JPH11144074A

JPH11144074A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH11144074A
Application number: JP30514297A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Yasui; 啓祐安井; Atsushi Okubo; 淳大久保
Original assignee: Sega Enterprises Ltd
Current assignee: Sega Corp
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 1999-05-28
Anticipated expiration: 2017-11-07
Also published as: JP4106719B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】従来のラスタスキャンに比較して、演算処理を
簡単化し、高速演算を可能にした画像処理装置を提供す
る。【解決手段】自己相似的（フラクタル）な順番に所定の
表示画面領域をより小さい相似形に分割しながら、分割
領域の座標やＺ値の演算をくり返す。そして最終的に分
割された微小領域であるピクセルの座標やＺ値を演算
し、更にピクセルの色関連データのパラメータを演算す
ることで、その演算をコンピュータにとり負荷が軽いも
のにする。更に、本発明では、１フレーム全体について
一度にレンダリング処理を行うのではなく、１フレーム
を分割したあるフラグメント領域について、上記のフラ
クタルな順番で演算を行う。また、そのフラグメント領
域内のピクセルが、ポリゴンの内部に属するか否かの判
定を行うことで、フラグメント領域毎のレンダリング処
理を効率的に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータを利
用した画像処理装置に関し、特に、レンダリング処理等
の為のポリゴン内のピクセルのパラメータの演算を、少
ないハードウエアにより効率的に行うことができる画像
処理装置、その画像処理方法及びその画像処理プログラ
ムを記録した記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータを利用した画像処理装置
は、ゲーム装置やシミュレーション装置等で広く利用さ
れる。ゲームプログラムやシミュレーションプログラム
によりオブジェクトを形成するポリゴンが生成される。
このポリゴンデータは、通常その頂点毎のパラメータを
含む。例えば、頂点の三次元空間内の座標や、頂点の色
データ或いはテクスチャー座標、法線ベクトル、透明度
を表すアルファ値、輝度値等の色関連データが、頂点パ
ラメータに含まれる。

【０００３】かかるポリゴンデータをもとに、まず、表
示画面内のポリゴンをクリッピングにより選択し、それ
らの選択されたポリゴンについて、三次元座標が表示画
面上の二次元座標と奥行きを示すＺ値とに透視変換され
る。その後、レンダリング処理により表示画面内に表示
されるポリゴンのピクセルにおける画像データが求めら
れる。この画像データは、基本的にはＲＧＢの色データ
である。

【０００４】上記したレンダリング処理において、ポリ
ゴン内のピクセルのパラメータの演算は、通常、ラスタ
スキャンによりポリゴン内のピクセル座標を特定し、そ
のピクセル座標に従い頂点パラメータを直線補間演算す
る。即ち、頂点座標とピクセル座標から内分比を求め、
その内分比に従って上記した頂点パラメータを補間演算
する。

【０００５】また、レンダリング処理は、１つのフレー
ム単位で処理される。レンダリング処理において、表示
すべきポリゴンをピクセル毎に判定する為に、ポリゴン
のピクセルの奥行きを示すＺ値が利用される。Ｚ値を比
較して、最もＺ値が小さい（表示画面内で最も手前）場
合に、その色データをフレームバッファメモリに格納す
る。従って、フレームバッファメモリに書き込まれたピ
クセルのＺ値を格納するＺ値バッファメモリをハードウ
エアとして持つことが要求される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１３は、ポリゴンの
ラスタスキャンを説明する為の図である。図１３の例で
は、頂点Ｌ、Ｍ、Ｎで特定されるポリゴン１０の内部の
ピクセルがラスタスキャンにより走査される。例えば、
頂点Ｌを開始点にして、横方向に走査し、その走査線を
Ｙ軸方向に移動させる。例えば、あるピクセルＰは、辺
ＬＭの点Ｏと辺ＬＮの点Ｑとを結ぶ走査線上に位置す
る。従って、走査線ＯＱの前の走査線ＲＳの座標から、
走査線ＯＱのエッジ座標（ｘ_o，ｙ_o），（ｘ_q，
ｙ_q）を求める為には、ｄｘ_LM／ｄｙ_LM＝（ｘ_o−ｘ_r）／（ｙ_o−ｙ_r）ｄｘ_LN／ｄｙ_LN＝（ｘ_q−ｘ_s）／（ｙ_q−ｙ_s）ｙ_o−ｙ_r＝１、ｙ_q−ｙ_s＝１であるとすると、ｘ_o＝ｘ_r＋ｄｘ_LM／ｄｙ_LM ｘ_q＝ｘ_s＋ｄｘ_LN／ｄｙ_LN なる演算を行う必要がある。

【０００７】上記した演算には、直線ＬＭ、ＬＮの傾き
を含む除算が含まれているので、コンピュータの演算負
荷が大きくなる。しかも、除算の場合は、小数点以下の
処理にも時間を要する。そして、これらの演算が、ポリ
ゴンのラスタスキャンにおいて頻繁に要求され、更に、
全てのポリゴンに対して行わなければならない。

【０００８】更に、上記した１フレーム分のＺ値バッフ
ァメモリは、画像処理装置において、過大なハードウエ
アの要求を意味する。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記従来の課題
を解決し、ピクセルのラスタスキャン法に代わって、演
算処理が簡単に行える新たな演算の方法を採用した画像
処理装置、その方法、その方法を実行するプログラムを
記録した記録媒体を提供することにある。

【００１０】更に、本発明の別の目的は、Ｚ値バッファ
メモリの容量を少なくしてハードウエアを簡単にして、
効率的に画像処理を行うことができる画像処理装置、そ
の方法、その方法を実行するプログラムを記録した記録
媒体を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
に、本発明は、自己相似的（フラクタル、Ｆｒａｃｔａ
ｌ）な順番に所定の表示画面領域をより小さい相似形に
分割しながら、分割領域の座標やＺ値の演算をくり返
す。そして最終的に分割された微小領域であるピクセル
の座標やＺ値を演算し、更にピクセルの色関連データの
パラメータを演算することで、その演算をコンピュータ
にとり負荷が軽いものにする。更に、本発明では、１フ
レーム全体について一度にレンダリング処理を行うので
はなく、１フレームを分割したあるフラグメント領域に
ついて、上記のフラクタルな順番で演算を行う。また、
そのフラグメント領域内のピクセルが、ポリゴンの内部
に属するか否かの判定を行うことで、フラグメント領域
毎のレンダリング処理を効率的に行う。

【００１２】また、更に改良された発明は、従来のラス
タ方向に対して水平、垂直方向の座標系を、フラクタル
の分岐方向に沿った座標系に変換することで、フラクタ
ルの順番で行う演算を更に簡単なものにする。

【００１３】本発明の画像処理装置は、ポリゴンに対し
てレンダリング処理を行って画像データを生成する画像
処理装置において、前記ポリゴンの表示画面内の位置デ
ータを含むポリゴンデータを供給され、所定の表示画面
領域に対して、フラクタル的に該領域をより小さい相似
形に分割しながら、前記位置データに従って当該分割さ
れた領域が前記ポリゴンの内部に位置するか否かを順次
検出し、検出された表示ポリゴンのＩＤデータを該分割
された微小領域毎に生成するフラクタル処理部と、前記
フラクタル処理部により生成された前記微小領域毎のポ
リゴンのＩＤデータに従って、該微小領域の画像データ
を生成するレンダリング処理部とを有することを特徴と
する。

