JPH096987A - 画像処理装置 - Google Patents
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- JPH096987A JPH096987A JP17680695A JP17680695A JPH096987A JP H096987 A JPH096987 A JP H096987A JP 17680695 A JP17680695 A JP 17680695A JP 17680695 A JP17680695 A JP 17680695A JP H096987 A JPH096987 A JP H096987A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 奥行情報を配慮したテクスチャマッピング並
びにグローシェーディングが可能で、データ処理速度が
向上し回路規模の縮小も可能なＺバッファ法を用いた画
像処理装置を提供する。 【構成】 テクスチャデータ変換部２によって、透視変
換された奥行情報Ｚｓに基づいて、処理ポリゴン頂点の
奥行情報の最大変換値が求められ、該最大変換値を基準
にして、他の全ての頂点の奥行情報の変換値Ｚｓが、ビ
ット数を減らした所定の有効ビット数の変換値Ｚｓ′に
変換される。そして、ピクセル展開回路４によって、該
変換値Ｚｓ′と該変換値Ｚｓ′で透視変換されたテクス
チャマップデータＭｘｓ′、Ｍｙｓ′とがピクセル展開
され、除算器３３によって、ピクセル展開されるテクス
チャマップデータＭｘｓ′、Ｍｙｓ′が、ピクセル展開
される変換値Ｚｓ′で除算されて、隠面処理にＺバッフ
ァ法を用いた三次元画像のテクスチャマッピング処理が
行われる。
びにグローシェーディングが可能で、データ処理速度が
向上し回路規模の縮小も可能なＺバッファ法を用いた画
像処理装置を提供する。 【構成】 テクスチャデータ変換部２によって、透視変
換された奥行情報Ｚｓに基づいて、処理ポリゴン頂点の
奥行情報の最大変換値が求められ、該最大変換値を基準
にして、他の全ての頂点の奥行情報の変換値Ｚｓが、ビ
ット数を減らした所定の有効ビット数の変換値Ｚｓ′に
変換される。そして、ピクセル展開回路４によって、該
変換値Ｚｓ′と該変換値Ｚｓ′で透視変換されたテクス
チャマップデータＭｘｓ′、Ｍｙｓ′とがピクセル展開
され、除算器３３によって、ピクセル展開されるテクス
チャマップデータＭｘｓ′、Ｍｙｓ′が、ピクセル展開
される変換値Ｚｓ′で除算されて、隠面処理にＺバッフ
ァ法を用いた三次元画像のテクスチャマッピング処理が
行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、隠面処理にＺバッファ
法を用いて三次元画像のテクスチャマッピング処理を行
う画像処理装置に関する。
法を用いて三次元画像のテクスチャマッピング処理を行
う画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータグラフィックスにおいて
は、視野ピラミッドを考慮して透視変換やクリッピング
の処理が行われ、ワールド座標系での視点の位置、視線
の方向及び視野角に基づいて、視野ピラミッドが作成さ
れている。
は、視野ピラミッドを考慮して透視変換やクリッピング
の処理が行われ、ワールド座標系での視点の位置、視線
の方向及び視野角に基づいて、視野ピラミッドが作成さ
れている。
【０００３】ワールド座標系から視点座標系への変換で
は、視点が原点になるように、光線を含めた全体を平行
移動し、さらに視線がＺ軸の正方向を向くように回転移
動させるが、この変換にはアフィン変換が用いられる。
そして、変換された視点座標系からスクリーン座標系へ
の透視変換による変換が行われる。
は、視点が原点になるように、光線を含めた全体を平行
移動し、さらに視線がＺ軸の正方向を向くように回転移
動させるが、この変換にはアフィン変換が用いられる。
そして、変換された視点座標系からスクリーン座標系へ
の透視変換による変換が行われる。
【０００４】ところで、三次元グラフィックスにおい
て、Ｚバッファ・アルゴリズムは、各種の隠面処理法の
中でもアルゴリズムが単純であり、大量の形状データを
高速にレンダリングすることができるので、現在最も一
般的に用いられている。
て、Ｚバッファ・アルゴリズムは、各種の隠面処理法の
中でもアルゴリズムが単純であり、大量の形状データを
高速にレンダリングすることができるので、現在最も一
般的に用いられている。
【０００５】このＺバッファ・アルゴリズムを用いた隠
面処理を行う前に、前記の座標変換処理を行う必要があ
る。この場合、視野座標系からスクリーン座標系への変
換、つまり三次元データを二次元データに変換する透視
変換が行われる。Ｚバッファ法を用いる場合には、Ｘ、
Ｙ値だけでなくＺ値に対しても透視変換を行うことが必
要で、Ｚ値に対して透視変換を行わないと、直線が直線
