙ））としてどの２画素を用いるかは、線分
Ｌ_nの方向が水平に近いか、又は垂直に近いかにより決
定するようになされている。

【００７１】したがって、演算回路１０４でギザリ除去
処理が行われた結果、上記図３に示したポリゴンＰ₁〜
Ｐ₄は、図７に示すように、全てのポリゴンＰ₁〜Ｐ₄の
各エッジがスムーズな線分で上書きされた状態となる。

【００７２】すなわち、演算回路１０４により、スムー
ズな線分で描画される各画素の位置には、上記線分の方
向に垂直な２画素を用いて描画されるため、例えば、ポ
リゴンＰ₄において、スムーズな線分Ｌ_4nで描画される
任意の画素Ｄ_4nの位置には、線分Ｌ_4nの方向に垂直な２
画素ｄ₁，ｄ₂を用いて描画される。

【００７３】上述のように、描画装置１００では、全て
のポリゴンの各エッジをスムーズな線分で上書きするよ
うになされてるため、描画装置１００は、ポリゴンで構
成される物体全体のギザリを容易に除去することができ
る。

【００７４】また、描画装置１００では、ギザリ除去な
しの描画処理を行った後に、上記図５のフローチャート
で示したギザリ除去処理を行うため、描画装置１００
は、背景の色等本来見えるべきでない色の現れを防ぐこ
とができる。

【００７５】したがって、描画装置１００は、ハードウ
ェア規模を大きくすることなく、高精度の描画を行うこ
とができる。

【００７６】尚、上記図５のフローチャートで示したギ
ザリ除去処理において、上書きするスムーズな線分上の
各画素の色は、線分全体で共通の色としてもよいが、各
画素毎に異なる色としてもよい。これにより、上記ギザ
リ除去処理を、テクスチャマッピングが行われた線分に
対して適用することができると共に、テクスチャマッピ
ングが行われたポリゴンにも適用することができる。

【００７７】また、上記図５のフローチャートで示した
ギザリ除去処理において、ポリゴンのエッジにスムーズ
な線分を上書きする際、上記ポリゴンの外側の画素と内
挿されるような線分の画素が他のポリゴンにより上書き
される場合には、各ポリゴン毎に対してスムーズな線分
の上書きを行うようにしてもよい。

【００７８】具体的に説明すると、例えば、図８に示す
ように、２つのポリゴンＰ₅,Ｐ₆を描画する場合、ポリ
ゴンＰ₅のエッジＥ₅とポリゴンＰ₆のエッジＥ₆が一致す
るため、ポリゴンＰ₆に対するスムーズな線分Ｌ₆のポリ
ゴンＰ₅のエッジＥ₅と一致した部分Ｌ₅₆は、ポリゴンＰ
₅に対するスムーズな線分Ｌ₅により上書きされてしま
う。

【００７９】このような場合、上記ギザリ除去処理で
は、各ポリゴンＰ₅,Ｐ₆毎にスムーズな線分Ｌ₅,Ｌ₆の上
書きを行うようにする。これにより、描画装置１００
は、背景のにじみを防ぐことができる。

【００８０】また、この場合、スムーズな線分の画素の
色を背景の画素の色と内挿してもよい。これにより、描
画装置１００は、任意のポリゴンに対して上書きするス
ムーズな線分の画素が他のポリゴンで上書きされる場合
に、背景のにじみを防ぐことができる。

【００８１】また、上記図５のフローチャートで示した
ギザリ除去処理において、隣接するポリゴンで完全に上
書きされる画素に対しては、上記画素の色と背景の画素
の色を混合して得られた画素の色を書き込み、隣接する
ポリゴンで完全に上書きされる画素以外の画素に対して
は、スムーズな線分の上書きを行うようにしてもよい。

【００８２】具体的に説明すると、例えば、図９に示す
ように、２つのポリゴンＰ₇,Ｐ₈を描画する場合、ポリ
ゴンＰ₇のエッジＥ₇とポリゴンＰ₈のエッジＥ₈が重複す
るため、ポリゴンＰ₈に対するスムーズな線分Ｌ₈のポリ
ゴンＰ₇のエッジＥ₇と重複した部分Ｌ₇₈は、ポリゴンＰ
₇により完全に上書きされてしまう。

【００８３】このような場合、上記ギザリ除去処理で
は、部分Ｌ₇₈に対しては、部分Ｌ₇₈の画素の色と背景の
画素の色を混合して得られた画素の色を書き込み、部分
Ｌ₇₈以外の画素に対しては、スムーズな線分Ｌ₈の上書
きを行うようにする。すなわち、上記ギザリ除去処理で
は、水平なエッジに対してのみスムーズな線分の上書き
を行うようにする。

【００８４】また、上記図５のフローチャートで示した
ギザリ除去処理において、スムーズな線分を上書きする
際、線分の色と内挿する画素の色を以下のようにして選
出するようにしてもよい。

