JPH11272883A

JPH11272883A - 画像処理装置及び画像処理方法

Info

Publication number: JPH11272883A
Application number: JP7631298A
Authority: JP
Inventors: Seisuke Morioka; 誠介森岡; Keisuke Yasui; 啓祐安井; Junichi Naoi; 純一直井
Original assignee: Sega Enterprises Ltd
Current assignee: Sega Corp
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 1999-10-08
Anticipated expiration: 2018-03-24
Also published as: JP4035649B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】レンダリング処理における陰面処理、半透明ポ
リゴンのブレンディング処理、光源による陰影処理を効
率的に行う。【解決手段】ポリゴンの表示画面内の位置データを含む
ポリゴンデータにより、表示画面内のポリゴンの有効ピ
クセル領域を示す第１のマスクデータと有効ピクセル毎
の表示画面内の奥行きを示すＺ値とを生成し、第１のマ
スクデータの有効ピクセル領域のうち既に処理済の他の
ポリゴンのＺ値よりも小さいＺ値のピクセルの領域を有
効ピクセル領域とする第２のマスクデータを生成し、生
成された第２のマスクデータの有効領域を生成済の他の
ポリゴンの第２のマスクデータの有効領域から削除して
トランスマスクデータを生成し、それをポリゴン毎に行
うマスク生成工程により生成されたトランスマスクデー
タが示す有効領域について、各ポリゴンのレンダリング
処理を行う。

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、レンダリング処理に
おける複数のポリゴンの処理及び陰面処理の演算を少な
いハードウエアで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。かかる画像処理装置では、表示されるオブジェク
トを形成するポリゴンが、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。頂点パラ
メータは、例えば、頂点の三次元空間内の座標や、頂点
のテクスチャー座標、法線ベクトル、透明度を表すアル
ファ値、色関連データが含まれる。

【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、頂点の三次元座標が
視点位置に従って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、例え
ばＲＧＢの色データを有する。

【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
スキャン法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陰面処理の為
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
リが利用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のラスタスキャン
における補間演算では、頂点間を結ぶ直線上のエッジ点
の座標やパラメータを演算し、両側のエッジ点から内部
のピクセルの座標やパラメータを演算する。かかる補間
演算では、通常除算演算を含み、かかる除算演算はコン
ピュータの演算回路にとって最も負荷の大きい演算であ
る。しかも、ラスタスキャンに伴う補間演算は頻繁に行
われるので、上記の負荷の高い演算はできれば避けるべ
きである。

【０００７】更に、不透明ポリゴンのレンダリング処理
では、Ｚ値比較を行って、表示画面の手前側のポリゴン
のピクセルを有効にする。かかる演算処理において、例
えばＺ値バッファメモリに最も手前のピクセルのＺ値を
記憶して、逐次フレームバッファメモリに画像データを
記憶することが行われる。かかる方法では、より奥に位
置するポリゴンに対する画像データの生成とフレームバ
ッファメモリへの画像データの書込みの処理工程が、後
で処理され、より手前に位置するポリゴンの存在により
無駄になることがあり、処理の効率を下げる原因とな
る。

【０００８】或いは、それを避ける方法として、最終的
に表示すべきピクセルが決定するまで、ピクセル毎のポ
リゴンのＩＤをＺ値バッファメモリに記憶しておくこと
が考えられるが、かかる方法でも、Ｚ値バッファメモリ
へのポリゴンＩＤの書込み処理が無駄になることがあ
り、同様に処理の効率を下げる原因となる。

【０００９】更に、不透明でもない透明でもない半透明
ポリゴンのレンダリング処理では、表示画面の奥側に位
置するポリゴンの色と手前側に位置する半透明ポリゴン
の色とをブレンディングする必要がある。かかる場合
は、半透明ポリゴンのＺ値に従って一旦ソーティングし
てから、奥側から順にブレンディング処理を行う。しか
し、かかるソーティング処理は、Ｚ値の比較等を伴い処
理の効率を下げる原因となる。

【００１０】更に、画像処理において、光源により形成
される影の部分については、光源からの光に従ってその
輝度を上げる等の処理を行わない影処理（影を付ける処
理）が必要である。かかる影処理は、複雑なアルゴリズ
ムが種々提案されているが、いずれも複雑な演算を必要
とし、処理の効率を下げる原因となっている。

【００１１】そこで、本発明の目的は、上記の従来の課
題を解決し、処理効率の高いレンダリング処理が可能な
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を提供することにある。

【００１２】更に、本発明の目的は、不透明ポリゴンの
レンダリング処理を効率良く行うことが可能な画像処理
装置、その画像処理方法及びその画像処理プログラムを
記録した記録媒体を提供することにある。

【００１３】更に、本発明の目的は、半透明ポリゴンの
レンダリング処理を効率良く行うことが可能な画像処理
装置、その画像処理方法及びその画像処理プログラムを
記録した記録媒体を提供することにある。

【００１４】更に、本発明の目的は、レンダリング処理
における影処理を効率良く行うことが可能な画像処理装
置、その画像処理方法及びその画像処理プログラムを記
録した記録媒体を提供することにある。

【００１５】

【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、ピクセルに対応して有効か無効か、或い
は奇数か偶数かなどの２値データを保存するマスクレジ
スタを有効に利用して、それらのマスクデータに対する
排他処理、排他的論理和処理、論理和処理等を行って、
不透明ポリゴンの陰面処理、半透明ポリゴンのブレンデ
ィング処理、影の領域を求める影処理を効率的に行う。

【００１６】第１の発明は、複数のポリゴンを表示する
為の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
タから、表示画面内の前記ポリゴンの有効ピクセル領域
を示す第１のマスクデータと該有効ピクセル毎の表示画
面内の奥行きを示すＺ値とを生成し、該第１のマスクデ
ータの有効ピクセル領域のうち既に処理済の他のポリゴ
ンのＺ値よりも手前側のＺ値のピクセルの領域を有効ピ
クセル領域とする第２のマスクデータを生成し、生成さ
れた第２のマスクデータの有効領域を生成済の他のポリ
ゴンの第２のマスクデータの有効領域から削除する排他
処理を行って新たな第２のマスクデータを生成し、上記
新たな第２のマスクデータの生成をポリゴン毎に行うマ
スク生成工程と、前記マスク生成工程により生成された
前記新たな第２のマスクデータに従って、該新たな第２
のマスクデータが示す有効領域について、前記各ポリゴ
ンのレンダリング処理を行うレンダリング処理工程とを
有することを特徴とする。

【００１７】上記の第１の発明は、不透明ポリゴン間の
陰面処理を行うにあたり、第２のマスクデータによる排
他処理を利用することで、それぞれのポリゴンの有効領
域を新たな第２のマスクデータとして効率的に求めるこ
とができる。この第２のマスクデータは、最終的にレン
ダリング処理に利用されるものであり、以下に示される
実施の形態例ではトランスマスクに格納される。

【００１８】第２の発明は、複数の半透明ポリゴンを表
示する為の画像データを生成する画像処理方法におい
て、前記半透明ポリゴンの表示画面内の位置データを含
むポリゴンデータから、表示画面内の前記半透明ポリゴ
ンの有効ピクセル領域を示す第１のマスクデータと該有
効ピクセル毎の表示画面内の奥行きを示す半透明Ｚ値と
を生成し、該第１のマスクデータの有効ピクセル領域の
うち既に処理済の他の半透明ポリゴンの半透明Ｚ値より
も奥側の半透明Ｚ値のピクセルの領域を有効ピクセル領
域とする第２のマスクデータを生成し、生成された第２
のマスクデータの有効領域を生成済の他の半透明ポリゴ
ンの第２のマスクデータの有効領域から削除する排他処
理を行って新たな第２のマスクデータを生成し、上記新
たな第２のマスクデータの生成を半透明ポリゴン毎に行
うマスク生成工程と、前記マスク生成工程で生成された
前記新たな第２のマスクデータに従って、該新たな第２
のマスクデータが示す有効領域について、画像データを
生成する前記各ポリゴンのレンダリング処理を行うレン
ダリング処理工程とを有し、前記マスク生成工程で、更
に、前記第１のマスクデータの有効領域から前記新たな
第２のマスクデータの有効領域を削除する排他処理を行
って新たな第１のマスクデータを生成し、前記新たな第
１のマスクデータに基づいて次の前記新たな第２のマス
クデータを生成し、前記レンダリング処理工程で、前記
次の新たな第２のマスクデータに従って前記レンダリン
グ処理を行うことを特徴とする。

【００１９】上記の第２の発明では、半透明ポリゴンに
ついて表示画面内で最も奥側に位置する領域を逆陰面処
理と排他処理により新たな第２のマスクデータとして効
率的に求めることができる。この第１のマスクデータ
は、処理すべき領域を示すマスクデータであり、以下に
示される実施の形態例ではエリアマスクに格納される。
また、第２のマスクデータは、最終的にレンダリング処
理に利用されるものであり、以下に示される実施の形態
例ではトランスマスクに格納される。

【００２０】更に、上記の第２の発明において、上記次
の新たな第２のマスクデータの生成工程が、前記新たな
第１のマスクデータから有効領域がなくなるまで繰り返
されることを特徴とする。単にかかる工程を繰り返すこ
とにより、重なり合った半透明ポリゴンのブレンディン
グ処理を効率的に行うことができる。

【００２１】第３の発明は、描画対象ポリゴン上の影領
域を表示する為の画像データを生成する画像処理方法に
おいて、シャドーボリュームを規定するシャドーポリゴ
ンの表示画面内の位置データを含むシャドーポリゴンデ
ータから、表示画面内の前記シャドーポリゴンの有効ピ
クセル領域を示す第１のマスクデータと該有効ピクセル
毎の表示画面内の奥行きを示すＺ値とを生成し、前記第
１のマスクデータの有効ピクセル領域のうち前記描画対
象ポリゴンのＺ値より手前側（または奥側）のＺ値のピ
クセルの領域を有効ピクセル領域とする第２のマスクデ
ータを生成し、視線方向であって前記描画対象ポリゴン
と視点（または無限遠）との間に位置するシャドーポリ
ゴンの枚数の奇偶データを有する影処理マスクデータの
該奇偶データを、前記第２のマスクデータの有効領域に
ついて奇偶反転して新たな影処理マスクデータを生成
し、上記影処理マスクデータの生成を前記シャドーボリ
ュームを規定する全てのシャドーポリゴンに対して行う
マスク生成工程と、前記マスク生成工程で生成された前
記影処理マスクデータに従って、レンダリング処理を行
うレンダリング処理工程とを有することを特徴とする。

【００２２】上記の第３の発明によれば、光源による影
領域を影処理マスクデータとして効率的に求めることが
できる。この影処理マスクデータは、描画対象ポリゴン
上の影の領域を示すマスクデータであり、以下に示す本
実施の形態例では、エリアマスク領域に格納される。

【００２３】上記の第３の発明において、前記影処理マ
スクデータの生成がシャドーボリュームの数だけ繰り返
し行われ、それぞれ生成された影処理マスクデータを最
後に論理和処理して合成影処理マスクデータを生成し、
前記のレンダリング処理工程で、その合成影処理マスク
データに従って影処理が行われる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術
的範囲がその実施の形態に限定されるものではない。

【００２５】図１は、本実施の形態例の画像処理装置の
全体構成図である。図１の例は、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
置するポリゴンの表示画面内の二次元座標に透視変換を
行うジオメトリ処理部４８と、ジオメトリ処理部４８が
生成するポリゴンデータにしたがってレンダリングすべ
きポリゴンのピクセルを示すトランスマスクなどの各種
マスクを生成するマスク生成部５０と、マスク生成部５
０により生成されたトランスマスクやライトマスクなど
を供給されて、ピクセルの画像データを生成するレンダ
リング処理部６２と、レンダリング処理部６２により生
成された画像データが保存されるフレームバッファメモ
リ６６とを有する。

【００２６】ＣＰＵ４０には、上記のプログラムを実行
する為に、ＲＡＭ４２、ゲームプログラムが格納される
ＲＯＭ４４、オペレータにより操作される操作部４７か
らの操作信号を取り込む入力バッファ４６とが、例えば
共通のバスにより接続される。また、ジオメトリ処理部
４８には、ポリゴンデータを格納しておくポリゴンバッ
ファ４９が接続される。また、レンダリング処理部６２
には、テクスチャーデータが格納されるテクスチャーバ
ッファメモリ６４が接続される。そして、フレームバッ
ファメモリ６６の画像データが、ＣＲＴなどの表示装置
６８に供給される。

【００２７】図２は、上記のマスク生成部５０の構成例
を示す図である。図２のマスク生成部５０の例は、ジオ
メトリ生成部４８により生成されたポリゴンデータが供
給され保存されるプリミティブバッファ５２を有する。
このプリミティブバッファ５２は、ポリゴンデータ以外
にも直線や点などの表示される要素のデータも供給され
て保存する。直線や点の場合も、前述のジオメトリ処理
部４８で、その三次元データが表示画面の二次元座標に
透視変換される。

【００２８】マスクコントロール部５３は、２種類のマ
スクレジスタ、トランスマスクレジスタ５３３、エリア
マスクレジスタ５３４を有し、マスクレジスタ内のビッ
トデータに対して排他処理を行う排他処理部５３１と排
他的論理和の処理を行う排他的論理和処理部５３２とを
少なくとも有する。これらの処理部５３１，５３２の入
力側と出力側にはマルチプレクサ５４０〜５４５が設け
られ、これらのマルチプレクサの接続を適宜変更するこ
とにより、処理対象となる入力または出力マスクデータ
を選択することができる。