に、平面が平面に写像されなくなり、また前後関係が入
れ替わるなどの問題が発生する。
面処理を行う前に、前記の座標変換処理を行う必要があ
る。この場合、視野座標系からスクリーン座標系への変
換、つまり三次元データを二次元データに変換する透視
変換が行われる。Ｚバッファ法を用いる場合には、Ｘ、
Ｙ値だけでなくＺ値に対しても透視変換を行うことが必
要で、Ｚ値に対して透視変換を行わないと、直線が直線
に、平面が平面に写像されなくなり、また前後関係が入
れ替わるなどの問題が発生する。
【０００６】この問題を解決するために、Ｉ／Ｏインタ
フェース、メモリ、辺補間回路、線分補間回路、マッピ
ングメモリ、乗算回路を備え、デジタル微分解析（ＤＤ
Ａ）を用いてテクスチャマッピングを行うテクスチャマ
ッピング装置が、特開昭６３−８０３７５号公報や、特
開平５−２９８４５６号公報に開示されている。
フェース、メモリ、辺補間回路、線分補間回路、マッピ
ングメモリ、乗算回路を備え、デジタル微分解析（ＤＤ
Ａ）を用いてテクスチャマッピングを行うテクスチャマ
ッピング装置が、特開昭６３−８０３７５号公報や、特
開平５−２９８４５６号公報に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの開示
に係る装置においては、データの処理速度が遅くまた回
路規模が大きくなってしまうという問題がある。
に係る装置においては、データの処理速度が遅くまた回
路規模が大きくなってしまうという問題がある。
【０００８】本発明は、前述したようなこの種の画像処
理装置の現状に鑑みてなされたものであり、その目的
は、奥行情報を配慮したテクスチャマッピング並びにグ
ローシェーディングが可能で、データ処理速度が向上し
回路規模の縮小も可能なＺバッファ法を用いた画像処理
装置を提供することにある。
理装置の現状に鑑みてなされたものであり、その目的
は、奥行情報を配慮したテクスチャマッピング並びにグ
ローシェーディングが可能で、データ処理速度が向上し
回路規模の縮小も可能なＺバッファ法を用いた画像処理
装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、隠面処理にＺバッファ法を
用いて三次元画像のテクスチャマッピング処理を行う画
像処理装置において、透視変換した奥行情報Ｚｓに基づ
いて、透視変換された処理ポリゴン頂点の奥行情報の最
大値を求め、該最大値を基準にして、他の全ての頂点の
奥行情報の変換値を所定の有効ビット数の変換値Ｚｓ′
に変換する変換手段と、該変換値Ｚｓ′と該変換値Ｚ
ｓ′で透視変換したテクスチャマップデータとをピクセ
ル展開するピクセル展開手段と、ピクセル展開されるテ
クスチャマップデータを、ピクセル展開される変換値Ｚ
ｓ′で除算する演算手段とを有することを特徴とするも
のである。
に、請求項１記載の発明は、隠面処理にＺバッファ法を
用いて三次元画像のテクスチャマッピング処理を行う画
像処理装置において、透視変換した奥行情報Ｚｓに基づ
いて、透視変換された処理ポリゴン頂点の奥行情報の最
大値を求め、該最大値を基準にして、他の全ての頂点の
奥行情報の変換値を所定の有効ビット数の変換値Ｚｓ′
に変換する変換手段と、該変換値Ｚｓ′と該変換値Ｚ
ｓ′で透視変換したテクスチャマップデータとをピクセ
ル展開するピクセル展開手段と、ピクセル展開されるテ
クスチャマップデータを、ピクセル展開される変換値Ｚ
ｓ′で除算する演算手段とを有することを特徴とするも
のである。
【００１０】同様に前記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記演
算手段が、変換値Ｚｓ′の逆数テーブルと乗算器とで構
成されていることを特徴とするものである。
２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記演
算手段が、変換値Ｚｓ′の逆数テーブルと乗算器とで構
成されていることを特徴とするものである。
【００１１】同様に前記目的を達成するために、請求項
３記載の発明は、請求項１記載の発明に対して、前記変
換手段の前記有効ビット数を変更する変更手段が設けら
れていることを特徴とするものである。
３記載の発明は、請求項１記載の発明に対して、前記変
換手段の前記有効ビット数を変更する変更手段が設けら
れていることを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】請求項１記載の発明では、変換手段によって、
透視変換された奥行情報Ｚｓに基づいて、透視変換され
た処理ポリゴン頂点の奥行情報の最大値が求められ、該
最大値を基準にして、他の全ての頂点の奥行情報の変換
値が、所定の有効ビット数の変換値Ｚｓ′に変換され
る。そして、ピクセル展開手段によって、該変換値Ｚ
ｓ′と該変換値Ｚｓ′で透視変換されたテクスチャマッ
