JPH11144066A - 図形処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力された任意の多角形を処理装置中のＤＤ
Ａ／ソート手段で一括して処理可能な部分多角形に分割
して処理することの可能な図形処理装置を実現する。 【解決手段】 図形出力デバイスのスキャンラインと入
力データに含まれる多角形構成線分の交点を算出する２
Ｎ個のＤＤＡ手段と、ＤＤＡ手段から出力された交点デ
ータをソートするソート手段を有する図形処理装置であ
り、処理対象となる多角形データの展開されたＸＹ座表
面の各Ｙ座標ライン上において任意のＸ座標を有する多
角形データ構成線分の数がＮ（Ｎは１以上の自然数）以
下となるように多角形分割処理を実行して１以上の多角
形構成線分データの集合を生成する多角形分割手段を有
し、多角形分割手段によって生成された線分データの集
合を１単位としてＤＤＡによる処理を一括して実行す
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、図形処理装置に関
する。詳細には、プリンタやディスプレイ装置などへの
出力を目的として図形やアウトラインデータで表現され
た文字などの描画処理を実行する図形処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図形やアウトラインデータで表現された
文字を扱うエディタ、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムなどで
は、それをプリンタやディスプレイ装置に出力するため
に、図形の描画処理が行われる。このような描画は、例
えば図２に示すようなブロックの構成を有するシステム
を使って処理が進められる。

【０００３】ユーザ指示や外部からの入力により図形や
文字の描画命令が入力されると、命令解釈部１により解
釈され、ベクターデータ生成部２に入力される。ベクタ
ーデータ生成部２は、文字の場合はフォント管理部３に
要求して文字のアウトラインを表現するベクターデータ
を取得する。線図形の場合は、太さや接続部分の形状を
もとに例えば図３に示すようなベクターデータに変換さ
れる。このように変換された文字、線図形と面図形は、
ショートベクター生成部４でベジェ，スプラインなどで
表現された曲線部分を微小直線で近似したベクターデー
タに変換されて、図４に示すような多角形となる。

【０００４】このようにして生成された多角形データ
は、多角形描画部６に入力される。多角形描画部６で
は、入力された多角形の各辺と出力デバイスの各スキャ
ンラインとの交点座標をＤＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｉ
ｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒ）などの手法
で計算し、各スキャンライン毎にＸ座標値でソートして
塗りつぶしの始点／終点の対応を求め、その区間に対応
したスキャンラインに平行な線分をメモリ部７上に描画
する。このようにして描画されたメモリデータをプリン
タやディスプレイ装置などの出力デバイスに転送するこ
とで、印刷や表示が行われる。

【０００５】このような図形描画処理において、図２に
おける多角形描画部６の動作は、各辺毎のＤＤＡでの交
点計算やソートなどを含んでいるため重い処理となり、
全体の処理速度を落とす大きな要因となる。そこで、専
用ハードウエアによる高速処理が意図されるが、これは
図５（ａ）のように凸多角形の場合には比較的単純であ
るが、図５（ｂ）のように凹部を含んでいる場合や図５
（ｃ）のように辺の交差を含んでいる場合には、各スキ
ャンラインについて複数の始点／終点の対が存在するこ
とになるため、前述のように求められた各交点をソート
して対応を見つける処理が必要になる。しかし、入力さ
れる図形の複雑さに制約が無い場合、交点の個数にも制
限がなく、ハードウエアでソート回路を構成することは
非常に困難である。

【０００６】従来このような問題を解決する試みとし
て、多角形を、底辺がＸ軸に平行な台形（四角形や三角
形を含む）などのソートが発生しない部分図形に分割
し、それぞれを処理する手法がある。そのような考え方
を持った従来技術として、特開昭６０ー７４０８６号公
報や特開昭６１ー２４８１７６号公報、特開昭６２ー２
７１１８６号公報などがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６０−７４０８
６号公報や特開昭６１−２４８１７６号公報では、多角
形を底辺がＸ軸に平行な台形（四角形や三角形を含む）
に分割し、各台形を順に処理することで塗りつぶし処理
時のソート回路を不要としている。しかしこの方式で
は、複雑な多角形を分割すると非常に多くの台形が生成
されるため、その管理や一時記憶が難しく、また台形毎
に処理されるため処理速度が上がらないという問題があ
った。

【０００８】特開昭６２−２７１１８６号広報では、入
力された曲線を含む図形を曲線を含んだまま各スキャン
ラインでの描画線分が１つとなるような部分図形に分割
し、各部分図形を複数のＤＤＡ回路と線分描画回路に入
力して並列に処理を行っている。しかし、この方式では
入力される図形の複雑さに応じて幾つのＤＤＡ／線分描
画回路が必要かが制限できず、また各部分図形の描画が
異なるスキャンラインに対して行われるため、実際にメ
モリに書き込む部分で競合が発生し、処理速度が上がら
ないことが予想される。

【０００９】本発明は以上のような点を考慮してなされ
たものであり、２Ｎ個（Ｎは１以上）のＤＤＡ手段と、
２Ｎ個の入力をソート可能なソート手段と、入力された
任意の多角形を各スキャンラインでの描画線分数がＮ以
下となる複数の多角形に分割する多角形分割手段を持
ち、入力された多角形をＤＤＡ／ソート可能な部分多角
形に分割して処理することで、分割図形をなるべく小さ
な領域で管理／記憶でき、高速に処理可能な図形処理装
置を実現することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために成された図形処理装置に関するものであ
る。即ち、本発明は、図形の描画処理を行う図形処理装
置において、ＸＹ座表面上に展開した多角形データを分
割する多角形分割手段であり、該多角形データの展開さ
れたＸＹ座表面の各Ｙ座標ライン上において任意のＸ座
標を有する多角形データ構成線分の数がＮ（Ｎは１以上
の自然数）以下となるように多角形分割処理を実行し、
１以上の多角形構成線分データの集合を生成する多角形
分割手段と、多角形分割手段によって生成された多角形
構成線分データの集合を１単位とするデータを入力と
し、該入力されたデータ単位ごとに、図形出力デバイス
のスキャンラインと入力データに含まれる多角形構成線
分の交点を算出する２Ｎ個のＤＤＡ手段と、ＤＤＡ手段
から出力された交点データをソートするソート手段と、
ソート手段によってソートされたデータから多角形図形
を形成する各描画線分の始点および終点の対を検出し、
該検出された始点および終点間のメモリ領域を塗りつぶ
すメモリ描画手段とを有することを特徴とする図形処理
装置である。