【００１４】本発明の画像処理方法は、ポリゴンに対し
てレンダリング処理を行って画像データを生成する画像
処理方法において、前記ポリゴンの表示画面内の位置デ
ータを含むポリゴンデータを生成する工程と、所定の表
示画面領域に対して、フラクタル的に該領域をより小さ
い相似形に分割しながら、前記位置データに従って当該
分割された領域が前記ポリゴンの内部に位置するか否か
を順次検出し、検出された表示ポリゴンのＩＤデータを
該分割された微小領域毎に生成するフラクタル処理工程
と、前記フラクタル処理工程により生成された前記微小
領域毎のポリゴンのＩＤデータに従って、該微小領域の
画像データを生成するレンダリング処理工程とを有する
ことを特徴とする。

【００１５】また、本発明の記録媒体に格納された画像
処理プログラムは、上記画像処理方法をコンピュータに
実行させる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例に
ついて図面に従って説明する。しかしながら、かかる実
施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではな
い。

【００１７】図１は、フラクタルな順番で領域をより小
さい相似形に分割しピクセルを求める方法（以下単にフ
ラクタル法と称する。）について説明する図である。こ
の図には、あるフラグメント領域２０内の８×８のピク
セルを求める方法が示される。図１Ａには、フラグメン
ト領域２０内の中心Ｐ₀に対して、それぞれ中心Ｐ₁、
Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ₄の領域に４分割した状態が示される。
中心Ｐ₀の座標（ｘ₀，ｙ₀）に対して、４分割後の中
心Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ₄の座標は、フラグメント２０
の一辺の長さを単純に８とすると、Ｐ₁＝（ｘ₀−２，ｙ₀−２）＝（ｘ₁，ｙ₁）Ｐ₂＝（ｘ₀−２，ｙ₀＋２）＝（ｘ₂，ｙ₂）Ｐ₃＝（ｘ₀＋２，ｙ₀＋２）＝（ｘ₃，ｙ₃）Ｐ₄＝（ｘ₀＋２，ｙ₀−２）＝（ｘ₄，ｙ₄）で求められる。この演算には、除算は含まれず、単に加
算と減算だけからなる。

【００１８】図１Ｂには、更に、中心Ｐ₁、Ｐ₂、
Ｐ₃、Ｐ₄それぞれの領域を４分割し、フラグメント領
域２０を新たな中心Ｐ₁₁、Ｐ₁₂、Ｐ₁₃、Ｐ₁₄、Ｐ₂₁、Ｐ
₂₂．．．Ｐ₄₃、Ｐ₄₄の領域に１６分割した状態が示され
る。それぞれの分割後の領域の中心Ｐ₁₁、Ｐ₁₂、．．．
Ｐ₄₃、Ｐ₄₄の座標は、Ｐ₁₁＝（ｘ₁−１，ｙ₁−１）＝（ｘ₁₁，ｙ₁₁）Ｐ₁₂＝（ｘ₁−１，ｙ₁＋１）＝（ｘ₁₁，ｙ₁₁）Ｐ₄₃＝（ｘ₄＋１，ｙ₄＋１）＝（ｘ₄₃，ｙ₄₃）Ｐ₄₄＝（ｘ₄＋１，ｙ₄−１）＝（ｘ₄₄，ｙ₄₄）で求められる。

【００１９】更に、図１Ｃには、中心Ｐ₁₁、Ｐ₁₂、
Ｐ₁₃、．．．Ｐ₄₂、Ｐ₄₃、Ｐ₄₄それぞれの領域を４分割
し、フラグメント領域２０を新たな中心Ｐ₁₁₁、
Ｐ₁₁₂．．．Ｐ ₄₄₃、Ｐ₄₄₄の領域に６４分割した状態
が示される。それぞれの分割後の領域の中心Ｐ₁₁₁、Ｐ
₁₁₂、Ｐ₄₄₃、Ｐ₄₄₄の座標は、Ｐ₁₁₁＝（ｘ₁₁−０．５，ｙ₁₁−０．５）＝（ｘ₁₁₁，
ｙ₁₁₁）Ｐ₁₁₂＝（ｘ₁₁−０．５，ｙ₁₁＋０．５）＝（ｘ₁₁₁，
ｙ₁₁₁）Ｐ₄₄₃＝（ｘ₄₄＋０．５，ｙ₄₄＋０．５）＝（ｘ₄₄₃，
ｙ₄₄₃）Ｐ₄₄₄＝（ｘ₄₄＋０．５，ｙ₄₄−０．５）＝（ｘ₄₄₄，
ｙ₄₄₄）で求められる。

【００２０】以上、図１Ａ，Ｂ，Ｃに示される通り、フ
ラクタル法によれば、フラグメント領域２０を１領域、
４領域、１６領域、そして６４領域と、それぞれの領域
を更に小さい相似形の領域に分割していく。このフラク
タル法によれば、それぞれの領域の表示画面での座標値
は、上記した通り加算と減算だけで次々に求めることが
できる。しかも、このフラクタル法によれば、図１Ｃに
示される通り、フラグメント領域２０内のピクセルに対
応できる６４個の微小領域に対して、同時にその座標値
や色関連データ等の属性データを求めることができる。
その演算の回数は、上記した通り、３階層の演算で行う
ことができ、それぞれの演算は並列演算が可能である。
このことは、この演算回路を構成する場合、並列演算器
を３階層に形成すればよいことを意味する。この演算回
路の構成については、後述する。

【００２１】上記したフラクタル法は、フラグメント領
域内の中心Ｐ₀をスタートにして、６４個のピクセルの
表示画面内の座標を加算と減算により簡単に求めること
ができる。そこで、レンダリング処理の為に、各ピクセ
ルにどのポリゴンの色をつければよいかの処理を行う必
要がある。

【００２２】図２は、任意の点Ｐ（ｘ，ｙ）が、三角形
のポリゴン１０内に位置するか否かの判断のアルゴリズ
ムについて説明する図である。二次元座標内の三点Ｌ，
Ｍ，Ｎを頂点とする三角形の各辺ＬＭ，ＭＮ，ＮＬにつ
いて、三角形の単位法線ベクトルを（ａ₁，ｂ₁）、
（ａ₂，ｂ₂）、（ａ₃，ｂ₃）と、座標の原点から各
辺に下ろした垂線の距離をｃ₁、ｃ₂、ｃ₃とする。こ
の場合、任意の点Ｐ（ｘ，ｙ）が三角形の内部に位置す
るか外部に位置するかは、次の式の値ｄが負か正かによ
り判断できる。