プデータとがピクセル展開され、演算手段によって、ピ
クセル展開されるテクスチャマップデータが、ピクセル
展開される変換値Ｚｓ′で除算されて、隠面処理にＺバ
ッファ法を用いた三次元画像のテクスチャマッピング処
理が行われる。
透視変換された奥行情報Ｚｓに基づいて、透視変換され
た処理ポリゴン頂点の奥行情報の最大値が求められ、該
最大値を基準にして、他の全ての頂点の奥行情報の変換
値が、所定の有効ビット数の変換値Ｚｓ′に変換され
る。そして、ピクセル展開手段によって、該変換値Ｚ
ｓ′と該変換値Ｚｓ′で透視変換されたテクスチャマッ
プデータとがピクセル展開され、演算手段によって、ピ
クセル展開されるテクスチャマップデータが、ピクセル
展開される変換値Ｚｓ′で除算されて、隠面処理にＺバ
ッファ法を用いた三次元画像のテクスチャマッピング処
理が行われる。
【００１３】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明での作用において、変換値Ｚｓ′の逆数テーブルと
乗算器とで構成される演算手段によって、ピクセル展開
されるテクスチャマップデータが、ピクセル展開される
変換値Ｚｓ′で除算される。
発明での作用において、変換値Ｚｓ′の逆数テーブルと
乗算器とで構成される演算手段によって、ピクセル展開
されるテクスチャマップデータが、ピクセル展開される
変換値Ｚｓ′で除算される。
【００１４】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
発明での作用に加えて、変更手段によって、変換手段の
有効ビット数が変更される。
発明での作用に加えて、変更手段によって、変換手段の
有効ビット数が変更される。
【００１５】
［第１の実施例］本発明の第１の実施例を、図１ないし
図６を参照して説明する。図１は本実施例の全体構成を
示すブロック図、図２は図１のテクスチャーデータ変換
部の構成を示すブロック図、図３は図１のエッジ展開回
路の構成を示すブロック図、図４は図１のピクセル展開
回路の構成を示すブロック図、図５は本実施例のポリゴ
ンデータの説明図、図６は本実施例の奥行情報変換の説
明図である。
図６を参照して説明する。図１は本実施例の全体構成を
示すブロック図、図２は図１のテクスチャーデータ変換
部の構成を示すブロック図、図３は図１のエッジ展開回
路の構成を示すブロック図、図４は図１のピクセル展開
回路の構成を示すブロック図、図５は本実施例のポリゴ
ンデータの説明図、図６は本実施例の奥行情報変換の説
明図である。
【００１６】本実施例には、図１に示すように、視点座
標系からスクリーン座標系への透視変換を行うマイクロ
プロセッサ部１が設けられている。前述したように、Ｚ
バッファ法を用いる場合、Ｘ、Ｙ値だけでなくＺ値に対
しても透視変換が行われる。
標系からスクリーン座標系への透視変換を行うマイクロ
プロセッサ部１が設けられている。前述したように、Ｚ
バッファ法を用いる場合、Ｘ、Ｙ値だけでなくＺ値に対
しても透視変換が行われる。
【００１７】Ｚ値に対して透視変換を行う方法として、
ビュー・ボリュームの奥行方向の範囲をなるべく狭く
し、Ｚ値を０と１との間に正規化し、Ｚｓをスクリーン
座標上のＺ値、Ｚｅを視野座標上のＺ値、ＣＺＦを前方
クリップ面の値、ＣＺＢを後方クリップ面の値、ａ＝Ｃ
ＺＢ／（ＣＺＢ−ＣＺＦ）として、（１）式に基づいて
変換を行うことが提案されている。
ビュー・ボリュームの奥行方向の範囲をなるべく狭く
し、Ｚ値を０と１との間に正規化し、Ｚｓをスクリーン
座標上のＺ値、Ｚｅを視野座標上のＺ値、ＣＺＦを前方
クリップ面の値、ＣＺＢを後方クリップ面の値、ａ＝Ｃ
ＺＢ／（ＣＺＢ−ＣＺＦ）として、（１）式に基づいて
変換を行うことが提案されている。
【００１８】 Ｚｓ＝Ｚ／Ｗ＝（Ａ・Ｚｅ＋Ｂ）／Ｃ・Ｚｅ ＝ａ（１−ＣＺＦ／Ｚｅ） （１）
【００１９】ところで、ゲームなどのように、オブジェ
クトを多数表示させる場合には、どうしてもＣＺＦとＣ
ＺＢの距離が大きくなる。この場合には、ＣＺＢ》ＣＺ
Ｆとなって、（１）式は（２）式で表される。
クトを多数表示させる場合には、どうしてもＣＺＦとＣ
ＺＢの距離が大きくなる。この場合には、ＣＺＢ》ＣＺ
Ｆとなって、（１）式は（２）式で表される。
【００２０】 Ｚｓ＝１−ＣＺＦ／Ｚｅ （２）
【００２１】本実施例では、マイクロプロセッサ部１で
は（１）式に基づいて変換が行われるが、ＣＺＦとＣＺ
Ｂとの距離が大きい場合には、（２）式により変換が行
われ、ＣＺＢとＣＺＦとの関係により、Ｚｓの演算方法
を切り替えて変換が行われる。また、スクリーン座標上
のＸ値、Ｙ値（Ｘｓ、Ｙｓ）は、視点からスクリーンま
での距離をｄとして（３）、（４）式で演算される。
は（１）式に基づいて変換が行われるが、ＣＺＦとＣＺ
Ｂとの距離が大きい場合には、（２）式により変換が行
われ、ＣＺＢとＣＺＦとの関係により、Ｚｓの演算方法
