JPH11149566A - Three-dimensional cg plotting device for curved surface display - Google Patents

Three-dimensional cg plotting device for curved surface display

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JPH11149566A
JPH11149566A JP9314834A JP31483497A JPH11149566A JP H11149566 A JPH11149566 A JP H11149566A JP 9314834 A JP9314834 A JP 9314834A JP 31483497 A JP31483497 A JP 31483497A JP H11149566 A JPH11149566 A JP H11149566A
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JP
Japan
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display
curved surface
triangle
displaying
dimensional
Prior art date
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JP9314834A
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Japanese (ja)
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Shigekuni Fujimoto
茂訓 藤本
Masahiro Goto
正宏 後藤
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device where a bent three-dimensional CG image is not plotted on the boundary line of a square which constitutes a mesh by providing a curved surface coordinate system triangle plotting rectangular area calculating part for calculating a rectangular area for plotting a triangle in a curved surface display frame memory. SOLUTION: The curved surface coordinate system triangle plotting rectangular area calculating part 120 calculates the rectangular area for plotting the triangle in the curved surface display frame memory 170. A curved surface coordinate system triangle inside/outside judging part 130 judges the inside/ outside of the triangle by a curved surface display device coordinate system. A plane →curved surface display coordinate converting table 150 converts a plane display device coordinate value into a curved surface display device coordinate value. A curved surface → plane display coordinate converting table 160 converts the curved surface display device coordinate value into the plane display device coordinate value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、3次元空間に配置
された図形を構成する複数の三角形をフレームメモリ上
に画素生成する3次元CG描画装置において、曲面ディ
スプレイ表示用のフレームメモリ上に画素を書込むため
に、曲面ディスプレイ表示用のフレームメモリに三角形
を描画する矩形領域を算出する曲面座標系用三角形描画
矩形領域算出部と、曲面ディスプレイ表示用のディバイ
ス座標系で三角形の内外判定を実施する曲面座標系用三
角形内外判定部を持つ3次元CG描画装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional CG drawing apparatus for generating a plurality of triangles constituting a figure arranged in a three-dimensional space on a frame memory. In order to write a triangle in the frame memory for displaying the curved surface display, a triangle drawing rectangular area calculation unit for the curved surface coordinate system that calculates a rectangular area for drawing a triangle and a device coordinate system for displaying the curved surface display determine whether the triangle is inside or outside. The present invention relates to a three-dimensional CG rendering apparatus having a curved surface coordinate system triangle inside / outside determination unit.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明の代表的な特徴である曲面座標系
用三角形描画矩形領域算出部と曲面座標系用三角形内外
判定部を持たない従来の一般的な3次元CG描画装置に
ついて説明する。
2. Description of the Related Art A conventional general three-dimensional CG drawing apparatus which does not have a triangular drawing rectangular area calculating unit for a curved surface coordinate system and a triangular inside / outside judging unit for a curved surface coordinate system, which are typical features of the present invention, will be described.

【0003】(従来技術による処理装置)3次元空間に
配置された図形を曲面ディスプレイに表示するために生
成するフレームメモリ上の3次元CG画像を従来技術で
生成する処理方式を、図9に示すモデリング座標形状に
定義する立方体と、図10に示す曲面ディスプレイ表示
システムと、図11に示す曲面ディスプレイ表示用の3
次元CG画像を平面ディスプレイに表示した図と、図1
2に示す曲面ディスプレイ表示用3次元CG画像生成処
理の流れ図と、図13に示す平面ディスプレイ表示用の
3次元CG画像を曲面ディスプレイ表示用の3次元CG
画像に変換する処理、を使って説明する。
(Processing device according to the prior art) FIG. 9 shows a processing method according to the prior art for generating a three-dimensional CG image on a frame memory which is generated for displaying a figure arranged in a three-dimensional space on a curved display. A cube defined in the modeling coordinate shape, a curved display display system shown in FIG. 10, and a three-dimensional display for displaying the curved display shown in FIG.
FIG. 1 shows a two-dimensional CG image displayed on a flat display, and FIG.
2 and a flow chart of the three-dimensional CG image for curved display display shown in FIG. 13 and the three-dimensional CG image for flat display shown in FIG.
This will be described using the process of converting to an image.

【0004】図9は、アプリケーションがモデリング座
標系上に指定する図形1310,図形1310の各頂点
1320−1〜8で構成される。
FIG. 9 shows a diagram 1310 designated by the application on the modeling coordinate system, and vertices 1320-1 to 1320-8 of the diagram 1310.

【0005】図10は、曲面ディスプレイ1410,曲
面ディスプレイ1410に投影するプロジェクタ142
0,曲面ディスプレイ1410上に表示した曲面ディス
プレイ表示用の3次元CG画像1430、で構成され
る。
FIG. 10 shows a curved display 1410 and a projector 142 for projecting onto the curved display 1410.
0, a three-dimensional CG image 1430 for displaying a curved surface display displayed on the curved surface display 1410.