【００２９】これらのマスクレジスタは、例えばフレー
ム内を細分化したフラグメント領域内の全てのピクセル
に対するビットデータを有するレジスタである。従っ
て、後述する通りフラグメント領域が８×８の６４ピク
セルを有する領域の場合は、マスクレジスタは６４ビッ
トのレジスタの集合である。即ち、６４個の２値データ
であり、より具体的には「１」と「０」の２値データを
６４個有する。

【００３０】トランスマスクレジスタ５３３は、例えば
最終的に生成されたマスクデータを格納し、レンダリン
グ処理部６２にトランスファーされる。或いは、トラン
スマスクレジスタ５３３は、最終的なマスクデータを生
成する過程で、半透明（translucent 、トランスルーセ
ント) ポリゴンの描画位置のデータを格納する。更に、
エリアマスクレジスタ５３４は、例えばポリゴンの描画
対象の領域のデータを格納する。或いは、影処理におけ
るシャドーポリゴンの領域のデータ（影処理マスクデー
タ）を一時的に格納する。

【００３１】上記のトランスマスクレジスタとエリアマ
スクレジスタとを有するマスクコントロール部５３は、
上記のフラグメント領域の６４ピクセルに対応して、６
５セット有する。即ち、６４ピクセル全てが異なるポリ
ゴンになっても、トランスマスクレジスタ５３３やエリ
アマスクレジスタ５３４が対応できる様に構成される。

【００３２】但し、エリアマスクレジスタ５４３は、影
処理マスクデータを格納する場合は、シャドーボリュー
ムの個数分だけ利用される。そして、それらのエリアマ
スクレジスタ５４３は、論理和処理部５３８により論理
和処理されて、レンダリング処理部に合成影処理マスク
データとして供給される。

【００３３】これらのマスクレジスタに保存されたマス
クデータは、供給されるマスクデータと或いはお互いの
マスクデータと排他処理、排他的論理和処理或いは論理
和処理される。そしてそれらの処理されたマスクデータ
が、再度所定のマスクレジスタに保存され、或いはレン
ダリング処理部に供給される。上記の処理は、排他処理
部５３１、排他的論理和処理部５３２及び論理和処理部
５３８で行われる。

【００３４】排他処理部５３１は、入力Ｉ₁Ｉ₂に対し
て、Ｉ₁・（！Ｉ₂）を出力する。ここで、！Ｉ₂はＩ
₂の否定論理を意味する。また、排他的論理和処理部５
３２は、入力Ｉ₁Ｉ₂に対して、｛Ｉ₁・（！Ｉ₂）｝
＋｛！Ｉ₁・（Ｉ₂）｝を出力する。更に論理和処理部
５３８は、入力Ｉ₁Ｉ_{2 ...}Ｉ₆₅に対して、Ｉ₁＋Ｉ ₂
＋_....＋Ｉ₆₅を出力する。２値データであるマスクデー
タに対する上記の論理演算は、簡単な論理回路により行
うことが可能である。

【００３５】マスク生成部５０での処理の概略について
説明する。ジオメトリ処理部４８で生成されたポリゴン
データは、プリミティブバッファ５２に供給され、保存
される。そして、フラクタル処理に必要なポリゴンデー
タはフラクタルセットアップ部５４に与えられる。ま
た、エリアマスクレジスタ内のエリアマスクデータが、
マルチプレクサ５４６を経由して、フラクタル処理部５
５に与えられる。

【００３６】フラクタル処理については、後に詳細に説
明するが、フラクタル処理部５５を利用することで、ポ
リゴンデータからフラグメント領域内のピクセルがいず
れのポリゴンに属するかの演算、その場合の各ピクセル
のＺ値等のポリゴンデータの補間演算などを比較的容易
に且つ短時間で行うことができる。

【００３７】フラクタル処理部５５により生成されたマ
スクデータは、比較部５６にて、Ｚ値比較処理に従っ
て、所定の処理が施されたマスクデータに加工され、再
度マスクコントローラ部５３に供給される。従って、比
較部５６内には、Ｚ比較器５６４、トランスＺ値比較器
５６５が設けられる。それらの比較器５６４，５６５
は、不透明ポリゴンのＺ値を保存するＺ値レジスタ５６
１と、半透明ポリゴンのＺ値等を保存するトランスＺ値
レジスタ５６２とを参照する。

【００３８】図２に示されたマスク生成部５０の動作
は、後述するマスク生成の詳細な説明によってより明確
化される。

【００３９】図３は、ジオメトリ処理部により生成され
るポリゴンデータの例を示す図である。図３には、二つ
のポリゴンＩＤ０，ＩＤ１のデータ例が示される。ポリ
ゴンは、通常ラスタスキャン法や補間法での演算を簡単
にするために、３角形で形成される。従って、それぞれ
のポリゴンは頂点００，０１，０２及び頂点１０，１
１，１２を有する。そして、各頂点のパラメータとし
て、表示画面上での二次元座標（ｘ、ｙ）と表示画面内
の奥行きを示すＺ値、そのポリゴンに与えられるテクス
チャを示すテクスチャ座標（Ｔｘ、Ｔｙ）、三次元空間
内での法線ベクトル（Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚ）、透明度を示
すα値及び色データが含まれる。法線ベクトルにより光
源に対する処理が行われ、透明度を示すα値により半透
明ポリゴンに対するブレンディング処理が行われる。

【００４０】更に、ポリゴンデータには、それぞれのポ
リゴンの属性を示すフィルタイプデータが含まれる。フ
ィルタイプデータには、例えば、不透明ポリゴン、半透
明ポリゴン、シャドーボリュームを構成するシャドーポ
リゴンなどである。本実施の形態例では、これらのポリ
ゴンの属性に応じて異なる処理が施される。

【００４１】本実施の形態例における不透明ポリゴンに
対する描画処理、半透明ポリゴンに対する描画処理及び
影処理に対する描画処理を理解するためには、マスクレ
ジスタに格納されるマスクデータと、それを効果的に生
成するフラクタル処理を説明する必要がある。フラクタ
ル処理とは、逐語的にいえば、自己相似的に処理するこ
とをいう。この処理は、ポリゴン内の各ピクセルのデー
タを演算する為に利用されるラスタスキャン法に代わる
方法である。

【００４２】図４は、フラクタルな順番で領域をより小
さい相似形に分裂しピクセルの座標データを求める方法
（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、表示画面の一部のあるフラグメ
ント領域２０内の８×８のピクセルの座標を求める方法
が示される。図４Ａ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。

【００４３】図４Ｂ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。

【００４４】更に、図４Ｃ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。

【００４５】以上、図４Ａ，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４Ｃ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。

【００４６】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を示すマスクデ
ータを生成する必要がある。別の言葉でいえば、ポリゴ
ン内に位置するピクセルを検出する必要がある。

【００４７】図５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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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）＋ｂ₁（ｙ₀-2）＋ｃ₁ ｄ₂＝ａ₂ｘ₁＋ｂ₂ｙ₁＋ｃ₂＝ａ₂（ｘ₀-2）＋ｂ₂（ｙ₀-2）＋ｃ₂ ｄ₃＝ａ₃ｘ₁＋ｂ₃ｙ₁＋ｃ₃＝ａ₃（ｘ₀-2）＋ｂ₃（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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】図６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６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６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。

【００５５】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６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。

【００５６】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、その座標データを求めてその座標
データから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。

【００５７】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（手前側の）ポリゴンを選択するアルゴリズム
が知られている。或いは、半透明のポリゴンをレンダリ
ングする時は、例えば奥側に位置するポリゴンの色デー
タにそれと重なる手前側のポリゴンの色データを、手前
側のポリゴンの透明度α値に従ってブレンディングする
ことが行われる。その場合も、Ｚ値が比較される。

【００５８】このＺ値比較法を行うためには、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。

【００５９】例えば、図４、５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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。
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。

【００６３】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。

【００６４】図７は、フラクタル処理部５５の具体的構
成例を示す図である。図中、フラクタル処理に必要な初
期値を求めるフラクタルセットアップ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Ｐ
₀の初期値から、４分割した点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
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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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値レジスタ
５６１内のＺ値と比較する。或いは、ピクセルのＺ値を
トランスＺ値レジスタ内のＺ値と比較する。若しくは、
シャドーボリュームのＩＤと比較する。そして、例えば
不透明ポリゴン内のピクセルのＺ値がＺ値レジスタ５６
１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値レジスタ５６１に記録される。同時に、マス
クレジスタ６０の対応するマスクレジスタ５３３〜５３
７にデータが書き込まれる。

【００６９】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。

【００７０】図８は、マスクレジスタ６０の詳細な構成
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。このマスクレジスタ
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。

【００７１】例えば、ポリゴンＰＧ１のポリゴンデータ
がフラクタルセットアップ部５４に供給された時、フラ
クタル処理器５５内で６４ピクセルがポリゴンＰＧ１に
属するか否かの判断がなされて、ポリゴンＰＧ１内に属
することが判明すると、ポリゴンＰＧ１が割り当てられ
ているマスクレジスタ６０１の対応するピクセルのフラ
グビットが「１」にされる。或いは、ピクセルのＺ値が
Ｚ値レジスタのＺ値よりも小さい（手前側の）場合は、
ポリゴンＰＧ１が割り当てられているマスクレジスタ６
０１（ＰＧ１）内の対応するピクセルのフラグビットが
「１」にされる。その結果、そのピクセルはポリゴンＰ
Ｇ１に属するデータであることが、或いはそのピクセル
は表示対象のポリゴンＰＧ１内のピクセルであることが
記録される。即ち、フラグビットが「１」のピクセルが
そのポリゴンの有効ピクセル領域を意味する。

【００７２】フラグメント領域が６４ピクセルを有する
ので、マスクレジスタは、最大で６４個必要になる。そ
して、演算中に使用される１つのマスクレジスタを加え
て、合計６５個のマスクレジスタが設けられる。

【００７３】図９は、上記したフラクタル処理のフロー
チャート図である。上記したフラクタル処理が図９のフ
ローチャート図によって、より明確に理解される。ステ
ップＳ３０にてフラグメント領域が指定され、フレーム
内のポリゴンデータがジオメトリ処理部４８からプリミ
ティブバッファ５２に供給される（Ｓ３２）。この場
合、例えば頂点座標とそのＺ値が与えられる。かかるポ
リゴンデータはマスクコントロール部５３からフラクタ
ルセットアップ部５４に供給され、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。

【００７４】そこで、マスクコントロール部５３は、例
えば全てのピクセルが有効領域となっているマスクデー
タをフラクタル処理部５５に供給する。フラクタル処理
部５５では、上記の中心点Ｐ₀に対するｄ値とＺ値の初
期値から、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ｄ ₁、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。従って、ｄ値が全て負にならないピクセルは上記
マスクデータの有効領域から削除（データ「０」）され
る。

【００７５】更に、そのピクセルのＺ値がＺ値レジスタ
５６１のＺ値と比較される（Ｓ４４）。Ｚ値がＺ値レジ
スタ内のＺ値より小さい（手前側の）場合は、そのＺ値
がＺ値レジスタ５６１に格納され、マスクレジスタの対
応するレジスタにフラグ「１」が格納される（Ｓ４
６）。

【００７６】或いは、別の処理においては、ピクセルの
Ｚ値がトランスＺ値レジスタ５６２のＺ値と比較される
（Ｓ４４）。Ｚ値がＺ値レジスタ内のＺ値より大きい
（奥側の）場合は、そのＺ値がトランスＺ値レジスタ５
６２に格納され、マスクレジスタの対応するレジスタに
フラグ「１」が格納される（Ｓ４６）。

【００７７】上記のいずれの処理を行うかは、目的とす
る処理に応じて異なる。上記のステップＳ４４、Ｓ４６
は、図２において比較部５６が処理する。

【００７８】上記の構成のマスクレジスタは、各ポリゴ
ンのどのピクセルを描画すべきか、或いは有効にすべき
かをフラグビットで記録する。従って、マスクレジスタ
は、ポリゴンの描画領域をマスクする機能或いはポリゴ
ンの有効領域をマスクする機能を持つ。そして、フラグ
ビットは１と０のデータであるので、複数のマスクデー
タに対して所定の論理計算を行う場合は、単にＡＮＤ，
ＯＲ，ＮＡＮＤ，ＮＯＲなどの論理ゲート回路を利用す
ることができる。従って、かかるマスクデータに対する
排他処理、排他的論理和処理及び論理和処理の演算は、
簡単な論理ゲート回路により、短時間で効率的に行うこ
とができる。

【００７９】以上の通り、フラクタル処理とそれにより
生成されるフラグメント領域内のマスクデータが明確に
なった。そこで、以下に、フレーム内に含まれる不透明
マスク、半透明マスク及びシャドーボリュームに対する
描画処理について説明する。

【００８０】［描画処理の全体の流れ］図１０は、描画
処理の全体の流れを示すフローチャート図である。この
例では、フレーム内に不透明ポリゴンと、半透明ポリゴ
ンとが存在し、更に光源による影処理が施される場合
に、上記したフラクタル処理を利用してマスクデータを
適宜生成して効率的に描画処理を行う。