を切り替えて変換が行われる。また、スクリーン座標上
のＸ値、Ｙ値（Ｘｓ、Ｙｓ）は、視点からスクリーンま
での距離をｄとして（３）、（４）式で演算される。
【００２２】 Ｘｓ＝Ｘｅ・ｄ／Ｚｅ （３） Ｙｓ＝Ｙｅ・ｄ／Ｚｅ （４）
【００２３】マイクロプロセッサ部１には、テクスチャ
データの変換を行うテクスチャデータ変換部２が接続さ
れ、マイクロプロセッサ部１からは、透視変換されたＸ
ｓ、Ｙｓ、Ｚｓ、Ｍｘ、Ｍｙ（テクスチャマップデー
タ）及びＩ（輝度情報）が、テクスチャデータ変換部２
に入力される。
データの変換を行うテクスチャデータ変換部２が接続さ
れ、マイクロプロセッサ部１からは、透視変換されたＸ
ｓ、Ｙｓ、Ｚｓ、Ｍｘ、Ｍｙ（テクスチャマップデー
タ）及びＩ（輝度情報）が、テクスチャデータ変換部２
に入力される。
【００２４】このテクスチャデータ変換部２は、図２に
示すように、データが格納される頂点データバッファ１
３の出力端子に、Ｚ値を変換するＺ値変換部１２と、デ
ータを変換するデータ変換部１４とが接続され、Ｚ値変
換部１２の出力端子が、データ変換部１４に接続された
構成となっている。
示すように、データが格納される頂点データバッファ１
３の出力端子に、Ｚ値を変換するＺ値変換部１２と、デ
ータを変換するデータ変換部１４とが接続され、Ｚ値変
換部１２の出力端子が、データ変換部１４に接続された
構成となっている。
【００２５】このテクスチャデータ変換部２によつて、
透視変換されたＸｓ、Ｙｓ、Ｚｓ、Ｍｘ、Ｍｙ及びＩ
が、処理しているポリゴンの頂点数分入力され、これら
のデータは、頂点データバッファ１３に一時的に格納さ
れ、先ず、Ｚｓデータが読み出されて、Ｚ値変換部１２
に入力され、処理ポリゴンの最大Ｚ値が求められる。Ｚ
値変換部１２では、Ｚ値デーダが、最大Ｚ値に基づい
て、所定の有効ビット数分のデータに変換され変換デー
タＺｓ′が、データ変換部１４に入力される。この場
合、Ｚ値変換部１２の変換動作の有効ビット数は、所望
値が選択設定可能になつている。
透視変換されたＸｓ、Ｙｓ、Ｚｓ、Ｍｘ、Ｍｙ及びＩ
が、処理しているポリゴンの頂点数分入力され、これら
のデータは、頂点データバッファ１３に一時的に格納さ
れ、先ず、Ｚｓデータが読み出されて、Ｚ値変換部１２
に入力され、処理ポリゴンの最大Ｚ値が求められる。Ｚ
値変換部１２では、Ｚ値デーダが、最大Ｚ値に基づい
て、所定の有効ビット数分のデータに変換され変換デー
タＺｓ′が、データ変換部１４に入力される。この場
合、Ｚ値変換部１２の変換動作の有効ビット数は、所望
値が選択設定可能になつている。
【００２６】例えば、四角形ポリゴンを処理していると
して、図６（ａ）に示すように、小数点以下２４ビット
のＺｓデータが入力されたとすると、最大Ｚ値はＺｓ１
であり、最大Ｚ値で初めてデータ“１”が出現するのは
２０ビット目である。そこで、出力される変換データＺ
ｓ′は、この場合有効ビット数が１０ビットに選択設定
されているものとすると、同図（ｂ）に示すＺｓ０′、
Ｚｓ１′、Ｚｓ２′、Ｚｓ３′のようになる。
して、図６（ａ）に示すように、小数点以下２４ビット
のＺｓデータが入力されたとすると、最大Ｚ値はＺｓ１
であり、最大Ｚ値で初めてデータ“１”が出現するのは
２０ビット目である。そこで、出力される変換データＺ
ｓ′は、この場合有効ビット数が１０ビットに選択設定
されているものとすると、同図（ｂ）に示すＺｓ０′、
Ｚｓ１′、Ｚｓ２′、Ｚｓ３′のようになる。
【００２７】データ変換部１４では、Ｚ値変換部１２か
らの変換データＺｓ′と頂点データバッファ１３から読
み出され入力されるテクスチャマップデータＭｘ、Ｍｙ
とから、（５）式及び（６）式の演算が行われる。
らの変換データＺｓ′と頂点データバッファ１３から読
み出され入力されるテクスチャマップデータＭｘ、Ｍｙ
とから、（５）式及び（６）式の演算が行われる。
【００２８】 Ｍｘｓ′＝Ｍｘ×Ｚｓ′ （５） Ｍｙｓ′＝Ｍｙ×Ｚｓ′ （６）
【００２９】そして、データ変換部１４からは、変換さ
れたテクスチャマップデータＭｘｓ′、Ｍｙｓ′と変換
データＺｓ′が出力される。また、頂点データバッファ
１３からは、透視変換されたＸｓ、Ｙｓ、Ｚｓ、Ｉが出
力される。
れたテクスチャマップデータＭｘｓ′、Ｍｙｓ′と変換
データＺｓ′が出力される。また、頂点データバッファ
１３からは、透視変換されたＸｓ、Ｙｓ、Ｚｓ、Ｉが出
力される。
【００３０】テクスチャデータ変換部２には、エッジ展
開回路３が接続され、テクスチャデータ変換部２から
は、変換されたテクスチャマップデータＭｘｓ′、Ｍｙ
ｓ′、変換データＺｓ′、透視変換されたＸｓ、Ｙｓ、
Ｚｓ、Ｉが、エッジ展開回路３に入力される。
開回路３が接続され、テクスチャデータ変換部２から
は、変換されたテクスチャマップデータＭｘｓ′、Ｍｙ
ｓ′、変換データＺｓ′、透視変換されたＸｓ、Ｙｓ、
Ｚｓ、Ｉが、エッジ展開回路３に入力される。