【0006】図11は、平面ディスプレイ1510,平
面ディスプレイ1510上に表示した曲面ディスプレイ
表示用の3次元CG画像1520、で構成される。
FIG. 11 shows a flat display 1510 and a three-dimensional CG image 1520 for displaying a curved display displayed on the flat display 1510.

【0007】図12は、3次元空間のモデリング座標系
上に配置された3次元図形1310から曲面ディスプレ
イ表示用の3次元CG画像1430を生成する処理の流
れ図であり、3次元図形1310のモデリング座標系で
定義された各頂点1320−1〜8を平行移動と回転と
拡大縮小の座標変換と透視投影変換を実施することによ
り平面ディスプレイ表示用のディバイス座標系の頂点座
標に変換する処理1610,処理1610で生成されたディ
バイス座標系の3つの頂点座標を直線で結ぶ辺の内部の
全画素の色値とZ値を、3つの頂点のディバイス座標値
と色値とZ値を使って線形補完により算出し、平面ディ
スプレイ表示用のフレームメモリに算出後の画素の色値
を書込む処理1620,処理1620でフレームメモリ
上に生成した平面ディスプレイ表示用の3次元CG画像
をテクスチャメモリにコピーする処理1630,処理1
630でテクスチャメモリにコピーされた平面ディスプ
レイ表示用の3次元CG画像をテクスチャイメージとし
て扱い、曲面を持つメッシュ状のポリゴンにテクスチャ
マッピングすることにより曲面ディスプレイ表示用の3
次元CG画像を生成する処理1640、で構成される。
FIG. 12 is a flowchart of a process for generating a three-dimensional CG image 1430 for displaying a curved surface display from a three-dimensional figure 1310 arranged on a modeling coordinate system in a three-dimensional space. 1610, processing for converting the vertices 1320-1 to 8 defined in the system into vertex coordinates of a device coordinate system for displaying a flat display by performing coordinate transformation of translation, rotation, enlargement / reduction, and perspective projection transformation. The color values and Z values of all the pixels inside the side connecting the three vertex coordinates of the device coordinate system generated in 1610 by a straight line are linearly complemented using the device coordinate values, color values, and Z values of the three vertices. Step 1620 of calculating and writing the calculated color values of the pixels to the frame memory for displaying the flat panel display. Processing 1630, Processing 1 for Copying 3D CG Image for Display Display to Texture Memory
The three-dimensional CG image for display on the flat display copied to the texture memory in 630 is treated as a texture image, and texture-mapped to a mesh-like polygon having a curved surface to perform 3D CG for display on the curved display.
Processing 1640 for generating a dimensional CG image.

【0008】図13は、テクスチャメモリ1710,テ
クスチャメモリ1710上に書込まれた平面ディスプレ
イ表示用の3次元CG画像1720,曲面ディスプレイ
表示用に合せた曲面を持つメッシュ状のポリゴン173
0、で構成される。ただし、ポリゴン1730は説明の
都合上4×4のメッシュの形状とした。
FIG. 13 shows a texture memory 1710, a three-dimensional CG image 1720 written on the texture memory 1710 for display on a flat display, and a mesh-like polygon 173 having a curved surface adapted for display on a curved display.
0. However, the polygon 1730 has a 4 × 4 mesh shape for convenience of explanation.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】(従来技術による処理
方式の問題点) (従来技術による処理方式)では、 (a)処理1640で平面ディスプレイ表示用の3次元C
G画像から曲面ディスプレイ表示用の3次元CG画像に
変換するためにメッシュ状のポリゴン1730を使用す
るため、メッシュを構成する四角形の境界線上で折れ曲
がった3次元CG画像が描画される (b) 処理1630による平面ディスプレイ表示用の3次
元CG画像をフレームメモリからテクスチャメモリ17
10にコピーする処理が必要でありコピー時間がかかる (c) 処理1640で曲面ディスプレイ表示用の3次元C
G画像を生成するためにテクスチャマッピングしながら
メッシュ上のポリゴン1730を描画する時間がかかる (d) 処理1640で使用するテクスチャマッピング用の
新たなテクスチャメモリ1710が必要である という問題点が生じる。
(Problems of the processing method according to the prior art) In the processing method according to the prior art, (a) In the processing 1640, a three-dimensional C for displaying a flat display is used.
Since the mesh-like polygon 1730 is used to convert the G image into a three-dimensional CG image for display on a curved display, a three-dimensional CG image bent on a quadrangular boundary line constituting the mesh is drawn. The three-dimensional CG image for flat display by 1630 is transferred from the frame memory to the texture memory 17.
10 requires a process of copying, and takes time to copy. (C) In process 1640, three-dimensional C for displaying a curved surface display
It takes time to draw a polygon 1730 on a mesh while texture mapping to generate a G image. (D) A problem arises in that a new texture memory 1710 for texture mapping used in the process 1640 is required.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、図9に示すよ
うな3次元空間上に配置された3次元図形を図11に示
すような曲面ディスプレイ表示用の3次元CG画像15
20を生成する処理において、(a)曲面ディスプレイ表
示用のフレームメモリに三角形を描画する矩形領域を算
出する曲面座標系用三角形描画矩形領域算出部、(b) 曲
面ディスプレイ表示用のディバイス座標系で三角形の内
外判定を実施する曲面座標系用三角形内外判定部、(c)
平面ディスプレイ表示用のフレームメモリ上のディバイ
ス座標から曲面ディスプレイ表示用の3フレームメモリ
上のディバイス座標に変換する平面→曲面ディスプレイ
座標変換テーブル、(d) 曲面ディスプレイ表示用のフレ
ームメモリ上のディバイス座標から平面ディスプレイ表
示用の3フレームメモリ上のディバイス座標に変換する
曲面→平面ディスプレイ座標変換テーブル、を新たに設
けることによって、従来技術の問題点を解決する。
According to the present invention, a three-dimensional CG image 15 for displaying a curved surface display as shown in FIG. 11 is obtained by converting a three-dimensional figure arranged in a three-dimensional space as shown in FIG.
In the process of generating the 20, (a) a triangle drawing rectangular area calculation unit for a curved surface coordinate system that calculates a rectangular area for drawing a triangle in a frame memory for displaying a curved surface display, and (b) a device coordinate system for displaying a curved surface display. Triangle inside / outside judgment unit for curved surface coordinate system that performs inside / outside judgment of triangle, (c)
A plane-to-surface display coordinate conversion table for converting device coordinates on the frame memory for displaying a flat display to device coordinates on a three-frame memory for displaying a curved display, (d) from a device coordinate on the frame memory for displaying a curved surface display The problem of the prior art is solved by newly providing a curved surface → plane display coordinate conversion table for converting to device coordinates on a three-frame memory for flat display display.