【００１１】さらに、本発明の図形処理装置において、
多角形データの展開されるＸＹ座表面のＹ軸は図形出力
デバイスのスキャンラインと平行なラインとして構成さ
れることを特徴とする。

【００１２】さらに、本発明の図形処理装置において、
メモリ描画手段は、多角形図形を形成する各描画線分の
始点および終点の間のランデータを出力するラン生成手
段を有することを特徴とする。

【００１３】さらに、本発明の図形処理装置において、
多角形分割手段は、多角形を構成する各辺の始点、終
点、および該多角形を構成する他の辺との交差点を検出
し、該検出された始点、終点、または交差点の存在する
Ｙ座標についてのみ、多角形分割処理を実行することを
特徴とする。

【００１４】さらに、本発明の図形処理装置において、
多角形分割手段は、多角形を構成する各辺のＸ軸および
Ｙ軸方向の存在範囲を検出し、該検出された各辺の存在
範囲の重複の有無により交差点の有無を判定する手段を
有することを特徴とする。

【００１５】さらに、本発明の図形処理装置において、
多角形分割手段は、多角形の展開されるＸＹ座表面にお
ける各Ｙ座標ライン上の多角形構成線分の数を検出し、
該検出線分の数がＮ本を越えるＹ座標ライン部分につい
てのみ、多角形分割処理を実行することを特徴とする。

【００１６】さらに、本発明の図形処理装置において、
多角形分割手段は、入力された多角形をディスプレイリ
スト形式のデータ構造に変更した際の、該ディスプレイ
リスト中の辺の数を検出し、該検出された辺の数が２Ｎ
以上の場合にのみ、多角形分割処理を実行することを特
徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の印刷
処理装置の一実施例について説明する。図１は、本発明
の図形処理装置の一実施例を示すブロック図である。図
１において、図形処理装置は、命令解釈部１と、ベクタ
ーデータ生成部２と、フォント管理部３と、ショートベ
クター生成部４と、多角形分割部５と、多角形描画部６
と、メモリ部７と、出力デバイス８とを有している。さ
らに、多角形描画部６は、２Ｎ（Ｎは自然数）個のＤＤ
Ａ部６１と、ソート部６２と、メモリ描画部６３とから
構成されている。

【００１８】命令解釈部１は、入力された図形または文
字の描画命令を解釈し、次のベクターデータ生成部２が
理解できる形式に変換するものである。ポストスクリプ
ト（ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ：Ａｄｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍ
ｓ社商標）やインタープレス（Ｉｎｔｅｒｐｒｅｓｓ：
Ｘｅｒｏｘ社商標）などのページ記述言語では、これら
の描画命令は文字列やバイナリ列として与えられるの
で、そのような場合には命令解釈部１はトークンを切り
出し、字句解釈などを行って内部の描画命令に変換す
る。

【００１９】ベクターデータ生成部２は、命令解釈部１
からの入力を受けて、ベクターデータを生成する。例え
ば入力が塗りつぶし図形の場合は、命令解釈部１から図
形の輪郭を表現するベクターと、偶奇規則／非零巻線規
則などの塗りつぶし規則と、曲線を直線近似する場合の
精度を指示するフラットネス（ｆｌａｔｎｅｓｓ）値
や、描画色などの描画に必要な情報が与えられるので、
その情報をそのまま出力する。

【００２０】入力がストローク（線）図形の場合には、
線を表現するベクターと、線幅／終端形状／接続形状な
どの線属性と、曲線を直線近似する場合の精度を指示す
るフラットネス（ｆｌａｔｎｅｓｓ）値や、描画色など
が与えられるので、このうちのベクターと線属性の情報
を使って、図３に示す線の輪郭ベクターを生成し、残り
の情報とともに出力する。

【００２１】入力が文字の場合には、文字コードと、フ
ォントＩＤと、描画位置や描画色などの情報が与えられ
るので、このうちの文字コードとフォントＩＤ、描画位
置の情報をフォント管理部３に送って文字の輪郭ベクタ
ーを取得し、残りの情報とともに出力する。

【００２２】フォント管理部３は、各種フォントに対す
るアウトラインベクターデータを記憶するとともに、与
えられた文字コードとフォントＩＤによって、その文字
に対するアウトラインベクターデータを提供する。

【００２３】上記の各種の処理により、入力された図形
／文字は全て、輪郭を表現するベクターデータと描画
色、フラットネス（ｆｌａｔｎｅｓｓ）値、塗りつぶし
規則の情報に変換される。

【００２４】ショートベクター生成部４は、これらの入
力されたベクターデータ中に曲線が含まれている場合に
その曲線部分を、誤差がフラットネス（ｆｌａｔｎｅｓ
ｓ）値で指定された精度以下となるように、微小な直線
ベクターで近似する処理を行う。例えば曲線のベクター
には、図６に示す４つの制御点で表現されるベジエ曲線
が使われる。この場合ショートベクター化の処理は、図
６に示す通りベジエ曲線を再帰的に分割し、高さ（距離
ｄ）がフラットネス（ｆｌａｔｎｅｓｓ）値より小さく
なった時点で分割を終了する。そして分割された各ベジ
エ曲線の始点と終点を順番に結ぶことにより、ショート
ベクター化が完了する。

【００２５】ショートベクター化が終了した時点で、全
ての図形／文字は多角形のベクターデータに変換され
る。多角形分割部５は、次の多角形描画部６で処理可能
となるように、各スキャンラインでの描画線分数がＮ以
下となる部分多角形に分割する。この処理については、
後段で詳細に説明する。