【００８１】マスク生成部５０は、ジオメトリ処理部４
８から不透明ポリゴンのデータを順次供給されて、不透
明ポリゴンについての処理を行う（Ｓ１０、Ｓ１２）。
概略的に説明すると、不透明ポリゴンの場合は、Ｚ値が
小さい（手前にある）ピクセルが最終的に描画されるピ
クセルである。従って、フラクタル処理を利用して不透
明ポリゴン内の有効ピクセル領域を検出し同時にそのＺ
値を求める。そして、そのＺ値がＺ値レジスタ５６１内
のＺ値より小さい場合は、ポリゴンに対するトランスマ
スクデータを「１」にし、Ｚ値レジスタ内のＺ値を書き
換える。その結果、ポリゴン毎に描画すべきピクセルの
データがトランスマスクデータとして生成される（Ｓ１
０）。このトランスマスクデータは、それまでに生成さ
れた別の不透明マスクのトランスマスクデータと排他処
理されて保存される（Ｓ１２）。

【００８２】全ての不透明ポリゴンに対して工程Ｓ１
０，Ｓ１２が行われると、次に、ジオメトリ処理部４８
から光源からの光線が遮断された影空間であるシャドー
ボリュームを規定するシャドーポリゴンのデータがマス
ク生成部５０に供給される。マスク生成部５０では、影
処理が行われ、不透明ポリゴン上であって光源からの光
が照射されない影の領域を示す影処理マスクデータが生
成される（Ｓ１４）。

【００８３】そして、不透明ポリゴンのトランスマスク
データと、影処理により求められエリアマスク内に格納
された影処理マスクデータとから、不透明ポリゴンのレ
ンダリング処理が行われる（Ｓ１６）。具体的には、マ
スクコントロール部５３内のトランスマスクレジスタ５
３３のトランスマスクデータとエリアマスクレジスタ５
３４の影処理マスクデータとが、レンダリング処理部６
２に供給される。レンダリング処理部６２では、トラン
スマスクデータで示された有効ピクセル領域に対応する
ポリゴンの画像データを生成して、フレームバッファ６
６に記録する。また、画像データの生成は、ピクセルの
テクスチャ座標からテクスチャバッファ６４内のテクス
チャデータを取得し、また、色データから色データを取
得し、法線ベクトルを利用して光源処理を施す。即ち、
光源からの光が照射される領域では、例えば輝度値を高
くする。また、影処理マスクデータに従う光源からの光
が照射されない領域では、光源による処理を行わない。

【００８４】次に、半透明ポリゴンの処理が行われる
（Ｓ１８）。ここでの半透明ポリゴンとは、不透明でも
透明でもないポリゴンであり、透明度α値が最大のポリ
ゴンを含むポリゴンである。半透明ポリゴンの場合は、
その透明度に応じて奥側に位置するポリゴンの色とブレ
ンディング処理を行う必要がある。そこで、本実施の形
態例では、後述するアルゴリズムにより、表示画面内の
最も奥に位置する半透明ポリゴンの領域を示すトランス
マスクを最初に生成する（Ｓ１８）。そして、マスクコ
ントロール部５３がそのトランスマスクデータをレンダ
リング処理部５２に与える。そして、レンダリング処理
部５２では、フレームバッファ６６内の画像データと処
理中の半透明ポリゴンの色データとでブレンディング処
理を行う（Ｓ２０）。そのブレンディング処理された画
像データが再度フレームバッファ６６に格納される。

【００８５】上記の工程Ｓ１８，Ｓ２０が、半透明ポリ
ゴンの重なりの全ての層に対して繰り返して行われる。
そして、最後にフレームバッファ６６内の画像データ
が、表示装置６８に供給され、表示される（Ｓ２２）。

【００８６】以下、上記のそれぞれの処理について、具
体的な例を利用して詳細に説明する。

【００８７】［不透明ポリゴンの処理］図１１は、不透
明ポリゴンの処理を説明する為の例を示す図である。図
１１（Ａ）には、表示画面１０１の例が示される。この
表示画面１０１内には、ポリゴンＡ、ポリゴンＢ及びポ
リゴンＣが図示される通り一部重なっている。図１１
（Ｂ）は、表示画面１０１の中央水平線に沿ったポリゴ
ンの奥行きの関係を示す。即ち、ポリゴンＡは最も奥
（Ｚ値最大）に位置し、ポリゴンＢ、ＣはポリゴンＡよ
りも手前側に位置するが、互いに交差している。

【００８８】かかる不透明ポリゴンの場合は、ポリゴン
が重なりあう領域は、奥側に位置するポリゴンの領域を
消去する陰面消去処理が行われる。最も一般的な方法
は、ラスタスキャン法によりそれぞれのポリゴンのピク
セルのＺ値を求め、Ｚ値レジスタに既に書き込まれたＺ
値と比較するＺバッファ法である。

【００８９】図１２は、本実施の形態例の不透明ポリゴ
ンの処理のフローチャート図である。本実施の形態例の
不透明ポリゴンの処理は、フラクタル処理を利用してト
ランスマスクデータを生成する手法を利用する。図２に
示された、マスクコントロール部５３では、トランスマ
スクレジスタ５３３と排他処理部５３１とが使用され、
比較器５６では、不透明ポリゴンＺ値レジスタ５６１
と、Ｚ比較器５６４とが使用される。そして、不透明ポ
リゴンのデータに従って、フラクタル処理部５５でポリ
ゴン領域を示すマスクデータを生成し、Ｚ比較器５６４
により陰面消去処理して奥側に位置する領域をマスクデ
ータから削除して、それぞれのトランスマスクレジスタ
に保存する。また、各不透明ポリゴンのトランスマスク
データは、それぞれ排他処理部５３１により排他処理さ
れ、再度トランスマスクレジスタ５３３に保存される。
上記の処理が全ての不透明ポリゴンに対して行われる。
そして、最終的に形成されたトランスマスクレジスタの
マスクデータがレンダリング処理部５２に転送される。

【００９０】図１３〜１６は、図１１の例を処理する場
合のトランスマスクデータの変化を示す図である。ま
た、図３４〜３７は、図１２のフローチャートの各処理
におけるデータの流れを示す図である。図３４は、ステ
ップＳ５０〜Ｓ５５の処理を、図３５，３６は、ステッ
プＳ５６の処理を、そして、図３７はステップＳ５７の
処理をそれぞれ示す。これらの図１２〜１６、３４〜３
７を参照しながら、不透明ポリゴンの処理を説明する。

【００９１】不透明ポリゴンの処理の順番は特に問わな
い。仮に、図１１の例のポリゴンＡ，Ｂ，Ｃの順番に処
理されるとする。先ず、ポリゴンＡについて、プリミテ
ィブバッファ５２は、ジオメトリ処理部４８からポリゴ
ンデータであるプリミティブデータまたはそのＩＤを受
け取り、保存する（Ｓ５０）。そして、プリミティブバ
ッファ５２は、ポリゴンデータのうちフラクタル処理に
必要なデータをフラクタルセットアップ部５４に供給す
る。このフラクタル処理に必要なデータとは、例えば、
頂点パラメータの内の表示座標（Ｘ，Ｙ）及びＺ値であ
る（Ｓ５１）。マスクコントロール部５３は、空いてい
るエリアマスクレジスタ５３４にマスクパターンをセッ
トして、フラクタル処理部５５に初期マスクデータとし
て供給する（Ｓ５２）。

【００９２】この初期マスクデータは、図１３のマスク
１０２を示すデータである。最初の処理では、初期マス
クデータは全てのビットが有効「１」にセットされる。
図１３以下、黒い部分は有効領域であることを示す。

【００９３】次に、フラクタルセットアップ部５４は、
領域判定の為の初期値を求め、フラクタル処理部５５に
供給する（Ｓ５３）。この初期値は、図９のステップＳ
３で示された通り、ｄ１，ｄ２，ｄ３，（∂ｚ／∂
ｘ）、（∂ｚ／∂ｙ）、ｃｚなどである。そして、フラ
クタル処理部５５は、初期値をもとに領域判定のフラク
タル処理を行いマスクデータを求め、初期マスクデータ
と論理積演算する。フラクタル処理部５５は、更にピク
セルのＺ値演算をフラクタル処理で求める（Ｓ５４）。
かかる領域判定のフラクタル処理とＺ値演算のフラクタ
ル処理は、既に説明した通りである。

【００９４】上記のフラクタル処理部５５により生成さ
れたマスクデータは、図１３のマスクデータ１０３に示
される通りである。ポリゴンＡは、最初のポリゴンであ
るので、全ての領域が有効領域として判定される。かか
るマスクデータ１０３及びＺ値は、比較器５６のＺ比較
器５６４に与えられる。

【００９５】Ｚ比較器５６４は、上記フラクタル処理で
求めたＺ値とＺレジスタ５６１のＺ値と比較し、陰面消
去処理によりマスクデータ１０３から陰の領域を削りマ
スクコントロール部５３に与える。また、有効な領域に
対応するＺ値を不透明ポリゴンＺ値レジスタ５６１に保
存、更新する（Ｓ５５）。この場合も、最初のポリゴン
であるので陰面消去処理によっても削られる領域はな
く、Ｚ比較器５６４から出力されるマスクデータは、図
１３のマスク１０４の如くなる。このマスク１０４はマ
スクコントロール部５３に与えられる。

【００９６】そして、マスクコントロール部５３は、供
給されたマスク１０４のデータをトランスマスクレジス
タ５３３に保存し（Ｓ５６、図３５）、他のトランスマ
スクレジスタのマスクデータと排他処理を行い、他のマ
スクデータを削除する（Ｓ５６、図３６）。即ち、マス
ク１０４がポリゴンＡに対応するトランスマスクレジス
タ５３３に記録される。また、他のポリゴンは未だ処理
されていないので、他のトランスマスクレジスタは存在
しない。従って、ここでは他のトランスマスクとの排他
処理は行われない。

【００９７】次に、ポリゴンＢの処理が行われる。ポリ
ゴンＢについても、ポリゴンＡと同様に、図１２中のス
テップＳ５０からＳ５６の処理が行われる。図１４に、
ポリゴンＢの場合の、ステップＳ５２での初期値マスク
１０７、ステップＳ５４でフラクタル処理部が生成した
マスク１０８及びステップＳ５５でＺ比較器５６４が生
成してトランスマスクレジスタに保存されるマスク１０
９が示される。そして、ステップＳ５６にて、排他処理
部５３１は、ポリゴンＢのトランスマスク１０９とポリ
ゴンＡのトランスマスクレジスタ内のマスク１０４との
排他処理演算を行い、重なり合う領域をポリゴンＡのト
ランスマスク１０４から削除し、図１６に示される新た
なトランスマスク１０５を生成し、ポリゴンＡのトラン
スマスクレジスタ５３３に保存する。

【００９８】ポリゴンＢのトランスマスク１０９は、Ｚ
値比較の結果有効となった領域を有するので、先に処理
されたポリゴンＡのトランスマスク１０４と重なる領域
は、ポリゴンＡのトランスマスク１０４から削除され
て、新たなトランスマスク１０５（図１５）となる。

【００９９】図３６に示される通り、この排他処理は、
比較部５６から供給されるポリゴンＢのトランスマスク
データと、すでに保存されているポリゴンＡのトランス
マスクレジスタ５３３内のトランスマスクデータとの間
で行われる。処理されたポリゴンＡのトランスマスクデ
ータは、再度トランスマスクレジスタ５３３内に保存さ
れる。また、ポリゴンＢのトランスマスクデータは、異
なるレイヤー内のトランスマスクレジスタ５３３内に保
存される。

【０１００】上記の説明から理解されるとおり、トラン
スマスク１０９と１０４との排他処理は、有効領域のデ
ータを「１」とすると、（１０９）・（！１０４）なる
論理演算である。トランスマスク１０９とトランスマス
ク１０４の反転データとの論理積である。尚、本明細書
内にて！は、反転論理を意味し、（！１０４）は（１０
４）の反転或いは否定ビットを意味する。

【０１０１】次に、ポリゴンＣの処理が行われる。ポリ
ゴンＣについても、ポリゴンＡと同様に、図１２中のス
テップＳ５０からＳ５６の処理が行われる。図１５に、
ポリゴンＣの場合の、ステップＳ５２での初期マスク１
１１、ステップＳ５４でフラクタル処理部が生成したマ
スク１１２及びステップＳ５５でＺ比較器５６４が生成
してトランスマスクレジスタに保存されるマスク１１３
が示される。ポリゴンＣの場合は、Ｚ比較による陰面消
去処理にて、処理済のポリゴンＢの背面の領域が削除さ
れ、マスク１１３が生成される。そして、ステップＳ５
６にて、排他処理部５３１は、ポリゴンＣのトランスマ
スク１０４とポリゴンＡのトランスマスクレジスタ内の
マスク１０５との排他処理演算を行い、重なり合う領域
をポリゴンＡのトランスマスク１０５から削除し、図１
６に示される新たなトランスマスク１０６を生成し、ポ
リゴンＡのトランスマスクレジスタ５３３に保存する。
同様に、排他処理部５３１は、ポリゴンＣのトランスマ
スク１０４とポリゴンＢのトランスマスクレジスタ内の
マスク１０９との排他処理演算を行い、重なり合う領域
をポリゴンＢのトランスマスク１０９から削除し、図１
６に示される新たなトランスマスク１１０を生成し、ポ
リゴンＢのトランスマスクレジスタ５３３に保存する。

