JPH10275248A - グラフィカル画像生成分析方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アプリケーションプログラムの画像生成をデ
バッグ、チューニングまたは最適化するグラフィックス
ルーチンのライブラリの使用法を分析するための、改善
された方法を提供すること。 【解決手段】 命令シーケンスによって表現されるプリ
ミティブを、これらのプリミティブが表現されるグラフ
ィカル状態と共に識別するステップを含み、さらに、命
令シーケンスの特徴を表す信号、具体的にはその命令シ
ーケンスがプリミティブを表現する合成のグラフィカル
状態を示し、それらの状態でどのプリミティブが表現さ
れるかを示す信号を生成するステップを含む。

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グラフ
ィックスに係り、とりわけグラフィカル画像の生成を分
析する方法に関する。本発明は、例えば３次元グラフィ
ックスソフトウェアのチューニングおよび最適化を容易
にするために適用される。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータは、グラフィカル画像を生
成するために長い間使用されてきた。初期のコンピュー
タシステムは２次元のみの画像しか生成することができ
なかったが、自動製図や地図作製などではすぐに受け入
れられた。１９７０年代中頃までに、３次元グラフィッ
クスシステムが市販されるようになった。このシステム
は非常に高価になる傾向があり、専用のハードウェアお
よびカスタムソフトウェアを必要とした。

【０００３】何年もたち、標準化されたグラフィカルプ
ログラミングインタフェースおよびライブラリは市場で
容易に手に入れることができるようになった。現在で
は、「ＯｐｅｎＧＬ」仕様に従うものなどの業界標準グ
ラフィックスライブラリに備えられたサブルーチン（ま
たは関数）を呼び出すことにより、アプリケーションプ
ログラムは書込み３次元画像を生成することができる。
比較的容易にグラフィックスを生成できることにより、
例えばビジネス、技術および科学シミュレーション、ユ
ーザインタフェースや、アニメーションなどのグラフィ
ックスアプリケーションが増加した。

【０００４】グラフィカル画像、特に３次元画像のコン
ピュータによる生成は、集中的にコンピュータを使用す
るタスクである。物体の縁部のみを描写するワイヤフレ
ーム画像の場合でも、例えば物体の遠近図を与え、見る
人の視点からそれを表示するためには多数の数学的計算
が必要とされる。物体を立体として描写する場合、すな
わち（それらの縁部のみでなく）それらの表面を表現す
る場合には、計算の数は劇的に増加する。これらの例で
は、システムは、物体およびその表面の隠れた表面、
色、陰影、質感、照度、およびその他の属性を考慮に入
れなければならない。

【０００５】３次元立体を描写する一般的な技術は、直
線、三角形、四角形やその他の多角形など、「プリミテ
ィブ」な幾何形状から複雑な表面を構成することによる
ものである。例えば机の画像は、並んで配置され、個別
に質感を出して実際の机に対応する表面を表す数千の小
さな線分および三角形の内、数十または数百を描写する
ことにより表現することができる。

【０００６】通常の光景に必要とされるプリミティブの
数が非常に多いため、この表現処理のデバッグまたはそ
の他の分析が非常に困難になる可能性がある。ある光景
を表現するのに時間が長くかかりすぎる場合、プログラ
マは基礎となるアプリケーションプログラムがグラフィ
ックスライブラリに対して行った全ての呼出しをトラッ
クすることを試みることができる。あいにく、光景描写
中に行われたグラフィックス呼出しの数はプリミティブ
自体の数の数倍になる可能性がある。このような多くの
呼出しを意味深長にトラックすることは、必要になる場
合もあるが、実質的に不可能となることがある。

【０００７】従来技術では、この点に関連していくつか
の補助手段を提供している。従来のいくつかのグラフィ
ックスパッケージでは、表現されるプリミティブのタイ
プによってグラフィックスの使用法をカタログすること
ができる。このような分析により、例えば、机を描写す
るグラフィックスプログラムが３万本の線分プリミティ
ブおよび２万５千の三角形プリミティブを表現すること
が分かる。これで十分な場合もあるが、このような分析
は、プログラマがグラフィックスプログラムを質的およ
び量的に分析することを可能にするのに適当ではない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、コン
ピュータグラフィックスアプリケーションの品質および
性能の改善を容易にすることである。さらに具体的な目
的は、このようなアプリケーションプログラムの画像生
成の特徴を決定する方法を提供することである。

【０００９】本発明の関連する目的は、画像の生成をデ
バッグ、チューニングまたは最適化するグラフィックス
ルーチンのライブラリの使用法を分析するための、改善
された方法を提供することである。

【００１０】さらに別の目的は、実行中のコンピュータ
プログラム、およびソースコードフォーマットのコンピ
ュータプログラムの分析に使用する上記のような方法を
提供することである。

【００１１】本発明のさらに別の目的は、３次元画像を
生成するコンピュータプログラムの分析に使用する上記
のような方法を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述の目的は、表現され
る状態に従いプリミティブをカタログすることによって
グラフィカル画像の生成を分析する方法を提供する本発
明によって達成される。