【００２６】分割された多角形は、１個づつ多角形描画
部６に入力される。多角形描画部６は、２Ｎ（Ｎは自然
数）個のＤＤＡ部６１と、ＤＤＡ部６１から出力される
２Ｎ個のデータをＸ座標値でソートするソート部６２
と、ソートされた結果から始点／終点の対を求め、その
間を指定の描画色でメモリに描画するメモリ描画６３と
から構成され、入力された部分多角形を展開してメモリ
部７に描画する。この処理についても、後段で詳細に説
明する。

【００２７】メモリ部７に全ての入力図形／文字が描画
されると、その結果は出力デバイス８に出力され、印刷
または表示される。なお、ここでは説明を簡単にするた
めに、メモリ部７が出力デバイス８の描画領域全体に対
応する容量を持つように説明したが、例えばバンドバッ
ファ方式の印刷処理装置のように、メモリ部７はページ
を水平の短冊状に分割した領域の２個分の容量を持ち、
交互に描画と出力デバイスへの転送を行うように構成す
ることも可能である。この場合、例えば多角形分割部５
と多角形描画部６の間に、多角形をバンド毎に分割して
格納する多角形記憶部を設けて１ページ分の描画要素を
保持し、出力デバイスの速度に合わせてバンドバッファ
の片側に多角形描画を行って出力するような構成が可能
となる。

【００２８】以上、本発明の印刷処理装置の概要につい
て記述した。次に、この印刷処理装置の主要部の詳細に
ついて説明する。

【００２９】初めに、多角形分割部５について詳細に説
明する。図７に多角形分割部５の詳細構成例をブロック
図で示す。図７に示すように、多角形分割部５はディス
プレイリスト制御部５１と、交点算出部５２と、アクテ
ィブリスト制御部５３と、第１のディスプレイリスト記
憶部５４と、第２のディスプレイリスト記憶部５５とを
有する。

【００３０】ディスプレイリスト制御部５１は、ショー
トベクタ生成部４から入力された前述した多角形ベクタ
ー情報をもとに、ディスプレイリスト５１１（図８参
照）を生成する。生成されるディスプレイリストの例
を、図８に示す。図８の左側に示す図形が処理対象とな
る多角形図形である。多角形図形はＸＹ座表面に位置付
けられている。入力された多角形ベクターは、始めに各
頂点のＹ座標が整数になるように変換される。具体的に
は、例えば各辺についてＹ座標の小さい方の頂点は切上
げを行い、大きい方の頂点は切捨てを行う。図８におけ
る多角形図形はＹ座標値の最小値が５、最大値が２１で
あり、多角形図形を構成する各辺も５〜２１の範囲の整
数値を持つように変換される。さらに各辺の傾きが変わ
らないように整数化誤差をＸ座標値で補正する。このよ
うにしてＹ座標値を整数化した後、同じ開始Ｙ座標を持
つ辺を集めてリストで接続する。リストの各要素には、
その辺（ベクター）の方向が上向きか下向きかを＋１／
−１で表す方向フラグ「Ｄｉｒ」と、開始点Ｙｓにおけ
るＸ座標値「Ｘｓ」と、終了点のＹ座標値「Ｙｅ」と、
Ｙ座標値の＋１増加に対するＸ座標値の変化量、すなわ
ち辺の傾き「Ｄｘ」とが格納される。尚、水平に近い辺
など、どのスキャンラインも横切らないものについて
は、ディスプレイリストの要素に登録されない。

【００３１】図８のディスプレイリスト５１１に記載さ
れたリストの例について説明すると、Ｙ座標「５」の点
について「＋１、９．０、１５、−０．６」および「−
１、９．４、１０、０．５」のリストが示されている。
「＋１、９．０、１５、−０．６」は、図８に示す多角
形図形の左下側にある左上方向に向かうベクターを示す
もので、上向きであるのでＤｉｒ＝＋１、ベクター開始
点のＸ座標Ｘｓ＝９．０、ベクター終了点のＹ座標Ｙｅ
＝１５、辺の傾きＤｘ＝−０．６、これらの値によって
データが構成される。さらに、「−１、９．４、１０、
０．５」は、Ｙ座標値「５」で終点を構成するもう１つ
のベクターに関して同様の各要素によって構成されるデ
ータである。これらの各データが図８に示す多角形図形
を構成する７つの辺各々に対して生成される。

【００３２】さらにディスプレイリスト制御部５１は、
次のステップでの処理を高速化するため、辺の関係に変
化が起きるＹ座標を予めチェックした配列５１２を作成
する。辺の対応関係や順序関係は、辺の追加／削除と交
差がある場合のみ変化する可能性がある。そこで、Ｙ座
標値の個々に対応する数の配列５１２を用意し、追加／
削除／交差のある座標値に対応する部分にチェックを入
れる（図８チェック配列５１２中の×と▲）。図８の配
列５１２中の×は、辺の追加または削除の発生するＹ座
標、すなわち辺の始点、または終点のあるＹ座標であ
り、▲は、交差の発生するＹ座標を示している。交差▲
の場合は、実際の制御の変更は交差の発生したＹ座標の
次のＹ座標から行うことになるので、多角形図形の交差
発生点のＹ座標値から１つ切り上げた位置にチェック▲
が付与されている。尚、交差の交点座標は、次に述べる
交点算出部５２を用いて求められる。

【００３３】交点算出部５２は、台形を構成する各辺に
交差があるかどうかを判定し、あればその交点座標を計
算してディスプレイリスト制御部５１に返す。交点計算
は、対象となる辺がｍ個あるとすると｛ｍ×（ｍ−１）
／２｝回の処理が必要となるが、実際には各辺の存在範
囲が重複しない場合（例えばＹ＝６〜１３の辺とＹ＝１
６〜２１の辺）などでは、交点は存在しないので計算を
省略するなどの高速化が可能である。尚、以下の処理で
はＹ座標しか使用しないので、ここでは交点のＹ座標値
だけを求めればよい。

【００３４】このような交点算出の結果、交点のＹ座標
を切上げた位置（図４の▲）の配列にチェックが入る。
アクティブリスト制御部５３は、ディスプレイリスト５
１１とチェック配列５１２を読み込んで、図９〜１１に
示すフローチャートのように動作して多角形を分割す
る。以下、図９〜１１のフローチャートを参照しながら
詳細に説明する。