【００８５】例えば、図１０に示すように、スムーズな
線分Ｌ_n上の各画素Ｄ（ｘ，ｙ）に対して、各々、線分
Ｌ_nの交差面積により重み付けし、画素Ｄ（ｘ，ｙ）の
交差面積が「０．５」以上の場合には、画素Ｄ（ｘ，
ｙ）の隣の画素Ｄ（ｘ−１，ｙ）と内挿する。

【００８６】このようにして、線分の色の重みに応じて
内挿する画素を選出することにより、同じ画素を隣接す
るポリゴンが共有する場合でも、必ず異なる値をとるこ
ととなるため、背景のにじみを防ぐことができる。

【００８７】

【発明の効果】本発明に係る描画方法では、フレームメ
モリに描画された多角形の輪郭部分に対して、上記多角
形の輪郭部分に対応する頂点を結ぶ線分を上書きする。
これにより、上記描画方法は、多角形で構成される物体
全体のギザリを容易に除去することができ、背景の色等
本来見えるべきでない色の現れを防ぐことができる。し
たがって、上記描画方法は、小規模のハードウェアで高
精度の描画を行うことができる。

【００８８】また、本発明に係る描画方法では、上記輪
郭部分に隣接した画素値を用いて、上記線分を上記輪郭
部分に上書きする。これにより、上記描画方法は、背景
のにじみを防ぐことができる。したがって、上記描画方
法は、さらに高精度の描画を行うことができる。

【００８９】また、本発明に係る描画方法では、隣接す
る多角形により重複した輪郭部分に対しては、上記輪郭
部分の画素値に背景の画素値を混合させた画素値を上書
きする。これにより、上記描画方法は、隣接する多角形
により完全に上書きされる画素が発生する場合でも、多
角形で構成される物体全体のギザリを除去することがで
き。したがって、上記描画方法は、さらに高精度の描画
を行うことができる。

【００９０】また、本発明に係る描画方法では、上記線
分上の各画素値に重み付けし、その重みに応じて、上記
線分上の画素値と内挿する画素値を選択する。これによ
り、上記描画方法では、同じ画素を隣接する多角形が共
有する場合でも、必ず異なる値をとる。したがって、上
記描画方法は、背景のにじみを防ぐことができるため、
さらに高精度の描画を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る描画方法を適用した描画装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】描画しようとするポリゴンにおいて、エッジ重
複が存在した状態を説明するための図である。

【図３】ギザリ除去処理を行わずに描画されたポリゴン
を説明するための図である。

【図４】上記ギザリ除去処理において、エッジを構成す
る頂点を結んだ状態を説明するための図である。

【図５】上記ギザリ除去処理を説明するためのフローチ
ャートである。

【図６】上記ギザリ除去処理により、垂直に近い線分を
描画する場合を説明するための図である。

【図７】上記ギザリ除去処理により、ポリゴンが描画さ
れた状態を説明するための図である。

【図８】ポリゴンの外側のスムーズな線分が他のポリゴ
ンにより上書きされる場合のギザリ除去処理を説明する
ための図である。

【図９】ポリゴンの内側のスムーズな線分が他のポリゴ
ンにより上書きされる場合のギザリ除去処理を説明する
ための図である。

【図１０】交差面積により内挿する画素を変える場合を
説明するための図である。

【図１１】ポリゴンから構成される３次元の形状を説明
するための図である。

【図１２】上記ポリゴンを説明するための図である。

【図１３】上記ポリゴンの各頂点のＹ座標の最大値及び
最小値を求める処理を説明するための図である。

【図１４】上記ポリゴンと水平画素ラインの交点を求め
る処理を説明するための図である。

【図１５】上記ポリゴンを描画した結果、ギザリが存在
する状態を説明するための図である。

【図１６】上記ギザリを除去するためのサブピクセル法
を説明するための図である。

【図１７】上記ギザリを除去するための背景混合法を説
明するための図である。

【図１８】隣接する２つのポリゴンに対して上記背景混
合法によりギザリの除去を行った場合を説明するための
図である。

【符号の説明】

１００描画装置、１０１ピクセルエンジン、１０２
ＦＩＦＯバッファ、１０３キャッシュメモリ制御回
路、１０４演算回路、１０５キャッシュメモリ、１
０６フレームメモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンピュータグラフィックスにより生成
された多角形からなる形状データをフレームメモリ上に
描画する描画方法であって、上記フレームメモリに描画された多角形の輪郭部分に対
して、上記多角形の輪郭部分に対応する頂点を結ぶ線分
を上書きすることを特徴とする描画方法。
【請求項２】上記輪郭部分に隣接した画素値を用い
て、上記線分を上記輪郭部分に上書きすることを特徴と
する請求項１記載の描画方法。
【請求項３】隣接する多角形により重複した輪郭部分
に対しては、上記輪郭部分の画素値に背景の画素値を混
合させた画素値を上書きすることを特徴とする請求項１
記載の描画方法。
【請求項４】上記線分上の各画素値に重み付けし、そ
の重みに応じて、上記線分上の画素値と内挿する画素値
を選択することを特徴とする請求項１記載の描画方法。