【００１３】具体的に言うと、本発明は一実施形態で、
複数のプリミティブを含むグラフィカル画像を生成する
タイプのコンピュータ命令シーケンス、例えばコンピュ
ータプログラムの特徴を決定する方法を提供する。この
方法は、命令シーケンスによって表現されるプリミティ
ブを、それらのプリミティブが表現されるグラフィカル
状態と共に識別するステップを含む。これに関して、グ
ラフィカル状態とは、プリミティブが表現されるサブス
テート（substates）の集合を指す。いくつかの例で
は、サブステートの照度、陰影、質感などの組み合わせ
を含む。

【００１４】この方法はさらに、命令シーケンスの特徴
を表す信号、具体的にはその命令シーケンスがプリミテ
ィブを表現する合成のグラフィカル状態を示し、それら
の状態でどのプリミティブが表現されるかを示す信号を
生成するステップを含む。この信号は、デジタルデータ
プロセッサの、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）やディスクドライブなどの記憶手段に含まれたレコ
ードまたはデータ構造に記憶することができる。これを
使用して、例えばモニタまたはプリンタ上に表示を生成
することもできる。

【００１５】関連する形態で、本発明は、画像生成中に
切り換わる状態の量を定める方法を提供する。本発明の
この形態は、プリミティブが表現される各状態につい
て、異なる状態でプリミティブを表現した後の状態で、
プリミティブが表現される回数をカウントするステップ
をさらに含む上述の方法を提供する。各カウントは、そ
のそれぞれの状態と共に前述の信号中に示すことができ
る。

【００１６】さらに別の形態で、本発明は、グラフィカ
ル状態を設定する冗長の量を定めるステップを含む方法
を提供する。本発明のこの形態は、現在の状態で既に規
定されたサブステートを設定する試みがなされた回数
を、各グラフィカル状態に対してカウントするステップ
をさらに含む上述の方法を提供する。本発明のこの形態
でも、それらの「冗長」カウントを前述の信号中に含む
ようになっている。

【００１７】別の形態で、本発明は、（ｉ）グラフィカ
ルプリミティブを表現するプリミティブ描写命令、およ
び（ｉｉ）合成のグラフィカル状態を規定するサブステ
ートを設定する状態設定命令を実行することによってグ
ラフィカル画像を生成するタイプのコンピュータ命令シ
ーケンスを分析する方法を提供する。この方法は、状態
設定命令に応答して現在の合成のグラフィカル状態、す
なわち現在の全てのサブステートセットによって規定さ
れる合成状態を識別するステップを含む。これはさら
に、プリミティブ描写命令に応答して、現在の合成のグ
ラフィカル状態およびそのプリミティブ描写命令によっ
て表現されるプリミティブを識別する、例えばデータ構
造などの記憶レコードを生成するステップを含む。プリ
ミティブが既に現在の状態と同様の合成状態で表現され
ている場合には、その状態に関連するレコードにアクセ
スし、現在のプリミティブ描写命令によって表現されて
いるプリミティブの識別を含むように更新する。この方
法によって生成される信号は、プリミティブをそれらが
表現された状態によって識別する。

【００１８】本発明の別の形態は、例えばオブジェクト
コードなどの実行可能な形態の命令シーケンスをデジタ
ルデータプロセッサ上で実行する上述の方法を提供す
る。プログラムによる、少なくとも選択されたサブルー
チンおよび関数の呼出しは、プリミティブ設定命令およ
び状態設定命令を識別するために（例えば「シェル」ま
たは「スタブ（stub）」手続きによって）インタセプト
（intercept）される。本発明の代替の形態では、これ
らの命令はソースコード形態の命令シーケンスを解析す
るインタプリタ（interpreter）によって識別される。

【００１９】本発明の以上およびその他の形態は、図面
および以下の説明において明らかである。図面を参照す
ることによって、本発明をより完全に理解することがで
きる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明を実施するために
使用するタイプのデジタルデータ処理システム５を示す
図である。デジタルデータ処理システム５は、バックプ
レーンまたはバス１８により相互接続された中央処理装
置（ＣＰＵ）１２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
１４、および入出力コントローラ（Ｉ／Ｏ）１６を含む
デジタルデータプロセッサ１０を含む。キーボード２２
および指示装置２４は、データおよび制御情報を入力す
るために、その他の入力装置（図示せず）とともに入出
力コントローラ１６を介してデジタルデータプロセッサ
１０に結合される。デジタルデータプロセッサ１０は、
情報にアクセスし記憶するために、記憶装置であるディ
スクドライブ２６およびその他の静的記憶装置（図示せ
ず）にも接続される。モニタ２８およびその他の出力装
置（図示せず）もまた、３次元グラフィックスなどの情
報を表示するために入出力コントローラ１６に結合され
る。

【００２１】構成要素１０〜２８を含む図示のデジタル
データ処理システム５は、既知の任意の汎用または専用
コンピュータシステムにすることができる。それらは、
例えば本発明の譲受人が利用できるタイプであり、改善
したグラフィックス生成の分析に関する本発明の技術に
従ってプログラムされ、および／または動作する３次元
グラフィックスが可能なワークステーションであること
が好ましい。