【００３５】初めにステップ１において、処理対象スキ
ャンラインを表す変数Ｙｃを、ディスプレイリスト中に
含まれるＹ座標の最小値（図８の場合にはＹｍｉｎ＝
５）に設定する。

【００３６】次にステップ２において、ディスプレイリ
スト中にＹｃを開始行とする辺があれば、これをアクテ
ィブリストに移動する。アクティブリストの例を図１２
に示す。図１２に示すようにアクティブリストを構成す
る要素は、図８のディスプレイリスト各要素、すなわち
「Ｄｉｒ」，「Ｘｓ」，「Ｙｅ」，「Ｄｘ」の他に「Ｍ
ｏｄｅ」，「Ｘｃ」，「Ｙｓ」の情報を付加したもので
ある。「Ｍｏｄｅ」はモードフラグであり、Ｍｏｄｅ
値：ＩＮは１回前の処理時点でのソート後の順番ｉが２
Ｎ（＝ＤＤＡ部個数（図１参照））以下だったことを表
し、Ｍｏｄｅ値：ＯＵＴは同じくｉが２Ｎより大きかっ
たことを表し、Ｍｏｄｅ値：ＩＮＩＴの辺はアクティブ
リストに追加されたばかりの辺であることを示す。Ｘｃ
は現Ｙ座標でのＸ座標値、Ｙｓは辺の開始点のＹ座標を
表す。ステップ１でＹｃ＝Ｙｍｉｎに設定され、最初の
処理辺に関する情報をステップ２でディスプレイリスト
からアクティブリストに移動する場合はアクティブリス
トの各要素にＭｏｄｅ（＝ＩＮＩＴ），Ｘｃ（＝Ｘ
ｓ），Ｙｓ（＝Ｙｃ）の情報を付加されることとなる。

【００３７】次にステップ３において、現スキャンライ
ンと各辺との交点のＸ座標値を計算し、Ｘｃに代入す
る。各辺のＸｃは、｛Ｘｓ＋（Ｙｃ−Ｙｓ）×Ｄｘ｝で
求めることができ、また１回前の処理でのＹｃが現在の
Ｙｃと１しか違わない場合には、｛Ｘｃ＋Ｄｘ｝で求め
ることができる。さらに、Ｍｏｄｅ＝ＩＮＩＴの辺はス
テップ２でアクティブリストに追加されたばかりなので
ステップ２でＸｃが設定されているので、この処理をス
キップしてもよい。

【００３８】次にステップ４において、ステップ３で計
算されたＸ座標値をもとに、アクティブリストをＸ座標
値の昇順にソートする。

【００３９】次にステップ１０（図１０参照）におい
て、アクティブリスト中の何番目の要素を読み出すかを
保持する変数ｉに初期値として１を設定し、次にステッ
プ１１において、アクティブリスト中のｉ番目の要素を
読み出す。

【００４０】次にステップ１２において、ｉと２Ｎとの
大小関係を比較し、ｉの方が２Ｎより大きい場合にはＳ
２に、ｉの方が小さい場合にはステップ１３に進む。

【００４１】ステップ１３では、読み出されたｉ番目の
要素のＭｏｄｅをチェックし、ＩＮならばステップ１７
に、ＯＵＴならステップ１４に、ＩＮＩＴならステップ
１６に進む。尚、前述のようにＭｏｄｅ値のＩＮは１回
前の処理時点でのソート後の順番ｉが２Ｎ以下だったこ
とを表し、ＯＵＴは同じくｉが２Ｎより大きかったこと
を表している。

【００４２】ステップ１４では、前回ＯＵＴ（ステップ
１３の判定でＭｏｄｅ＝ＯＵＴ：前回処理時点でのソー
ト後の順番ｉが２Ｎより大）だつた辺が今回ＩＮ状態
（ソート後の順番ｉが２Ｎ以下：ステップ１２でｉ＞２
Ｎの判定がＮｏ）になっているので、この辺のＹｓから
Ｙｃ−１までを切り出し、第２のディスプレイリスト記
憶部５５にその情報を出力する。具体的には、Ｙ＝Ｙｓ
の位置に、Ｄｉｒ＝Ｄｉｒ，Ｘｓ＝Ｘｓ，Ｙｅ＝Ｙｃ−
１，Ｄｘ＝Ｄｘなるディスプレイリスト要素を挿入す
る。

【００４３】ステップ１５では、ステップ１４でＹｃ−
１までが出力されたので、その分を補正するためアクテ
ィブリストのｉ番目の辺データを修正する。具体的に
は、Ｙｓ＝Ｙｃ，Ｘｓ＝Ｘｃに変更し、さらにＭｏｄｅ
値をＩＮに修正する。

【００４４】ステップ１６では、アクティブリストのｉ
番目の辺データのＭｏｄｅをＩＮに変更する。

【００４５】次にステップ１７において、ＹｅがＹｃと
等しいかどうかをチェックし、もし等しい場合には、ス
テップ１８においてその辺データを第１のディスプレイ
リスト記憶部５４に出力して、その辺データをアクティ
ブリストから削除する。等しくない場合には、ステップ
１９においてｉに１を加える。

【００４６】ステップ１８またはステップ１９の処理に
より、ｉの指す要素がこれまで処理してきたものの次の
要素を指すようになるので、ステップ２０ではそのよう
な次の要素がアクティブリスト中に存在するかどうかを
チェックし、もし存在する場合にはステップ１１に戻っ
てステップ１１以下の処理を繰り返す。もし存在しない
場合には、図９のステップ５に戻る。

【００４７】また、ステップ１２でｉが２Ｎより大きい
と判定された場合には、図１１のステップ２３に制御が
移される。ステップ２３では、読み出されたｉ番目の要
素のＭｏｄｅをチェックし、ＯＵＴならばステップ２７
に、ＩＮならステップ２４に、ＩＮＩＴならステップ２
６に進む。