【０１０２】全ての不透明ポリゴンの処理が終了したの
で、最終的に各トランスマスクレジスタ内のトランスマ
スク１０６（ポリゴンＡ）、トランスマスク１１０（ポ
リゴンＢ）及びトランスマスク１１３（ポリゴンＣ）の
データが、それぞれのポリゴンデータと共にレンダリン
グ処理部６２に出力される（Ｓ５７、図３７）。

【０１０３】レンダリング処理部では、ポリゴンＡのト
ランスマスク１０６に従って、レンダリングすべき領域
について、ポリゴンデータから画像データを演算で求
め、フレームバッファ６６に書き込む。同様に、ポリゴ
ンＢ、Ｃのトランスマスク１１０，１１３に従って、レ
ンダリングすべき領域について、画像データを求め、フ
レームバッファ６６に書き込む。トランスマスク１０
６，１１０，１１３はそれぞれ排他処理済であるので、
重なり合う領域は存在しない。従って、レンダリング処
理部での画像データを求める演算処理は無駄なく行われ
る。

【０１０４】フラグメント領域が６４ピクセルで構成さ
れる場合は、それぞれのトランスマスクレジスタは６４
ビットのデータから構成される。従って、上記の排他処
理部５３１は、６４組の排他論理（Ａ・！ＩＮ、Ｂ・！
ＩＮ、Ｃ・！ＩＮ）の演算回路を有する。即ち、トラン
スマスク１０５は論理演算Ａ・！Ｂにより求められ、ト
ランスマスク１０６は論理演算Ａ・！Ｃにより求められ
る。また、トランスマスク１１０は論理演算Ｂ・！Ｃに
より求められる。尚、上記のＡ，Ｂ，Ｃはそれぞれポリ
ゴンＡ，Ｂ，Ｃのトランスマスクデータを、！Ｂ、！Ｃ
はそれぞれポリゴンＢ、Ｃのトランスマスクデータの反
転データを示す。

【０１０５】上記の通り、半透明ポリゴンの画像処理で
は、トランスマスクレジスタを利用して、それぞれのポ
リゴンの有効領域を示すマスクデータを生成し、Ｚ値比
較による陰面消去処理により手前側に位置する有効領域
を示すマスクデータをトランスマスクとして生成し、そ
のトランスマスクと他のポリゴンのトランスマスクとの
排他処理を行う。特に、ポリゴンの処理の順番に起因し
て必要になる処理済のポリゴンのトランスマスクとの陰
面消去処理は、排他処理用の論理回路を利用することで
容易に実現できる。更に、フラクタル処理を利用するこ
とにより、ポリゴンの存在領域の判定とＺ値の演算を短
時間で行うことも可能になる。

【０１０６】［半透明ポリゴンの処理］図１７は、半透
明ポリゴンの処理を説明する為の例を示す図である。図
１７（Ａ）には、表示画面２０１の例が示される。この
表示画面２０１内には、半透明ポリゴンＥ、半透明ポリ
ゴンＦ、半透明ポリゴンＧ及び不透明ポリゴンＤが、図
示される通り一部重なりあっている。図１７（Ｂ）は、
表示画面２０１の中央水平線に沿ったポリゴンの奥行き
の関係を示す。即ち、ポリゴンＥは最も奥（Ｚ値最大）
に位置し、ポリゴンＦ、ＧはポリゴンＥよりも手前側に
位置するが、互いに交差している。そして、不透明ポリ
ゴンＤが最も手前（Ｚ値最小）に位置する。

【０１０７】かかる半透明ポリゴンの画像処理では、第
１に不透明ポリゴンにより隠れている部分は、レンダリ
ング処理の対象から除かれる。第２に、半透明ポリゴン
の重なり合った領域は、それぞれの色データを手前側の
半透明ポリゴンの透明度α値にしたがってブレンディン
グ処理する必要がある。しかも、重なり合った領域の色
データの演算は、常に、奥側のポリゴンの色データＸに
手前側のポリゴンの色データＹを透明度α値にしたがっ
て求められることが必要である。即ち、重なり合った領
域の色データＹＹの演算は、ＹＹ＝α・Ｘ＋（１−α）
・Ｙである。従って、重なり合う領域では、奥側のポリ
ゴンの色データを含む画像データが先に生成され、手前
側のポリゴンの色データを含む画像データが後で生成さ
れて、ブレンディング処理されることが必要である。

【０１０８】そこで、本実施の形態例では、図１７の表
示画面２０１に示された不透明ポリゴンＤと半透明ポリ
ゴンＥ，Ｆ，Ｇの画像処理を行う場合は、最初に不透明
ポリゴンの処理を行い、その後、半透明ポリゴンの処理
を行う。しかも、半透明ポリゴンについて、表示画面内
のＺ方向で最も奥にある１枚目のポリゴンの領域を最初
にレンダリング処理し、その後、逐次２枚目のポリゴン
の領域、３枚目のポリゴンの領域についてレンダリング
処理を行う。そして、全てのポリゴンの領域が処理され
るまで続ける。

【０１０９】半透明ポリゴンの不透明ポリゴンにより隠
れている領域を削除する処理は、上記してきた不透明ポ
リゴンのＺ値レジスタ５６１のＺ値と比較する陰面消去
処理により実現可能である。一方、重なりあう半透明ポ
リゴンの奥側の領域は、半透明ポリゴンのＺ値が格納さ
れるトランスＺ値レジスタ５６２のトランス（透明）Ｚ
値と比較しＺ値が大きい場合に有効とする逆陰面消去処
理により、検出することができる。それと同時に、不透
明ポリゴンの画像処理でも行った通り、一旦生成された
トランスマスクを利用して、既に生成された他の半透明
ポリゴンのトランスマスクと排他処理を行うことで、処
理の順番にかかわらず、有効な最も奥側の領域を検出す
ることができる。

【０１１０】上記の処理を行う為に、マスクコントロー
ル部５３は、トランスマスクレジスタ５３３と、エリア
マスクレジスタ５３４と排他処理部５３１とを使用す
る。トランスマスクレジスタとエリアマスクレジスタ
は、不透明ポリゴンの場合と同様に、６４ピクセルのフ
ラグメント領域の場合は、６４＋１の６５組の６４ビッ
トのレジスタで構成される。また、比較器５６は、不透
明ポリゴンのＺ値を格納するＺ値レジスタ５６１と、半
透明ポリゴンのトランスＺ値を格納するトランスＺ値レ
ジスタ５６２と、Ｚ比較器５６４とトランスＺ比較器５
６５とを利用する。エリアマスクとは、半透明ポリゴン
の描画処理すべき領域を示すマスク（第１のマスク）で
ある。従って、最初の処理では不透明ポリゴンにより隠
れている領域を除いた全ての領域にビットデータ「１」
が記録される。また、トランスマスクとは、レンダリン
グ処理部に供給される半透明（トランスルーセント）ポ
リゴンのレンダリング対象領域を示すマスク（第２のマ
スク）である。そして、トランスマスクによりレンダリ
ング処理される毎に、エリアマスクからレンダリング済
のトランスマスクの領域が削除される。最後にエリアマ
スクが全て無効になると、半透明ポリゴンの画像処理が
終了する。エリアマスクからトランスマスクの領域を削
除する演算は、排他処理部５３１により行われる。そし
て、処理の必要上、同時に２つのマスクレジスタ５３
３，５３４が使用される。

【０１１１】図１８は、半透明ポリゴンの画像処理のフ
ローチャート（１）を示す図である。図１９は、同フロ
ーチャート（２）を示す図である。更に、図２０〜２２
は、表示画面の奥から１枚目の領域を有効領域とするト
ランスマスクの生成処理を行う時のエリアマスクとトラ
ンスマスクの変化を示す図である。図２３，２４は、表
示画面の奥から２枚目の領域を有効領域とするトランス
マスクの生成処理を行う時のエリアマスクとトランスマ
スクの変化を示す図である。そして、図２５，２６は、
表示画面の奥から３枚目の領域のトランスマスク生成の
処理を行う時のエリアマスクとトランスマスクの変化を
示す図である。そして、図２７は、図２０〜２６の全て
を表示する図である。図２７を適宜参照することで、画
像処理の理解を容易にする。更に、図３８〜４２は、図
１８，１９の半透明ポリゴンの処理フローチャートに対
応した図２のマスク生成部５０内のデータの流れを示す
図である。

【０１１２】これらの図を参照しながら、半透明ポリゴ
ンの画像処理を説明する。前提として、不透明ポリゴン
の画像処理を終了している。また、半透明ポリゴンの処
理の順番は特に問わない。仮に、図１７の例のポリゴン
Ｅ，Ｆ，Ｇの順番に処理されるとする。先ず、ポリゴン
Ｅについて、プリミティブバッファ５２は、ジオメトリ
処理部４８から半透明ポリゴンデータであるプリミティ
ブデータまたはそのＩＤを受け取り、保存する（Ｓ５
０）。そして、プリミディブバッファ５２は、ポリゴン
データのうちフラクタル処理に必要なデータをフラクタ
ルセットアップ部５４に供給する。このフラクタル処理
に必要なデータとは、例えば、頂点パラメータの内の表
示座標及びＺ値である（Ｓ５１）。マスクコントロール
部５３は、空いているマスクレジスタ５３４にマスクパ
ターンをセットして、フラクタル処理部５５に初期マス
クデータとして供給する（Ｓ５２）。

【０１１３】この初期マスクデータは、図２０のマスク
２０２を示すデータである。最初の処理では、初期マス
クデータは全てのビットが有効「１」にセットされる。

【０１１４】次に、フラクタルセットアップ部５４は、
領域判定の為の初期値を求め、フラクタル処理部５５に
供給する（Ｓ５３）。この初期値は、図９のステップＳ
３で示された通り、ｄ１，ｄ２，ｄ３，（∂ｚ／∂
ｘ）、（∂ｚ／∂ｙ）、ｃｚなどである。そして、フラ
クタル処理部５５は、初期値をもとに領域判定のフラク
タル処理を行いマスクデータを求め、初期マスクデータ
と論理積演算する。フラクタル処理部５５は、更にピク
セルのＺ値演算をフラクタル処理で求める（Ｓ５４）。
かかるマスクデータ及びＺ値は、比較器５６のＺ比較器
５６４に与えられる。

【０１１５】Ｚ比較器５６４は、上記フラクタル処理で
求めたピクセルのＺ値と不透明ポリゴンのＺ値レジスタ
５６１のＺ値と比較し、陰面消去処理によりマスクデー
タから不透明ポリゴンＤの陰になっている領域を削り、
エリアマスクとしてマスクコントロール部５３に与え
る。具体的には、ピクセルのＺ値が不透明ポリゴンのＺ
値レジスタ５６１のＺ値よりも小さい場合に有効、大き
い場合に無効とされる。これが条件１である（Ｓ６
０）。この場合、エリアマスクは図２０中のマスク２０
４の通りになる。かかるエリアマスク２０４は、ポリゴ
ンＥの領域から手前側の不透明ポリゴンＤの領域の部分
が削除されていて、半透明ポリゴンのレンダリング対象
領域を示す。このエリアマスク２０４はマスクコントロ
ール部５３に与えられる。

【０１１６】次に、トランスＺ比較器５６５は、フラク
タル処理で求めたピクセルのＺ値と半透明ポリゴンのト
ランスＺ値レジスタ５６２のトランスＺ値と比較し、逆
陰面消去処理によりエリアマスクから他の半透明ポリゴ
ンの手前の領域を削り、トランスマスク２０３−Ｐとし
てマスクコントロール部５３に与える。具体的には、ピ
クセルのＺ値がトランスＺ値レジスタ５６２のＺ値より
も大きい場合に有効、小さい場合に無効とされる。これ
が条件２である。また、有効な領域に対応するトランス
Ｚ値をトランスＺ値レジスタ５６２に保存、更新する
（Ｓ６１）。この場合は、最初の半透明ポリゴンＥであ
るので、エリアマスク２０４の全ての領域がトランスマ
スク２０３−Ｐの領域となる。以上のステップＳ５０〜
Ｓ６１でのデータの流れが、図３８に示される。

【０１１７】マスクコントロール部５３は、供給された
エリアマスクデータ２０４をエリアマスクレジスタ５３
４に、トランスマスクデータ２０３−Ｐをトランスマス
クレジスタ５３３に保存する（Ｓ６２、図３９）。ま
た、マスクコントロール部５３は、トランスマスク２０
３−Ｐについて、他のトランスマスクレジスタのトラン
スマスクデータと排他処理を行い、他のトランスマスク
を削除する。この排他処理は、排他処理部５３１により
行われる（Ｓ６２、図４０）。但し、半透明ポリゴンＥ
は最初のポリゴンであるので、他の生成済のトランスマ
スクは存在しないので、この時点では排他処理は行われ
ない。