【００２３】ｄ₁＝ａ₁ｘ＋ｂ₁ｙ＋ｃ₁ ｄ₂＝ａ₂ｘ＋ｂ₂ｙ＋ｃ₂ ｄ₃＝ａ₃ｘ＋ｂ₃ｙ＋ｃ₃ 上記のｄ₁，ｄ₂，ｄ₃が共に負になる場合は、点Ｐ
（ｘ，ｙ）が三角形の内部に位置することは、数学的に
自明である。かかる、アルゴリズムは、任意の点がある
多角形の内部に位置するか否かの判断を行う場合に利用
される。

【００２４】そこで、上記のフラクタル法に従って、６
４個のピクセルがあるポリゴンの内部に属するか否かの
演算を行うことができる。例えば、点Ｐ₀に対しては、ｄ₁＝ａ₁ｘ₀＋ｂ₁ｙ₀＋ｃ₁ ｄ₂＝ａ₂ｘ₀＋ｂ₂ｙ₀＋ｃ₂ ｄ₃＝ａ₃ｘ₀＋ｂ₃ｙ₀＋ｃ₃ を演算して、ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃が共に負になるか否かの
判断を行えば良い。

【００２５】更に、４分割した中心Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、
Ｐ₄の領域があるポリゴンの内部に属するか否かの演算
は、点Ｐ₁に対しては、ｄ₁＝ａ₁ｘ₁＋ｂ₁ｙ₁＋ｃ₁＝ａ₁（ｘ₀-2）＋ｂ
₁（ｙ₀-2）＋ｃ₁ ｄ₂＝ａ₂ｘ₁＋ｂ₂ｙ₁＋ｃ₂＝ａ₂（ｘ₀-2）＋ｂ
₂（ｙ₀-2）＋ｃ₂ ｄ₃＝ａ₃ｘ₁＋ｂ₃ｙ₁＋ｃ₃＝ａ₃（ｘ₀-2）＋ｂ
₃（ｙ₀-2）＋ｃ₃ である。結局、点Ｐ₀の時に求めたｄ₁、ｄ₂、ｄ₃に
対して、それぞれｄ₁＝ｄ₁−２ａ₁−２ｂ₁ ｄ₂＝ｄ₂−２ａ₂−２ｂ₂ ｄ₃＝ｄ₃−２ａ₃−２ｂ₃ という単純な減算を行うことで求めることができる。

【００２６】同様にして、１６分割した中心Ｐ₁₁、
Ｐ₁₂、Ｐ₁₃、Ｐ₁₄、Ｐ₂₁、Ｐ₂₂．．．Ｐ ₄₃、Ｐ₄₄の領域
についても、点Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ₄の時に求めたｄ
₁、ｄ₂、ｄ₃に対して簡単な減算を行うことで求める
ことができる。例えば、中心Ｐ₁₁の場合は、ｄ₁＝ｄ₁−ａ₁−ｂ₁ ｄ₂＝ｄ₂−ａ₂−ｂ₂ ｄ₃＝ｄ₃−ａ₃−ｂ₃ により求められる。

【００２７】同様にして、６４分割した中心Ｐ₁₁₁、Ｐ
₁₁₂．．．Ｐ₄₄₃、Ｐ₄₄₄の領域についても簡単に演算
を行うことができる。例えば、中心Ｐ₁₁₁の場合は、ｄ₁＝ｄ₁−０．５ａ₁−０．５ｂ₁ ｄ₂＝ｄ₂−０．５ａ₂−０．５ｂ₂ ｄ₃＝ｄ₃−０．５ａ₃−０．５ｂ₃ により求められる。

【００２８】以上の通り、各領域の中心点があるポリゴ
ンの内部に属するか否かの判断の為の演算は、フラクタ
ル法を利用することにより、極めて簡単に行うことがで
きる。

【００２９】図３は、表示画面３０内に３つのポリゴン
ＰＧ１，ＰＧ２，ＰＧ３が表示される例を示す図であ
る。この図３に示される通り、表示画面３０は、複数の
フラグメント領域ＦＭに分割されている。そこで、中央
付近のフラグメントＦＭ９においては、ポリゴンＰＧ
１，ＰＧ２の一部が位置している。このフラグメントＦ
Ｍ９を拡大すると、図３の左下の図になる。図に示され
る通り、６４個のピクセルＰ₁〜Ｐ₆₄に分割されてい
る。その場合、ピクセルＰ₁〜Ｐ₄、Ｐ₉〜Ｐ₁₅、Ｐ ₁₇
〜Ｐ₂₄、Ｐ₂₅〜Ｐ₃₂が、ポリゴンＰＧ１に属する。更
に、ピクセルＰ₂₄、Ｐ₃₁、Ｐ₃₂、Ｐ₃₈〜Ｐ₄₀、Ｐ₄₅〜Ｐ
₄₈、Ｐ₅₁〜Ｐ₅₆、Ｐ₅₈〜Ｐ₆₄が、ポリゴンＰＧ２に属す
る。

【００３０】上記したフラクタル法により、６４個のピ
クセルＰ₁〜Ｐ₆₄がポリゴンに属するか否かの演算が、
フレーム内のポリゴン全てに対して行われることで、フ
ラグメント領域２０内において、ポリゴンの位置が確認
される。図３の右下に示される通り、フラグメント領域
ＦＭ９において、ポリゴンＰＧ１とＰＧ２の位置が確認
される。図中、一部分で二つのポリゴンＰＧ１とＰＧ２
とが重なりあう。

【００３１】従来のポリゴン内をラスタスキャンする方
法は、ポリゴン内のピクセルの座標を求めることで、各
ピクセルにどのポリゴンの色を与えるかを求める。これ
に対して、上記の方法では、フラグメント領域内の全て
のピクセルについて、ポリゴン内に位置するか否かの判
断を行うことで、各ピクセルにどのポリゴンの色を与え
れば良いかを求めることができる。

【００３２】レンダリング処理において、もう一つの基
本的な処理は、重なりあうポリゴンについて、どのポリ
ゴンを表示すべきかの判定をピクセル毎に行うことであ
る。その為に、各ポリゴンのＺ値を比較して、Ｚ値が最
も小さいポリゴンを選択するアルゴリズムが知られてい
る。このＺ値比較法は、各ピクセルにおけるポリゴンの
Ｚ値を求める必要がある。このポリゴン毎のＺ値の計算
は、上記のフラクタル処理を行う場合に、非常に簡単に
行うことができる。

【００３３】例えば、図１、２に戻って、点Ｐ₀のＺ値
Ｚ₀は、次の演算式で求めることができる。

【００３４】Ｚ₀＝（∂ｚ／∂ｘ）ｘ₀＋（∂ｚ／∂ｙ）ｙ₀＋ｃｚそれぞれの定数（∂ｚ／∂ｘ）、（∂ｚ／∂ｙ）及びｃ
ｚは、ポリゴンの１平面からユニークにきまる定数であ
る。具体的には、（∂ｚ／∂ｘ）はポリゴンの平面のＸ
軸方向の傾きであり、（∂ｚ／∂ｙ）はポリゴンの平面
のＹ軸方向の傾きである。また、ｃｚは原点における平
面のＺ値である。