【００４８】ステップ２４では、前回ＩＮだった辺が今
回ＯＵＴ状態になっているので、この辺のＹｓからＹｃ
−１までを切り出し、第１のディスプレイリスト記憶部
５４にその情報を出力する。具体的には、Ｙ＝Ｙｓの位
置に、Ｄｉｒ＝Ｄｉｒ，Ｘｓ＝Ｘｓ，Ｙｅ＝Ｙｃ−１，
Ｄｘ＝Ｄｘなるディスプレイリスト要素を挿入する。

【００４９】ステップ２５では、ステップ２４でＹｃ−
１までが出力されたので、その分を補正するためアクテ
ィブリストのｉ番目の辺データを修正する。具体的に
は、Ｙｓ＝Ｙｃ，Ｘｓ＝Ｘｃに変更し、さらにＭｏｄｅ
値をＯＵＴに修正する。

【００５０】ステップ２６では、アクティブリストのｉ
番目の辺データのＭｏｄｅをＯＵＴに変更する。

【００５１】次にステップ２７において、ＹｅがＹｃと
等しいかどうかをチェックし、もし等しい場合には、ス
テップ２８においてその辺データを第２のディスプレイ
リスト記憶部５５に出力して、その辺データをアクティ
ブリストから削除する。等しくない場合には、ステップ
２９においてｉに１を加える。

【００５２】ステップ３０では、ステップ２０と同様に
次の要素がアクティブリスト中に存在するかどうかをチ
ェックし、もし存在する場合にはステップ１１に戻って
ステップ１１以下の処理を繰り返す。もし存在しない場
合には、図９のステップ５に戻る。

【００５３】ステップ５では、ディスプレイリスト制御
部５１中のチェック配列５１２をもとに、現在のＹｃの
次にチェックされているＹ座標値があるかどうかを見
て、あればステップ６でそのＹ座標値をＹｃに設定して
ステップ２に制御を移す。無い場合には、アクティブリ
スト制御部５３での処理を終了する。このように、Ｙｃ
を順次変更しながら処理したアクティブリストの途中ま
での経過を、図１２に示す。尚、図１２ではＮ＝２を仮
定している。

【００５４】このような処理の結果、第１のディスプレ
イリスト記憶部５４には、２Ｎ個のＤＤＡとソート回路
で処理可能な部分多角形を表現するディスプレイリスト
が生成される。また第２のディスプレイリスト記憶部５
５には、入力された多角形からその部分多角形を除いた
部分を表現するディスプレイリストが残る。図８のディ
スプレイリストの処理後の第１のディスプレイリスト記
憶部５４の結果を図１３に、第２のディスプレイリスト
記憶部５５の結果を図１４に示す。尚、図１３，１４も
Ｎ＝２を仮定する。

【００５５】図９ないし図１１の処理フローを図８に示
す多角形図形に適用した場合の具体的処理について説明
する。まず、図９のステップ１におけるＹｃ＝Ｙｍｉｎ
は、図８のディスプレイリストにおいて、Ｙｍｉｎ＝５
であるから、Ｙｃ＝５の設定がなされる。ステップ２に
おいてＹ＝５を開始点とする辺は図８の多角形において
２つの辺があるから、この２つの辺についてアクティブ
リストに移動する。

【００５６】この場合、この２つのアクティブリストは
図１２に示すＹ＝５のライン上に示す２つの辺データで
ある。なお、アクティブリストに移動したこの時点で
は、この２つの辺データのＭｏｄｅは「ＩＮＩＴ」であ
る。ステップ３でアクティブリストに移動された各辺の
Ｘｃが計算される。移動時点の辺データについては、Ｘ
ｓ＝Ｘｃとなる。次にステップ４でＸ座標値をもとに昇
順ソートされる。これは、図１２に示す矢印の順、すな
わち左側から右側の辺データ順となる。

【００５７】次に図１０に進み、ステップ１０でｉ＝１
とされ、ステップ１１で、まず図１２に示すＹ＝５の最
初の辺データ「ＩＮＩＴ，９．０，５，＋１，９．０，
１５，−０．６」が読み出される。この辺に関してステ
ップ１２でｉ＞２Ｎの判定はＮｏ（Ｎ＝２を想定）であ
り、ステップ１３でＭＯＤＥ？＝ＩＮＩＴであり、ステ
ップ１６でＭＯＤＥ＝ＩＮに変更され、ステップ１７に
進む。

【００５８】ステップ１７ではＹｅ＝Ｙｃの判定がなさ
れる。現時点でＹｃ＝５であるのでステップ１７の判定
はＮｏとなり、ステップ１９に進み、ｉ＝ｉ＋１、すな
わちｉ＝２と設定され、ステップ２０に進み、さらに、
ステップ１１に戻って、Ｙ＝５の次の辺、すなわち図１
２に示すＹ＝５のラインに示す右側の辺データについて
同様の処理が進められる。

【００５９】図１２に示すＹ＝６の４つの辺データにつ
いても、ほぼＹ＝５の辺データと同様の処理が進められ
る。

【００６０】図１２に示すＹ＝８の６つの辺データの発
生ラインについての処理はＹ＝５，６とは異なってく
る。図９のステップ１から４までの結果、図１２のＹ＝
８に示す６つの辺データが矢印で接続された順にソート
されて生成される。但し、この時点では、Ｙ＝８の６つ
の辺データの３番目と４番目の２つの辺データは新たに
アクティブリストに加わった辺データである（Ｘｃ＝Ｘ
ｓであることから明らか）のでＭＯＤＥは「ＩＮＩＴ」
に設定されており、５番目と６番目の辺データのＭＯＤ
Ｅは「ＩＮ」として設定されている。すなわち、前回の
処理時点ではこれらの辺はソート後の順番ｉが２Ｎ以下
であるからである。なお、図１２は、すでにＹ＝１０ま
での処理が進行した時点のアクティブリストを説明する
ものであるのでＹ＝８の各辺データのＭＯＤＥ値が異な
って示されている。