【０１１８】次に、半透明ポリゴンＦの画像処理が、図
２１に示される様に行われる。半透明ポリゴンＦについ
ても、図１８のステップＳ５０〜Ｓ５４及びＳ６０〜６
２の処理が行われる。その結果、不透明ポリゴンと陰面
消去処理されて条件１を満たすエリアマスク２０７が生
成される（Ｓ６０）。更に、処理済の半透明ポリゴンと
の逆陰面消去処理により、上記条件２を満たすトランス
マスク２０６−Ｐが生成される（Ｓ６１）。トランスマ
スク２０６−Ｐから理解される通り、より奥側に位置す
る半透明ポリゴンＥの領域が削除されている。そして、
マスクコントロール部５３は、そのポリゴンＦのトラン
スマスク２０６−Ｐと、既に生成されている他のポリゴ
ンＥのトランスマスク２０３−Ｐとで排他処理を行う
（Ｓ６２、図４０）。その結果、両トランスマスク２０
３−Ｐと２０６−Ｐとの間で重なり合う領域は存在しな
いので、ポリゴンＥのトランスマスク２０３−Ｐは変更
ない。

【０１１９】最後に、半透明ポリゴンＧの画像処理が、
図２２に示される様に行われる。半透明ポリゴンＧにつ
いても、図１８のステップＳ５０〜Ｓ５４及びＳ６０〜
６２の処理が行われる。その結果、不透明ポリゴンと陰
面消去処理されて条件１を満たすエリアマスク２１０が
生成される（Ｓ６０）。更に、処理済の半透明ポリゴン
との逆陰面消去処理により、上記条件２を満たすトラン
スマスク２０９−Ｐが生成される（Ｓ６１）。トランス
マスク２０９−Ｐから理解される通り、より奥側に位置
する半透明ポリゴンＥの領域が削除されている。

【０１２０】そして、マスクコントロール部５３は、そ
のポリゴンＧのトランスマスク２０９−Ｐと、既に生成
されている他のポリゴンＥのトランスマスク２０３−Ｐ
とで排他処理を行う（Ｓ６２、図４０）。その結果、両
トランスマスク２０３−Ｐと２０９−Ｐとの間で重なり
合う領域は存在しないので、最終的なポリゴンＥのトラ
ンスマスク２０３（図２０）は変更ない。同様に、マス
クコントロール部５３は、そのポリゴンＧのトランスマ
スク２０９−Ｐと、既に生成されている他のポリゴンＦ
のトランスマスク２０６−Ｐとで排他処理を行う（Ｓ６
２、図４０）。その結果、両トランスマスク２０６−Ｐ
と２０９−Ｐとの間で重なり合う領域が、先に処理され
ていたポリゴンＦのトランスマスク２０６−Ｐから削除
される（図２１の領域２０６Ｄ）。最終的なポリゴンＦ
のトランスマスク２０６が、図２１に示される通り生成
される。また、ポリゴンＧのトランスマスク２０９−Ｐ
は、最後の半透明ポリゴンであるので、そのまま最終の
トランスマスク２０９となる。

【０１２１】上記の条件１（不透明ポリゴンよりもＺ値
が小さい）と条件２（他の半透明ポリゴンよりもＺ値が
大きい）とを満たすポリゴンＥ，Ｆ，Ｇの領域が、それ
ぞれトランスマスク２０３，２０６，２０９に示され
る。かかる領域は、図１７から明らかな通り、表示画面
の最も奥に位置する１枚目の領域を示す。

【０１２２】そして、図１９のフローチャートに示され
る通り、マスクコントロール部５３は、トランスマスク
レジスタ５３３にそれぞれ保存されている有効なトラン
スマスク２０３，２０６，２０９のデータを、そのポリ
ゴンデータと共にレンダリング処理部６２に出力する
（Ｓ６３、図４１）。そして、レンダリング処理部６２
では、トランスマスクの有効領域について、色データを
含む画像データを演算して求め、フレームバッファ６６
に保存する。かかる画像データの色データは、後で、よ
り手前に位置する半透明ポリゴンの色データとブレンデ
ィング処理される。以上で、１枚目の領域の画像処理が
終了した。

【０１２３】次に、２枚目以上の領域の画像処理が、図
１９のフローチャートのステップＳ６４〜Ｓ７５により
行われる。

【０１２４】半透明ポリゴンの２枚目の領域を検出する
にあたり、描画すべき領域を示すエリアマスク２０４，
２０７，２１０から、すでに１枚目の領域として描画済
の領域であるトランスマスク２０３，２０６，２０９の
領域が削除される。即ち、マスクコントロール部５３
は、排他処理部５３１により、エリアマスクレジスタ５
３４のそれぞれのポリゴンのエリアマスクデータとトラ
ンスマスクレジスタ５３３の対応するポリゴンのトラン
スマスクデータとの排他論理（ＡＭ・！ＴＭ、但しＡＭ
はエリアマスクデータで、！ＴＭはトランスマスクデー
タの反転データ）演算を行い、その結果をエリアマスク
レジスタ５３４に保存する（Ｓ６４、図４１））。

【０１２５】そして、更に、Ｚ比較器５６４は、トラン
スＺ値レジスタ５６２をクリアする。即ち、レジスタ５
６２のビットデータを全て「０」にする（Ｓ６５）。以
上で、半透明ポリゴンの２枚目の領域の判定の準備が整
った。

【０１２６】図２３は、半透明ポリゴンＦの２枚目の処
理におけるエリアマスクとトランスマスクを示し、図２
４は、半透明ポリゴンＧの２枚目の処理におけるエリア
マスクとトランスマスクを示す。上記したステップＳ６
４の排他処理により、表示画面の最も奥に位置する半透
明ポリゴンＥのエリアマスク２０４は、トランスマスク
２０３と一致し、全て削除されて、２枚目以降の処理は
不要である。ポリゴンＦはそのエリアマスク２１１の領
域が、ポリゴンＧはそのエリアマスク２１４の領域がそ
れぞれ未描画の領域である。

【０１２７】図１９のフローチャートに沿って及び図４
２を参照して説明すると、プリミティブバッファ５２
は、ポリゴンデータのうちフラクタル処理に必要なデー
タをフラクタルセットアップ部５４に供給する（Ｓ６
６）。この処理は、ステップＳ５１と同様である。ま
た、マスクコントロール部５３は、フラクタル処理部５
５にエリアマスクレジスタ５３４内のエリアマスクのデ
ータ（初期マスクデータ）を供給する（Ｓ６７）。即
ち、ポリゴンＦの場合はエリアマスク２１１、ポリゴン
Ｇの場合はエリアマスク２１４である。そして、フラク
タルセットアップ部５４は、領域判定の為の初期値を求
め、フラクタル処理部５５に供給する（Ｓ６８）。この
処理は、ステップＳ５３と同様である。

【０１２８】そして、フラクタル処理部５５は、初期値
をもとに領域判定のフラクタル処理を行いマスクデータ
を求め、エリアマスクデータ２１１または２１４と論理
積演算し、更にピクセルのＺ値演算をフラクタル処理で
求める（Ｓ６９）。Ｚ比較器５６４は、不透明ポリゴン
のＺ値レジスタ５６１のＺ値と比較し、陰面消去処理に
よりマスクデータから陰の領域を削り、エリアマスク２
１３または２１６をマスクコントロール部に与える（Ｓ
７０）。ここの処理は、上記した条件１を満たす領域の
判定である。

【０１２９】次に、Ｚ比較器５６４は、トランスＺ値レ
ジスタ５６２のトランスＺ値と比較し、エリアマスク２
１３または２１６からＺ値が小さいより手前の領域を削
りトランスマスク２１２または２１５を生成し、マスク
コントロール部に与える。また、Ｚ値が大きい奥側のＺ
値をトランスＺ値レジスタ５６２に保存、更新する（Ｓ
７１）。即ち、上記の条件２を満足する領域を検出す
る。ポリゴンＦから先に処理されたとすると、そのトラ
ンスマスク２１２ーＰは、エリアマスク２１３と同じで
ある。また、その後に処理されるポリゴンＧのトランス
マスク２１５ーＰは、より奥に位置するポリゴンＦの領
域（図２４中の領域２１５Ｄ）が逆陰面消去処理により
削除される。

【０１３０】そして、マスクコントロール部５３は、供
給されたエリアマスクデータ２１３または２１６をエリ
アマスクレジスタ５３４に、トランスマスクデータ２１
２−Ｐまたは２１５−Ｐをトランスマスクレジスタ５３
３にそれぞれ保存する（Ｓ７２、図３９）。そして、他
のトランスマスクレジスタのトランスマスクデータと排
他処理を行い、重なった領域を他のトランスマスクから
削除する（Ｓ７２、図４０）。その結果、先に処理され
たポリゴンＦのトランスマスク２１２−Ｐからポリゴン
Ｇのトランスマスク２１５−Ｐと重なった領域（図２３
中の領域２１２Ｄ）が削除され、トランスマスク２１２
となる。

【０１３１】有効なエリアマスクを有するポリゴンＦと
ポリゴンＧとの処理が終わると、２枚目の最終トランス
マスク２１２，２１５が確定したことになる。そこで、
マスクコントロール部５３は、トランスマスクレジスタ
５３３内の有効なトランスマスク２１２，２１５とポリ
ゴンデータをレンダリング処理部６２に出力する（Ｓ７
３、図４１）。

【０１３２】レンダリング処理部では、トランスマスク
とポリゴンデータとから２枚目の色データを演算し、既
に保存しているフレームバッファ６６の画像データの色
データに対して、２枚目のポリゴンの透明度α値に従っ
て、上記した通りブレンディング処理を行う。その結果
得られた色データは再度フレームバッファ６６に保存さ
れる。

【０１３３】ステップＳ６４と同様に、マスクコントロ
ール部５３は、エリアマスク２１３，２１６から既に描
画されたトランスマスク２１２，２１５の領域を削除す
る為に、排他処理部５３１により排他処理を行う（Ｓ７
４、図４１）。その結果、図２５，２６に示される通
り、未描画領域を示すエリアマスク２１７，２２０がそ
れぞれ生成される。その後、３枚目の領域についての処
理が行われる。３枚目の領域の処理も、２枚目の領域の
処理と同様に、トランスＺ値レジスタ５６２をクリアし
（Ｓ６５）、ステップＳ６６からＳ７２が実行される。
その結果、図２５，２６に示される通り、エリアマスク
２１９，２２２とトランスマスク２１８，２２１とがそ
れぞれ生成され、それぞれのレジスタに保存される。

【０１３４】そして、マスクコントロール部５３は、有
効なトランスマスク２１８，２２１とそのポリゴンデー
タをレンダリング処理部６２に出力する（Ｓ７３、図４
１）。レンダリング処理部６２は、トランスマスク２１
８，２２１の領域について、ブレンディング処理を行っ
て、色データを含む画像データを再度フレームバッファ
６６に保存する。

【０１３５】最後に、マスクコントロール部５３は、エ
リアマスク２１９，２２２から描画済の領域を示すトラ
ンスマスク２１８，２２１を削除すると（Ｓ７４、図４
１）、有効なエリアマスクは消滅する。即ち、全ての描
画すべき領域の処理が終了したことになる（Ｓ７５）。

【０１３６】上記の半透明ポリゴンに対する処理におい
て、不透明ポリゴンに対する陰面消去処理を行うため
に、条件１を満たすエリアマスクを生成した。しかし、
不透明ポリゴンが存在せず、半透明ポリゴンのみの場合
は、条件１の処理は省略される。

【０１３７】以上の通り、半透明ポリゴンに対する処理
は、エリアマスクレジスタ５３４とトランスマスクレジ
スタ５３３とを同時に利用して、描画すべきポリゴンの
領域を奥側から順にトランスマスクレジスタ５３３に生
成し、レンダリング処理部に供給する。そして、描画す
べきポリゴンの領域をエリアマスクレジスタ５３４に保
存し、レンダリング処理した領域を逐次削除していく。
そして、エリアマスクレジスタ５３４の有効領域がなく
なるまで、処理を繰り返す。２種類のマスクレジスタと
排他処理部とを利用するだけで、半透明ポリゴンの処理
を効率的に行うことができる。

【０１３８】［影処理］次に、影処理について説明す
る。影処理では、光源からの光がポリゴンによって遮断
された領域を検出し、その領域については光源による処
理を行わない。従って、その領域は輝度が低いままとな
り、表示された時に影の領域として表示される。

【０１３９】画像処理におけるＺ値を利用した陰面消去
処理を説明したが、同様のハードウエアを利用して物体
の影を描くことができるシャドーポリゴン法が提案され
ている。例えば、特開平2-73479 である。かかるシャド
ーポリゴン法は、シャドーボリュームと呼ばれる影付け
の為の仮想の物体を利用する。シャドーボリュームと
は、光源と物体によって生じる影空間であり、そのシャ
ドーボリュームの内側がその物体の影になる領域であ
り、その外側は光源の光が照射される領域である。

【０１４０】シャドーボリュームは、半無限の多面体で
あり、それを構成する複数の側面はシャドーポリゴンと
呼ばれる半無限の多角形である。但し、コンピュータを
利用した実際の画像処理においては、シャドーボリュー
ムは、有限な多面体として、シャドーポリゴンは有限の
多角形として処理される。従って、シャードーボリュー
ムは複数のシャードーポリゴンで構成され、シャドーポ
リゴンを通常のポリゴンと同様に取り扱い、影処理を行
うことができる。

【０１４１】本実施の形態例では、影処理に上記のエリ
アマスク５３４、排他的論理和処理部５３２及び論理和
処理部５３８とを利用する。本実施の形態例の説明をす
る前に、上記の特開平2-73479 のアルゴリズムについて
簡単に説明する。