【００３１】エッジ展開回路３は、図３に示すように、
レジスタファイル２３に初期演算を行う初期演算部２５
が接続され、初期演算部２５には、ポリゴンの右辺の補
間を行う補間回路２６、ポリゴンの左辺の補間を行う補
間回路２７、及びＤＤＡ転送の制御をするＤＤＡコント
ロール２８が接続された構成となっている。このエッジ
展開回路３には、ピクセル展開を行うピクセル展開回路
４が接続されている。
レジスタファイル２３に初期演算を行う初期演算部２５
が接続され、初期演算部２５には、ポリゴンの右辺の補
間を行う補間回路２６、ポリゴンの左辺の補間を行う補
間回路２７、及びＤＤＡ転送の制御をするＤＤＡコント
ロール２８が接続された構成となっている。このエッジ
展開回路３には、ピクセル展開を行うピクセル展開回路
４が接続されている。
【００３２】テクスチャデータ変換部２からのスクリー
ン座標値のＸｓ、Ｙｓ、Ｚｓ、テクスチャデータ変換部
２で変換されたテクスチャマップデータＭｘｓ′、Ｍｙ
ｓ′と輝度値Ｉが、エッジ展開回路３のレジスタファイ
ル２３にＤＭＡ転送される。この時、ポリゴンに対する
各フラグ、例えばフラットシェーディング或いはグラー
シェーディングなどのフラグも転送される。そして、レ
ジストファイル２３から初期演算器２５にデータが入力
され、初期演算器２５ではシフト処理などの初期演算が
行われる。
ン座標値のＸｓ、Ｙｓ、Ｚｓ、テクスチャデータ変換部
２で変換されたテクスチャマップデータＭｘｓ′、Ｍｙ
ｓ′と輝度値Ｉが、エッジ展開回路３のレジスタファイ
ル２３にＤＭＡ転送される。この時、ポリゴンに対する
各フラグ、例えばフラットシェーディング或いはグラー
シェーディングなどのフラグも転送される。そして、レ
ジストファイル２３から初期演算器２５にデータが入力
され、初期演算器２５ではシフト処理などの初期演算が
行われる。
【００３３】このエッジ展開回路３では、ポリゴンデー
タを、図５に示すように、左辺と右辺のエッジに展開す
る。本実施例では、四角形の場合で説明するが、図５に
示すように、左辺と右辺とに分割されたそれぞれのデー
タを、右辺は補間回路２６で、左辺は補間回路２７でデ
ジタル微分解析（ＤＤＡ）により補間処理し、補間して
得られたそれぞれのデータはピクセル展開回路４に転送
される。また、ＤＤＡコントロール部２８からはスキャ
ンライン、即ちＹデータとフラグが出力される。
タを、図５に示すように、左辺と右辺のエッジに展開す
る。本実施例では、四角形の場合で説明するが、図５に
示すように、左辺と右辺とに分割されたそれぞれのデー
タを、右辺は補間回路２６で、左辺は補間回路２７でデ
ジタル微分解析（ＤＤＡ）により補間処理し、補間して
得られたそれぞれのデータはピクセル展開回路４に転送
される。また、ＤＤＡコントロール部２８からはスキャ
ンライン、即ちＹデータとフラグが出力される。
【００３４】ピクセル展開回路４は、図４に示すよう
に、初期演算部３１に補間処理を行う補完回路３２が接
続され、補間回路３２に除算回路３３が接続され、除算
回路３３にテクスチャマップメモリ制御回路３４が接続
された構成になっている。このピクセル展開回路４で
は、ピクセル単位に（７）式及び（８）式の演算を行
い、テクスチャマッピングメモリ４のアドレスを出力し
ている。
に、初期演算部３１に補間処理を行う補完回路３２が接
続され、補間回路３２に除算回路３３が接続され、除算
回路３３にテクスチャマップメモリ制御回路３４が接続
された構成になっている。このピクセル展開回路４で
は、ピクセル単位に（７）式及び（８）式の演算を行
い、テクスチャマッピングメモリ４のアドレスを出力し
ている。
【００３５】 Ｍｘ＝Ｍｘｓ′／Ｚｓ′ （７） Ｍｙ＝Ｍｙｓ′／Ｚｓ′ （８）
【００３６】この場合、入力データがＭｘｓ、Ｍｙｓ、
Ｚｓよりもビット数の少ないＭｘｓ′、Ｍｙｓ′、Ｚ
ｓ′なので、除算器のビット数が少なくてよい。
Ｚｓよりもビット数の少ないＭｘｓ′、Ｍｙｓ′、Ｚ
ｓ′なので、除算器のビット数が少なくてよい。
【００３７】補間回路２６、２７から出力される点デー
タを入力とし、これらの点データの２点により決まるス
キャンラインに平行な直線を補間してピクセル展開し、
この展開されたデータをアドレスとして、ピクセル展開
回路４に接続されているテクスチャマッピングメモリ５
をアクセスする。テクスチャマッピングメモリ５は、ピ
クセル展開回路４から出力されるデータが示すアドレス
値のテクスチャデータを出力し、ピクセル展開回路４に
接続されたカラー演算回路６に出力する。
タを入力とし、これらの点データの２点により決まるス
キャンラインに平行な直線を補間してピクセル展開し、
この展開されたデータをアドレスとして、ピクセル展開
回路４に接続されているテクスチャマッピングメモリ５
をアクセスする。テクスチャマッピングメモリ５は、ピ
クセル展開回路４から出力されるデータが示すアドレス