【００２２】図２を参照すると、本発明の一実施形態
で、図示のデジタルデータ処理システム５が、ユーザか
ら受信した命令に例えば入力装置であるキーボード２２
および／または指示装置２４を介して応答し、例えば机
の３次元画像を生成するなどの特定のグラフィックスタ
スクを実行するアプリケーションプログラムを実行する
（３０）様子が示されている。出力装置であるモニタ２
８でのグラフィックスの生成を容易にするために、アプ
リケーションプログラム３０はグラフィックスライブラ
リ３２に含まれる手続きに対する呼出しを生成する。こ
れらの呼出しの内少なくとも選択した呼出しは本発明に
よって分析およびカタログするためにインタセプタ（in
terceptor）３１により識別され、その他の呼出しは分
析されずに直接グラフィックスライブラリ３２に渡され
る。

【００２３】グラフィックスライブラリ３２はデータ構
造を初期化し、表現する物体の状態をトラックし、グラ
フィックスを表示するようハードウェア装置ドライバ３
４にコマンドを発行する。これは、データ構造を維持
し、グラフィックスを表示するコマンド（通常はハード
ウェアとは無関係）を発行する、例えば性質が手続き型
やオブジェクト指向型である手続きおよびデータ構造の
任意のセットである。このライブラリは、ＯｐｅｎＧＬ
アプリケーションプログラムインタフェース（ＡＰＩ）
仕様など、任意の業界標準に従って動作することができ
る。また、任意ベンダー特有の標準または特別の標準に
従って動作することもできる。本発明の一実施形態では
グラフィックスライブラリ３２が存在する（かつこれを
有利に利用する）ものと想定するが、本発明のその他の
実施形態ではこの要素を必要としない。

【００２４】ハードウェア装置ドライバ３４は、これら
のコマンドをハードウェアに特定の命令として解釈およ
び再フォーマットし、これをモニタ２８、プリンタまた
はその他の出力装置に送信して所望のグラフィック画像
を表示する。これは、市販またはその他の方法で入手可
能な、ハードウェア固有コマンドを出力装置に駆動する
任意のソフトウェアドライバである。図示の実施形態で
はハードウェア装置ドライバ３４を含むが、本発明のそ
の他の実施形態ではこれを含まない。

【００２５】アプリケーションプログラム３０は、オブ
ジェクトコードまたはその他のデジタルデータプロセッ
サ１０上で実行される命令を表す。例えばこれは、机な
ど特定の物体の画像を作成および処理するための専用コ
ンピュータプログラムにすることができる。これはま
た、別の例として、計算機援用設計（ＣＡＤ）、または
その他のユーザが発行したコマンドに応答して物体の画
像を生成できる汎用グラフィックスプログラムにするこ
ともできる。

【００２６】図２の実施形態では、インタセプタ３１
は、グラフィックスライブラリ３２へのアプリケーショ
ンプログラム３０によってなされ、またプリミティブの
描写およびそれらの状態設定を行う関数または手続き呼
出し（まとめて「手続き呼出し」とする）を識別する。
ＯｐｅｎＧＬと互換性のあるライブラリとともに使用す
る好ましい実施形態では、プリミティブ描写の呼出しは
関数ｇｌＢｅｇｉｎ、ｇｌＥｎｄ、ｇｌＶｅｒｔｅｘな
どを含み、状態設定呼出しは特に、ｇｌＣｕｌｌＦａｃ
ｅ、ｇｌＤｅｐｔｈＦｕｎｃ、ｇｌＤｉｓａｂｌｅ、ｇ
ｌＥｎａｂｌｅ、ｇｌＦｒｕｓｔｕｍ、ｇｌＬｉｇｈｔ
Ｍｏｄｅｌ、ｇｌＬｉｇｈｔ、ｇｌＬｉｎｅＷｉｄｔ
ｈ、ｇｌＰｏｉｎｔＳｉｚｅ、ｇｌＰｏｌｙｇｏｎＭｏ
ｄｅ、ｇｌＲｅｎｄｅｒＭｏｄｅ、ｇｌＳｈａｄｅＭｏ
ｄｅｌなどの関数を含む。ｇｌＣｏｌｏｒやｇｌＬｏａ
ｄＭａｔｒｉｘなどの属性設定呼出しは、状態設定呼出
しと同様に扱うことができることが理解されるであろ
う。

【００２７】その他の業界標準または企業標準と互換性
のあるライブラリとともに使用する実施形態では、イン
タセプタ３１はプリミティブを描写しそれらの状態を設
定するアナログ呼出しを識別することを当業者は理解す
るであろう。インタセプタ３１はまた、グラフィックス
ライブラリ３２を利用しない、すなわちアプリケーショ
ンプログラム３０が直接ハードウェア装置ドライバ３４
または出力装置を呼び出す実施形態では、アナログ呼出
しまたは命令（すなわちプリミティブを描写する、また
は状態を設定する命令）も識別する。

