JPH09305776A

JPH09305776A - データ処理装置およびデータ処理方法

Info

Publication number: JPH09305776A
Application number: JP8116300A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Oka; 正昭岡
Original assignee: Sony Computer Entertainment Inc
Current assignee: Sony Interactive Entertainment Inc
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1996-05-10
Publication date: 1997-11-28
Anticipated expiration: 2016-05-10
Also published as: KR970076320A; CN1169003A; JP3537259B2; EP0806743A2; CN1103480C; DE69730645D1; MX9703402A; DE69730645T2; TW336303B; US6246418B1; EP0806743A3; CA2204227A1; EP0806743B1; CA2204227C; KR100482391B1

Abstract

(57)【要約】【課題】装置全体の処理速度を向上させる。【解決手段】メインＣＰＵ１１１は、３次元空間上の
ある中心点の座標を、メインバス１０１を介して、ＰＰ
Ｐ１２０に転送する。ＰＰＰ１２０は、メインＣＰＵ１
１１から転送されてきた中心点の周辺に、複数の単位図
形（ポリゴン）を描画するための図形データを生成し
て、ＧＰＵ１１５に供給する。ＧＰＵ１１５では、ＰＰ
Ｐ１２０から供給される図形データにしたがってレンダ
リング処理が行われることにより、単位図形の組合せに
より定義される画像が、グラフィックメモリ１１８に描
画される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１つの図形データ
から、複数の単位図形を描画するための図形データを生
成することにより、装置の処理速度を向上させることが
できるようにしたデータ処理装置およびデータ処理方法
に関し、特に、例えば、コンピュータを用いた映像機器
であるグラフィックコンピュータや、特殊効果装置（エ
フェクタ）、ビデオゲーム機などに用いて好適なデータ
処理装置およびデータ処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来の、例えばビデオゲーム
機などの一例の構成を示している。メインＣＰＵ（Cent
ral Processing Unit）１１１は、ＧＴＥ（Geometry Tr
ansferEngine）（計算プロセッサ）１１７を内蔵してお
り、例えば、座標変換や、透視変換、クリッピング、光
源計算などのジオメトリ処理を行い、例えば、３角形や
４角形などの基本的な単位図形（ポリゴン）（本明細書
では、３角形や４角形などのように面積がある図形だけ
でなく、点や直線（線分）なども単位図形に含まれるも
のとする）の組合せとして３次元モデル（３次元画像モ
デル）を定義して、３次元画像を描画するためのデータ
を生成するようになされている。

【０００３】即ち、メインＣＰＵ１１１は、例えば３次
元のオブジェクトを表示する場合には、そのオブジェク
トを複数の単位図形に分解し、ＧＴＥ１１７に、各単位
図形に対してジオメトリ処理を施させることで、各単位
図形を描画するための図形データを生成させる。メイン
ＣＰＵ１１１は、メインバス１０１に接続されており、
ＧＴＥ１１７に図形データを生成させると、それを、メ
インバス１０１を介して、ＧＰＵ（Graphic Processing
Unit）（描画プロセッサ）１１５に転送する。

【０００４】ＧＰＵ１１５は、メインＣＰＵ１１７から
メインバス１０１を介して、図形データを受信すると、
例えば、その図形データに含まれる単位図形の頂点の色
データと奥行きを示すＺ値（始点からの奥行き方向の距
離に関する情報）から、単位図形を構成するすべての画
素の色およびＺ値を考慮して、画素単位の画像データ
を、グラフィックメモリ１１８に書き込むレンダリング
（rendering）処理を行い、これにより、グラフィック
メモリ１１８に単位図形を描画する。さらに、ＧＰＵ１
１５は、グラフィックメモリ１１８に書き込んだ画像デ
ータを読み出し、ビデオ信号として、図示せぬ表示制御
部（例えば、ＣＲＴＣ（CRT Controller）など）を介し
て、同じく図示せぬ表示装置（例えば、テレビジョン受
像機や、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、液晶その他のモ
ニタ）に供給して表示させる。

【０００５】以上のようにして、ビデオゲームの背景や
キャラクタその他が表示される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、メインＣＰ
Ｕ１１１が、ＧＴＥ１１７に、ジオメトリ処理させる単
位図形のデータは、例えば、その単位図形の頂点の３次
元空間上の座標などであり、従って、そのデータ量は、
単位図形の大きさには関係ない。一方、ＧＰＵ１１５
が、グラフィックメモリ１１８に対し、単位図形を画素
単位で描画する描画速度は、その単位図形の大きさ、即
ち、単位図形を構成する画素数に依存する。即ち、単位
図形を構成する画素数が多い場合には、その単位図形の
描画には時間を要するが、単位図形を構成する画素数が
少ない場合には、それほど時間はかからない。

【０００７】従って、小さな単位図形を連続して処理す
る場合においては、ＧＰＵ１１５におけるレンダリング
処理が終了し、次のレンダリング処理が可能な状態にな
っているのにも拘らず、メインＣＰＵ１１１からメイン
バス１０１を介しての図形データの転送が間に合わない
ことがあった。即ち、多数の小さな単位図形データを、
メインＣＰＵ１１１からメインバス１０１を介してＧＰ
Ｕ１１５に転送する場合、その転送速度は、メインバス
１０１によって制限され、これにより、装置全体の処理
速度の向上を図ることが困難な課題があった。

【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、装置の処理速度を向上させることができ
るようにするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のデータ
処理装置は、出力手段と所定のバスを介して接続され、
出力手段が所定のバスを介して転送する図形データを受
信し、１つの図形データから、複数の単位図形を描画す
るための図形データを生成して、描画手段に供給する生
成手段を備えることを特徴とする。