【0011】以下、本発明の代表的な特徴である矩形領
域を算出する矩形領域算出部120,三角形内外判定部
130,平面→曲面ディスプレイ座標変換テーブル,曲
面→平面ディスプレイ座標変換テーブルを、図1に示す
3次元空間上に配置された図形を構成する三角形を曲面
ディスプレイ表示用のフレームメモリに描画する曲面デ
ィスプレイ表示用3次元CG画像生成装置と、図2に示
す平面ディスプレイ表示用のディバイス座標系上の三角
形を表す図と、図3に示す曲面ディスプレイ表示用のデ
ィバイス座標系上の三角形とその外接矩形を表す図を使
って説明する。図1は、三角形の3つの頂点をモデリン
グ座標系からディバイス座標系に変換する処理である頂
点座標変換部110,曲面ディスプレイ表示用のフレー
ムメモリに三角形を描画する矩形領域を算出する矩形領
域算出部120,矩形領域内の全画素に対して平面ディ
スプレイ表示用のディバイス座標を算出し、平面ディス
プレイ表示用のディバイス座標形状の三角形に含まれる
か否かを判定する三角形内外判定部130,三角形内外
判定部130で三角形内部と判定した画素の色値を算出
しかつ陰面消去処理を施した後、算出した画素色で画素
を曲面ディスプレイ表示用のフレームメモリに書き込む
画素生成部140,平面ディスプレイ表示用のディバイ
ス座標から曲面ディスプレイ表示用のディバイス座標に
変換する平面→曲面座標系変換テーブル150,曲面デ
ィスプレイ表示用のディバイス座標から平面ディスプレ
イ表示用のディバイス座標に変換する曲面→平面座標変
換テーブル160,曲面ディスプレイ表示用のフレーム
メモリ170、及び110,120,130,140,
150,160,170から成る曲面ディスプレイ表示
用3次元CG画像生成装置180、で構成される。
A rectangular area calculating section 120 for calculating a rectangular area, a triangle inside / outside determining section 130, a plane → curved surface display coordinate conversion table, and a curved surface → plane display coordinate conversion table which are typical features of the present invention are shown in FIG. A three-dimensional CG image generating apparatus for displaying a curved surface display for drawing a triangle constituting a figure arranged on a three-dimensional space in a frame memory for displaying a curved surface display, and a device coordinate system for displaying a flat display shown in FIG. A description will be given with reference to a diagram showing the upper triangle and a diagram showing the triangle on the device coordinate system for displaying the curved surface display and its circumscribed rectangle shown in FIG. FIG. 1 shows a vertex coordinate conversion unit 110 for converting three vertices of a triangle from a modeling coordinate system to a device coordinate system, and a rectangular area calculation unit for calculating a rectangular area for drawing a triangle in a frame memory for displaying a curved surface display. 120, a triangle inside / outside determination unit 130, which calculates device coordinates for displaying a flat display on all the pixels in the rectangular area and determines whether or not the pixel is included in a triangle having the device coordinate shape for displaying the flat display, inside / outside the triangle After calculating the color value of the pixel determined to be inside the triangle by the unit 130 and performing the hidden surface elimination process, the pixel generation unit 140 writes the pixel into the frame memory for displaying the curved surface display with the calculated pixel color, and the pixel generation unit 140 for displaying the flat display. Plane to convert from device coordinates to device coordinates for surface display Bull 150, curved display curved → plane coordinate conversion table 160 for converting the devices coordinates for display on devices coordinates for a flat display representation, a frame memory 170 for curved display displaying and 110, 120, 130,
And a three-dimensional CG image generating apparatus 180 for displaying a curved surface display, which comprises 150, 160 and 170.