【００２８】インタセプタ３１は、非侵害的に、すなわ
ちアプリケーションプログラム３０またはグラフィック
スライブラリ３２のソースコードに影響を与えることな
く、ライブラリ呼出し（またはその他の呼出しおよび命
令）を識別することが好ましい。図２の実施形態では、
分析すべき呼出しと同じ名前およびパラメータリストを
有する「シェル」または「スタブ（stub）」手続きとし
てインタセプタ３１を実施することにより、このことが
認識される。シェル手続きは、例えばグラフィックスラ
イブラリ３２にリンクされる前にアプリケーションプロ
グラム３０にリンクされる動的リンクライブラリ（ＤＬ
Ｌ）として実施することができる。もちろん、当技術分
野で一般に既知の任意数のその他の方法でシェル手続き
をアプリケーションプログラム３０にリンクできること
を当業者なら理解するであろう。

【００２９】当業者なら、アプリケーションプログラム
３０からグラフィックスライブラリ３２になされた呼出
しをその他の方法でも識別できることを理解するであろ
う。例えば、図３に示すように、インタプリタ（interp
reter）３１'を使用して、例えばアプリケーションプロ
グラム３０をソースコードフォーマットで表すソースコ
ード３０'のファイルに含まれるソースコード流を解析
する。

【００３０】このようなソースコードファイルは、本発
明と同時に出願され、同時係属であり共通の譲受人に譲
渡され、その教示が参照により本明細書に組み込まれ
る、発明者Ｊｏｈｎ Ｍ．Ｂｒｏｗｎ、Ｄｏｎ Ｗ．Ｄ
ｙｅｒ、Ｇａｕｔａｍ ＭｅｈｒｏｔｒａおよびＣａｒ
ｏｌ Ｌ．Ｌａｎｇによる米国特許出願に開示のタイプ
の方法を使用して生成されるタイプにすることができ
る。この出願の教示によれば、コンピュータプログラム
を実行することによって発行される呼出しに対応するソ
ースコード命令は、ファイルに記憶される。そのソース
コードファイルはファイルの役目を果たし、その呼出し
をインタプリタ３１'によって識別することができる。
別の方法として、そのソースコードファイルをデジタル
データプロセッサ１０上でコンパイルおよび実行し、そ
の呼出しをインタセプタ３１によって識別することもで
きる。

【００３１】当技術分野で一般に使用されるタイプのイ
ンタプリタ３１'は、従来の方法でソースコードを解析
し、その中の状態設定およびプリミティブ描写命令を識
別する。従って、インタセプタ３１はアプリケーション
プログラム３０の実行によって発行された呼出しをイン
タセプトすることを介してそれらの命令を識別するが、
インタプリタ３１'は対応するソースコード３０'を解析
することを介してそれらの命令を識別する。

【００３２】上記に加えて、本発明のさらに別の実施形
態では、各呼出しが行われるごとに識別する出力信号を
生成するプログラミングステートメントを直接アプリケ
ーションプログラム３０またはグラフィックスライブラ
リ３２に組み込むなど、プリミティブ描写命令および状
態設定命令を識別する侵害性の技術を企図する。

【００３３】好ましい実施形態では、アプリケーション
プログラム３０からグラフィックスライブラリ３２に発
行される全ての手続き呼出しは、インタセプタ３１によ
って分析のためにインタセプトされる。代替の実施形態
では、プリミティブの状態または描写に影響を与えない
呼出しはインタセプトおよびトラックされない。これは
例えば、ｇｌＧｅｔＬｉｇｈｔ（ｇｌＧｅｔＸｘｘｘｘ
の形態のその他の呼出しを含む）などの状態検索呼出し
を含むことができる。

【００３４】インタセプタ３１（およびインタプリタ３
１'）によって識別された状態設定呼出しおよびプリミ
ティブ描写呼出しの、識別およびパラメータが分析器３
３に供給され、分析器３３は、アプリケーションプログ
ラム３０（またはソースコード３０'に相当するもの）
を、それが描写するプリミティブとプリミティブが描写
される状態とを共にカタログすることによって特徴付け
る。その特徴を反映する中間および最後の状態レコード
３９またはその他のデータ構造は、デジタルデータプロ
セッサ１０の例えばＲＡＭ１４などの動的または静的メ
モリ、および／またはディスクドライブ２６上に存在す
る可能性があるメモリ３８に含まれる。

【００３５】図４は、分析器３３が動作する方法を示す
図である。この図面を参照すると、この方法はステップ
４２で、アプリケーションプログラム３０からグラフィ
ックスライブラリ３２に対して行われる呼出しのタイプ
を決定する。プリミティブを描写する呼出しはステップ
４４以下で処理される。状態を設定する呼出しはステッ
プ５８以下で処理される。

【００３６】ステップ４４でこの方法は、現在の合成の
グラフィカル状態に対する状態レコード３９が前もって
生成されているかどうかを決定する。生成されている場
合、そのレコードを検索し（ステップ４６）、現在のプ
リミティブがその状態で描写されていることを示すよう
に修正する（ステップ４８）。ステップ５０でこの方法
は、現在の合成状態を最も最近表現された最後のプリミ
ティブを描写した状態と比較する。これら２つの合成状
態が異なる場合、現在のプリミティブが最も最近表現さ
れたプリミティブとは異なる合成状態で描写されている
ことを反映するように現在のレコード中の「切換え」カ
ウンタを増分する（ステップ５０）。