【０１４２】図２８は、シャドーボリュームとそれを構
成するシャドーポリゴンを利用した陰影処理を示す図で
ある。この例では、光源ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３により
形成されるシャドーボリュームＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３
が、不透明ポリゴンＰ１，Ｐ２，Ｐ３により生成され
る。図中、左側の無限遠に光源が存在するので、不透明
ポリゴンＰ１，Ｐ２，Ｐ３の右側にそれぞれシャドーボ
リュームＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３が生成される。また、
図中、シャドーボリュームの断面が示され、従って、シ
ャドーボリュームＳＶ１はシャドーポリゴンＳＰ１１，
ＳＰ１２により形成され、シャドーボリュームＳＶ２は
シャドーポリゴンＳＰ２１，ＳＰ２２により形成され、
シャドーボリュームＳＶ３はシャドーポリゴンＳＰ３
１，ＳＰ３２により形成される。

【０１４３】今仮に、視点の位置がシャドーボリューム
の外の位置の視点１にあるとする。シャドーボリューム
の中に位置する陰の領域か、外に位置する光が照射され
ている領域かを検出するためには、視点１からＺ軸の方
向（矢印方向）にシャドーポリゴンを通過したか否かを
カウントし、そのカウント値が偶数か奇数かを検出す
る。図２８に示される通り、視点１が、シャドーボリュ
ームの外側に位置する場合は、偶数がシャドーボリュー
ムの外の領域、奇数がシャドーボリュームの中の領域で
あることが理解される。

【０１４４】従って、あるポリゴンの表面が影の領域か
否かの判断をするためには、そのポリゴンの位置よりも
手前、即ちポリゴンの位置と視点の位置の間に存在する
シャドーポリゴンの数をカウントし、そのカウント値が
偶数であれば影の領域内、奇数であれば影の領域外であ
るとすれば良い。但し、視点２の如くシャドーボリュー
ムＳＶ１，ＳＶ２が重なる領域が存在する場合は、上記
偶数、奇数の判断はできなくなる。その場合は、いずれ
か１つのシャドーボリュームについてのみ判断し、後に
残りのシャドーボリュームについて判断する必要があ
る。

【０１４５】例えば、図２８中に示されるシャドーボリ
ュームＳＶ３を横切るポリゴンＰ４が存在するとする
と、ポリゴンＰ４の領域ａ−ｂは、視点１との間にシャ
ドーポリゴンＳＰ３１，ＳＰ３２が２枚存在するので、
シャドーボリュームＳＶ３の外の領域と判断される。ま
た、ポリゴンＰ４に領域ｂ−ｃは、視点１との間にシャ
ドーポリゴンＳＰ３２が１枚存在するので、シャドーボ
リュームＳＶ３の中の領域と判断される。そして、領域
ｃ−ｄは、視点１との間にシャドーポリゴンが存在しな
いので、シャドーボリュームＳＶ３の外と判断される。

【０１４６】上記の通り、シャドーボリュームとシャド
ーポリゴンを利用した影処理は、上記説明したＺ値を利
用した陰面消去法と同様の方法を利用し、例えば視点と
の間に何枚のシャドーポリゴンが存在するかをカウント
することで行うことができる。

【０１４７】尚、視点がシャドーボリューム内に位置す
る場合は、上記の奇数と偶数に対して、それぞれ影の領
域外と影の領域内との関係が視点がシャドーボリューム
外に位置する場合と逆になる。

【０１４８】同様の考え方によれば、Ｚ値がより大きい
シャドーポリゴンを検出する逆陰面消去法と同様の方法
が利用できる。即ち、ポリゴンＰ４と無限遠との間にあ
るシャドーポリゴンの数をカウントすることで、同様に
ポリゴンＰ４の領域がシャドーボリューム内に位置する
か否かを検出できる。従って、その場合は、ポリゴンＰ
４のＺ値よりも大きいＺ値を有するシャドーポリゴンの
領域が、奇偶転換の対象領域となる。

【０１４９】［影処理］影処理の方法は、図２に示した
マスク生成部を利用して、フラクタル処理によるシャド
ーポリゴンの有効領域をエリアマスクに生成し、視点と
の間のシャドーポリゴンの枚数の奇数か偶数かを格納す
る影処理マスクデータを生成してエリアマスクレジスタ
に保存することを基本とする。或いは、無限遠との間の
シャドーポリゴンの枚数の奇数か偶数かを格納する影処
理マスクデータを生成してエリアマスクレジスタに保存
することを基本とする。更に、上記の影処理マスクデー
タをシャドーボリューム毎に生成し、最後の全てのシャ
ドーボリュームに対応する影処理マスクデータの論理和
をとり、合成された影処理マスクデータを生成してレン
ダリング処理部に供給する。シャドーボリュームが重な
り合う領域はいずれにしても影になるので、それぞれの
シャドーボリュームにより影になる領域を影処理マスク
データとして別々に求めて、最後の論理和をとる。ま
た、影処理の前に不透明ポリゴンのレンダリングが終了
し、そのＺ値が不透明ポリゴンＺ値レジスタ５６１に格
納されていることを前提とする。

【０１５０】従って、影処理では、図２中のマスク生成
部５０において、マスクコントロール部５３の排他的論
理和処理部５３２、論理和処理部５３８、シャドーボリ
ューム毎に設けられたエリアマスクレジスタ５３４が利
用される。また、比較部５６の、不透明ポリゴンＺ値レ
ジスタ５６１とＺ値比較器５６４とが利用されるだけで
ある。

【０１５１】図２９は、影処理を説明する為の例を示す
図である。図２９（Ａ）は、表示画面内のシャドーボリ
ュームＳＶ１，ＳＶ２と、通常ポリゴンＰ１，Ｐ２とか
らなる例であり、図２９（Ｂ）は、Ｚ値方向のシャドー
ボリュームＳＶ１，ＳＶ２を構成するシャドーポリゴン
の位置関係を示す。シャドーボリュームＳＶ１，ＳＶ２
は、いずれも三角錐であり、それぞれ画面前方のシャド
ーポリゴン１Ｆ、２Ｆと、画面後方の左右のシャドーポ
リゴン１Ｌ、１Ｒ及び２Ｌ、２Ｒで構成される。

【０１５２】図３０は、影処理のフローチャート図であ
る。また、図３１、図３２は、図２９の例を影処理によ
り処理した場合の影処理マスクデータのエリアマスクを
示す図である。そして、図３３は、最後に合成された合
成影処理マスクデータを示す図である。更に、図４３〜
４５は、図３０のフローチャートの各データの流れを示
す図である。

【０１５３】図３０のフローチャートの概略は、シャド
ーボリューム毎に不透明ポリゴンと視点あるいは無限遠
との間に位置するシャドーポリゴンを検出し、その個数
が奇数か偶数かを格納する影処理マスクデータ（エリア
マスクデータ）に対して、その検出された領域について
奇数と偶数との反転処理を、排他的論理和処理により行
う。この処理を全てのシャドーボリュームに対して繰り
返し行い、最後に、それぞれのシャドーボリューム毎に
生成したエリアマスクレジスタ内の影処理マスクデータ
を、論理和処理部５３８で処理して、合成された影処理
マスクデータを生成し、レンダリング処理部に供給す
る。以下、図３０のフローチャートに従って、及び図３
１〜３３及び図４３〜４５を参照して影処理を詳細に説
明する。

【０１５４】先ず、不透明ポリゴンＰ１，Ｐ２の処理が
終了していることが前提である。ステップＳ１００〜Ｓ
１０４は、半透明ポリゴンの画像処理の場合とほぼ同じ
であるが、影処理の場合は対象がシャドーポリゴンとな
る点で異なる。先ず、シャドーポリゴン１Ｆについて、
プリミティブバッファ５２は、ジオメトリ処理部４８か
らシャドーポリゴンデータであるプリミティブデータま
たはそのＩＤを受け取り、保存する（Ｓ１００）。そし
て、プリミティブバッファ５２は、ポリゴンデータを記
憶し、ポリゴンデータのうちフラクタル処理に必要なデ
ータをフラクタルセットアップ部５４に供給する。この
フラクタル処理に必要なデータとは、例えば、頂点パラ
メータの内の表示座標及びＺ値である（Ｓ１０１）。プ
リミティブバッファ５２は、空いているエリアマスクレ
ジスタにマスクパターンをセットして、フラクタル処理
部５５に初期マスクデータとして供給する（Ｓ１０
２）。この初期マスクデータは、全てのビットが有効
「１」にセットされる。

【０１５５】次に、フラクタルセットアップ部５４は、
領域判定の為の初期値を求め、フラクタル処理部５５に
供給する（Ｓ１０３）。この初期値は、図９のステップ
Ｓ３で示された通り、ｄ１，ｄ２，ｄ３，（∂ｚ／∂
ｘ）、（∂ｚ／∂ｙ）、ｃｚなどである。そして、フラ
クタル処理部５５は、初期値をもとに領域判定のフラク
タル処理を行いマスクデータを求め、初期マスクデータ
と論理積演算する。フラクタル処理部５５は、更にピク
セルのＺ値演算をフラクタル処理で求める（Ｓ１０
４）。かかるマスクデータ及びＺ値は、比較器５６のＺ
比較器５６４に与えられる。

【０１５６】Ｚ比較器５６４は、上記フラクタル処理で
求めたピクセルのＺ値と不透明ポリゴンのＺ値レジスタ
５６１のＺ値と比較し、陰面消去処理によりマスクデー
タから不透明ポリゴンＰ１，Ｐ２の陰になっている領域
を削り、図３１のエリアマスク４０２としてマスクコン
トロール部５３に与える（Ｓ１０５、図４３）。ここで
の陰面消去処理は、具体的にはシャドーポリゴンのピク
セルのＺ値がＺ値レジスタのＺ値よりも小さい領域を有
効にする処理である。或いは、前述の通り逆陰面消去処
理により、ピクセルのＺ値がＺ値レジスタのＺ値よりも
大きい領域を有効にする処理でも良い。前者の場合は、
不透明ポリゴンと視点との間に存在するシャドーポリゴ
ンの領域を有効領域とするアルゴリズムである。後者
は、不透明ポリゴンと無限遠との間を有効領域とする逆
のアルゴリズムである。

【０１５７】視点と不透明ポリゴンとの間のシャドーポ
リゴンをカウントする前者の処理では、ピクセルのＺ値
がＺ値レジスタのＺ値よりも小さい場合に有効、大きい
場合に無効とされ、エリアマスクは図３１中のマスク４
０２の通りになる。かかるエリアマスク４０２は、シャ
ドーポリゴン１Ｆの領域から手前側の不透明ポリゴンＰ
１，Ｐ２の領域の部分が削除され、シャドーポリゴンの
影処理対象領域を示す。

【０１５８】そして、マスクコントロール部５３は、排
他的論理和処理部５３２により、比較器５６から供給さ
れたエリアマスクデータ４０２と既に保存されているエ
リアマスクレジスタ５３４内のマスクデータとの排他的
論理和処理を行い、エリアマスクレジスタ５３４に保存
する（Ｓ１０６、図４４）。エリアマスクレジスタ５３
４の初期値は全て、例えば偶数を示す「０」である。従
って、上記の排他的論理和処理により、比較器から供給
されたエリアマスク４０２の有効領域は、奇数を示す
「１」に転換される。即ち、ここでの排他的論理和処理
は、不透明ポリゴンと視点（或いは無限遠）との間に位
置するシャドーポリゴンの数の奇数か偶数かのデータを
反転する処理である。本明細書では、かかる排他的論理
和処理を奇偶転換処理と称する。その結果、図３１に示
されるエリアマスク４０２が生成される。最初のシャド
ーポリゴン１Ｆであるので、エリアマスク４０２は、シ
ャドーポリゴン１Ｆの形状と同じである。

【０１５９】次に、同じシャドーボリュームＳＶ１のシ
ャドーポリゴン１Ｌが、上記と同様にステップＳ１００
〜Ｓ１０６に従って処理される。ステップＳ１０５によ
りマスクコントロール部５３に供給されるマスクデータ
は、図３１の３０７の如くなる。このマスクデータ３０
７に示される領域が、シャドーポリゴン１Ｌのうち不透
明ポリゴンＰ１，Ｐ２と視点との間に位置する領域であ
る。そして、マスクデータ４０２と３０７との排他的論
理和処理（ＥＯＲ）による奇偶転換処理の結果、図３１
に示されるエリアマスク４０３が生成される（Ｓ１０
６、図４４）。

【０１６０】同様に、シャドーボリュームＳＶ１のシャ
ドーポリゴン１ＲがステップＳ１００〜Ｓ１０６に従っ
て処理される。シャドーポリゴン１Ｒのマスクデータ３
１１がマスクコントロール部５３に供給され、マスクデ
ータ４０３との排他的論理和処理による奇偶転換処理の
結果、図３１に示されるエリアマスク４０４が生成され
る。以上でシャドーボリュームＳＶ１のＩＤを有するシ
ャドーポリゴンの処理が完了し、エリアマスク４０４が
シャドーボリュームＳＶ１により形成される影の領域を
示す。従って、このエリアマスク４０４が影処理マスク
としてエリアマスクレジスタ５３４に保存される（Ｓ１
０６、図４４）。