【0012】図2は、頂点座標変換部110で算出した
平面ディスプレイ表示用のディバイス座標系上の3つの
頂点210−1,2,3、3つの頂点210−1,2,
3を直線で結ぶ辺上の画素220−1,2,...,1
2、3つの頂点210−1,2,3を直線で結ぶ辺で囲
まれた三角形230、で構成される。
FIG. 2 shows three vertices 210-1, 2, 3, and three vertices 210-1, 2-1, 2-2 on the device coordinate system for displaying a flat display calculated by the vertex coordinate conversion unit 110.
3 on the side connecting lines 3 with straight lines. . . , 1
It is composed of a triangle 230 surrounded by sides connecting two or three vertices 210-1, 2, and 3 with straight lines.

【0013】図3は、図2に示す三角形230を曲面デ
ィスプレイ表示用のディバイス座標系上に変換したとき
の変形した三角形310,三角形230の辺上の画素を
曲面ディスプレイ表示用のディバイス座標系上に変換し
たディバイス座標320−1〜12,変形した三角形3
10に外接する矩形領域330、で構成される。
FIG. 3 shows the transformed triangles 310 and the pixels on the sides of the triangle 230 when the triangle 230 shown in FIG. 2 is transformed into the device coordinate system for displaying the curved surface display on the device coordinate system for displaying the curved surface display. Device coordinates 320-1 to 12-12 transformed into triangles and transformed triangle 3
And a rectangular area 330 circumscribing the reference numeral 10.

【0014】(曲面ディスプレイ表示用画素展開装置の
説明)図1に示す曲面ディスプレイ表示用3次元CG画
像生成装置を処理の流れに沿って説明する。
(Explanation of Curved Display Display Pixel Developing Apparatus) The curved display three-dimensional CG image generating apparatus shown in FIG. 1 will be described along a processing flow.

【0015】頂点座標変換部110は、3次元CGアプ
リケーションが発行するモデリング座標系で定義された
頂点座標を平行移動および回転および拡大縮小等の座標
変換と透視投影変換を実施することにより平面ディスプ
レイ表示用のディバイス座標系の3つの頂点座標210
−1,2,3に変換する。
The vertex coordinate conversion unit 110 performs coordinate conversion such as translation, rotation, enlargement and reduction, and perspective projection conversion on the vertex coordinates defined by the modeling coordinate system issued by the three-dimensional CG application, thereby displaying a flat display. Vertex coordinates 210 in device coordinate system for
Convert to -1, 2, 3.

【0016】曲面座標系用三角形描画矩形領域算出部1
20は、3つの頂点210−1,2,3を直線で結ぶ辺
上の画素220−1〜12の座標を、平面→曲面座標変
換テーブル150を使用することによって、曲面ディス
プレイ表示用のディバイス座標320−1〜12に変換
する。ディバイス座標320−1〜12は、曲面ディス
プレイ表示用のディバイス座標系上の変形した三角形3
10の曲線となった辺上に位置する。さらに、座標32
0−1〜12の内、曲面ディスプレイ表示用のディバイ
ス座標系のX方向とY方向のそれぞれに対して最大値と
最小値を算出することにより、曲面ディスプレイ表示用
のディバイス座標系上の変形した三角形310に外接す
る矩形330を算出する。
Triangle drawing rectangular area calculation unit 1 for curved surface coordinate system
Reference numeral 20 denotes the coordinates of the pixels 220-1 to 220-12 on the side connecting the three vertices 210-1, 2, and 3 with straight lines, by using the plane → curved surface coordinate conversion table 150 to obtain device coordinates for displaying a curved surface display. 320-1 to 320-12. The device coordinates 320-1 to 320-12 are the transformed triangle 3 on the device coordinate system for displaying the curved surface display.
It is located on the side of the curve of 10. Further, coordinates 32
By calculating the maximum value and the minimum value in each of the X direction and the Y direction of the device coordinate system for displaying the curved surface display from 0-1 to 12-12, the deformation on the device coordinate system for displaying the curved surface display was performed. A rectangle 330 circumscribing the triangle 310 is calculated.

【0017】曲面座標系用三角形内外判定部130は、
曲面座標系用三角形描画矩形領域算出部120で算出し
た曲面ディスプレイ表示用のディバイス座標系上の矩形
領域330の内部の全画素に対して、曲面→平面座標変
換テーブル160を使用することにより、平面ディスプ
レイ表示用のディバイス座標系上の座標を算出する。さ
らに算出した座標が平面ディスプレイ表示用のディバイ
ス座標系上の三角形230に含まれるか否かを判定す
る。
The inside / outside determination unit 130 for the curved surface coordinate system includes:
By using the curved surface → plane coordinate conversion table 160 for all the pixels inside the rectangular region 330 on the device coordinate system for displaying the curved surface display calculated by the curved surface coordinate system triangle drawing rectangular region calculation unit 120, Calculate coordinates on the device coordinate system for display. Further, it is determined whether or not the calculated coordinates are included in the triangle 230 on the device coordinate system for displaying the flat display.