【００６１】次にＹ＝８のアクティブリストの辺データ
について図１０の処理が開始される。まず、ステップ１
０でｉ＝１として最初の辺の処理が実行される。Ｙ＝８
の辺データのうち１番目と２番目の辺データ処理は上述
のＹ＝５の辺データ処理と同様であるので説明を省略す
る。３番目と４番目の辺データ処理はステップ１２の
「ｉ＞２Ｎ」の判定がＮｏ、ステップ１３の「ＭＯＤＥ
？」の判定がＩＮＩＴであり、ステップ１６でＭＯＤＥ
＝ＩＮに設定される。

【００６２】Ｙ＝８の５番目の辺データは、ステップ１
２の判定「ｉ＞２Ｎ」がＹｅｓとなり、図１１に示すス
テップ２３に進む。ステップ２３の「ＭＯＤＥ？」は、
この時点でこれらの辺データのＭＯＤＥは「ＩＮ」であ
るので、ステップ２４に進み、ＹｓからＹｃ−１までの
辺データをディスプレイリスト記憶部１に出力する。こ
の場合、図１２に示すようにＹ＝８の５番目のＹｓは６
であり、またＹｃ＝８であるので、Ｙ＝６〜７の辺デー
タがディスプレイリスト記憶部１に記憶されることにな
る。

【００６３】次に、ステップ２５において辺データの変
更が実行される。Ｙｓ＝Ｙｃ、Ｘｓ＝Ｘｃ、ＭＯＤＥ＝
ＯＵＴに変更される。この場合、Ｙｓ＝８、Ｘｓ＝１
９．９となる。これらの処理がＹ＝８の最後の６番目の
辺データについても同様に実行される。

【００６４】次にＹ＝１０の４つの辺データについて説
明する。図８の多角形図形から明らかなようにＹ＝１０
の座標において２つの辺の始点、終点が発生している。
Ｙ＝１０のラインにおける図９のステップ１からステッ
プ４において生成されるアクティブリストの辺データは
図８のＹ＝１０のライン上に存在するに６つの辺データ
となる。６つの辺データ中、ステップ４においてＸ座標
値に基づいて昇順にソートされ、処理順が決定される。
このソートによる処理順は図８に示す多角形図形のＹ＝
１０のライン上の左側からの順となる。

【００６５】Ｙ＝１０のライン上の１番目の辺について
の図１０に示す各ステップの処理は上述のＹ＝６等と同
様であるので省略する。

【００６６】Ｙ＝１０のライン上の左から２番目の辺
は、図８から明らかなようにＹ＝１０からＹ＝５へ向か
う下向きベクターである。図１０のフローのステップ１
０において、ｉ＝２として設定され、このベクターの処
理が開始される。ステップ１２において、「ｉ＞２Ｎ」
の判定がＮｏ、ステップ１３において「ＭＯＤＥ？」の
判定がＩＮとなり、ステップ１７へ進む。ステップ１７
で「Ｙｅ＝Ｙｃ」の判定がなされる。この辺のＹｅは１
０であるのでステップ１７の判定はＹｅｓとなり、ステ
ップ１８に進み、この辺に関する辺データがディスプレ
イリスト１に出力されるとともにこの辺のデータをアク
ティブリストから削除する。

【００６７】次にＹ＝１０の第３番目の辺の処理が開始
される。第３番目の辺は、図８の多角形図形から明らか
なようにＹ＝８からＹ＝１０へ向かう上向きベクターで
ある。この辺についての図１０のフローによる処理は上
述の第２番目の辺と同様であり、ステップ１２におい
て、「ｉ＞２Ｎ」の判定がＮｏ、ステップ１３において
「ＭＯＤＥ？」の判定がＩＮとなり、ステップ１７の
「Ｙｅ＝Ｙｃ」の判定がＹｅｓとなり、ステップ１８に
進み、この辺に関する辺データがディスプレイリスト１
に出力されるとともにこの辺のデータをアクティブリス
トから削除する。

【００６８】Ｙ＝１０のライン上の第４番目の辺は、図
８の多角形図形から明らかなようにＹ＝１３からＹ＝８
へ向かう下向きベクターである。この辺の図１０のフロ
ーによる処理は、Ｙ＝１０の第１番目の辺の処理と同様
である。

【００６９】Ｙ＝１０のライン上の第５番目の辺は、図
８の多角形図形から明らかなようにＹ＝２１からＹ＝６
へ向かう下向きベクターである。この辺については、図
１０のステップ１０でｉ＝５の設定が実行され処理が開
始される。ステップ１２において、「ｉ＞２Ｎ」の判定
がＹｅｓとなり、図１１のフローに進む。図１１のステ
ップ２３における「ＭＯＤＥ？」の判定はＯＵＴであ
り、ステップ２７に進み、「Ｙｅ＝Ｙｃ」の判定がなさ
れ、Ｎｏの判定により、ステップ２９に進んで次の辺の
処理が開始される。

【００７０】Ｙ＝１０のライン上の第６番目の辺は、図
８の多角形図形から明らかなようにＹ＝６からＹ＝１３
へ向かう上向きベクターである。この辺は、上述の第５
番目の辺と同様の処理がなされる。ここまでの処理が終
了すると、図１２に示すアクティブリストが得られる。

【００７１】上述したように、図９〜図１１のフローに
示す処理によって多角形を構成する各辺の辺データは、
第１のディスプレイリストおよび第２のディスプレイリ
ストに振り分けられる。

【００７２】このような処理の結果、第１のディスプレ
イリスト記憶部５４には、２Ｎ＝４（Ｎ＝２）個のＤＤ
Ａとソート回路で処理可能な部分多角形を表現するディ
スプレイリストが生成される。また第２のディスプレイ
リスト記憶部５５には、第１のディスプレイリスト記憶
部５４に生成された部分多角形を除いたディスプレイリ
ストが残る。第１のディスプレイリスト記憶部５４の結
果が図１３に示すものとなり、第２のディスプレイリス
ト記憶部５５の結果が図１４に示すものとなる。図１３
から明らかなように各Ｙ座標において処理される辺の数
は４以下となっており、２Ｎ＝４（Ｎ＝２）個のＤＤＡ
とソート回路で処理可能な構成となっている。残りの部
分が図１４に示す辺およびディスプレイリストとなる。