【００１０】請求項４に記載のデータ処理方法は、出力
手段が所定のバスを介して転送する図形データを受信
し、１つの図形データから、複数の単位図形を描画する
ための図形データを生成して、描画手段に供給すること
を特徴とする。

【００１１】請求項１に記載のデータ処理装置において
は、生成手段が、出力手段と所定のバスを介して接続さ
れており、出力手段がバスを介して転送する図形データ
を受信し、１つの図形データから、複数の単位図形を描
画するための図形データを生成して、描画手段に供給す
るようになされている。

【００１２】請求項４に記載のデータ処理方法において
は、出力手段が所定のバスを介して転送する図形データ
を受信し、１つの図形データから、複数の単位図形を描
画するための図形データを生成して、描画手段に供給す
るようになされている。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用したビデオ
ゲーム機の一実施例の構成を示す平面図である。なお、
図２に、その正面図（図１において、下方向から見た
図）を、図３に、その右側面の側面図（図１において、
向かって右方向から見た側面図）を、それぞれ示す。

【００１４】ビデオゲーム機は、ゲーム機本体２、この
ゲーム機本体２と接続される略四角形状をなした接続端
子部２６を備えた操作装置１７、および同じくゲーム機
本体２と接続される記録装置３８とから構成されてい
る。

【００１５】ゲーム機本体２は、略四角形状に形成さ
れ、その中央の位置に、ゲームを行うためのプログラム
やデータが記録されたゲーム用記録媒体を装着するディ
スク装着部３が設けられている。なお、本実施例では、
ディスク装着部３には、例えば、図４に示すようなＣＤ
（Compact Disc）−ＲＯＭ５１がゲーム用記録媒体とし
て着脱可能になされている。但し、ゲーム用記録媒体
は、ディスクに限定されるものではない。

【００１６】ディスク装着部３の左側には、ゲームをリ
セットするときなどに操作されるリセットスイッチ４
と、電源のオン／オフをするときに操作される電源スイ
ッチ５とが設けられており、その右側には、ディスク装
着部３を開閉するときに操作されるディスク操作スイッ
チ６が設けられている。さらに、ゲーム機本体２の正面
には、操作装置１７および記録装置３８を１組として接
続することのできる接続部７Ａ，７Ｂが設けられてい
る。なお、本実施例では、２組の操作装置１７および記
録装置３８を接続することができるように、接続部７
Ａ，７Ｂが設けられているが、接続部は、２組以外の組
数の操作装置１７および記録装置３８を接続することが
できる数だけ設けるようにすることが可能である。

【００１７】接続部７Ａ，７Ｂは、図２および図３に示
すように、２段に形成され、上段には記録装置３８と接
続する記録挿入部８を設け、下段には操作装置１７の接
続端子部２６と接続する接続端子挿入部１２とを設けた
構造となっている。

【００１８】記録挿入部８の挿入孔は、横方向に長い長
方形状に形成し、その下側の両端のコーナーを上側の両
端のコーナーに比べて丸みを多くして、記録装置３８が
逆に挿入できない構造となっている。さらに、記録挿入
部８には、内部の電気的接続を得る接続端子（図示せ
ず）を保護するためのシャッタ９が設けられている。

【００１９】シャッタ９は、例えば、コイルねじりバネ
状に形成されたスプリングなどの弾性体（図示せず）に
より常時外側に向けて付勢された状態で取り付けられて
いる。従って、シャッタ９は、記録装置３８を差し込む
時には記録装置３８を挿入する先端側で奥側に開けら
れ、記録装置３８を抜いた時には弾性体の付勢力により
戻され、自動的に閉じた状態となって、内部の接続端子
の防埃の役目をし、さらに外部の衝撃から守る役目をす
る。

【００２０】接続端子挿入部１２は、図２および図３に
示すように、横方向に長い長方形状をした挿入孔の下側
の両端のコーナーを上側の両端のコーナーに比べて丸み
を多くした形状にして操作装置１７の接続端子部２６が
逆に入らない構造であり、且つ記録装置３８も入らない
ように挿入孔の形状を異にした構造となっている。この
ようにして、記録装置３８と操作装置１７の挿入孔の大
きさ及び形状を異にして互いに入れ間違いのないように
した構造となっている。

【００２１】操作装置１７は、図１に示すように、両手
の掌で挟持して５本の指が自由自在に動いて操作できる
構造をしており、左右対象に連設した丸型形状に形成さ
れた第１及び第２の操作部１８，１９、この第１及び第
２の操作部１８，１９から角状に突出形成した第１及び
第２の支持部２０，２１、第１及び第２の操作部１８，
１９の中間位置の括れた部分に設けたセレクトスイッチ
２２およびスタートスイッチ２３、第１及び第２の操作
部１８，１９の前面側に突出形成した第３及び第４の操
作部２４，２５、並びにゲーム機本体２とケーブル２７
を介して電気的接続をする接続端子部２６とから構成さ
れている。尚、ケーブル２７を介さなくともよい構成と
することもできる。

【００２２】接続端子部２６は、ゲーム機本体２と電気
的接続をするためのケーブル２７の先端に取り付けられ
ており、図３に示すように、その左右の両側面には、凹
凸状のある形状にして、いわゆるギザギザ模様にした滑
り止め加工（例えば、ローレット加工など）が施されて
いる把持部が設けられている。なお、接続端子部２６に
設けられた把持部は、いわゆる抜き差し部を形成し、そ
の大きさ、即ち、その幅Ｗと長さＬは、例えば、後述す
る記録装置３８の把持部と同一とされている。

【００２３】記録装置３８は、例えばフラッシュメモリ
などの不揮発性メモリを内蔵しており、その両側面に
は、例えば、接続端子部２６における場合と同様に構成
される把持部（図３）が設けられ、ゲーム機本体２に対
し、容易に着脱することができるようになされている。
なお、記録装置３８には、例えば、ゲームを一時的に中
断する場合に、そのときの状態が記憶されるようになさ
れており、これにより、再起動の際に、そこからデータ
を読み出すことで、そのデータに対応した状態、即ち、
中断時の状態から、ゲームを再開することができるよう
になされている。