【０１６１】次に、シャドーボリュームＳＶ２のＩＤを
有するシャドーポリゴン２Ｆ、２Ｌ、２Ｒが同様にステ
ップＳ１００〜Ｓ１０６に従って処理される。この影処
理では、シャドーボリュームの重なり合う領域を考慮す
ることなく、陰面消去処理と奇偶転換処理が行われて、
図３２に示す通り、エリアマスク４０５，４０６，４０
７が順次生成される。エリアマスク４０７がシャドーボ
リュームＳＶ２により形成される影の領域を示す。従っ
て、このエリアマスク４０７が影処理マスクとしてシャ
ドーポリゴンＳＶ２に対応するエリアマスクレジスタ５
３４に保存される。

【０１６２】以上の通り、エリアマスク（影処理マス
ク）はシャドーボリュームに対応してそれぞれ生成され
る。そして、全てのシャドーボリュームのポリゴンが終
了すると（Ｓ１０７）、マスクコントロール部５３は、
論理和処理部５３８によりシャドーボリュームＩＤ毎の
エリアマスクレジスタ５３４のマスクデータの論理和を
とり、合成された影処理マスクを生成し、レンダリング
処理部６２に供給する（Ｓ１０８、図４５）。図３１の
エリアマスク４０４と図３２のエリアマスク４０７との
論理和処理の結果、図３３のライトマスク４０８が生成
される。異なるシャドーボリュームにより生成される影
の領域（影処理マスクの有効領域）は、重なりあう領域
もやはり影の領域となる。

【０１６３】図３３の合成影処理マスク４０８が、レン
ダリング処理部に供給され、不透明ポリゴンのトランス
マスクと共にレンダリング処理に利用される。その結
果、光源に対する影を有効に表現することができる。

【０１６４】上記の通り、影処理では、シャドーボリュ
ーム毎に影処理マスクに相当するエリアマスクを生成
し、最後の全てのエリアマスクの論理和処理を行うだけ
でよいので、効率的な処理を可能にする。

【０１６５】［汎用コンピュータによる画像処理］図４
６は、本実施の形態例の画像処理を汎用コンピュータを
利用してソフトウエアにより行う場合の構成例を示す図
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。また、各マスクデータ間の論理積処理、排他処理、
排他的論理和処理、論理和処理は、コンピュータの演算
機能を利用することができる。

【０１６６】図１２の例では、ＣＰＵ７０、演算用のＲ
ＡＭ７１、ゲームプログラムや画像処理プログラムが格
納されたＲＯＭ７２が、バス７６に接続される。また、
バス７６に接続された入出力部７３は、操作者が操作す
る操作部７４に接続され、操作信号を入力する。また、
画像処理の為に、ＲＡＭ７１内にポリゴンデータを記憶
するプリミティブバッファ５２，不透明ポリゴンＺ値レ
ジスタ５６１、トランスＺ値レジスタ５６２、各マスク
レジスタ５３３，５３４、テクスチャーマップメモリ６
４が設けらる。また、フレームバッファメモリ６６は、
バス７６に接続され、外部の表示装置６８にも接続され
る。

【０１６７】この例では、画像処理プログラムがＲＯＭ
７２内に格納されているが、それ以外に、外部のＣＤＲ
ＯＭや磁気テープなどの記録媒体７５からＲＡＭ７１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。

【０１６８】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、所
定の領域内のピクセル毎に有効または無効を示すマス
ク、奇数または偶数を示すマスクを利用して、排他処
理、排他的論理和処理、論理和処理を行うことで、比較
的単純な論理演算により画像処理を行うことができる。

【０１６９】また、本発明によれば、フラクタル処理を
利用することで、所定の領域内のポリゴンの領域を示す
エリアマスクを効率的に生成することができ、その後エ
リアマスクを利用して、上記の論理演算を行って画像処
理を行うことができる。

【０１７０】本発明によれば、不透明ポリゴンの画像処
理において、Ｚ値を利用した陰面消去法を利用して各ポ
リゴン毎に有効領域を示すトランスマスクを生成し、更
にトランスマスク間の排他処理を行うことで、表示され
るべき有効領域を有するポリゴン毎のトランスマスクを
効率的に形成することができる。そして、そのトランス
マスクを利用してレンダリング処理を行うことができ
る。

【０１７１】本発明によれば、半透明の画像処理におい
て、Ｚ値を利用した陰面消去法を利用して不透明ポリゴ
ンにより隠される領域を除去したエリアマスクを生成
し、Ｚ値の大きい順に抽出する逆陰面消去法により、表
示画面の奥側の半透明ポリゴンの領域を抽出してトラン
スマスクを生成し、更にトランスマスク間で排他処理を
行うことで、互いに重なりある領域を適宜処理すること
ができる。そして、表示画面の奥側から順番にトランス
マスクを生成してレンダリング処理するので、半透明ポ
リゴンに必要なブレンディング処理を効率的に行うこと
ができる。

【０１７２】本発明によれば、影処理において、シャド
ーボリューム毎に描画ポリゴンと視点（或いは無限遠）
との間のシャドーポリゴンの位置を陰面処理によりマス
クデータとして求め、排他的論理和処理によりシャドー
ポリゴンの枚数を奇数か偶数かを示す影処理マスクデー
タを求めてエリアマスクレジスタに保存する。そして、
最後にシャドーボリューム毎に求めた影処理マスクデー
タの論理和処理により影となる合成された影処理マスク
データを生成することができる。従って、簡単な論理演
算により効率的に陰影処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態例の画像処理装置の全体構成図で
ある。

【図２】マスク生成部の構成例を示す図である。

【図３】ジオメトリ処理部により生成されるポリゴンデ
ータの例を示す図である。

【図４】フラクタル法について説明する図である。

【図５】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６】表示画面３０内に３つのポリゴンＰＧ１，ＰＧ
２，ＰＧ３が表示される例を示す図である。