【0018】画素生成部140は、曲面座標系用三角形
内外判定部130によって三角形240の内部に含まれ
ると判定した画素に対して、平面ディスプレイ表示用の
ディバイス座標系上の画素の座標と、3つの頂点210
−1,2,3の頂点座標と頂点色を使って、画素の色と
Z値を算出する。さらに算出したZ値を使って陰面処理
を実施し、曲面ディスプレイ表示用のフレームメモリ1
70に算出した画素色で画素を書き込む。
The pixel generator 140 determines the coordinates of the pixel on the device coordinate system for displaying a flat display, and the coordinates of the pixel determined to be included inside the triangle 240 by the inside / outside triangle for curved surface coordinate system. Two vertices 210
Using the vertex coordinates and vertex colors of −1, 2, and 3, the pixel color and the Z value are calculated. Further, hidden surface processing is performed using the calculated Z value, and a frame memory 1 for displaying a curved surface display is displayed.
The pixel is written in the pixel color calculated at 70.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明である曲面ディスプレイ表
示用3次元CG画像生成装置の1実施例を、図1に示す
曲面ディスプレイ表示用3次元CG画像生成装置の処理
の流れと、図2に示す平面ディスプレイ表示用のディバ
イス座標系上の三角形と、図3に示す曲面ディスプレイ
表示用のディバイス座標系上の三角形と、図4に示す図
3の三角形の3つの頂点の座標値とZ値と色値を含むテ
ーブルと、図5に示す図3の三角形の3つの辺上の画素
の平面ディスプレイ表示用のディバイス座標値と曲面デ
ィスプレイ表示用のディバイス座標値を含むテーブル
と、図6に示す平面ディスプレイ表示用のディバイス座
標系から曲面ディスプレイ表示用のディバイス座標系に
変換するテーブルと、図7に示す曲面ディスプレイ表示
用のディバイス座標系から平面ディスプレイ表示用のデ
ィバイス座標系に変換するテーブルと、図8に示す曲面
ディスプレイ表示用のディバイス座標系上の歪んだ三角
形に外接する矩形内の全画素の座標値,Z値,色値,三
角形内外判定部130の判定結果を含むテーブルを使っ
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a three-dimensional CG image generating apparatus for displaying a curved display according to the present invention is shown in FIG. A triangle on a device coordinate system for displaying a flat display shown in FIG. 3, a triangle on a device coordinate system for displaying a curved display shown in FIG. 3, and coordinate values and Z values of three vertices of the triangle shown in FIG. A table including color values, a table including device coordinate values for displaying a planar display and device coordinate values for displaying a curved surface of pixels on three sides of the triangle in FIG. A table for converting a device coordinate system for displaying a display to a device coordinate system for displaying a curved surface display, and device coordinates for displaying a curved surface display shown in FIG. To a device coordinate system for displaying a flat display, and a coordinate value, a Z value, a color value, and the like of all pixels within a rectangle circumscribing the distorted triangle on the device coordinate system for displaying a curved surface display shown in FIG. Description will be made using a table including the determination result of the triangle inside / outside determination unit 130.

【0020】(構成の説明)図4は、図2の三角形の3
つの頂点の座標値とZ値と色値を含むテーブルであり、
三角形の3つの頂点210−1,2,3の座標値を示す
710−1,2,3、三角形の3つの頂点210−1,
2,3のZ値を示す720−1,2,3、三角形の3つ
の頂点210−1,2,3の色値を示す730−1,
2,3、で構成される。
(Explanation of the Configuration) FIG.
A table containing coordinate values, Z values, and color values of two vertices,
710-1,2,3 indicating the coordinate values of the three vertices 210-1,2,3 of the triangle;
720-1,2,3 indicating Z values of 2,3; 730-1, indicating color values of three vertices 210-1,2,3 of the triangle;
2 and 3.

【0021】図8は、図6の三角形の3つの辺上の全画
素の座標値と、これらの座標値を平面→曲面座標変換テ
ーブルを使って変換した曲面ディスプレイ表示用のディ
バイス座標値からなるテーブルであり、三角形の3つの
辺上の全要素220−1〜12の座標値810−1〜1
2、座標値810−1〜12を平面→曲面座標変換テー
ブルを使って変換した曲面ディスプレイ表示用のディバ
イス座標値820−1〜12、で構成される。
FIG. 8 shows coordinate values of all pixels on three sides of the triangle in FIG. 6 and device coordinate values for displaying a curved surface display obtained by converting these coordinate values using a plane → curved surface coordinate conversion table. It is a table, and coordinate values 810-1 to 810-1 of all the elements 220-1 to 12 on three sides of the triangle
2. Device coordinate values 820-1 to 820-12 for displaying a curved display obtained by converting the coordinate values 810-1 to 810-12 using a plane → curved surface coordinate conversion table.