【００２４】以上のように構成されるビデオゲーム機に
よりゲームを行う場合においては、ユーザは、例えば、
操作装置１７を、ゲーム機本体２に接続し、さらに、必
要に応じて、記録装置３８も、ゲーム機本体２に接続す
る。また、ユーザは、ディスク操作スイッチ６を操作す
ることにより、ゲーム用記録媒体としてのＣＤ−ＲＯＭ
５１を、ディスク装着部３にセットし、電源スイッチ５
を操作することにより、ゲーム機本体２の電源をオンに
する。これにより、ゲーム機本体２においては、ゲーム
のための画像および音声が再生されるので、ユーザは、
操作装置１７を操作することによりゲームを行う。

【００２５】次に、図５は、図１のゲーム機本体２の電
気的構成例を示している。なお、図中、図１１における
場合と基本的機能を同一にする部分については、同一の
符号を付してある。即ち、このゲーム機本体２は、メイ
ンバス１０１とＧＰＵ１２０との間に、ＰＰＰ（Progra
mable Preprocessor）（生成プロセッサ）１２０が新た
に設けられている他は、図１１のビデオゲーム機と基本
的に同様に構成されている。

【００２６】このゲーム機本体２は、各ブロックにおい
てデータをやりとりするためのバスとして、メインバス
１０１およびサブバス１０２の２種類のバスを有してお
り、このメインバス１０１とサブバス１０２とは、バス
コントローラ１１６を介して接続されている。

【００２７】メインバス１０１には、バスコントローラ
１１６の他、例えばマイクロプロセッサなどからなるメ
インＣＰＵ１１１（出力手段）、例えばＲＡＭ（Random
Access Memory）などでなるメインメモリ１１２、メイ
ンＤＭＡＣ（Direct MemoryAccess Controller）１１
３、ＭＤＥＣ（MPEG(Moving Picture Experts Group)De
corder）、ＧＰＵ１１５（描画手段）、およびＰＰＰ１
２０（生成手段）が接続されている。

【００２８】サブバス１０２には、バスコントローラ１
１６の他、ＧＰＵ１１５、例えばメインＣＰＵ１１１と
同様に構成されるサブＣＰＵ１２１、例えばメインメモ
リ１１２と同様に構成されるサブメモリ１２２、サブＤ
ＭＡＣ１２３、オペレーティングシステムなどが格納さ
れたＲＯＭ（Read Only Memory）１２４、ＳＰＵ（Soun
d Processing Unit）１２５、ＡＴＭ（Asynchronous Tr
ansmission Mode）通信部１２６、補助記憶装置１２
７、および入力デバイス用Ｉ／Ｆ（Interface）１２８
が接続されている。

【００２９】なお、ここでは、メインバス１０１では、
高速でデータのやりとりが行われるようになされてお
り、サブバス１０２では、低速でデータのやりとりが行
われるようになされている。即ち、低速でやりとりが可
能なデータについては、サブバス１０２を用いること
で、メインバス１０１の高速性を確保するようになされ
ている。

【００３０】バスコントローラ１１６は、メインバス１
０１とサブバス１０２とを切り離したり、メインバス１
０１にサブバス１０２を接続したりするようになされて
いる。メインバス１０１とサブバス１０２とが切り離さ
れた場合、メインバス１０１上からは、メインバス１０
１に接続されたデバイスのみにしかアクセスできず、ま
た、サブバス１０２上からも、サブバスに接続されたデ
バイスのみにしかアクセスすることができないが、メイ
ンバス１０１にサブバス１０２が接続された場合には、
メインバス１０１およびサブバス１０２のいずれからで
あっても、いずれのデバイスにもアクセスすることがで
きる。なお、例えば、装置の電源がオンにされた直後な
どの初期状態においては、バスコントローラ１１６はオ
ープン状態になっている（メインバス１０１とサブバス
１０２とが接続された状態となっている）。

【００３１】メインＣＰＵ１１１は、メインメモリ１１
２に記憶されたプログラムにしたがって各種の処理を行
うようになされている。即ち、メインＣＰＵ１１１は、
例えば、装置が起動されると、バスコントローラ１１６
を介して、サブバス１０２上にある（サブバス１０２に
接続された）ＲＯＭ１２４からブートプログラムを読み
出して実行する。これにより、メインＣＰＵ１１１は、
補助記憶装置１２７からアプリケーションプログラム
（ここでは、ゲームのプログラム）および必要なデータ
を、メインメモリ１１２やサブメモリ１１２にロードさ
せる。そして、メインＣＰＵ１１１は、このようにして
メインメモリ１１２にロードさせたプログラムを実行す
る。

【００３２】メインＣＰＵ１１１は、前述したように、
ＧＴＥ１１７を内蔵しており、このＧＴＥ１１７は、例
えば複数の演算を並列に実行する並列演算機構を備え、
メインＣＰＵ１１１からの要求に応じて、座標変換や、
光源計算、行列演算、ベクトル演算などのジオメトリ処
理を高速に行うようになされている。このように、ＧＴ
Ｅ１１７は、メインＣＰＵ１１１からの要求にしたがっ
た処理（ジオメトリ処理）を行うことにより、単位図形
の図形データを生成し、メインＣＰＵ１１１に供給す
る。メインＣＰＵ１１１は、ＧＴＥ１１７から図形デー
タを受信すると、それを含むパケットを生成し、これ
を、メインバス１０１を介して、ＧＰＵ１１５またはＰ
ＰＰ１２０に転送する。