値のテクスチャデータを出力し、ピクセル展開回路４に
接続されたカラー演算回路６に出力する。
【００３８】カラー演算回路６では、ピクセル展開回路
４から読み出されたＬＵＴＡＤから、カラー演算回路６
に接続されたルックアップテーブル７をアクセスし、そ
のピクセルの色情報（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を取り出してカラー
演算を行う。
４から読み出されたＬＵＴＡＤから、カラー演算回路６
に接続されたルックアップテーブル７をアクセスし、そ
のピクセルの色情報（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を取り出してカラー
演算を行う。
【００３９】カラー演算回路６には、メモリ制御回路８
が接続され、メモリ制御回路８にはＺバッファメモリ
９、ＣＲＴコントローラ１０及びフレームメモリ１１が
接続されている。
が接続され、メモリ制御回路８にはＺバッファメモリ
９、ＣＲＴコントローラ１０及びフレームメモリ１１が
接続されている。
【００４０】このメモリ制御回路８では、前述した方法
で演算されピクセル展開されたＺｓが格納されるフレー
ムメモリ１１と、フレームメモリ１１と同一のフォーマ
ットのＺバッファメモリ９との制御を行う。
で演算されピクセル展開されたＺｓが格納されるフレー
ムメモリ１１と、フレームメモリ１１と同一のフォーマ
ットのＺバッファメモリ９との制御を行う。
【００４１】メモリ制御回路８では、先ず、Ｚバッファ
メモリ９のピクセルのデータを読出し、演算したピクセ
ルの値Ｚｓ値を比較し、Ｚｓ値の方が大きければ、即ち
演算されたピクセルが手前にあれば、フレームメモリ１
１とＺバッファメモリ９にそれぞれのデータを書込み、
逆に小さければ何も書込まない。
メモリ９のピクセルのデータを読出し、演算したピクセ
ルの値Ｚｓ値を比較し、Ｚｓ値の方が大きければ、即ち
演算されたピクセルが手前にあれば、フレームメモリ１
１とＺバッファメモリ９にそれぞれのデータを書込み、
逆に小さければ何も書込まない。
【００４２】また、ＣＲＴコントローラ１０の制御信号
により、一つ前のフレームのＲ、Ｇ、Ｂデータが読み出
される。このＣＲＴコントローラ１０は、フレームメモ
リ１１のＲ、Ｇ、Ｂデータを読み出し、読み出したフレ
ームメモリ１１のＲ、Ｇ、ＢデータをＤＡコンバータ、
ＲＧＢエンコーダを経てコンポジットビデオ信号として
ＣＲＴに出力する。
により、一つ前のフレームのＲ、Ｇ、Ｂデータが読み出
される。このＣＲＴコントローラ１０は、フレームメモ
リ１１のＲ、Ｇ、Ｂデータを読み出し、読み出したフレ
ームメモリ１１のＲ、Ｇ、ＢデータをＤＡコンバータ、
ＲＧＢエンコーダを経てコンポジットビデオ信号として
ＣＲＴに出力する。
【００４３】このようにして、本実施例によると、Ｚバ
ッファ法に基づくテクチャマッピングに際して、テクス
チャデータ変換部２によつて、処理ポリゴン頂点の奥行
情報Ｚｓの最大変換値を基準にして、他の全ての頂点の
奥行情報の変換値が、所定の有効ビット数の変換値Ｚ
ｓ′に変換され、ピクセル展開回路４によつて、該変換
値Ｚｓ′と該変換値Ｚｓ′で透視変換されたテクスチャ
マップデータとがピクセル展開され、ピクセル展開され
るテクスチャマップデータが、ピクセル展開される変換
値Ｚｓ′で除算される。このために、Ｚｓ′というデー
タが新たに付加され、エッジ展開回路３やピクセル展開
回路４内にＤＤＡ回路が追加されるが、ビット数の少な
いＭｘｓ′、Ｍｙｓ′が使用されるので、ＤＤＡが追加
されても、回路規模の拡大はなく、テクスチャデータ変
換部２のＺ値変換部１２はシフトレジスタの簡単な回路
で構成でき、データ変換部１４の乗算器及びピクセル展
開回路４内の除算器のビット数が減少した分だけ回路規
模を縮小することが可能になる。
ッファ法に基づくテクチャマッピングに際して、テクス
チャデータ変換部２によつて、処理ポリゴン頂点の奥行
情報Ｚｓの最大変換値を基準にして、他の全ての頂点の
奥行情報の変換値が、所定の有効ビット数の変換値Ｚ
ｓ′に変換され、ピクセル展開回路４によつて、該変換
値Ｚｓ′と該変換値Ｚｓ′で透視変換されたテクスチャ
マップデータとがピクセル展開され、ピクセル展開され
るテクスチャマップデータが、ピクセル展開される変換
値Ｚｓ′で除算される。このために、Ｚｓ′というデー
タが新たに付加され、エッジ展開回路３やピクセル展開
回路４内にＤＤＡ回路が追加されるが、ビット数の少な
いＭｘｓ′、Ｍｙｓ′が使用されるので、ＤＤＡが追加
されても、回路規模の拡大はなく、テクスチャデータ変
換部２のＺ値変換部１２はシフトレジスタの簡単な回路
で構成でき、データ変換部１４の乗算器及びピクセル展
開回路４内の除算器のビット数が減少した分だけ回路規
模を縮小することが可能になる。
【００４４】［第２の実施例］本発明の第２の実施例