【0022】図6は、平面ディスプレイ表示用のフレー
ムメモリ上の全画素のディバイス座標値に対応する曲面
ディスプレイ表示用のディバイス座標値を保持するテー
ブル910で構成される。ただし説明の都合上、テーブ
ル910内の設定値の整数部分のみ記載し、平面ディス
プレイ表示用のフレームメモリのサイズを1024×7
68とした場合の平面→曲面座標変換テーブルの1例を
示した。
FIG. 6 shows a table 910 for holding device coordinate values for displaying a curved display corresponding to device coordinate values of all pixels on a frame memory for displaying a flat display. However, for convenience of explanation, only the integer part of the set value in the table 910 is described, and the size of the frame memory for displaying a flat display is set to 1024 × 7.
One example of the plane → curved surface coordinate conversion table when 68 is set is shown.

【0023】図7は、曲面ディスプレイ表示用のフレー
ムメモリ上の全画素のディバイス座標値に対応する平面
ディスプレイ表示用のディバイス座標値を保持するテー
ブル1010で構成される。ただし説明の都合上、テー
ブル1010内の設定値の整数部分のみを記載し、曲面
ディスプレイ表示用のフレームメモリのサイズを1024×
768とした場合の曲面→平面座標変換テーブルの1例
を示した。
FIG. 7 is composed of a table 1010 for holding device coordinate values for flat display display corresponding to device coordinate values of all pixels on the frame memory for curved display display. However, for convenience of explanation, only the integer part of the set value in the table 1010 is described, and the size of the frame memory for displaying the curved display is set to 1024 ×
An example of a curved surface → plane coordinate conversion table in the case of 768 is shown.

【0024】図8は、曲面ディスプレイ表示用のディバ
イス座標系上の三角形に外接する矩形340の内部の全
画素について、画素の座標とZ値と色値と三角形内外判
定部130の判定結果を保持するテーブルであり、三角
形310に外接する矩形330の内部の画素の座標値1
110−1〜n、曲面→平面座標変換テーブルを使っ
て、座標値1110−1〜nを平面ディスプレイ表示用
のディバイス座標系に変換した座標値1120−1〜
n、三角形310に外接する矩形330の内部の画素に
対して三角形内外判定部130によって判定した結果1
130−1〜n、三角形310に外接する矩形330の
内部の画素のZ値1140−1〜n、三角形310に外
接する矩形330の内部の画素の色値1150−1〜
n、で構成される。
FIG. 8 shows the pixel coordinates, the Z value, the color value, and the judgment result of the triangle inside / outside judgment unit 130 for all the pixels inside the rectangle 340 circumscribing the triangle on the device coordinate system for displaying the curved surface display. Value of the pixel inside the rectangle 330 circumscribing the triangle 310
110-1 to n, coordinate values 1120-1 to 1120-1 obtained by converting coordinate values 1110-1 to n into a device coordinate system for displaying a flat display using a curved surface to plane coordinate conversion table.
n, the result 1 determined by the triangle inside / outside determination unit 130 for the pixel inside the rectangle 330 circumscribing the triangle 310
130-1 to 130-n, the Z value 1140-1 to n of the pixel inside the rectangle 330 circumscribing the triangle 310, and the color value 1150-1 to the pixel inside the rectangle 330 circumscribing the triangle 310
n.

【0025】(動作の説明)図9に示す図形を使って、
図1に示す曲面ディスプレイ表示用3次元CG画像生成
装置の処理動作を説明する。
(Explanation of Operation) Using the graphic shown in FIG.
The processing operation of the three-dimensional CG image generating apparatus for displaying a curved display shown in FIG. 1 will be described.

【0026】頂点座標変換部110は、図9に示す図形
を構成する三角形1310の各頂点1320−1〜8を
平面ディスプレイ表示用のディバイス座標系に変換す
る。変換後の三角形の内から1つの三角形を代表して図
2に示し、図2の三角形230の3つの頂点210−
1,2,3の座標値710−1,2,3とZ値720−
1,2,3と色値730−1,2,3を図4に示す。
The vertex coordinate converter 110 converts the vertices 1320-1 to 1320-8 of the triangle 1310 forming the figure shown in FIG. 9 into a device coordinate system for displaying a flat display. One of the triangles after conversion is shown in FIG. 2 as a representative, and three vertices 210-
1,2,3 coordinate values 710-1,2,3 and Z value 720-
FIG. 4 shows 1, 2, 3, and color values 730-1, 2, 3,.