【００３７】現在の状態と同じ状態でプリミティブを表
現することに関する状態レコード３９が前もって生成さ
れていない場合、この方法はステップ５２で現在の合成
状態に関する新しいレコードを作成する（ステップ５
２）。その後この方法は、呼出し中で識別されたプリミ
ティブの識別をそのレコードに記録し（ステップ５
４）、「切換え」カウンタを１に初期化する（ステップ
５６）。

【００３８】ステップ５８でこの方法は、状態設定呼出
し中で要求されたサブステートが最後のプリミティブが
描写された合成状態に含まれるかどうかを決定する（ス
テップ５８）（例えばそのサブステートが現在の合成状
態の一部である場合でも、その呼出しがカル（cullin
g）の設定を要求する）。含まれる場合、この方法はそ
のプリミティブの描写が記録されたレコードを検索し
（ステップ６０）、その「冗長」カウンタを増分し（ス
テップ６２）、現在の状態設定呼出しが冗長であること
を示す。要求されたサブステートが冗長でない場合、こ
の方法は別のプリミティブに備えて合成状態を更新する
（ステップ６４）。

【００３９】図２に示すタイプの「実時間」実施形態で
は、上記に概説した処理ステップに続いて、ステップ６
６でこの方法は、インタセプタ３１中の対応するシェル
手続きの引き起こした呼出しと同じ手続き呼出し（およ
びパラメータ）でグラフィックスライブラリ３２を呼び
出すことができる（ステップ６６）。

【００４０】分析器３３の前述の動作は、アプリケーシ
ョンプログラム３０に含まれるグラフィックス呼出し
（例えば状態設定およびプリミティブ描写命令）によっ
てメモリ３８中の状態レコード３９を作成および更新す
る。以下の表１を参照すれば、よりよく理解することが
できる。

【００４１】

【表１】

【００４２】表１のステップ１を参照すると、アプリケ
ーションプログラム３０はイネーブルサブステート１に
対する呼出しを行う。これは例えば、特定のライティン
グ（lighting）構成、またはプリミティブの表現に対し
てグラフィックスライブラリ３２が許す多くのサブステ
ートの内の任意の１つにすることができる。分析器３３
は、合成状態のデータ構造（図示せず）を０−０−０
（デフォルト初期状態）から１−０−０に更新して呼出
しに応答する。

【００４３】表１のステップ２で、アプリケーションプ
ログラム３０はイネーブルサブステート２に対する呼出
しを発行する。この場合も、これはライティング条件、
またはグラフィックスライブラリ３２が許すその他の任
意の描写状態にすることができる。分析器３３は合成状
態を１−１−０に更新して呼出しに応答する。

【００４４】表１のステップ３で、アプリケーションプ
ログラム３０は描写プリミティブＡ、例えば点、直線、
三角形、多角形、またはグラフィックスライブラリ３２
が表現できるその他の任意のプリミティブに対する呼出
しを発行する。分析器３３は状態１−１−０に対する状
態レコード３９を作成して呼出しに応答する。図示の実
施形態では、このレコードは現在の合成状態および描写
すべきプリミティブを識別する。このレコードはまた、
それぞれに１および０に初期化される「切換え」および
「冗長」の２つのカウンタも含む。カウンタ「切換え」
は、別の状態でプリミティブを表現した後でプリミティ
ブを表現するために、関連する状態（ここでは１−１−
０）が何回使用されたかをトラックする。カウンタ「冗
長」は、状態設定呼出しがその合成状態に既に存在する
状態を何回要求したかをトラックする。

【００４５】表１のステップ４で、アプリケーションプ
ログラム３０はイネーブルサブステート３に対する呼出
しを発行する。グラフィック使用情報収集セクション３
６は合成状態を１−１−１に更新して応答する。

【００４６】表１のステップ５で、アプリケーションプ
ログラム３０は使用不能サブステート１に対する呼出し
を発行する。グラフィック使用情報収集セクション３６
は合成状態を０−１−１に更新して応答する。

【００４７】表１のステップ６で、アプリケーションプ
ログラム３０は描写プリミティブＢに対する呼出しを発
行する。分析器３３は状態０−１−１に対するレコード
を作成して応答する。このレコードはその合成状態およ
び描写すべきプリミティブを識別する。前記の場合と同
様に、２つのカウンタ「切換え」および「冗長」はそれ
ぞれ１および０に初期化される。

【００４８】表１のステップ７〜ステップ９で、アプリ
ケーションプログラム３０はイネーブルサブステート
１、使用不能サブステート３、および描写プリミティブ
Ｂに対する呼出しを発行する。分析器３３は、上記のよ
うに合成状態を１−１−０に設定して応答する。その後
対応するレコードをメモリ３８から獲得し、そのレコー
ドをプリミティブＢの描写を反映するように更新し、そ
れをメモリ３８に戻す。そのレコードへのアクセスおよ
びその更新を、例として図２の分析器３３およびメモリ
３８を接続する矢印で図示する。重要なことは、そのレ
コードのエントリを識別するプリミティブが、プリミテ
ィブＡおよびＢを表現するためにこの状態が使用されて
いることを反映することである。