を、図７を参照して説明する。図７は本発明の第２の実
施例のピクセル展開回路の構成を示すブロック図であ
る。
を、図７を参照して説明する。図７は本発明の第２の実
施例のピクセル展開回路の構成を示すブロック図であ
る。
【００４５】本実施例は、図７に示すように、ピクセル
展開回路４の構成が、図４に示した第１の実施例とは異
なり、図４の除算器３３に代えて、補間回路３２のＺ
ｓ′の出力端子に接続された逆数テーブル４０と、逆数
テーブル４０と、補間回路３２のＭｘｓ′の出力端子及
びＭｙｓ′の出力端子とに接続される乗算器４１とを使
用した構成になっている。
展開回路４の構成が、図４に示した第１の実施例とは異
なり、図４の除算器３３に代えて、補間回路３２のＺ
ｓ′の出力端子に接続された逆数テーブル４０と、逆数
テーブル４０と、補間回路３２のＭｘｓ′の出力端子及
びＭｙｓ′の出力端子とに接続される乗算器４１とを使
用した構成になっている。
【００４６】本実施例のその他の部分の構成は、すでに
説明した第１の実施例と同一なので重複する説明は行わ
ない。
説明した第１の実施例と同一なので重複する説明は行わ
ない。
【００４７】本実施例では、（７）式及び（８）式の演
算が、Ｚｓ′の逆算テーブル４０と乗算器４１とで行わ
れる。本実施例のその他の動作は、すでに説明した第１
の実施例と同一なので、重複する説明は行わない。
算が、Ｚｓ′の逆算テーブル４０と乗算器４１とで行わ
れる。本実施例のその他の動作は、すでに説明した第１
の実施例と同一なので、重複する説明は行わない。
【００４８】本実施例によると、第１の実施例で得られ
る効果に加えて、除算器に代えて逆数テーブル４０と乗
算器４１が使用されるので、第１の実施例よりも回路規
模を縮小することが可能になる。
る効果に加えて、除算器に代えて逆数テーブル４０と乗
算器４１が使用されるので、第１の実施例よりも回路規
模を縮小することが可能になる。
【００４９】
【発明の効果】請求項１記載の発明によると、変換手段
によって、透視変換された奥行情報Ｚｓに基づき、透視
変換された処理ポリゴン頂点の奥行情報の最大値が求め
られ、該最大値を基準にして、他の全ての頂点の奥行情
報の変換値が、所定の有効ビット数の変換値Ｚｓ′に変
換され、該変換値Ｚｓ′と該変換値Ｚｓ′で透視変換さ
れたテクスチャマップデータとがピクセル展開され、ピ
クセル展開されるテクスチャマップデータが、ピクセル
展開される変換値Ｚｓ′で除算されるので、内部演算器
のビット数を削減して回路規模を縮小し、装置の小型化
と製造コストの低減を実現したＺバッファ法を用い三次
元画像のテクスチャマッピング処理を行う画像処理装置
が提供可能になる。
によって、透視変換された奥行情報Ｚｓに基づき、透視
変換された処理ポリゴン頂点の奥行情報の最大値が求め
られ、該最大値を基準にして、他の全ての頂点の奥行情
報の変換値が、所定の有効ビット数の変換値Ｚｓ′に変
換され、該変換値Ｚｓ′と該変換値Ｚｓ′で透視変換さ
れたテクスチャマップデータとがピクセル展開され、ピ
クセル展開されるテクスチャマップデータが、ピクセル
展開される変換値Ｚｓ′で除算されるので、内部演算器
のビット数を削減して回路規模を縮小し、装置の小型化
と製造コストの低減を実現したＺバッファ法を用い三次
元画像のテクスチャマッピング処理を行う画像処理装置
が提供可能になる。
【００５０】請求項２記載の発明によると、変換値Ｚ
ｓ′の逆数テーブルと乗算器とで演算手段が構成されて
いるので、請求項１記載の発明で得られる効果に対し
て、さらに回路規模の縮小と、製造コストの低減が可能
になる。
ｓ′の逆数テーブルと乗算器とで演算手段が構成されて
いるので、請求項１記載の発明で得られる効果に対し
て、さらに回路規模の縮小と、製造コストの低減が可能
になる。
【００５１】請求項３記載の発明によると、請求項１記
載の発明で得られる効果に加えて、変更手段によって、
変換手段の有効ビット数が変更されるので、目的に応じ
た処理精度で、三次元画像のテクスチャマッピング処理
を行うことが可能になる。
載の発明で得られる効果に加えて、変更手段によって、
変換手段の有効ビット数が変更されるので、目的に応じ
た処理精度で、三次元画像のテクスチャマッピング処理
を行うことが可能になる。
【図１】本発明の第１の実施例の全体構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】図１のテクスチャデータ変換部の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】図１のエッジ展開回路の構成を示すブロック図
である。
である。
【図４】図１のピクセル展開回路の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図５】同実施例のポリゴンデータの説明図である。
【図６】同実施例の奥行情報変換の説明図である。