【0027】矩形領域算出部120は、三角形230の
各辺上の画素220−1〜12の平面ディスプレイ表示
用のディバイス座標値810−1〜12を、平面→曲面
座標変換テーブルを使用して、曲面ディスプレイ表示用
のディバイス座標系上の座標値820−1〜12に変換
する。さらに、座標値820−1〜12の内、ディバイ
ス座標系のX座標とY座標それぞれに対して最大値と最
小値を算出することにより、曲面ディスプレイ表示用の
ディバイス座標系上の変形した三角形310に外接する
矩形330を算出する。この場合、矩形領域は(10
4、2)−(109、6)となる。
The rectangular area calculation unit 120 calculates device coordinate values 810-1 to 810-12 for display on a flat display of the pixels 220-1 to 220-12 on each side of the triangle 230 by using a plane → curved surface coordinate conversion table. The coordinates are converted into coordinate values 820-1 to 820-12 on a device coordinate system for displaying a curved display. Further, by calculating the maximum value and the minimum value for the X coordinate and the Y coordinate of the device coordinate system among the coordinate values 820-1 to 820-12, respectively, the deformed triangle 310 on the device coordinate system for displaying the curved surface display is calculated. Is calculated. In this case, the rectangular area is (10
4, 2)-(109, 6).

【0028】三角形内外判定部130は、三角形310
に外接する矩形330の内部の全画素の座標1110−
1〜nについて、曲面→平面座標変換テーブル1010
を使用して、平面ディスプレイ表示用のディバイス座標
系の座標値1120−1〜nを算出する。さらに、各座
標値1120−1〜nが平面ディスプレイ表示用のディ
バイス座標系上の三角形230に含まれるか否かを判定
した結果を1130−1〜12に示す。
The triangle inside / outside determination unit 130 outputs a triangle 310
Coordinates 1110 − of all pixels inside the rectangle 330 circumscribing
For 1 to n, a curved surface → plane coordinate conversion table 1010
Are used to calculate the coordinate values 1120-1 to 1120-n of the device coordinate system for displaying a flat display. Further, results 1130-1 to 1130-12 show whether or not each coordinate value 1120-1 to n is included in the triangle 230 on the device coordinate system for displaying a flat display.

【0029】画素生成部140は、三角形内外判定部1
30で三角形230の内側と判定した全画素に対して、
画素の色値1140−1〜nとZ値1150−1〜n
を、三角形130の3つの頂点220−1,2,3の座
標値710−1,2,3とZ値720−1,2,3と色
値730−1,2,3を使って線形補完して算出する。
さらに、Z値1150−1〜nを使って陰面処理を実施
し、曲面ディスプレイ表示用のフレームメモリ170の
ディバイス座標1110−1〜nに色値1140−1〜
nの画素を書き込む。
The pixel generation unit 140 includes a triangle inside / outside determination unit 1
For all pixels determined to be inside the triangle 230 at 30,
Pixel color values 1140-1 to n and Z values 1150-1 to n
Is linearly complemented using the coordinate values 710-1,2,3 of the three vertices 220-1,2,3 of the triangle 130, the Z values 720-1,2,3, and the color values 730-1,2,3. And calculate.
Further, hidden surface processing is performed using the Z values 1150-1 to 1150 -n, and the color values 1140-1 to 1140-1 to the device coordinates 1110-1 to 1110 -n of the frame memory 170 for displaying the curved surface display.
Write n pixels.

【0030】図3に示す3次元空間上に配置された図形
を構成する全ての三角形に対して、図1に示す処理部1
10,120,130,140を実施することにより、
図11に示す曲面ディスプレイ表示用の3次元CG画像
が得られる。
The processing unit 1 shown in FIG. 1 performs processing on all the triangles constituting the figure arranged in the three-dimensional space shown in FIG.
By implementing 10, 120, 130, 140,
A three-dimensional CG image for display on a curved display shown in FIG. 11 is obtained.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明を用いると、(A) 処理1640で
平面ディスプレイ表示用の3次元CG画像から曲面ディ
スプレイ表示用の3次元CG画像に変換するためにメッ
シュ状のポリゴンを使用するため、メッシュを構成する
四角形の境界線上で折れ曲がった3次元CG画像が描画
される問題がなくなり、(B) 処理1630によるフレー
ムメモリ上の平面ディスプレイ表示用の3次元CG画像
をテクスチャメモリにコピーする処理が不要となり、
(C) 処理1640で曲面ディスプレイ表示用の3次元C
G画像を生成するためにテクスチャマッピングしながら
メッシュ上のポリゴンを描画する時間が不要となり、
(D) 処理1640で使用するテクスチャマッピング用の
新たなテクスチャメモリが不要となる、といった効果が
ある。
According to the present invention, since (A) processing 1640 uses mesh-like polygons to convert a three-dimensional CG image for displaying a flat display into a three-dimensional CG image for displaying a curved display, The problem of rendering a three-dimensional CG image bent on a quadrangular boundary line constituting a mesh is eliminated. (B) The process of copying the three-dimensional CG image for flat display on the frame memory by the process 1630 to the texture memory No longer needed
(C) In process 1640, three-dimensional C for displaying a curved surface display
There is no need to draw polygons on a mesh while texture mapping to generate a G image.
(D) There is an effect that a new texture memory for texture mapping used in the process 1640 is not required.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例である曲面ディスプレイ表示用
3次元CG画像生成装置の構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a three-dimensional CG image generating apparatus for displaying a curved display according to an embodiment of the present invention.