【００４９】表１のステップ１０〜ステップ１２で、ア
プリケーションプログラム３０はイネーブルサブステー
ト３、使用不能サブステート３、および描写プリミティ
ブＡに対する呼出しを発行する。分析器３３は上記の表
１に示すように応答する。重要なことは、１−１−０レ
コードの「切換え」カウンタが、描写プリミティブＡに
対する呼出しを受信したときに増分されないことであ
る。これは、描写すべき最後のプリミティブ（プリミテ
ィブＢ）が現在のプリミティブ（Ａ）と同じ状態（１−
１−０）で表現されたためである。本発明の代替の実施
形態では、分析器３３はレコードの追加フィールドでの
サブステート３の余分なイネーブル化および使用不能化
をトラックする。

【００５０】表１のステップ１３〜ステップ１５で、ア
プリケーションプログラム３０は使用不能サブステート
１、イネーブルサブステート３、および描写プリミティ
ブＡに対する呼出しを発行する。分析器３３は上記の表
１に示すように応答する。

【００５１】表１のステップ１６で、アプリケーション
プログラム３０は描写プリミティブＣに対する呼出しを
発行する。このプリミティブは最後のプリミティブと同
じ状態で描写されるので、対応する状態レコードは現在
のプリミティブの識別を含むことによってのみ更新され
る。

【００５２】表１のステップ１７で、アプリケーション
プログラム３０はイネーブルサブステート３に対する呼
出しを発行する。このサブステートは既に合成状態で規
定されているので、分析器３３は、冗長状態設定呼出し
が発行されたことを反映するように対応する状態レコー
ドを更新する。

【００５３】分析器３３の動作の結果、メモリ３８はア
プリケーションプログラム３０を特徴付ける状態レコー
ド３９を含む。具体的に言うと、これらの状態レコード
３９は、アプリケーションプログラム３０によって描写
されたプリミティブをそれらのプリミティブが描写され
た状態と共にカタログする。以前は当技術分野で知られ
ていなかったこの特徴付けにより、アプリケーションプ
ログラム３０の動作とこれのグラフィックスライブラリ
３２との相互作用に対するはるかに大きな洞察を、グラ
フィックスのプログラマに与えることができる。したが
って、これによりプログラマは、例えばデバッグ、チュ
ーニング、および／または最適化に関するプログラムの
動作をより容易に理解することができる。

【００５４】分析器３３によって生成され、メモリ３８
に含まれる特徴付けを反映する信号は、例えばバイナリ
データ構造（例えばレコード）やテキストなどの従来の
任意の形態で出力することができる。好ましい実施形態
では、出力セクション４０がモニタ２８、プロッタ、ま
たはプリンタなどの出力装置にこれらの信号を駆動して
オペレータに表示する。このような１つの表示は、描写
された状態でカタログされたプログラムによって描写さ
れるプリミティブを識別する、文字によるレポートにす
ることができる。

【００５５】上記の表１に基づく、このようなレポート
の例を以下の表２に示す。これは上述の、各状態で描写
されるプリミティブの数およびそれらのタイプ、ならび
に「切換え」および「冗長」呼出しの数を示す。

【００５６】

【表２】

【００５７】表２に示した例および上記のレポートは相
当に簡略化したものであることを、当業者なら理解する
であろう。従来の３Ｄグラフィックスのアプリケーショ
ンプログラム３０およびグラフィックスライブラリ３２
の場合は、数千乃至数百万のプリミティブをそれぞれに
記録する百を越える状態レコードが生成される可能性が
ある。好ましい実施形態では、本発明により、オペレー
タはトラックするサブステートを選択することができ
る。例えばプログラマは、照度に関係する状態の変化の
みをトラックしようとする可能性がある。これによりグ
ラフィックスの使用法のより集中した分析が容易になる
ことが当業者には理解されるであろう。

【００５８】本発明が、メモリ３８中の分析器３３によ
って作成および維持される状態レコード３９内に、より
多くの情報を含むことを企図するものであることも当業
者なら理解するであろう。好ましい実施形態では、例え
ば各レコードは、各プリミティブの表現中に描写された
直線および／または小面の数についての情報を追加的に
含む。この情報もまた出力セクション４０から出力され
ることが好ましい。これらのレコードおよびレポートも
また、プリミティブが表現される詳細な属性（例えば
色、法線、材質など）に関する情報を記憶および提供す
ることができる。

【００５９】出力セクション４０が、上記に示したフォ
ーマット以外のレポートを適当な出力装置に駆動できる
ことを、当業者ならさらに理解するであろう。これは、
図表、グラフ、アニメーションなどを含む。