【図７】本発明の第２の実施例のピクセル展開回路の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
１ マイクロプロセッサ部 ２ テクスチャデータ変換部 ３ エッジ展開回路 ４ ピクセル展開回路 ６ カラー演算回路 ８ メモリ制御回路 ９ Ｚバッファメモリ １１ フレームメモリ １２ Ｚ値変換部 １３ 頂点データバッファ １４ データ変換部 ３２ 補間回路 ３３ 除算器 ４０ 逆数テーブル ４１ 乗算器
Claims (3)
- 【請求項１】 隠面処理にＺバッファ法を用いて三次元
画像のテクスチャマッピング処理を行う画像処理装置に
おいて、 透視変換した奥行情報Ｚｓに基づいて、透視変換された
処理ポリゴン頂点の奥行情報の最大値を求め、該最大値
を基準にして、他の全ての頂点の奥行情報の変換値を所
定の有効ビット数の変換値Ｚｓ′に変換する変換手段
と、 該変換値Ｚｓ′と該変換値Ｚｓ′で透視変換したテクス
チャマップデータとをピクセル展開するピクセル展開手
段と、 ピクセル展開されるテクスチャマップデータを、ピクセ
ル展開される変換値Ｚｓ′で除算する演算手段とを有す
ることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】 前記演算手段が、変換値Ｚｓ′の逆数テ
ーブルと乗算器とで構成されていることを特徴とする請
求項１記載の画像処理装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の画像処理装置に対して、
前記変換手段の前記有効ビット数を変更する変更手段が
設けられていることを特徴とする画像処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17680695A JP3311905B2 (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 画像処理装置 |
| US08/607,277 US5771046A (en) | 1994-06-20 | 1996-02-21 | Image processing system and method including perspective transformation of three-dimensional objects utilizing clipping plane positions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17680695A JP3311905B2 (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH096987A true JPH096987A (ja) | 1997-01-10 |
| JP3311905B2 JP3311905B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=16020172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17680695A Expired - Fee Related JP3311905B2 (ja) | 1994-06-20 | 1995-06-20 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3311905B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509780A (ja) * | 1999-09-16 | 2003-03-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 透光性３ｄグラフィックをレンダリングする方法及び装置 |
-
1995
- 1995-06-20 JP JP17680695A patent/JP3311905B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509780A (ja) * | 1999-09-16 | 2003-03-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 透光性３ｄグラフィックをレンダリングする方法及び装置 |
| JP2012014714A (ja) * | 1999-09-16 | 2012-01-19 | Qualcomm Inc | 透光性３ｄグラフィックをレンダリングする方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3311905B2 (ja) | 2002-08-05 |
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