【００７３】このようにして分割された多角形のうち、
第１のディスプレイリスト記憶部５４に格納されたディ
スプレイリストがまず、多角形描画部６に出力され、第
２のディスプレイリスト記憶部５５に格納されたディス
プレイリストはディスプレイリスト制御部５１に戻され
て、次の分割処理の対象となる。もし、入力された多角
形がもともと分割が不要だった場合には、第２のディス
プレイリスト記憶部５５は要素の無い状態となり、その
場合にはディスプレイ制御部５１は、ショートベクター
生成部４に次の多角形データの入力を要求して続けて処
理を行う。

【００７４】尚、ここでは全ての多角形をアクティブリ
スト制御部５３で処理するように説明を行ったが、例え
ば辺の数が２Ｎ以下の場合のように明らかに分割が不要
な場合などは、処理を省略できる。また、辺の数が２Ｎ
を越える場合でも、各辺のＹ座標の存在範囲をチェック
して処理が必要かどうか（＝２Ｎを越えるところがある
か）を判定することも可能である。このような前判定処
理を行うことで、分割処理を行う対象数を減らし、処理
全体を高速化することができる。

【００７５】また、前記の説明では、入力された多角形
の全体を分割処理の対象としたが、図１５に示すように
各辺のＹ座標の存在範囲から各行が何本の水平線で描画
されるかを予め求めておき、２Ｎを越える部分と越えな
い部分とで多角形を分割し、越える部分のみを分割処理
の対象とする方法も考えられる。この方法では、前記の
方法に比べて出力される多角形の個数が増えるためにデ
ータ量が増加するという欠点があるが、分割処理の範囲
を狭められるため処理速度は向上することが期待され
る。

【００７６】図１５に示す例は、上記の実施例と同様に
Ｎ＝２として設定され、２Ｎ＝４であるので４を超える
部分と越えない部分とで多角形を分割し、越える部分の
みを分割処理の対象とする方法を想定したものである。

【００７７】さらに、入力された多角形をディスプレイ
リスト形式のデータ構造に変更した際の、ディスプレイ
リスト中の辺の数を検出し、該検出された辺の数が２Ｎ
以上の場合にのみ、多角形分割処理を実行するようにし
てもよい。

【００７８】上述した本発明の図形処理装置の実施例の
説明においては、説明を簡単にするため、塗りつぶし規
則は偶奇規則を実行するものとして説明を行った。もし
塗りつぶし規則が非零巻線規則の場合には、各要素のＤ
ｉｒを積算するカウンタを設けて描画線分の両端を構成
する有効な辺とそうでない辺とをチェックし、有効な辺
のみで２Ｎ以下となるように分割を行うように図９〜１
１のフローチャートを変更すればよい。

【００７９】次に、多角形描画部６の動作について詳細
に説明する。上述の処理により、描画要求された図形／
文字は、各スキャンラインでの描画線分数がＮ本以下に
制約されたディスプレイリスト形式のデータに変更さ
れ、描画色データなどとともに多角形描画部６に入力さ
れる。多角形描画部６は、この入力をもとにメモリ部７
に多角形を描画する。以下、多角形描画部６の動作を図
１６のフローチャートなどを使って説明する。

【００８０】初めにステップ５１において、処理対象ス
キャンラインを表す変数Ｙｃを、ディスプレイリストの
Ｙ座標の最小値に設定する。

【００８１】次にステップ５２において、ＤＤＡ部６１
を用いて、現スキャンラインと各辺との交点のＸ座標値
を計算してＸｃを更新する。各辺の交点のＸ座標値Ｘｃ
は、１回前のＸｃを使って｛Ｘｃ＋Ｄｘ｝で求めること
ができる。もし、ここでどの辺もＤＤＡ部６１に設定さ
れていない場合には、ここでは何も行われない。

【００８２】次にステップ５３において、入力されたデ
ィスプレイリスト中にＹｃを開始点とする辺があれば、
それを空いているＤＤＡ部にセットする。ＤＤＡ部は、
現在のスキャンラインとの交点Ｘ座標Ｘｃと、辺の終点
Ｙ座標Ｙｅと、Ｙ座標の＋１増加に対するＸ座標の変化
量Ｄｘとを持ち、Ｘｃ＝Ｘｓ，Ｙｅ＝Ｙｅ，Ｄｘ＝Ｄｘ
としてＤＤＡ部に代入される。

【００８３】次にステップ５４において、辺が設定され
ているＤＤＡ部からＸｃの値を全てソート部６２に出力
し、ソート部６２はこれを昇順になるようにソートし、
メモリ描画部６３に出力する。

【００８４】次にステップ５５において、メモリ描画部
６３でソート済みのＸ座標値を先頭から２個づつ取り出
して対にし、その対間の水平線分に対応するメモリ部７
の領域を塗りつぶす。尚、各Ｘｃは小数で出力されるが
メモリ部への描画は整数座標の必要があるので、実際の
塗りつぶしは例えばＸｃを切捨て／切上げ／四捨五入な
どした座標値を使って行われる。また塗りつぶしの色
は、多角形分割部５から渡された描画色データで指定さ
れた色が用いられる。

【００８５】次にステップ５７において、Ｙｃを１だけ
増加させる。次にステップ５８において、このＹｃ値が
多角形の存在範囲のＹ座標最大値Ｙｍａｘより大きいか
どうかをチェックし、もし大きければ処理を終了し、そ
うでない場合にはステップ５２に戻ってＹ＝Ｙｃの処理
を継続する。

【００８６】図１７に、このような図１６に示すフロー
に従って、図１３のディスプレイリストを処理した場合
の、Ｙｃ＝１０からＹｃ＝１１にかけての動作の説明図
を示す。図のように、各辺はＤＤＡ部６１によりスキャ
ンラインとの交点を求められ、ソートされ、各対の間を
塗りつぶされる。このような処理をＹｍｉｎからＹｍａ
ｘまで行うことで、入力されたディスプレイリストが表
現する多角形が、メモリ部７上に描画される。描画手段
は、多角形図形を形成する各描画線分の始点および終点
の間のランデータを出力するラン生成手段を有し、ラン
生成手段によって生成されるランデータに従って描画処
理を行うことができる。