【００３３】なお、メインＣＰＵ１１１は、キャッシュ
メモリ（Cache）１１９を内蔵しており、メインメモリ
１１２にアクセスする代わりに、このキャッシュメモリ
１１９にアクセスすることで、処理の高速化を図るよう
になされている。

【００３４】メインＤＭＡＣ１１３は、メインバス１０
１上のデバイスを対象に、ＤＭＡ転送の制御を行うよう
になされている。但し、バスコントローラ１１６がオー
プン状態にあるときは、メインＤＭＡＣ１１３は、サブ
バス１０２上のデバイスをも対象として制御を行うよう
になされている。ＭＤＥＣ１１４は、メインＣＰＵ１１
１と並列に動作可能なＩ／Ｏデバイスで、画像伸張エン
ジンとして機能するようになされている。即ち、ＭＤＥ
Ｃ１１４は、ＭＰＥＧ符号化されて圧縮された画像デー
タを復号化するようになされている。

【００３５】ＧＰＵ１１５は、レンダリングプロセッサ
として機能するようになされている。即ち、ＧＰＵ１１
５は、メインＣＰＵ１１１、メインＤＭＡＣ１１３、ま
たはＰＰＰ１２０から送信されてくるパケットを受信
し、そのパケットに図形データとして配置されている、
例えば、単位図形の頂点の色データと奥行きを示すＺ値
に基づいて、単位図形に対応する画像データを、グラフ
ィックメモリ１１８に書き込むレンダリング処理を行う
ようになされている。さらに、ＧＰＵ１１５は、グラフ
ィックメモリ１１８に書き込んだ画像データを読み出
し、ビデオ信号として出力するようにもなされている。
なお、ＧＰＵ１１５は、必要に応じて、サブバス１０２
上のデバイスからもパケットを受信し、そのパケットに
配置されている図形データにしたがってレンダリング処
理を行うようになされている。

【００３６】グラフィックメモリ１１８は、例えば、Ｄ
ＲＡＭなどで構成され、ＧＰＵ１１５から供給される画
像データを一時記憶するようになされている。なお、グ
ラフィックメモリ１１８は、例えば、２画面（２フレー
ム）分の画像データを記憶することができる領域を有し
ており、これにより、一方の領域に書き込みが行われて
いる場合には、他方の領域から読み出しを行うことがで
きるようになされている。

【００３７】ＰＰＰ１２０は、メインＣＰＵ１１１また
はメインＤＭＡＣ１１３から送信されてくるパケットを
受信し、そのパケットに配置されている１つの図形デー
タから複数の単位図形を描画するための図形データを生
成してパケット化し、ＧＰＵ１１５に供給するようにな
されている。

【００３８】サブＣＰＵ１２１は、サブメモリ１２２に
記憶されたプログラムを読み出して実行することによ
り、各種の処理を行うようになされている。サブメモリ
１２２には、メインメモリ１１２と同様に、プログラム
や必要なデータが記憶されるようになされている。サブ
ＤＭＡＣ１２３は、サブバス１０２上のデバイスを対象
として、ＤＭＡ転送の制御を行うようになされている。
なお、サブＤＭＡＣ１２３は、バスコントローラ１１６
がクローズ状態にあるとき（メインバス１０１とサブバ
ス１０２とが切り離されている状態にあるとき）のみ、
バス権を獲得するようになされている。ＲＯＭ１２４
は、上述したようにブートプログラムや、オペレーティ
ングシステムなどを記憶している。なお、ＲＯＭ１２４
には、メインＣＰＵ１１１およびサブＣＰＵ１２１の両
方のプログラムが記憶されている。また、ＲＯＭ１２４
は、ここでは、アクセス速度の遅いものが用いられてお
り、そのため、サブバス１０２上に設けられている。

【００３９】ＳＰＵ１２５は、サブＣＰＵ１２１または
サブＤＭＡＣ１２３から送信されてくるパケットを受信
し、そのパケットに配置されているサウンドコマンドに
したがって、サウンドメモリ１２９から音声データを読
み出すようになされている。そして、ＳＰＵ２５は、読
み出した音声データを、図示せぬスピーカに供給して出
力させるようになされている。ＡＴＭ通信部１２６は、
例えば、図示せぬ公衆回線を介して行われる通信の制御
（ＡＴＭ通信の制御）を行うようになされている。これ
により、ビデオゲーム機のユーザは、他のビデオゲーム
機のユーザと直接、あるいは所定のセンタ局を介してデ
ータのやりとりをすることで対戦することができるよう
になされている。

【００４０】補助記憶装置１２７は、例えば、ディスク
ドライブなどで、ＣＤ−ＲＯＭ５１（図１、図４）に記
録されている情報（プログラム、データ）を再生するよ
うになされている。また、補助記憶装置１２７は、記録
装置３８（図１）に対する情報の記録や読み出しも行う
ようになされている。入力デバイス用Ｉ／Ｆ１２８は、
コントロールパッドとしての操作装置１７（図１）の操
作に対応する信号や、他の装置によって再生された画像
や音声などの外部入力を受け付けるためのインターフェ
イスで、外部からの入力に応じた信号を、サブバス１０
２上に出力するようになされている。サウンドメモリ１
２９は、音声データを記憶している。

【００４１】以上のように構成されるゲーム機本体２に
おいては、装置の電源がオンにされると、メインＣＰＵ
１１１において、ブートプログラムがＲＯＭ１２４から
読み出されて実行されることにより、補助記憶装置１２
７にセットされたＣＤ−ＲＯＭ５１からプログラムおよ
びデータが読み出され、メインメモリ１１２およびサブ
メモリ１２２に展開される。そして、メインＣＰＵ１１
１またはサブＣＰＵ１２１それぞれにおいて、メインメ
モリ１１２またはサブメモリ１２２に展開されたプログ
ラムが実行されることにより、ゲームの画像、音声が再
生される。