【図2】平面ディスプレイ表示用のディバイス座標系上
の三角形を表す図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a triangle on a device coordinate system for displaying a flat display.

【図3】曲面ディスプレイ表示用のディバイス座標上の
三角形とその外接矩形を表す図。
FIG. 3 is a diagram showing a triangle on a device coordinate for displaying a curved surface display and a circumscribed rectangle thereof.

【図4】図3の三角形の3つの頂点の座標値とZ値及び
色値を含むテーブルを示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a table including coordinate values, Z values, and color values of three vertices of the triangle in FIG. 3;

【図5】図3の曲面ディスプレイ表示用のディバイス座
標値を含むテーブルを示す図。
FIG. 5 is a view showing a table including device coordinate values for displaying a curved surface display in FIG. 3;

【図6】平面ディスプレイ表示用のディバイス座標系に
変換するテーブルを示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a table for converting to a device coordinate system for display on a flat display.

【図7】曲面ディスプレイ表示用のディバイス座標系に
変換するテーブルを示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a table for converting to a device coordinate system for displaying a curved surface display.

【図8】三角形内外判定部の判定結果を含むテーブルを
示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a table including determination results of a triangle inside / outside determination unit;

【図9】従来のモデリング座標形状を定義する立方体
図。
FIG. 9 is a cube diagram defining a conventional modeling coordinate shape.

【図10】曲面ディスプレイ表示システムを説明する斜
視図。
FIG. 10 is a perspective view illustrating a curved display system.

【図11】3次元CG画像を平面ディスプレイに表示し
た図。
FIG. 11 is a diagram showing a three-dimensional CG image displayed on a flat display.

【図12】曲面ディスプレイ表示用3次元CG画像生成
処理の流れを示すフローチャート。
FIG. 12 is a flowchart showing the flow of a three-dimensional CG image generation process for displaying a curved surface display.

【図13】曲面ディスプレイ表示用の3次元CG画像に
変換する処理図。
FIG. 13 is a processing diagram for converting into a three-dimensional CG image for displaying a curved surface display.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

120…曲面座標系用三角形描画矩形領域算出部、13
0…曲面座標系用三角形内外判定部、150…平面→曲
面座標変換テーブル、160…曲面→平面座標変換テー
ブル、170…曲面ディスプレイ表示用フレームメモ
リ、330…曲面ディスプレイ表示用ディバイス座標系
上の三角形描画矩形領域、910…平面→曲面座標変換
テーブル値、1010…曲面→平面座標変換テーブル
値、1310…モデリング座標系上の三角形、1430
…曲面ディスプレイに表示した3次元CG画像。
120... Triangular drawing rectangular area calculation unit for curved surface coordinate system, 13
0: inside / outside determination unit for surface coordinate system triangle, 150: plane-to-surface coordinate conversion table, 160: surface-to-plane coordinate conversion table, 170: frame memory for displaying surface display, 330: triangle on device coordinate system for displaying surface display Drawing rectangular area, 910: plane to curved surface coordinate conversion table value, 1010: curved surface to plane coordinate conversion table value, 1310: triangle on modeling coordinate system, 1430
... A three-dimensional CG image displayed on a curved display.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】3次元空間に配置された図形から曲面ディ
スプレイに表示するための3次元CG画像を生成する3
次元CG描画装置において、曲面ディスプレイ表示用の
フレームメモリに三角形を描画する矩形領域を算出する
矩形領域算出部を持つことを特徴とする曲面ディスプレ
イ用3次元CG描画装置。
1. A three-dimensional CG image to be displayed on a curved display from a figure arranged in a three-dimensional space.
A three-dimensional CG drawing apparatus for a curved display, comprising: a rectangular area calculation unit for calculating a rectangular area for drawing a triangle in a frame memory for displaying a curved surface display.
【請求項2】請求項1記載の3次元CG描画装置におい
て、曲面ディスプレイ表示用のディバイス座標系で三角
形の内外判定を実施する三角形内外判定部を持つことを
特徴とする曲面ディスプレイ用3次元CG描画装置。
2. The three-dimensional CG drawing device for a curved surface display according to claim 1, further comprising a triangle inside / outside judgment unit for judging inside / outside of a triangle in a device coordinate system for displaying a curved surface display. Drawing device.
【請求項3】請求項1及び2記載の3次元CG描画装置
において、平面ディスプレイ表示用のディバイス座標値
を曲面ディスプレイ表示用のディバイス座標値に変換す
る平面→曲面座標変換テーブルと、曲面ディスプレイ表
示用のディバイス座標値を平面ディスプレイ表示用のデ
ィバイス座標値に変換する曲面→平面座標変換テーブル
を持つことを特徴とする曲面ディスプレイ用3次元CG
描画装置。
3. A three-dimensional CG drawing apparatus according to claim 1, wherein a plane-to-curved surface coordinate conversion table for converting device coordinate values for display on a flat display into device coordinate values for display on a curved surface display, and a curved surface display display. -Dimensional CG for curved display, having a surface-to-plane coordinate conversion table for converting device coordinate values for display to device coordinate values for display on a flat display
Drawing device.
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