【図７】フラクタル処理部の具体的構成例を示す図であ
る。

【図８】マスクレジスタの詳細な構成例を示す図であ
る。

【図９】フラクタル処理のフローチャート図である。

【図１０】描画処理の全体の流れを示すフローチャート
図である。

【図１１】不透明ポリゴンの処理を説明する為の例を示
す図である。

【図１２】本実施の形態例の不透明ポリゴンの処理のフ
ローチャート図である。

【図１３】図１１の例を処理する場合のトランスマスク
の変化を示す図である。

【図１４】図１１の例を処理する場合のトランスマスク
の変化を示す図である。

【図１５】図１１の例を処理する場合のトランスマスク
の変化を示す図である。

【図１６】図１１の例を処理する場合のトランスマスク
の変化を示す図である。

【図１７】半透明ポリゴンの処理を説明する為の例を示
す図である。

【図１８】本実施の形態例の半透明ポリゴンの処理のフ
ローチャート図（１）である。

【図１９】本実施の形態例の半透明ポリゴンの処理のフ
ローチャート図（２）である。

【図２０】図１７の例を処理する場合のエリアマスクと
トランスマスクの変化を示す図である。

【図２１】図１７の例を処理する場合のエリアマスクと
トランスマスクの変化を示す図である。

【図２２】図１７の例を処理する場合のエリアマスクと
トランスマスクの変化を示す図である。

【図２３】図１７の例を処理する場合のエリアマスクと
トランスマスクの変化を示す図である。

【図２４】図１７の例を処理する場合のエリアマスクと
トランスマスクの変化を示す図である。

【図２５】図１７の例を処理する場合のエリアマスクと
トランスマスクの変化を示す図である。

【図２６】図１７の例を処理する場合のエリアマスクと
トランスマスクの変化を示す図である。

【図２７】図１７の例を処理する場合のエリアマスクと
トランスマスクの全体の変化を示す図である。

【図２８】シャドーボリュームとそれを構成するシャド
ーポリゴンを利用した陰影処理を示す図である。

【図２９】陰影処理を説明する為の例を示す図である。

【図３０】第２の陰影処理のフローチャート図である。

【図３１】第２の陰影処理により処理した場合のエリア
マスクを示す図である。

【図３２】第２の陰影処理により処理した場合のエリア
マスクを示す図である。

【図３３】第２の陰影処理により処理により生成された
合成影処理マスクを示す図である。

【図３４】不透明ポリゴンを処理する場合のマスク生成
部５０内のデータの流れを示す図である。

【図３５】不透明ポリゴンを処理する場合のマスク生成
部５０内のデータの流れを示す図である。

【図３６】不透明ポリゴンを処理する場合のマスク生成
部５０内のデータの流れを示す図である。

【図３７】不透明ポリゴンを処理する場合のマスク生成
部５０内のデータの流れを示す図である。

【図３８】半透明ポリゴンを処理する場合のマスク生成
部５０内のデータの流れを示す図である。

【図３９】半透明ポリゴンを処理する場合のマスク生成
部５０内のデータの流れを示す図である。

【図４０】半透明ポリゴンを処理する場合のマスク生成
部５０内のデータの流れを示す図である。

【図４１】半透明ポリゴンを処理する場合のマスク生成
部５０内のデータの流れを示す図である。

【図４２】半透明ポリゴンを処理する場合のマスク生成
部５０内のデータの流れを示す図である。

【図４３】影処理する場合のマスク生成部５０内のデー
タの流れを示す図である。

【図４４】影処理する場合のマスク生成部５０内のデー
タの流れを示す図である。

【図４５】影処理する場合のマスク生成部５０内のデー
タの流れを示す図である。

【図４６】本実施の形態例の画像処理を汎用コンピュー
タを利用してソフトウエアにより行う場合の構成例を示
す図である。

【符号の説明】

５０マスク生成部５２プリミティブバッファ５３マスクコントロール部５４フラクタルセットアップ部５５フラクタル処理部５６比較器６２レンダリング処理部６６フレームバッファ５３１排他処理部５３２排他的論理和処理部５３８論理和処理部５３３トランスマスクレジスタ５３４エリアマスクレジスタ５６４不透明ポリゴンＺ比較器５６５半透明ポリゴンＺ比較器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のポリゴンを表示する為の画像データ
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
データから、表示画面内の前記ポリゴンの有効ピクセル
領域を示す第１のマスクデータと該有効ピクセル毎の表
示画面内の奥行きを示すＺ値とを生成し、該第１のマス
クデータの有効ピクセル領域のうち既に処理済の他のポ
リゴンのＺ値よりも手前側のＺ値のピクセルの領域を有
効ピクセル領域とする第２のマスクデータを生成し、生
成された第２のマスクデータの有効領域を生成済の他の
ポリゴンの第２のマスクデータの有効領域から削除する
排他処理を行って新たな第２のマスクデータを生成し、
上記新たな第２のマスクデータの生成をポリゴン毎に行
うマスク生成部と、前記マスク生成部から供給される新たな第２のマスクデ
ータに従って、該新たな第２のマスクデータが示す有効
領域について、前記各ポリゴンのレンダリング処理を行
うレンダリング処理部とを有する画像処理装置。
【請求項２】請求項１において、前記マスク生成部は、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裂しなが
ら、前記位置データに従って当該分裂された領域が前記
ポリゴンの内部に位置するか否かを順次検出し、該分裂
されたピクセル毎に検出された前記第１のマスクデータ
を生成するフラクタル処理部を有する画像処理装置。
【請求項３】複数の半透明ポリゴンを表示する為の画像
データを生成する画像処理装置において、前記半透明ポリゴンの表示画面内の位置データを含むポ
リゴンデータから、表示画面内の前記半透明ポリゴンの
有効ピクセル領域を示す第１のマスクデータと該有効ピ
クセル毎の表示画面内の奥行きを示す半透明Ｚ値とを生
成し、該第１のマスクデータの有効ピクセル領域のうち
既に処理済の他の半透明ポリゴンの半透明Ｚ値よりも奥
側の半透明Ｚ値のピクセルの領域を有効ピクセル領域と
する第２のマスクデータを生成し、生成された第２のマ
スクデータの有効領域を生成済の他の半透明ポリゴンの
第２のマスクデータの有効領域から削除する排他処理を
行って新たな第２のマスクデータを生成し、上記新たな
第２のマスクデータの生成を半透明ポリゴン毎に行うマ
スク生成部と、前記マスク生成部から供給される前記新たな第２のマス
クデータに従って、該新たな第２のマスクデータが示す
有効領域について、画像データを生成する前記各ポリゴ
ンのレンダリング処理を行うレンダリング処理部とを有
し、前記マスク生成部は、更に、前記第１のマスクデータの
有効領域から前記新たな第２のマスクデータの有効領域
を削除する排他処理を行って新たな第１のマスクデータ
を生成し、前記新たな第１のマスクデータに基づいて次
の前記新たな第２のマスクデータを生成し、前記レンダリング処理部は、前記次の新たな第２のマス
クデータに従って前記レンダリング処理を行う画像処理
装置。
【請求項４】請求項３において前記マスク生成部は、前記第１のマスクデータの有効領域から前記新たな第２
のマスクデータの有効領域を削除する排他処理を行って
新たな第１のマスクデータを生成し、前記新たな第１の
マスクデータに基づいて次の前記新たな第２のマスクデ
ータを生成することを、前記新たな第１のマスクデータから有効領域がなくなる
まで、繰り返し行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】請求項３または４において前記レンダリン
グ処理部は、前記次の新たな第２のマスクデータに従っ
て行うレンダリング処理において、前に供給した前記新
たな第２のマスクデータの有効領域と前記次の新たな第
２のマスクデータの有効領域とで重なる領域に、所定の
ブレンディング処理を行うことを特徴とする画像処理装
置。
【請求項６】請求項３または４において、前記マスク生成部は、前記表示画面内の前記半透明ポリ
ゴンの有効ピクセル領域を示す第１のマスクデータを、
不透明ポリゴンの有効ピクセル領域のＺ値よりも手前側
のＺ値のピクセル領域を有効領域とすることで生成する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】請求項３または４において、前記マスク生成部は、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裂しなが
ら、前記位置データに従って当該分裂された領域が前記
ポリゴンの内部に位置するか否かを順次検出し、該分裂
されたピクセル毎に検出された前記第１のマスクデータ
を生成するフラクタル処理部を有する画像処理装置。
【請求項８】請求項３または４において、前記マスク生成部及びレンダリング処理部は、更に、請
求項１に記載のマスクデータの生成及びレンダリング処
理を、前記半透明ポリゴンの処理を行う前に行うことを
特徴とする画像処理装置。
【請求項９】描画対象ポリゴン上の影領域を表示する為
の画像データを生成する画像処理装置において、シャドーボリュームを規定するシャドーポリゴンの表示
画面内の位置データを含むシャドーポリゴンデータか
ら、表示画面内の前記シャドーポリゴンの有効ピクセル
領域を示す第１のマスクデータと該有効ピクセル毎の表
示画面内の奥行きを示すＺ値とを生成し、前記第１のマ
スクデータの有効ピクセル領域のうち前記描画対象ポリ
ゴンのＺ値より手前側（または奥側）のＺ値のピクセル
の領域を有効ピクセル領域とする第２のマスクデータを
生成し、視線方向であって前記描画対象ポリゴンと視点
（または無限遠）との間に位置するシャドーポリゴンの
枚数の奇偶データを有する影処理マスクデータの該奇偶
データを、前記第２のマスクデータの有効領域について
奇偶反転して新たな影処理マスクデータを生成し、上記
影処理マスクデータの生成を前記シャドーボリュームを
規定する全てのシャドーポリゴンに対して行うマスク生
成部と、前記マスク生成部から供給される前記影処理マスクデー
タに従って、レンダリング処理を行うレンダリング処理
部とを有する画像処理装置。
【請求項１０】請求項９において、複数のシャドーボリュームが存在し、前記マスク生成部は、前記複数のシャドーボリュームに
対してそれぞれ前記影処理マスクデータを生成し、該複
数の影処理マスクデータの有効領域を重ね合わせた有効
領域を有する合成影処理マスクデータを生成し、該合成影処理マスクデータを前記レンダリング処理部
に、前記供給用の影処理マスクデータとして供給する画
像処理装置。
【請求項１１】請求項９または１０において、前記レンダリング処理部は、前記供給された影処理マス
クデータに従って、該影処理マスクデータが示す有効領
域について、前記描画対象ポリゴン上に影領域を表示す
るレンダリング処理を行うことを特徴とする画像処理装
置。
【請求項１２】請求項９または１０において、前記マスク生成部は、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裂しなが
ら、前記位置データに従って当該分裂された領域が前記
シャドーポリゴンの内部に位置するか否かを順次検出
し、該分裂されたピクセル毎に検出された前記第１のマ
スクデータを生成するフラクタル処理部を有する画像処
理装置。
【請求項１３】請求項９または１０において、前記マスク生成部は、更に、請求項１に記載のマスクデ
ータの生成を、前記シャドーポリゴンの処理を行う前に
行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】請求項９または１０において、前記マスク生成部及びレンダリング処理部は、更に、請
求項３に記載の半透明ポリゴンについてのマスクデータ
の生成及びレンダリング処理を、前記シャドーポリゴン
の処理を行った後に行うことを特徴とする画像処理装
置。
【請求項１５】複数のポリゴンを表示する為の画像デー
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
データから、表示画面内の前記ポリゴンの有効ピクセル
領域を示す第１のマスクデータと該有効ピクセル毎の表
示画面内の奥行きを示すＺ値とを生成し、該第１のマス
クデータの有効ピクセル領域のうち既に処理済の他のポ
リゴンのＺ値よりも手前側のＺ値のピクセルの領域を有
効ピクセル領域とする第２のマスクデータを生成し、生
成された第２のマスクデータの有効領域を生成済の他の
ポリゴンの第２のマスクデータの有効領域から削除する
排他処理を行って新たな第２のマスクデータを生成し、
上記新たな第２のマスクデータの生成をポリゴン毎に行
うマスク生成工程と、前記マスク生成工程により生成された前記新たな第２の
マスクデータに従って、該新たな第２のマスクデータが
示す有効領域について、前記各ポリゴンのレンダリング
処理を行うレンダリング処理工程とを有する画像処理方
法。
【請求項１６】複数の半透明ポリゴンを表示する為の画
像データを生成する画像処理方法において、前記半透明ポリゴンの表示画面内の位置データを含むポ
リゴンデータから、表示画面内の前記半透明ポリゴンの
有効ピクセル領域を示す第１のマスクデータと該有効ピ
クセル毎の表示画面内の奥行きを示す半透明Ｚ値とを生
成し、該第１のマスクデータの有効ピクセル領域のうち
既に処理済の他の半透明ポリゴンの半透明Ｚ値よりも奥
側の半透明Ｚ値のピクセルの領域を有効ピクセル領域と
する第２のマスクデータを生成し、生成された第２のマ
スクデータの有効領域を生成済の他の半透明ポリゴンの
第２のマスクデータの有効領域から削除する排他処理を
行って新たな第２のマスクデータを生成し、上記新たな
第２のマスクデータの生成を半透明ポリゴン毎に行うマ
スク生成工程と、前記マスク生成工程で生成された前記新たな第２のマス
クデータに従って、該新たな第２のマスクデータが示す
有効領域について、画像データを生成する前記各ポリゴ
ンのレンダリング処理を行うレンダリング処理工程とを
有し、前記マスク生成工程で、更に、前記第１のマスクデータ
の有効領域から前記新たな第２のマスクデータの有効領
域を削除する排他処理を行って新たな第１のマスクデー
タを生成し、前記新たな第１のマスクデータに基づいて
次の前記新たな第２のマスクデータを生成し、前記レンダリング処理工程で、前記次の新たな第２のマ
スクデータに従って前記レンダリング処理を行う画像処
理方法。
【請求項１７】請求項１６において前記マスク生成工程
では、更に、前記第１のマスクデータの有効領域から前記新たな第２
のマスクデータの有効領域を削除する排他処理を行って
新たな第１のマスクデータを生成し、前記新たな第１の
マスクデータに基づいて次の前記新たな第２のマスクデ
ータを生成することを、前記新たな第１のマスクデータから有効領域がなくなる
まで、繰り返し行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１８】請求項１６または１７において前記レン
ダリング処理工程で、前記次の新たな第２のマスクデー
タに従って行うレンダリング処理において、前に供給し
た前記新たな第２のマスクデータの有効領域と前記次の
新たな第２のマスクデータの有効領域とで重なる領域
に、所定のブレンディング処理を行うことを特徴とする
画像処理方法。
【請求項１９】描画対象ポリゴン上の影領域を表示する
為の画像データを生成する画像処理方法において、シャドーボリュームを規定するシャドーポリゴンの表示
画面内の位置データを含むシャドーポリゴンデータか
ら、表示画面内の前記シャドーポリゴンの有効ピクセル
領域を示す第１のマスクデータと該有効ピクセル毎の表
示画面内の奥行きを示すＺ値とを生成し、前記第１のマ
スクデータの有効ピクセル領域のうち前記描画対象ポリ
ゴンのＺ値より手前側（または奥側）のＺ値のピクセル
の領域を有効ピクセル領域とする第２のマスクデータを
生成し、視線方向であって前記描画対象ポリゴンと視点
（または無限遠）との間に位置するシャドーポリゴンの
枚数の奇偶データを有する影処理マスクデータの該奇偶
データを、前記第２のマスクデータの有効領域について
奇偶反転して新たな影処理マスクデータを生成し、上記
影処理マスクデータの生成を前記シャドーボリュームを
規定する全てのシャドーポリゴンに対して行うマスク生
成工程と、前記マスク生成工程で生成された前記影処理マスクデー
タに従って、レンダリング処理を行うレンダリング処理
工程とを有する画像処理方法。
【請求項２０】請求項１９において、複数のシャドーボリュームが存在し、前記マスク生成工程で、更に、前記複数のシャドーボリ
ュームに対してそれぞれ前記影処理マスクデータを生成
し、該複数の影処理マスクデータの有効領域を重ね合わ
せた有効領域を有する合成影処理マスクデータを生成
し、前記レンダリング処理工程で、該合成影処理マスクデー
タを前記影処理マスクデータとして取り扱って前記レン
ダリング処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２１】請求項１９または２０において、前記レンダリング処理工程は、前記影処理マスクデータ
に従って、該影処理マスクデータが示す有効領域につい
て、前記描画対象ポリゴン上に影領域を表示するレンダ
リング処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２２】複数のポリゴンを表示する為の画像デー
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
データを供給され、表示画面内の前記ポリゴンの有効ピ
クセル領域を示す第１のマスクデータと該有効ピクセル
毎の表示画面内の奥行きを示すＺ値とを生成し、該第１
のマスクデータの有効ピクセル領域のうち既に処理済の
他のポリゴンのＺ値よりも手前側のＺ値のピクセルの領
域を有効ピクセル領域とする第２のマスクデータを生成
し、生成された第２のマスクデータの有効領域を生成済
の他のポリゴンの第２のマスクデータの有効領域から削
除する排他処理を行って新たな第２のマスクデータを生
成し、上記新たな第２のマスクデータの生成をポリゴン
毎に行うマスク生成手順と、前記マスク生成手順により生成された新たな第２のマス
クデータに従って、該新たな第２のマスクデータが示す
有効領域について、前記各ポリゴンのレンダリング処理
を行うレンダリング処理手順とを有する画像処理プログ
ラムを記録した記録媒体。
【請求項２３】複数の半透明ポリゴンを表示する為の画
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、前記半透明ポリゴンの表示画面内の位置データを含むポ
リゴンデータから、表示画面内の前記半透明ポリゴンの
有効ピクセル領域を示す第１のマスクデータと該有効ピ
クセル毎の表示画面内の奥行きを示す半透明Ｚ値とを生
成し、該第１のマスクデータの有効ピクセル領域のうち
既に処理済の他の半透明ポリゴンの半透明Ｚ値よりも奥
側の半透明Ｚ値のピクセルの領域を有効ピクセル領域と
する第２のマスクデータを生成し、生成された第２のマ
スクデータの有効領域を生成済の他の半透明ポリゴンの
第２のマスクデータの有効領域から削除する排他処理を
行って新たな第２のマスクデータを生成し、上記新たな
第２のマスクデータの生成を半透明ポリゴン毎に行うマ
スク生成手順と、前記マスク生成手順で生成された前記新たな第２のマス
クデータに従って、該新たな第２のマスクデータが示す
有効領域について、画像データを生成する前記各ポリゴ
ンのレンダリング処理を行うレンダリング処理手順とを
有し、前記マスク生成手順で、更に、前記第１のマスクデータ
の有効領域から前記新たな第２のマスクデータの有効領
域を削除する排他処理を行って新たな第１のマスクデー
タを生成し、前記新たな第１のマスクデータに基づいて
次の前記新たな第２のマスクデータを生成し、前記レンダリング処理手順で、前記次の新たな第２のマ
スクデータに従って前記レンダリング処理を行う画像処
理プログラムを記録した記録媒体。
【請求項２４】請求項２３において前記マスク生成手順
では、更に、前記第１のマスクデータの有効領域から前
記新たな第２のマスクデータの有効領域を削除する排他
処理を行って新たな第１のマスクデータを生成し、前記
新たな第１のマスクデータに基づいて次の前記新たな第
２のマスクデータを生成することを、前記新たな第１の
マスクデータから有効領域がなくなるまで、繰り返し行
う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２５】描画対象ポリゴン上の影領域を表示する
為の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、シャドーボリュームを規定するシャドーポリゴンの表示
画面内の位置データを含むシャドーポリゴンデータか
ら、表示画面内の前記シャドーポリゴンの有効ピクセル
領域を示す第１のマスクデータと該有効ピクセル毎の表
示画面内の奥行きを示すＺ値とを生成し、前記第１のマ
スクデータの有効ピクセル領域のうち前記描画対象ポリ
ゴンのＺ値より手前側（または奥側）のＺ値のピクセル
の領域を有効ピクセル領域とする第２のマスクデータを
生成し、視線方向であって前記描画対象ポリゴンと視点
（または無限遠）との間に位置するシャドーポリゴンの
枚数の奇偶データを有する影処理マスクデータの該奇偶
データを、前記第２のマスクデータの有効領域について
奇偶反転して新たな影処理マスクデータを生成し、上記
影処理マスクデータの生成を前記シャドーボリュームを
規定する全てのシャドーポリゴンに対して行うマスク生
成手順と、前記マスク生成手順で生成された前記影処理マスクデー
タに従って、レンダリング処理を行うレンダリング処理
手順とを有する画像処理プログラムを記録した記録媒
体。
【請求項２６】請求項２５において、複数のシャドーボリュームが存在し、前記マスク生成手順で、更に、前記複数のシャドーボリ
ュームに対してそれぞれ前記影処理マスクデータを生成
し、該複数の影処理マスクデータの有効領域を重ね合わ
せた有効領域を有する合成影処理マスクデータを生成
し、前記レンダリング処理手順で、該合成影処理マスクデー
タを前記影処理マスクデータとして取り扱って前記レン
ダリング処理を行う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。