【００６０】本発明による方法は、状態によって使用法
をカタログおよびレポートせず、描写されるプリミティ
ブの数と、おそらくはこれらを構成する直線および小面
の数とをトラックするだけの従来技術のシステムとは大
幅に異なる。本発明によるシステムおよび方法を使用す
ることにより、プログラムの動作およびそれのライブラ
リとの相互作用に対するはるかに大きな洞察が、グラフ
ィックスのプログラマに与えられる。したがって、プロ
グラマは、例えばデバッグ、チューニングおよび／また
は最適化に関するプログラムの動作をより容易に理解す
ることができる。

【００６１】上述したのは、コンピュータグラフィック
ス、具体的に言うと上記に述べた物体と一致するグラフ
ィカル画像の生成を分析するための改善した方法に関す
るものである。図面に示し上記に説明した実施形態は単
に例として与えたものであること、および修正形態がそ
の中に組み込まれるその他の実施形態が本発明の範囲内
にあることは理解されるであろう。したがって例えば、
３次元画像と同様に、２次元画像およびアニメーション
画像の分析にも本発明を適用できることが理解されるで
あろう。さらに別の例として、状態（照度、陰影、質感
など）に加えて属性（色や変換行列など）をトラックす
るために、本発明を利用可能であることが理解されるで
あろう。さらに別の例として、手続き指向プログラムと
同様にオブジェクト指向プログラムにも本発明を適用で
きることが理解されるであろう。また、本発明は、グラ
フィックスの手続きおよびライブラリと同様に、非グラ
フィックの手続きおよびライブラリに対して行われた呼
出しの解釈にも適用することができる。

【００６２】以下に本発明の実施の形態を要約する。 １． それぞれが合成のグラフィカル状態で表現される
複数のプリミティブからグラフィカル画像を生成するコ
ンピュータの命令シーケンス（３０）の特徴を決定する
グラフィカル画像生成分析方法であって、 Ａ．前記命令シーケンスによって表現される少なくとも
１つのプリミティブを識別するステップ（４４）と、 Ｂ．該プリミティブが表現される合成グラフィカル状態
を識別するステップ（５８）と、 Ｃ．段階Ｂで識別した少なくとも１つの前記合成グラフ
ィカル状態を示し、該合成グラフィカル状態のそれぞれ
に対して前記合成グラフィカル状態の前記命令シーケン
スによって表現される少なくとも１つの前記プリミティ
ブを示す、前記命令シーケンスのグラフィカル画像生成
特徴を表す信号を生成するステップ（３９）と、を含む
グラフィカル画像生成分析方法。

【００６３】２． 前記命令シーケンスをデジタルデー
タ処理システム（５）上で実行するステップと、前記命
令シーケンスによって表現される前記プリミティブを識
別するために段階Ａにおける実行を監視するステップ
（３１）と、該プリミティブが表現される前記合成グラ
フィカル状態を識別するために段階Ｂにおける実行を監
視するステップ（３１）と、を含む上記１に記載のグラ
フィカル画像生成分析方法。

【００６４】３． 前記命令シーケンスがソースコード
を含み、少なくとも前記命令シーケンス中のグラフィカ
ル画像生成呼出しを識別するソースコードインタプリタ
（３１'）で前記命令シーケンスを解釈するステップ
と、前記命令シーケンスによって表現される前記プリミ
ティブを識別するために段階Ａにおける解釈を監視する
ステップ（３１）と、該プリミティブが表現される前記
合成グラフィカル状態を識別するために段階Ｂにおける
解釈を監視するステップ（３１）と、を含む上記１に記
載のグラフィカル画像生成分析方法。

【００６５】４． 任意の動的および静的記憶手段（３
８）で段階Ｃにより生成された前記特徴を表す信号を記
憶するステップ、および／または段階Ｂで識別された少
なくとも１つの前記合成グラフィカル状態を示し、該合
成グラフィカル状態のそれぞれに対して前記合成グラフ
ィカル状態の前記命令シーケンスによって表現される少
なくとも１つの前記プリミティブを示す、段階Ｃで生成
された前記特徴を表す信号に基づいて表示信号を生成す
るステップ（４０）、の内の少なくとも１つを段階Ｃが
含む上記１に記載のグラフィカル画像生成分析方法。

【００６６】５． 段階Ｂが、各合成グラフィカル状態
に対して、異なる合成状態でプリミティブを表現した後
の合成状態でプリミティブが表現された回数をカウント
するステップ（５０）を含み、段階Ｃが、前記特徴を表
す信号を生成して、前記合成グラフィカル状態のそれぞ
れに対して、異なる合成状態でプリミティブを前記表現
した後の合成状態でプリミティブが表現された回数を示
すステップを含む上記１に記載のグラフィカル画像生成
分析方法。

【００６７】６． 前記合成グラフィカル状態が少なく
とも１つのサブステートを含み、各合成グラフィカル状
態に対して、前記命令シーケンスの実行中に現在の合成
グラフィカル状態で既に規定されたサブステートを設定
する試みがなされた回数をカウントするステップ（６
２）を含み、段階Ｃが、前記特徴を表す信号を生成し
て、各合成グラフィカル状態に対して、前記命令シーケ
ンスの実行中に前記現在の合成グラフィカル状態で既に
規定されたサブステートを設定する試みがなされた前記
回数を示すステップを含む上記１に記載のグラフィカル
画像生成分析方法。