【００３５】かかる演算式から理解される通り、更に４
分割した領域の例えば中心Ｐ₁のＺ値Ｚ₁は、Ｚ₁＝Ｚ₀−２（∂ｚ／∂ｘ）−２（∂ｚ／∂ｙ）で求められる。更に１６分割した領域の例えば中心Ｐ₁₁
のＺ値Ｚ₁₁は、Ｚ₁₁＝Ｚ₁−（∂ｚ／∂ｘ）−（∂ｚ／∂ｙ）で求められ、更に６４分割した領域の例えば中心Ｐ₁₁₁
のＺ値Ｚ₁₁₁は、Ｚ₁₁₁＝Ｚ₁₁−０．５（∂ｚ／∂ｘ）−０．５（∂ｚ／
∂ｙ）で求められる。従って、座標の場合と同様に、加算と減
算により６４個のピクセルにおけるポリゴンのＺ値を簡
単に求めることができる。

【００３６】従って、フラクタル法により、各ピクセル
がポリゴンに属するか否かの判定と共に、そのピクセル
のポリゴンのＺ値の演算とを同時に行うこともできる。
そして、求めたＺ値と、Ｚ値バッファメモリ内のＺ値と
を比較し、Ｚ値が小さい場合は、そのポリゴンの色デー
タをフレームバッファに書き込み、Ｚ値をＺ値バッファ
メモリに書き込むことができる。かかる演算は、フラグ
メント領域内において、ポリゴンの個数分だけ繰り返さ
れる。フレーム内の全てのポリゴンに対して、上記の演
算が行われると、そのフラグメント領域内における、各
ピクセルの表示すべきポリゴンとそのＺ値とが求められ
る。

【００３７】ラスタライズ法によるラスタスキャンで
は、ポリゴン内を走査して、その座標とＺ値を演算し、
各ピクセルの表示すべきポリゴンとそのＺ値とが求めら
れるが、上記した通りその演算には除算が含まれ、コン
ピュータからなる演算器にとって演算時間が長くなる。
それに対して、上記のフラクタル法を使用することによ
り、その演算には基本的に加算と減算しか含まれない。
従って、その演算時間は極めて短くなる。また、後述す
る通り、フラクタル法によれば、６４ピクセルの場合
は、並列演算を３階層だけ行うことにより６４個分の座
標、ポリゴン、Ｚ値を求めることができる。従って、そ
の点においても演算に要する時間を短くすることができ
る。

【００３８】図４は、上記のフラクタル法を利用した画
像処理装置の全体ブロック図である。図４に示された画
像処理装置の例では、ゲームプログラムやシミュレーシ
ョンプログラムに従ってポリゴンデータや視点データな
どを生成するＣＰＵ４０と、そのポリゴンデータに含ま
れる頂点の三次元座標から、表示画面内に位置するポリ
ゴンについて、表示画面の二次元座標に透視変換を行う
ジオメトリ処理部４８と、表示画面のピクセルの色デー
タを生成するレンダリング処理部７４とを有する。レン
ダリング処理部７４には、その準備処理として、上記し
たフラクタル処理部７２が併設される。

【００３９】ジオメトリ処理部４８により生成される１
フレーム分のポリゴンデータは、ポリゴンバッファ５０
に一旦格納される。図５は、そのポリゴンデータの構成
例を示す図である。図５に示される通り、ポリゴンデー
タは、それぞれのポリゴンＩＤに対して、そのポリゴン
の頂点のパラメータを有する。頂点パラメータは、例え
ば、頂点の表示画面内の座標（ｘ，ｙ）及び奥行きを示
すＺ値、色データに関するものとしてテクスチャ座標
（Ｔｘ，Ｔｙ）、法線ベクトル（Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚ）、
透明度を示すアルファ値などを有する。それ以外には、
例えば輝度値等も含まれてもよい。図５の例では、ポリ
ゴンＩＤ０とポリゴンＩＤ１のそれぞれの頂点００，０
１，０２及び１０，１１，１２のパラメータが示されて
いる。

【００４０】そこで、フラクタル処理部７２では、図３
で説明した様に、フラグメント領域毎に、その中のピク
セルで表示されるポリゴンＩＤデータと、そのＺ値とが
生成され、それぞれ領域マスクバッファメモリ６０とＺ
値バッファメモリ５８とに格納される。また、フラクタ
ル処理部７２には、表示されるポリゴンＩＤデータとそ
のＺ値を生成する為に、フレーム内のポリゴンのデータ
が順番に供給される。フラクタル処理部７２には、表示
画面内の座標変換器５２、フラグメント領域の中心点に
おける座標やＺ値等を初期値として求める初期値計算器
５４、そしてその初期値をもとに上記した加算と減算か
らなる演算を行うフラクタル処理器５６とが設けられ
る。フラクタル処理器５６により生成されるＺ値とポリ
ゴンＩＤデータとが、Ｚ値バッファメモリ５８と領域マ
スクバッファメモリ６０とに格納される。

【００４１】フラクタル処理部７２によりフラグメント
領域内のピクセルの表示すべきポリゴンが決定すると、
レンダリング処理部７４では、そのピクセルの具体的色
データからなる画像データを生成し、フレームバッファ
メモリ６８にその画像データを格納する。図４に示され
た例では、レンダリング処理部７２には、補間器６２と
色データ生成部６４とテクスチャマップ６６とが設けら
れる。補間器６２では、領域マスクバッファメモリ６０
に格納されるピクセル毎のポリゴンＩＤデータから、ポ
リゴンバッファメモリ５０内のポリゴンデータを参照
し、頂点パラメータに対して補間演算を行う。その結
果、対応するピクセルの各パラメータ、テクスチャー座
標（Ｔｘ，Ｔｙ）、アルファ値、法線ベクトル（Ｎｘ，
Ｎｙ，Ｎｚ）が求められる。そして、テクスチャー座標
に従ってテクスチャーマップ６６からテクスチャーデー
タを読み出して生成し、透明度を表すアルファ値を利用
したブレンディング処理、法線ベクトルを利用した光源
に対するシェーディング処理などが、色データ生成部６
４で行われる。生成された色データは、フレームバッフ
ァメモリ６８に格納される。最後に、ディスプレイ７０
がその色データを表示する。

【００４２】図６は、フラクタル処理器５６の具体的構
成例を示す図である。図中、初期値計算器５４から処理
中のフラグメント領域の中心点での初期値が、フラクタ
ル処理器の最初のフラクタル分割器ＦＲ₀に供給され
る。この初期値は、例えば、フラグメント領域の中心点
Ｐ₀の二次元座標（ｘ₀，ｙ₀）、処理中のポリゴンに
対するポリゴン内か外かの判定値ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃、及
びＺ₀値である。そして、フラクタル分割器ＦＲ₀で
は、点Ｐ₀の初期値から、４分割した点Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ
₃、Ｐ₄での二次元座標（ｘ₁，ｙ₁）〜（ｘ₄，
ｙ₄）、その座標が処理中のポリゴンに対するポリゴン
内か外かの判定値ｄ₁，ｄ₂，ｄ₃（４種類）、及びＺ
値Ｚ₁〜Ｚ₄が求められる。この演算は、既に説明した
通り、初期値に対して加算と減算だけで構成される。