【００４２】即ち、例えば、メインＣＰＵ１１１におい
て、メインメモリ１１２に記憶されたデータにしたがっ
て、３次元画像を構成する単位図形を描画するための単
位図形データが生成される。この単位図形データは、パ
ケット化され、メインバス１０１を介して、ＧＰＵ１１
５またはＰＰＰ１２０に供給される。

【００４３】ＰＰＰ１２０は、メインＣＰＵ１１１から
パケットを受信すると、図６のフローチャートに示すよ
うに、まず最初に、ステップＳ１において、そのパケッ
トをアンパケット化し、そこに配置されている１つ単位
図形に対応する図形データを取り出す。さらに、ＰＰＰ
１２０は、ステップＳ２において、その１つの図形デー
タから複数の単位図形に対応する図形データを生成し、
さらに、必要に応じて、生成した図形データに対し、座
標変換処理や、透視変換処理を施す。そして、ＰＰＰ１
２０は、得られた複数の図形データをパケット化し、ス
テップＳ３において、そのパケットをＧＰＵ１１５に送
信する（供給する）。

【００４４】ＧＰＵ１１５は、メインＣＰＵ１１１また
はＰＰＰ１２０からのパケットを受信し、そのパケット
に配置されている図形データにしたがって、レンダリン
グ処理を行い、これにより、画像データを、グラフィッ
クメモリ１１８に書き込む。そして、ＧＰＵ１１５は、
グラフィックメモリ１１８から、既に書き込んだ画像デ
ータを読み出し、ビデオ信号として出力する。これによ
り、ゲームの画面（画像）が表示される。

【００４５】一方、サブＣＰＵ１２１では、サブメモリ
１２２に記憶されたデータにしたがって、音声の生成を
指示するサウンドコマンドが生成される。このサウンド
コマンドは、パケット化され、サブバス１０２を介し
て、ＳＰＵ１２５に供給される。ＳＰＵ１２５は、サブ
ＣＰＵ１２１からのサウンドコマンドにしたがって、サ
ウンドメモリ１２９から音声データを読み出して出力す
る。これにより、ゲームのＢＧＭ（Background Music）
その他の音声が出力される。

【００４６】次に、図７乃至図１０を参照して、ＰＰＰ
１２０の処理についてさらに説明する。例えば、メイン
ＣＰＵ１１１は、メインバス１０１を介してＰＰＰ１２
０に対し、１つの図形データとしての、３次元空間上の
所定の中心点Ｏの座標（ｘ０，ｙ０，ｚ０）と、その中
心点Ｏの周辺に複数の３角形を描くように指示するコマ
ンドとを含むパケットを転送するようになされており、
ＰＰＰ１２０は、このようなパケットを受信した場合、
ＰＰＰ１２０は、図７（Ａ）に示すように、その中心点
Ｏからランダムな方向にランダムな距離だけ離れた位置
に単位図形（ここでは、例えば３角形とする）の中心と
なる点Ｏ’を生成する。即ち、ＰＰＰ１２０は、例え
ば、３つの乱数ｏｘ，ｏｙ，ｏｚを発生し、座標（ｘ０
＋ｏｘ，ｙ０＋ｏｙ，ｚ０＋ｏｚ）で表される点を、点
Ｏ’とする。

【００４７】さらに、ＰＰＰ１２０は、図７（Ａ）に示
すように、点Ｏ’からランダムな方向にランダムな距離
だけ離れた位置に単位図形の頂点となる３つの点Ａ，
Ｂ，Ｃを生成する。即ち、ＰＰＰ１２０は、例えば９の
乱数ｒｘ０，ｒｘ１，ｒｘ２，ｒｙ０，ｒｙ１，ｒｙ
２，ｒｚ０，ｒｚ１，ｒｚ２を発生し、座標（ｘ０＋ｏ
ｘ＋ｒｘ０，ｙ０＋ｏｙ＋ｒｙ０，ｚ０＋ｏｚ＋ｒｚ
０），（ｘ０＋ｏｘ＋ｒｘ１，ｙ０＋ｏｙ＋ｒｙ１，ｚ
０＋ｏｚ＋ｒｚ１），（ｘ０＋ｏｘ＋ｒｘ２，ｙ０＋ｏ
ｙ＋ｒｙ２，ｚ０＋ｏｚ＋ｒｚ２）で表される点を、そ
れぞれ点Ａ，Ｂ，Ｃとする。

【００４８】ＰＰＰ１２０は、以上の処理を繰り返し、
これにより、図７（Ｂ）に示すように、中心点０の周辺
に、複数の単位図形を描画するための図形データを生成
する。

【００４９】そして、ＰＰＰ１２０は、生成した図形デ
ータに対応する、ある単位図形の３つの頂点Ａ乃至Ｃの
３次元空間上における座標をそれぞれ（Ｘ₀，Ｙ₀，
Ｚ₀）乃至（Ｘ₂，Ｙ₂，Ｚ₃）とするとき、例えば、次式
にしたがって、その座標の座標変換を行う。

【００５０】ＳＸ_k＝Ｒ₁₁Ｘ_k＋Ｒ₁₂Ｙ_k＋Ｒ₁₃Ｚ_k＋ＴＲＸＳＹ_k＝Ｒ₂₁Ｘ_k＋Ｒ₂₂Ｙ_k＋Ｒ₂₃Ｚ_k＋ＴＲＹＳＺ_k＝Ｒ₃₁Ｘ_k＋Ｒ₃₂Ｙ_k＋Ｒ₃₃Ｚ_k＋ＴＲＺ・・・（１）但し、ｋ＝０，１，２である。また、Ｒ_ijは、所定の回
転マトリクスＲの第ｉ行、第ｊ列の要素を表し、（ＴＲ
Ｘ，ＴＲＹ，ＴＲＺ）は、平行移動ベクトルを表す。