【００８７】尚、ここでも説明を簡単にするため、塗り
つぶし規則は偶奇規則を前提に説明を行った。もし塗り
つぶし規則が非零巻線規則の場合には、ソート後のデー
タを先頭から２個づつ対にする代わりに、各要素のＤｉ
ｒを積算するカウンタを設けてカウンタ値が０でなくな
る辺と０になる辺とを対にして描画するようにフローを
変更すればよい。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の図形処理装
置では、図形やアウトラインデータで表現された文字を
描画する図形処理装置において、２Ｎ個（Ｎは１以上の
自然数）のＤＤＡ手段と、２Ｎ個の入力をソート可能な
ソート手段とを有し、入力された任意の多角形を各スキ
ャンラインでの描画線分数がＮ以下となる複数の多角形
に分割する多角形分割手段を持ち、入力された多角形を
図形処理装置の有する２Ｎ個のＤＤＡで一括処理可能な
線分の集合に分割することで、分割図形をなるべく小さ
な領域で管理／記憶でき、高速に処理可能な図形処理装
置を実現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の図形処理装置の一実施例を示すブロ
ック図である。

【図２】 既存の図形処理装置の一例を示すブロック図
である。

【図３】 線図形の塗りつぶし図形への変換を説明する
図である。

【図４】 曲線の微小直線での近似を説明する図であ
る。

【図５】 図形処理装置において処理される各種の多角
形を示す図である。

【図６】 ベジエ曲線の再帰的な分割を説明する図であ
る。

【図７】 多角形分割部の詳細構成の一実施例を示すブ
ロック図である。

【図８】 ディスプレイリストの構成を説明する図であ
る。

【図９】 多角形分割処理の手順を示すフローチャート
を示す図である。

【図１０】 多角形分割処理の手順を示すフローチャー
トの続きを示す図である。

【図１１】 多角形分割処理の手順を示すフローチャー
トの続きを示す図である。

【図１２】 アクティブリストの構成を説明する図であ
る。

【図１３】 分割処理後に出力されるディスプレイリス
トを説明する図である。

【図１４】 分割処理後に残されるディスプレイリスト
を説明する図である。

【図１５】 多角形とディスプレイリストの分割との対
応を説明する図である。

【図１６】 多角形描画処理の手順を示すフローチャー
トを示す図である。

【図１７】 多角形描画処理を説明する図である。

【符号の説明】

１ 命令解釈部 ２ ベクターデータ生成部 ３ フォント管理部 ４ ショートベクター生成部 ５ 多角形分割部 ６ 多角形描画部 ７ メモリ部 ８ 出力デバイス ５１ ディスプレイリスト制御部 ５２ 交点算出部 ５３ アクティブリスト制御部 ５４ ディスプレイリスト記憶部１ ５５ ディスプレイリスト記憶部２ ６１ ＤＤＡ部 ６２ ソート部 ６３ メモリ描画部 ５１１ ディスプレイリスト ５１２ チェック配列

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 図形の描画処理を行う図形処理装置にお
   いて、 ＸＹ座表面上に展開した多角形データを分割する多角形
   分割手段であり、該多角形データの展開されたＸＹ座表
   面の各Ｙ座標ライン上において任意のＸ座標を有する多
   角形データ構成線分の数がＮ（Ｎは１以上の自然数）以
   下となるように多角形分割処理を実行し１以上の多角形
   構成線分データの集合を生成する多角形分割手段と、 前記多角形分割手段によって生成された多角形構成線分
   データの集合を１単位とするデータを入力とし、該入力
   されたデータ単位ごとに、図形出力デバイスの各スキャ
   ンラインと前記入力データに含まれる前記多角形構成線
   分の交点を算出する２Ｎ個のＤＤＡ手段と、 前記ＤＤＡ手段から出力された交点データをソートする
   ソート手段と、 前記ソート手段によってソートされたデータから前記多
   角形図形を形成する各描画線分の始点および終点の対を
   検出し、該検出された始点および終点間のメモリ領域を
   塗りつぶすメモリ描画手段とを有することを特徴とする
   図形処理装置。
2. 【請求項２】 前記多角形データの展開されるＸＹ座表
   面のＹ軸は前記図形出力デバイスのスキャンラインと平
   行なラインとして構成されることを特徴とする請求項１
   記載の図形処理装置。
3. 【請求項３】 前記メモリ描画手段は、前記多角形図形
   を形成する各描画線分の始点および終点の間のランデー
   タを出力するラン生成手段を有することを特徴とする請
   求項１または２記載の図形処理装置。
4. 【請求項４】 前記多角形分割手段は、多角形を構成す
   る各辺の始点、終点、および該多角形を構成する他の辺
   との交差点を検出し、該検出された始点、終点、または
   交差点の存在するＹ座標についてのみ、前記多角形分割
   処理を実行することを特徴とする請求項１乃至３いずれ
   かに記載の図形処理装置。
5. 【請求項５】 前記多角形分割手段は、多角形を構成す
   る各辺のＸ軸およびＹ軸方向の存在範囲を検出し、該検
   出された各辺の存在範囲の重複の有無により交差点の有
   無を判定する手段を有することを特徴とする請求項４に
   記載の図形処理装置。
6. 【請求項６】 前記多角形分割手段は、多角形の展開さ
   れるＸＹ座表面における各Ｙ座標ライン上の前記多角形
   構成線分の数を検出し、該検出線分の数がＮ本を越える
   Ｙ座標ライン部分についてのみ、前記多角形分割処理を
   実行することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記
   載の図形処理装置。
7. 【請求項７】 前記多角形分割手段は、入力された多角
   形をディスプレイリスト形式のデータ構造に変更した際
   の、該ディスプレイリスト中の辺の数を検出し、該検出
   された辺の数が２Ｎ以上の場合にのみ、前記多角形分割
   処理を実行することを特徴とする請求項１乃至３いずれ
   かに記載の図形処理装置。