【００４３】次に、フラクタル分割器ＦＲ₁〜ＦＲ₄で
は、４点Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ₄での二次元座標
（ｘ₁，ｙ₁）〜（ｘ₄，ｙ₄）、その座標が処理中の
ポリゴンに対するポリゴン内か外かの判定値ｄ₁，
ｄ₂，ｄ₃（４種類）、及びＺ値Ｚ₁〜Ｚ₄から、それ
ぞれ４分割した点Ｐ₁₁、Ｐ₁₂、Ｐ₁₃、Ｐ₁₄．．．Ｐ₄₃、
Ｐ₄₄のでの同様の値が演算される。

【００４４】同様に、三階層目の演算として、フラクタ
ル分割器ＦＲ₁₁〜ＦＲ₁₄では、点Ｐ ₁₁〜Ｐ₁₄の二次元座
標（ｘ₁₁，ｙ₁₁）〜（ｘ₁₄，ｙ₁₄）、その座標が処理中
のポリゴンに対するポリゴン内か外かの判定値ｄ₁，ｄ
₂，ｄ₃（４種類）、及びＺ値Ｚ₁₁〜Ｚ₁₄から、更に分
割した点Ｐ₁₁₁，Ｐ₁₁₂〜Ｐ₁₄₃，Ｐ₁₄₄に対する同様
の値が求められる。

【００４５】フラクタル分割器ＦＲ₂₁〜ＦＲ₂₄では、点
Ｐ₂₁〜Ｐ₂₄の同様の値から、更に分割した点Ｐ₂₁₁，Ｐ
₂₁₂〜Ｐ₂₄₃，Ｐ₂₄₄の同様の値が求められる。フラク
タル分割器ＦＲ₃₁〜ＦＲ₃₄及びＦＲ₄₁〜ＦＲ₄₄において
も、同様の演算が行われる。

【００４６】三階層目のフラクタル分割器ＦＲ₁₁〜ＦＲ
₄₄では、それぞれのピクセル毎に設けたｄ₁，ｄ₂，ｄ
₃が全て負か否かの判断が行われる。全て負の場合は、
そのピクセルは処理中のポリゴン内に属することにな
る。そこで、更に、そのピクセルのＺ値をＺ値バッファ
メモリ５８内のＺ値と比較する。そして、ピクセルのＺ
値がメモリ５８内のＺ値よりも小さい場合は、そのポリ
ゴンが表示画面内で手前に位置することを意味するの
で、ピクセルのＺ値がＺ値バッファメモリ５８に記録さ
れる。同時に、領域マスクバッファメモリ６０のそのピ
クセルに対応する領域にポリゴンのＩＤデータが書き込
まれる。Ｚ値バッファメモリ５８と、領域マスクバッフ
ァメモリ６０は、フラグメント領域内のピクセル分だけ
の容量を有するだけでよい。従って、その容量は１フレ
ーム分に対応するよりも小さくすることができる。

【００４７】フラクタル処理を利用する場合は、図６で
示したフラクタル処理器の通り、加算と減算の単純な演
算を並列的に行うことができる。従って、１つのフラグ
メント領域について、各ピクセル毎の描画すべきポリゴ
ンを求める演算を、初期値が与えられてから、この例で
は３階層の演算で完了することができる。それは、パイ
プライン処理におけるレイテンシーを短くすることがで
きることを意味する。単純に１ピクセル毎に処理する場
合に６４回同じ演算を行うことに比較すると、フラクタ
ル処理を利用する場合は演算時間を飛躍的に短縮するこ
とができる。

【００４８】図７は、領域マスクバッファの他の構成例
を示す図である。この図には、最下位層のフラクタル分
割器ＦＲ₁₁〜ＦＲ₄₄が示される。この領域マスクバッフ
ァは、６４ビットのフラグビットが格納されるレジスタ
で構成される。フラグメント領域が６４ピクセルで構成
される場合は、そのレジスタが６４＋１個設けられる。
そして、各レジスタにポリゴンが割り当てられる。

【００４９】例えば、ポリゴンＰＧ１のポリゴンデータ
がフラクタル処理部７２に供給された時、フラクタル処
理器５６内で６４ピクセルのＺ値が求められて、そのＺ
値がＺ値バッファメモリの値よりも小さいことが判明す
ると、ポリゴンＰＧ１が割り当てられている領域マスク
バッファＰＧ１内の対応するピクセルのフラグビットを
「１」にする。その結果、そのピクセルの色データはポ
リゴンＰＧ１のデータであることが記録される。同様
に、次に供給されるポリゴンＰＧ２のポリゴンデータに
ついて、フラクタル処理器でＺ値が求められ、Ｚ値バッ
ファメモリの値よりも小さい場合は、領域マスクバッフ
ァＰＧ２内のフラグビットを「１」にする。そして、先
に処理された領域マスクバッファＰＧ１内のフラグビッ
トも「１」の場合は、そのフラグビットを「０」に変更
する。同様にして、全てのポリゴンに対して処理を行
う。この様に、領域マスクバッファには実質的に表示さ
れるポリゴンのＩＤデータが記録される。

【００５０】フラグメント領域が６４ピクセルを有する
ので、領域マスクバッファは、最大で６４個必要にな
る。そして、演算中に使用される１つの領域マスクバッ
ファを加えて、合計６５個の領域マスクバッファが設け
られる。

【００５１】上記の構成の領域マスクバッファは、各ポ
リゴンのどのピクセルを描画すべきかをフラグビットで
記録する。従って、領域マスクバッファは、ポリゴンの
描画領域をマスクする機能を持つ。かかる１と０からな
るデータにより、レンダリング処理部７４がレンダリン
グを行う場合、その信号処理が容易になる。

【００５２】図４において、フラクタル処理部７２内に
座標変換器５２を設けた。かかる座標変換器は、必須の
要件ではない。しかし、供給されるポリゴンデータに対
して適切な座標変換を行うことで、フラクタル処理器５
６での演算を更に簡単にすることができる。