【００５１】以上のようにして、座標変換後の、３次元
空間上の座標（ＳＸ_k，ＳＹ_k，ＳＺ_k）を求めた後、Ｐ
ＰＰ１２０は、この座標（ＳＸ_k，ＳＹ_k，ＳＺ_k）を、
例えば、次式にしたがって透視変換することで、２次元
空間上の座標（ＳＳＸ_k，ＳＳＹ_k）に変換する。

【００５２】ＳＳＸ_k＝ＳＸ_k（ｈ／ＳＺ_k）ＳＳＹ_k＝ＳＹ_k（ｈ／ＳＺ_k）・・・（２）

【００５３】ＰＰＰ１２０は、中心点０の周辺に描画す
る複数の単位図形（ここでは、３角形）すべてについ
て、式（１）または（２）にしたがって座標変換または
透視変換を行い、その結果得られる２次元空間上の座標
（ＳＳＸ_k，ＳＳＹ_k）を、パケット化してＧＰＵ１１５
に供給する。この場合、ＧＰＵ１１５では、ＰＰＰ１２
０から供給される２次元空間上の座標（ＳＳＸ_k，ＳＳ
Ｙ_k）にしたがって、レンダリング処理が行われる。

【００５４】従来においては、上述したようなＰＰＰ１
２０における処理がＣＰＵ１１１で行われるため、図７
（Ｂ）に示したような多くの数の、小さな図形単位に対
応する図形データが、メインバス１０１を介してＧＰＵ
１１５に転送されていた。このため、前述したように、
装置全体の処理速度が、メインバス１０１によって制限
されていたが、本実施例によれば、ＣＰＵ１１１からメ
インバス１０１を介して転送される図形データは、１つ
の中心点Ｏに対応するものだけであるため、図形データ
を迅速に転送することができ（バンド幅を小さくするこ
とができ）、また、ＧＰＵ１１５では、小さな単位図形
に対するレンダリング処理が行われるので、その処理は
高速に行うことができ、その結果、装置全体の処理速度
を向上させることができる。

【００５５】さらに、この場合、ＰＰＰ１２０は、従
来、メインＣＰＵ１１１が行っていた処理の一部を分担
して行うので、メインＣＰＵ１１１に対する負荷を軽減
することができる。また、メインメモリ１１２には、図
７（Ｂ）に示したような、多くの数の単位図形に対応す
る図形データすべてを記憶させておかずに済むので、そ
のような図形データすべてを記憶させておく場合に比較
して、その記憶容量の低減化を図ることもできる。

【００５６】なお、以上のようにして画像を描画する手
法は、例えば、ある単位図形が爆発する様子を表現する
場合などに、特に有効である。

【００５７】なお、上述の場合においては、ある１点を
中心として、その周りに散らばるような単位図形を描画
するようにしたが、その他、例えば、線分や三角形、四
角などの所定の規準図形の周りに散らばるような単位図
形を描画するようにすることなども可能である。また、
上述の場合においては、中心点の周辺に、複数の３角形
を描画するようにしたが、このように描画する単位図形
は、３角形に限定されるものではなく、例えば、点や、
直線（線分）、４角形などを描画するようにすることも
可能である。

【００５８】次に、例えば、ＧＰＵ１１５において、グ
ラフィックメモリ１１８を構成するＤＲＡＭに対し、例
えば、図８に示すような、２次元空間上の単位図形（こ
こでは、四角形ＡＢＣＤ）に対応する画像データが書き
込まれる場合において、その書き込みが、ＤＲＡＭのペ
ージ境界に亘って行われると、ＤＲＡＭへのアクセスに
時間を要することとなり、処理の高速化が妨げられるこ
とになる。

【００５９】従って、図８に示した２次元空間上の四角
形ＡＢＣＤを描画する場合において、番号１乃至６を付
した水平方向の線分（画面（スクリーン）の横方向と平
行な線分）（以下、適宜、それぞれを水平線１乃至６と
いう）と、番号１乃至７を付した垂直方向の線分（画面
（スクリーン）の縦方向と平行な線分）（以下、適宜、
それぞれを垂直線１乃至７という）とによって区切られ
る各領域を、ＤＲＡＭの１ページとするときには、各ペ
ージに書き込まれる画像データに対応する図形を、１単
位として処理するのが、高速化の観点からは望ましい。

【００６０】そこで、メインＣＰＵ１１１は、図８に示
したように、２次元空間上の単位図形に変換した場合に
得られる画像データの書き込みが、ＤＲＡＭのページ境
界を越えて行われるときには、その単位図形の３次元空
間上の図形データを含むパケットを、メインバス１０１
を介してＰＰＰ１２０に対して転送するようになされて
おり、ＰＰＰ１２０は、そのようなパケットを受信した
場合、そのパケットに図形データとして配置されている
単位図形の３次元空間上における頂点を、式（１）また
は（２）にしたがって、それぞれ座標変換または透視変
換し、その結果得られる、例えば図８に示したような、
２次元空間（２次元平面）上における１つの単位図形と
しての四角形ＡＢＣＤを、ＤＲＡＭの１ページの領域単
位で分割した複数の図形単位に対応する図形データを生
成するようになされている。

【００６１】即ち、例えば、いま、透視変換後に得られ
る２次元空間上の四角形ＡＢＣＤの４つの頂点Ａ乃至Ｄ
の座標を、それぞれ（ＳＳＸ₀，ＳＳＹ₀）乃至（ＳＳＸ
₃，ＳＳＹ₃）とするとともに、水平線１乃至６を、式ｙ
＝ａ＋ｂｍで（但し、ｍ＝０，１，２，３，４，５）、
垂直線１乃至７を、式ｘ＝ｃ＋ｄｎで（但し、ｎ＝０，
１，２，３，４，５，６）、それぞれ表すとすると、Ｐ
ＰＰ１２０は、まず、式（３）または式（４）の連立方
程式を、ｍまたはｎを適宜変えて解くことにより、線分
ＡＢと、水平線１乃至６または垂直線１乃至７それぞれ
との交点を求める。