【００６８】７． 複数のサブステートによって規定さ
れる合成のグラフィカル状態でそれぞれに表現される複
数のプリミティブから形成されたグラフィカル画像を生
成し、（ｉ）グラフィカルプリミティブを表現するプリ
ミティブ描写命令と、（ｉｉ）合成グラフィカル状態を
規定するサブステートを設定する状態設定命令と、を含
むコンピュータの命令シーケンス（３０）の特徴を決定
するグラフィカル画像生成分析方法であって、 Ａ．前記命令シーケンス中の状態設定命令に応答して現
在の合成グラフィカル状態を決定するステップ（５８）
と、 Ｂ．前記命令シーケンス中のプリミティブ描写命令に応
答して、デジタルデータ処理システム（５）の記憶手段
（３８）中で、（ｉ）前記現在の合成グラフィカル状態
と、（ｉｉ）前記プリミティブ描写命令によって表現さ
れるプリミティブと、の識別を記憶するレコード（３
９）の生成および更新の少なくとも一方を行うステップ
（４４〜５６）と、 Ｃ．前記デジタルデータ処理システム（５）の前記記憶
手段（３８）にアクセスして、少なくとも１つの前記レ
コード（３９）から、プリミティブが表現される少なく
とも１つの合成グラフィカル状態を示し、このような各
合成グラフィカル状態に対して、当該合成グラフィカル
状態で表現される少なくとも１つの前記プリミティブを
示す、前記命令シーケンスのグラフィカル画像生成特徴
を表す信号を生成するステップとを含むグラフィカル画
像生成分析方法。

【００６９】８． （ｉ）前記命令シーケンスの実行
（３１）、および（ｉｉ）ソースコード形態の前記命令
シーケンスの解釈（３１'）のいずれかによって、前記
命令シーケンス中の状態設定命令およびプリミティブ描
写命令を識別するステップを含む上記７に記載のグラフ
ィカル画像生成分析方法。

【００７０】９． 段階Ｂが、プリミティブが前記現在
の合成グラフィカル状態で前もって表現されているかど
うかを決定するステップ（４４）と、該決定に否定応答
し、前述の前記識別を記憶する新しいレコードを生成す
るステップ（５２）と、該決定に肯定応答し、前記現在
の合成グラフィカル状態の識別を記憶するレコードにア
クセスし、前記プリミティブ描写命令によって表現され
る前記プリミティブの識別を記憶するように前記レコー
ドを更新するステップ（４６）と、を含む上記７に記載
のグラフィカル画像生成分析方法。

【００７１】１０． 段階Ａが、前記状態設定命令で識
別されたサブステートが既に前記現在の合成グラフィカ
ル状態に含まれるかどうかを決定するステップ（５８）
と、該決定に肯定応答し、含まれる場合には前記現在の
合成グラフィカル状態の識別を記憶し、前記現在の合成
グラフィカル状態で既に規定されたサブステートを設定
する試みがなされた回数を反映する冗長カウントを前記
レコード中で増分するステップ（６２）と、を含む上記
７に記載のグラフィカル画像生成分析方法。

【００７２】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、アプリケ
ーションプログラムの動作とグラフィックスライブラリ
の相互作用に対するはるかに大きな洞察を、グラフィッ
クスのプログラマに与えることができる。したがって、
プログラマはデバッグ、チューニング、および／または
最適化などに関するプログラムの動作をより容易に理解
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るデジタルデータ処理
システムを示す説明図である。

【図２】グラフィカル画像の生成を分析するシステムを
示す説明図である。

【図３】アプリケーションプログラムによって行われる
グラフィックス呼出しを識別する、代替技術を示すブロ
ック図である。

【図４】本発明によるシステムにおいて、プリミティブ
をカタログするステップを示すフローチャートである。

【符号の説明】

５ デジタルデータ処理システム １０ デジタルデータプロセッサ １２ 中央処理装置 １４ ランダムアクセスメモリ １６ 入出力コントローラ １８ バス ２２ キーボード ２４ 指示装置 ２８ モニタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれが合成のグラフィカル状態で表
   現される複数のプリミティブからグラフィカル画像を生
   成するコンピュータの命令シーケンス（３０）の特徴を
   決定するグラフィカル画像生成分析方法であって、 Ａ．前記命令シーケンスによって表現される少なくとも
   １つのプリミティブを識別するステップ（４４）と、 Ｂ．該プリミティブが表現される合成グラフィカル状態
   を識別するステップ（５８）と、 Ｃ．段階Ｂで識別した少なくとも１つの前記合成グラフ
   ィカル状態を示し、該合成グラフィカル状態のそれぞれ
   に対して前記合成グラフィカル状態の前記命令シーケン
   スによって表現される少なくとも１つの前記プリミティ
   ブを示す、前記命令シーケンスのグラフィカル画像生成
   特徴を表す信号を生成するステップ（３９）と、を含む
   ことを特徴とするグラフィカル画像生成分析方法。