【００５３】図１に示した通り、表示画面のＸ−Ｙ座標
を、フラクタル処理の方向に沿ったＥ−Ｏ座標に変換す
ることにより、フラクタル処理器での演算を更に簡略化
することができる。Ｅ−Ｏ座標軸はＸ−Ｙ座標軸を４５
°度回転したものである。上記した通り、図１Ａに示さ
れるフラクタル分割に対して、４分割した中心Ｐ₁、Ｐ
₂、Ｐ₃、Ｐ₄の領域がポリゴンの内部に属するか否か
の演算は、点Ｐ₁に対しては、ｄ₁＝ａ₁ｘ₁＋ｂ₁ｙ₁＋ｃ₁＝ａ₁（ｘ₀-2）＋ｂ
₁（ｙ₀-2）＋ｃ₁ ｄ₂＝ａ₂ｘ₁＋ｂ₂ｙ₁＋ｃ₂＝ａ₂（ｘ₀-2）＋ｂ
₂（ｙ₀-2）＋ｃ₂ ｄ₃＝ａ₃ｘ₁＋ｂ₃ｙ₁＋ｃ₃＝ａ₃（ｘ₀-2）＋ｂ
₃（ｙ₀-2）＋ｃ₃ を行った。それに対して、Ｘ−Ｙ座標を４５度回転させ
たＥ−Ｏ座標に変換すると、上記の演算は、ｄ₁＝ａａ₁ｅ₁＋ｂｂ₁ｏ₁＋ｃｃ₁ ＝ａａ₁（ｅ₀−２）＋ｂｂ₁ｏ₀＋ｃｃ₁ ＝ｄ₁−２ａａ₁ ｄ₂＝ａａ₂ｅ₁＋ｂｂ₂ｏ₁＋ｃｃ₂ ＝ａａ₂（ｅ₀−２）＋ｂｂ₂ｏ₀＋ｃｃ₂ ＝ｄ₂−２ａａ₂ ｄ₃＝ａａ₃ｅ₁＋ｂｂ₃ｏ₁＋ｃｃ₃ ＝ａａ₃（ｅ₀−２）＋ｂｂ₃ｏ₀＋ｃｃ₃ ＝ｄ₃−２ａａ₃ となる。即ち、単純に−２ａａの減算を行うだけであ
る。尚、ａａ₁，ｂｂ₁，ｃｃ₁は、図２のポリゴン２
０の直線ＬＭにおける定数を座標変換した定数である。

【００５４】上記の演算の簡単化は、Ｚ値を求める演算
においても同様である。従って、フラクタル処理部７２
の最初の段階で、座標変換器５２によりポリゴンデータ
のパラメータを座標変換しておくことで、フラクタル処
理器５６の演算器の構成をより簡単にすることができ
る。

【００５５】図８は、画像処理の全体のフローチャート
を示す図である。そして、図９は、フラクタル処理のフ
ローチャートを示す図である。これらを参照して、画像
処理のフローを以下に説明する。

【００５６】まず、ＣＰＵ４０がゲームプログラムやシ
ミュレーションプログラムを実行して、ポリゴンデータ
を生成し、ジオメトリ処理部４８に供給する（Ｓ１
０）。ジオメトリ処理部では、三次元座標内でのポリゴ
ンの移動などの変換を行うと共に、クリッピング処理、
表示画面の二次元座標への透視変換の処理を行う。その
結果生成された図５に示した如きポリゴンデータが、ポ
リゴンバッファ５０に格納される（Ｓ１２）。このポリ
ゴンデータは、１フレーム内のポリゴン全てについてポ
リゴンバッファメモリに格納される。

【００５７】そこで、フラクタル処理部７２は、ポリゴ
ンバッファ５０からポリゴンデータを順次読み出して、
フラグメント領域内のピクセルについて、描画すべきポ
リゴンを検出する。１つのポリゴンデータについて説明
すると、ポリゴンバッファ５０から読み出されたポリゴ
ンデータに対して、座標変換器５２で頂点パラメータを
フラクタル処理用の座標に変換する（Ｓ１４）。初期計
算器５４及びフラクタル処理器５６により、フラグメン
ト領域内のピクセルに対する描画すべきポリゴンを決定
し、そのＺ値をＺ値バッファメモリ５８に格納する（Ｓ
１６）。この座標変換Ｓ１４とフラクタル処理Ｓ１６
は、本実施の形態例ではフレーム内の全てのポリゴンに
対して行われる。

【００５８】全てのポリゴンに対して上記の処理が終了
すると、各ピクセルに対して描画すべきポリゴンが決定
し、そのＩＤデータが領域マスクバッファ６０内に格納
される。そこで、レンダリング処理部７４では、まず、
ピクセル毎にポリゴンの頂点パラメータからそのピクセ
ルのパラメータを求める（Ｓ１８）。この演算は、補間
器６２により行われる。更に、色データ生成部６４に
て、テクスチャー座標に従ってテクスチャーマップメモ
リ６６からテクスチャーデータを読み出す。或いは読み
出したテクスチャーデータからピクセルのテクスチャー
データを演算する。更に、法線ベクトルやアルファ値に
より、光源に対するシェーディング処理と半透明ポリゴ
ンのブレンディング処理を行う（Ｓ２０）。その結果、
生成された色データは、フレームバッファメモリ６８に
格納される（Ｓ２２）。上記の工程Ｓ１８，Ｓ２０，Ｓ
２２は、フラグメント領域内の全てのピクセルに対して
行われる。

【００５９】更に、工程Ｓ１４〜Ｓ２２が、フレーム内
の全てのフラグメント領域に対して行われ、フレーム内
の全てのピクセルのレンダリング処理が完了する。その
後、フレームバッファメモリ６８内の色データに従っ
て、ディスプレイ７０で表示される。尚、ここで色デー
タとは、例えばＲＧＢデータであり、白黒の場合は輝度
データである。

【００６０】上記のフラクタル処理工程Ｓ１６は、図９
のフローチャートに詳細が示される。ステップＳ３０に
てフラグメント領域が指定され、ポリゴンバッファ５０
からフレーム内のポリゴンデータを受信する（Ｓ３
２）。この場合、特に頂点座標とそのＺ値が与えられ
る。上記した通り、このデータは座標変換器５２により
適切な座標に変換されている。そして、フラグメント領
域の中心点Ｐ₀に対して、ｄ値とＺ値の初期値が求めら
れる（Ｓ３４）。その演算式は、すでに説明した通りで
ある。

【００６１】そこで、フラクタル処理器５６にて、４分
割のフラクタ処理（Ｓ３６）、１６分割のフラクタ処理
（Ｓ３８）、そして６４分割のフラクタ処理（Ｓ４０）
が行われる。その結果、フラグメント領域内のピクセル
毎のｄ₁、ｄ₂、ｄ₃及びＺ値が求められる。そして、
ｄ₁、ｄ₂、ｄ₃値が全て負か否かの判断により、その
ピクセルが処理中のポリゴンの内部に属するか否かの判
断が行われる（Ｓ４２）。ｄ₁、ｄ₂、ｄ₃値が全て負
の場合は、ピクセルがポリゴン内部に属するので、その
Ｚ値がＺ値バッファメモリ５８内のＺ値と比較される
（Ｓ４４）。Ｚ値がメモリ５８内のＺ値より小さい場合
は、そのＺ値がＺ値バッファメモリ５８に格納され、領
域マスクバッファの対応する領域にフラグが格納される
（Ｓ４６）。

【００６２】［変形例］図１０は、画像処理装置の別の
例のブロック図である。図４に示した画像処理装置と同
じ部分には同じ引用番号を付した。この例では、フラク
タル処理器５６が、上記のｄ値、Ｚ値以外に、他のパラ
メータである法線ベクトル、テクスチャー座標、アルフ
ァ値、輝度などの色関連データも、フラクタル法による
簡易な演算で求める。従って、初期値計算器５４でも同
様にそれらのパラメータの中心点Ｐ₀での初期値を求め
る。