【００６２】（ＳＳＸ₀−ＳＳＸ₁）（ｙ−ＳＳＹ₀）＝（ＳＳＹ₀−ＳＳＹ₁）（ｘ−ＳＳＸ₀）ｙ＝ａ＋ｂｍ・・・（３）（ＳＳＸ₀−ＳＳＸ₁）（ｙ−ＳＳＹ₀）＝（ＳＳＹ₀−ＳＳＹ₁）（ｘ−ＳＳＸ₀）ｘ＝ｃ＋ｄｎ・・・（４）

【００６３】ＰＰＰ１２０は、線分ＢＣ，ＣＤ，ＤＡそ
れぞれについても同様の連立方程式をたて、水平線１乃
至６、垂直線１乃至７それぞれとの交点を求める（この
場合、ＰＰＰ１２０では、４２（＝４×（６＋７））の
連立方程式が解かれる）。

【００６４】ＰＰＰ１２０は、以上のようにして、線分
ＡＢ，ＢＣ，ＣＤ，ＤＡそれぞれと、水平線１乃至６ま
たは垂直線１乃至７それぞれとの交点（図８における、
例えば、点ＰやＴなど）を求めると、その交点に加え、
水平線１乃至６それぞれと、垂直線１乃至７それぞれと
の交点に基づいて、ＤＲＡＭの１ページ単位に、四角形
ＡＢＣＤを分割し、これにより、多数の小さな図形単位
に対応する図形データを生成する。

【００６５】即ち、ＰＰＰ１２０は、四角形ＡＢＣＤ
を、図８に示す６角形ＡＰＱＲＳＴのようなＤＲＡＭの
１ページに収まる大きさの複数の図形単位に分割し、そ
の図形単位に対応する図形データをパケット化して、Ｇ
ＰＵ１１５に転送する。この場合、ＧＰＵ１１５では、
ＰＰＰ１２０から供給されるＤＲＡＭの１ページに収ま
る図形単位に対応して、レンダリング処理が行われる。

【００６６】従来においては、上述したようなＰＰＰ１
２０における処理がＣＰＵ１１１で行われるため、グラ
フィックメモリ１１８へのアクセス速度を高速化しよう
とする場合には、図８に示したような多数の小さな図形
単位に対応する図形データが、メインバス１０１を介し
てＧＰＵ１１５に転送される。このため、前述したよう
に、装置全体の処理速度が、メインバス１０１によって
制限されることになるが、本実施例によれば、ＣＰＵ１
１１からメインバス１０１を介して転送される単位図形
データは、１つの大きな四角形ＡＢＣＤに対応するもの
だけであるため、単位図形データを迅速に転送すること
ができ、また、ＧＰＵ１１５では、小さな単位図形に対
するレンダリング処理が行われるとともに、１つの単位
図形に対応する画像データのグラフィックメモリ１１８
への書き込みは、ＤＲＡＭのページ境界を越えて行われ
ることがないので、その処理は高速に行うことができ、
その結果、装置全体の処理速度を向上させることができ
る。

【００６７】さらに、この場合も、ＰＰＰ１２０は、従
来、メインＣＰＵ１１１が行っていた処理の一部を分担
して行うので、メインＣＰＵ１１１に対する負荷を軽減
することができる。

【００６８】次に、例えば、単位図形を画面（スクリー
ン）に表示する場合に、その単位図形が画面からはみ出
すときには、そのはみ出し部分が表示に悪影響を与える
ことがあるので、そのはみ出し部分については、いわゆ
るスクリーンクリップをする必要がある。

【００６９】そこで、メインＣＰＵ１１１は、スクリー
ンクリップをする必要のある単位図形の３次元空間上の
図形データを含むパケットを、メインバス１０１を介し
てＰＰＰ１２０に対して転送するようになされており、
ＰＰＰ１２０は、そのようなパケットを受信した場合、
そのパケットに配置されている図形データに対応する単
位図形を、３次元空間において、幾つかの単位図形に分
割し、これにより、複数の単位図形に対応する図形デー
タを生成するようになされている。

【００７０】即ち、ＰＰＰ１２０は、例えば、図９に示
すような３次元空間上の四角形ＡＢＣＤの各頂点Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄそれぞれの座標（ｘ₀，ｙ₀，ｚ₀）乃至
（ｘ₃，ｙ₃，ｚ₃）を、図形データとして受信した場
合、例えば、次式にしたがって、各頂点の座標を８×８
に内分し、これにより生成される６４の小さな単位図形
（例えば、四角形ＡＰＱＲなど）の頂点の座標（Ｘ_ij，
Ｙ_ij，Ｚ_ij）を算出する。

【００７１】Ｘ_ij＝（（８−ｉ）（８−ｊ）ｘ₀＋（８−ｉ）ｊｘ₁ ＋ｉ（８−ｊ）ｘ₃＋ｉｊｘ₂）／６４Ｙ_ij＝（（８−ｉ）（８−ｊ）ｙ₀＋（８−ｉ）ｊｙ₁ ＋ｉ（８−ｊ）ｙ₃＋ｉｊｙ₂）／６４Ｚ_ij＝（（８−ｉ）（８−ｊ）ｚ₀＋（８−ｉ）ｊｚ₁ ＋ｉ（８−ｊ）ｚ₃＋ｉｊｚ₂）／６４・・・（５）但し、ｉ，ｊは、０以上８以下の整数である。