【００６３】図１１は、図１０の画像処理装置の処理の
フローチャート図である。このフローチャートも図８と
同じ工程には、同じ引用番号を付した。この変形例で
は、フラクタル処理器５６で、ｄ値、Ｚ値以外に、他の
パラメータである法線ベクトル、テクスチャー座標、ア
ルファ値、輝度なども演算する（Ｓ５０）。そこで、ｄ
値からポリゴンの内部に属するか否かの判定（Ｓ５
２）、属する場合はそのＺ値がＺ値バッファメモリ内の
Ｚ値より小さいか否かの判定（Ｓ５４）が行われる。そ
して、Ｚ値が小さい場合は、描画すべきポリゴンである
ので、テクスチャデータの生成、シェーディング処理、
ブレンディング処理などが行われ（Ｓ５６）、その生成
された色データがフレームバッファメモリ６８に格納さ
れ、Ｚ値がＺ値バッファメモリ５８に格納される（Ｓ５
８）。

【００６４】工程Ｓ１４〜Ｓ５８が、フレーム内の全て
のポリゴンに対して行われ、更に、フレーム内の全ての
フラグメント領域に対して行われる。

【００６５】図１０，図１１に示した変形例では、頂点
パラメータ全てがフラグメント法により簡単な演算で求
められる。従って、図４における補間器による演算もフ
ラグメント法により行われ、高速に演算される。

【００６６】［汎用コンピュータの例］図１２は、上記
してきた画像処理を汎用コンピュータを利用して行う場
合の画像処理装置の構成図である。汎用コンピュータを
利用して画像処理を行う場合は、画像処理の演算は記録
媒体内に格納されたプログラムに従って行われる。従っ
て、画像処理プログラムをコンピュータが読み取り可能
な記録媒体に格納することで、汎用コンピュータは画像
処理専用コンピュータとして動作する。画像処理プログ
ラムは、上記したフローチャート等で説明した各手順を
コンピュータに実行させる。

【００６７】図１２の例では、ＣＰＵ１００、演算用の
ＲＡＭ１０２、ゲームプログラムや画像処理プログラム
が格納されたＲＯＭ１０４が、バス１１０に接続され
る。また、バス１１０に接続された入出力部１０６は、
操作者が操作する操作部１０８に接続され、操作信号を
入力する。また、画像処理の為に、ポリゴンバッファメ
モリ１１４，テクスチャーマップメモリ１１６，そして
Ｚ値バッファメモリ１１８、領域マスクバッファメモリ
１１２が設けられ、それぞれバス１１０に接続される。
また、フレームバッファメモリ１２０は、バス１１０に
接続され、外部の表示装置１２２にも接続される。

【００６８】この例では、画像処理プログラムがＲＯＭ
１０４内に格納されているが、それ以外に、外部のＣＤ
ＲＯＭや磁気テープなどの記録媒体１２４からＲＡＭ１
０２内に画像処理プログラムをインストールすることも
できる。

【００６９】上記した実施の形態例では、フラクタル法
によりフラグメント領域をより小さい複数の相似形に次
々に分割する場合、矩形の領域をさらに小さい相似の矩
形の領域に分割した。しかし、本発明はかかる矩形の分
割に限定されず、三角形やその他の形状に分割されても
良い。また、上記実施の形態例では、フラグメント領域
を６４個の微小領域であるピクセルに分割したが、更に
２５６個、１０２４個に分割させてもよい。その場合、
最終分割領域が表示画面のピクセルに対応するサイズで
ある必要はない。

【００７０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ピ
クセルがポリゴンに属するか否かの判定をフラクタルな
順番で行うことで、その演算を極めて単純化することが
できる。しかも、その演算は、並列的に複数回行うこと
で、多くのピクセルについて判定することができ、演算
に要する遅延時間（レイテンシ）を短くすることができ
る。

【００７１】それにあわせて、各ピクセル毎のＺ値もフ
ラクタル法により求めることで、同様に簡単な加減算に
よる演算で求めることができる。更に、ポリゴンのパラ
メータについてもフラクタル法により求めることによ
り、同様に簡単な加減算による演算で求めることができ
る。

【００７２】従って、従来のラスタスキャン法による各
ピクセル毎の演算に比較して、演算が簡単化し、演算ス
ピードを上げることができる。

【００７３】また、フラクタル法により求めたＺ値を利
用して、Ｚ値比較を先行して行い、描画すべきポリゴン
のピクセルを領域マスクバッファに格納することで、そ
の後のレンダリング処理を無駄なく行うことができる。

【００７４】更に、フラクタル処理とそれにより生成さ
れた領域マスクを利用する等により、仮想空間内の物体
がつくる影の領域をリアルタイムで演算して描画するこ
とができ、画像処理能力を大幅に向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】フラクタルな順番でピクセルを求める方法につ
いて説明する図である。

【図２】任意の点Ｐ（ｘ，ｙ）が、三角形のポリゴン１
０内に位置するか否かの判断のアルゴリズムについて説
明する図である。

【図３】表示画面内に３つのポリゴンが表示される例を
示す図である。

【図４】フラクタル法を利用した画像処理装置の全体ブ
ロック図である。

【図５】ポリゴンデータの構成例を示す図である。

【図６】フラクタル処理器の具体的構成例を示す図であ
る。

【図７】領域マスクバッファの他の構成例を示す図であ
る。

【図８】画像処理の全体のフローチャートを示す図であ
る。

【図９】フラクタル処理工程の詳細なフローチャートを
示す図である。

【図１０】画像処理装置の別の例のブロック図である。

【図１１】図１０の画像処理装置の処理のフローチャー
ト図である。

【図１２】画像処理を汎用コンピュータを利用して行う
場合の画像処理装置の構成図である。

【図１３】ポリゴンのラスタスキャンを説明する為の図
である。

【符号の説明】

４０ＣＰＵ５０ポリゴンバッファ５２座標変換器５４初期値計算器５６フラクタル処理器５８Ｚ値バッファメモリ６０領域マスクバッファメモリ６２補間器６４色データ生成部６８フレームバッファメモリ７２フラクタル処理部７４レンダリング処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリゴンに対してレンダリング処理を行っ
て画像データを生成する画像処理装置において、前記ポリゴンの表示画面内の位置データを含むポリゴン
データを供給され、所定の表示画面領域に対して、フラ
クタル的に該領域をより小さい相似形に分割しながら、
前記位置データに従って当該分割された領域が前記ポリ
ゴンの内部に位置するか否かを順次検出し、検出された
表示ポリゴンのＩＤデータを該分割された微小領域毎に
生成するフラクタル処理部と、前記フラクタル処理部により生成された前記微小領域毎
のポリゴンのＩＤデータに従って、該微小領域の画像デ
ータを生成するレンダリング処理部とを有することを特
徴とする画像処理装置。
【請求項２】請求項１において、更に、前記フラクタル処理部により検出された表示ポリ
ゴンのＩＤデータを前記微小領域毎に格納する領域マス
クバッファメモリを有し、前記レンダリング処理部は、該領域マスクバッファメモ
リに格納された表示ポリゴンのＩＤデータを参照して、
該微小領域の画像データを生成することを特徴とする画
像処理装置。
【請求項３】請求項１において、更に、表示されるポリゴンの奥行きを示すＺ値を前記微
小領域毎に格納するＺ値バッファメモリを有し、前記フラクタル処理部は、複数の前記ポリゴンデータを
供給され、前記分割された領域のＺ値を順次演算し、該
演算された前記微小領域のポリゴンのＺ値と前記Ｚ値バ
ッファメモリのＺ値とを比較し、該表示画面内でより手
前に位置するポリゴンを検出することを特徴とする画像
処理装置。
【請求項４】請求項３において、更に、前記フラクタル処理部により検出された前記より
手前に位置するポリゴンのＩＤデータを、前記表示ポリ
ゴンのＩＤデータとして、前記微小領域毎に格納する領
域マスクバッファメモリを有し、前記レンダリング処理部は、該領域マスクバッファメモ
リに格納された表示ポリゴンのＩＤデータを参照して、
該微小領域の画像データを生成することを特徴とする画
像処理装置。
【請求項５】請求項１において、前記ポリゴンデータは更に色関連データを有し、前記フラクタル処理部は、前記分割された領域の色関連
データを順次演算し、前記レンダリング処理部は、該演
算された前記微小領域の色関連データに従って、前記画
像データの色データを生成することを特徴とする画像処
理装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかの請求項におい
て、更に、前記ポリゴンデータの位置データを、前記フラク
タル処理部の分割方向に整合する座標系に変換する座標
変換手段を有し、当該座標変換された位置データを含む前記ポリゴンデー
タが前記フラクタル処理部に供給され、前記フラクタル
処理部は、該変換後の座標系に従って演算することを特
徴とする画像処理装置。
【請求項７】ポリゴンに対してレンダリング処理を行っ
て画像データを生成する画像処理方法において、前記ポリゴンの表示画面内の位置データを含むポリゴン
データを生成する工程と、所定の表示画面領域に対して、フラクタル的に該領域を
より小さい相似形に分割しながら、前記位置データに従
って当該分割された領域が前記ポリゴンの内部に位置す
るか否かを順次検出し、検出された表示ポリゴンのＩＤ
データを該分割された微小領域毎に生成するフラクタル
処理工程と、前記フラクタル処理工程により生成された前記微小領域
毎のポリゴンのＩＤデータに従って、該微小領域の画像
データを生成するレンダリング処理工程とを有すること
を特徴とする画像処理方法。
【請求項８】請求項７において、更に、前記フラクタル処理工程により検出された表示ポ
リゴンのＩＤデータを前記微小領域毎に領域マスクバッ
ファメモリに格納する工程を有し、前記レンダリング処理工程では、該領域マスクバッファ
メモリに格納された表示ポリゴンのＩＤデータを参照し
て、該微小領域の画像データを生成することを特徴とす
る画像処理方法。
【請求項９】請求項７において、前記フラクタル処理工程では、更に、複数の前記ポリゴ
ンデータに従って、前記分割された領域において表示さ
れるポリゴンの奥行きを示すＺ値を順次演算し、該演算
された前記微小領域のポリゴンのＺ値とＺ値バッファメ
モリのＺ値とを比較し、該表示画面内でより手前に位置
するポリゴンを検出し、更に、前記より手前に位置するポリゴンのＺ値を前記微
小領域毎に前記Ｚ値バッファメモリに格納する工程を有
することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】請求項９において、更に、前記フラクタル処理工程により検出された前記よ
り手前に位置するポリゴンのＩＤデータを、前記表示ポ
リゴンのＩＤデータとして、前記微小領域毎に領域マス
クバッファメモリに格納する工程を有し、前記レンダリング処理工程では、該領域マスクバッファ
メモリに格納された表示ポリゴンのＩＤデータを参照し
て、該微小領域の画像データを生成することを特徴とす
る画像処理方法。
【請求項１１】請求項７乃至１０のいずれかの請求項に
おいて、更に、前記ポリゴンデータの位置データを、前記フラク
タル処理部の分割方向に整合する座標系に変換する座標
変換工程を有し、前記フラクタル処理工程は、該変換後の座標系に従って
演算する工程を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】ポリゴンに対してレンダリング処理を行
って画像データを生成する画像処理手順をコンピュータ
に実行させる画像処理プログラムを記録した該コンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体において、前記画像処理手順は、前記ポリゴンの表示画面内の位置データを含むポリゴン
データを生成する手順と、所定の表示画面領域に対して、フラクタル的に該領域を
より小さい相似形に分割しながら、前記位置データに従
って当該分割された領域が前記ポリゴンの内部に位置す
るか否かを順次検出し、検出された表示ポリゴンのＩＤ
データを該分割された微小領域毎に生成するフラクタル
処理手順と、前記フラクタル処理工程により生成された前記微小領域
毎のポリゴンのＩＤデータに従って、該微小領域の画像
データを生成するレンダリング処理手順とを有すること
を特徴とする画像処理プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１３】請求項１２において、更に、前記フラクタル処理手順により検出された表示ポ
リゴンのＩＤデータを前記微小領域毎に領域マスクバッ
ファメモリに格納する手順を有し、前記レンダリング処理手順では、該領域マスクバッファ
メモリに格納された表示ポリゴンのＩＤデータを参照し
て、該微小領域の画像データを生成することを特徴とす
る画像処理プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１４】請求項１２において、前記フラクタル処理手順では、更に、複数の前記ポリゴ
ンデータに従って、前記分割された領域において表示さ
れるポリゴンの奥行きを示すＺ値を順次演算し、該演算
された前記微小領域のポリゴンのＺ値とＺ値バッファメ
モリのＺ値とを比較し、該表示画面内でより手前に位置
するポリゴンを検出し、更に、前記より手前に位置するポリゴンのＺ値を前記微
小領域毎に前記Ｚ値バッファメモリに格納する手順を有
することを特徴とする画像処理プログラムを記録した記
録媒体。
【請求項１５】請求項１４において、更に、前記フラクタル処理手順により検出された前記よ
り手前に位置するポリゴンのＩＤデータを、前記表示ポ
リゴンのＩＤデータとして、前記微小領域毎に領域マス
クバッファメモリに格納する手順を有し、前記レンダリング処理手順では、該領域マスクバッファ
メモリに格納された表示ポリゴンのＩＤデータを参照し
て、該微小領域の画像データを生成することを特徴とす
る画像処理プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１６】請求項１２乃至１５のいずれかの請求項
において、更に、前記ポリゴンデータの位置データを、前記フラク
タル処理部の分割方向に整合する座標系に変換する座標
変換手順を有し、前記フラクタル処理手順は、該変換後の座標系に従って
演算する手順を有することを特徴とする画像処理プログ
ラムを記録した記録媒体。
【請求項１７】請求項１乃至１６のいずれかの請求項に
おいて、前記所定の表示画面領域は、１フレームを分割した領域
であることを特徴とする。