【００７２】さらに、ＰＰＰ１２０は、以上のようにし
て求めた３次元空間上における頂点（Ｘ_ij，Ｙ_ij，
Ｚ_ij）を、式（１）または（２）にしたがって、それぞ
れ座標変換または透視変換し、その結果得られる２次元
空間上における複数の小さな単位図形（図９に示したよ
うに、四角形ＡＢＣＤを８×８に内分して得られる６４
の単位図形を座標変換し、さらに透視変換したもの）の
頂点の座標（ＳＳＸ_ij，ＳＳＹ_ij）を、図形データとし
てパケット化し、ＧＰＵ１１５に転送する。この場合、
ＧＰＵ１１５では、ＰＰＰ１２０から供給される６４の
単位図形に対応する図形データのうち、図１０に斜線を
付して示すように、画面（画枠内）に表示される部分を
含むもののみについて、レンダリング処理が行われる。
従って、画面に表示されない部分についての、いわば無
駄な描画を行うことを防止することができる。

【００７３】従来においては、上述したようなＰＰＰ１
２０における処理がＣＰＵ１１１で行われるため、無駄
な描画を防止しようとする場合には、図９に示したよう
な多数の小さな図形単位に対応する図形データが、メイ
ンバス１０１を介してＧＰＵ１１５に転送される。この
ため、前述したように、装置全体の処理速度が、メイン
バス１０１によって制限されることになるが、本実施例
によれば、ＣＰＵ１１１からメインバス１０１を介して
転送される単位図形データは、１つの大きな四角形ＡＢ
ＣＤに対応するものだけであるため、単位図形データを
迅速に転送することができ、また、ＧＰＵ１１５では、
小さな単位図形に対するレンダリング処理が行われるの
で、その処理は高速に行うことができ、その結果、装置
全体の処理速度を向上させることができる。

【００７４】さらに、この場合も、ＰＰＰ１２０は、従
来、メインＣＰＵ１１１が行っていた処理の一部を分担
して行うので、メインＣＰＵ１１１に対する負荷を軽減
することができる。

【００７５】以上、本発明を、ビデオゲーム機に適用し
た場合について説明したが、本発明は、その他、画像に
特殊効果を与えるエフェクタや、ＣＡＤなどのコンピュ
ータグラフィックス処理を行う装置その他に適用可能で
ある。

【００７６】なお、ある１つの単位図形から、複数の単
位図形を生成する方法は、上述した方法に限定されるも
のではない。

【００７７】また、上述の場合においては、メインＣＰ
Ｕ１１１からＰＰＰ１２０にパケットを転送するように
したが、描画する単位図形を、ＰＰＰ１２０で処理する
必要がない場合（例えば、描画する単位図形が小さく、
かつその数が少ない場合など）は、メインＣＰＵ１１１
は、その単位図形に対応するパケットを、ＰＰＰ１２０
ではなく、ＧＰＵ１１５に直接転送するようになされて
いる。この場合は、従来と同様にして描画が行われるこ
とになる。

【００７８】

【発明の効果】請求項１に記載のデータ処理装置および
請求項４に記載のデータ処理方法によれば、出力手段が
所定のバスを介して転送する図形データが受信され、
１つの図形データから、複数の単位図形を描画するため
の図形データが生成されて、描画手段に供給される。従
って、装置全体の処理速度を向上させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したビデオゲーム機の一実施例の
構成を示す平面図である。

【図２】図１のビデオゲーム機の正面図である。

【図３】図１のビデオゲーム機の側面図である。

【図４】ＣＤ−ＲＯＭ５１を示す平面図である。

【図５】図１のゲーム機本体２の電気的構成例を示すブ
ロック図である。

【図６】図５のＰＰＰ１２０の処理を説明するためのフ
ローチャートである。

【図７】乱数により生成される単位図形を示す図であ
る。

【図８】２次元空間において単位図形を分割することに
より生成される単位図形を示す図である。

【図９】３次元空間において単位図形を分割することに
より生成される単位図形を示す図である。

【図１０】スクリーンクリップを説明するための図であ
る。

【図１１】従来のビデオゲーム機の一例の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１０１メインバス，１１１メインＣＰＵ（出力手
段），１１２メインメモリ，１１３メインＤＭ
ＡＣ，１１５ＧＰＵ（描画手段），１１７ＧＴ
Ｅ，１１８グラフィックメモリ，１２０ＰＰＰ
（生成手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単位図形を描画するための図形データに
したがった描画を行うことにより、前記単位図形の組合
せにより定義される画像を描画する描画手段と、前記図形データを出力する出力手段とを有するデータ処
理装置であって、前記出力手段と所定のバスを介して接続され、前記出力
手段が前記所定のバスを介して転送する前記図形データ
を受信し、１つの前記図形データから、複数の前記単位
図形を描画するための前記図形データを生成して、前記
描画手段に供給する生成手段を備えることを特徴とする
データ処理装置。
【請求項２】前記出力手段は、所定の規準図形の座標
を、前記図形データとして、前記所定のバスを介して転
送し、前記生成手段は、前記所定の規準図形の周辺に、複数の
前記単位図形を描画するための図形データを生成して、
前記描画手段に供給することを特徴とする請求項１に記
載のデータ処理装置。
【請求項３】前記描画手段も、前記出力手段と前記所
定のバスを介して接続されていることを特徴とする請求
項１に記載のデータ処理装置。
【請求項４】単位図形を描画するための図形データに
したがった描画を行うことにより、前記単位図形の組合
せにより定義される画像を描画する描画手段と、前記図形データを出力する出力手段とを有するデータ処
理装置のデータ処理方法であって、前記出力手段が所定のバスを介して転送する前記図形デ
ータを受信し、１つの前記図形データから、複数の前記
単位図形を描画するための前記図形データを生成して、
前記描画手段に供給することを特徴とするデータ処理方
法。