JPH11306366A - グラフィック演算装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高画質な画像を提供することを可能にするグ
ラフィック演算装置を提供する。 【解決手段】 混合画素決定回路３１０は、単位図形の
境界線と交差する画素の位置を示す画素位置データ（ｘ
_t ，ｙ_t ）と、当該画素の中心と前記境界線との相対的
な位置関係を示す相対位置データ（ｍａｊ，ｄｉｒ）と
に基づいて、境界線と交差する画素との間で色データの
混合を行なう画素を決定し、当該混合を行なう画素の位
置を示す混合画素位置データ（ｘ_c ，ｙ_c ）を生成す
る。後段の描画装置では、交差画素位置データ（ｘ_t ，
ｙ_t ）、混合画素位置データ（ｘ_c，ｙ_c ）および混合
比率Ｃ_ovに基づいて、ディスプレイバッファに記憶され
ている色データが混合された後に書き戻される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、高画質の画像を提
供できるグラフィック演算装置およびその方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】種々のＣＡＤ(Computer Aided Design)
システムや、アミューズメント装置などにおいて、コン
ピュータグラフィックスがしばしば用いられている。特
に、近年の画像処理技術の進展に伴い、３次元コンピュ
ータグラフィックスを用いたシステムが急速に普及して
いる。このような３次元コンピュータグラフィックスで
は、マトリクス状に画素（ピクセル）を配置したＣＲＴ
(Cathode Ray Tube)などのディスプレイに表示を行なう
とき、レンダリング(Rendering) 処理を行なう。このレ
ンダリング処理は、各画素の色データを計算し、得られ
た色データを、当該画素に対応するディスプレイバッフ
ァ（フレームバッファ）に書き込む。レンダリング処理
の手法の一つに、ポリゴン（Polygon)レンダリングがあ
る。この手法では、立体モデルを三角形の単位図形（ポ
リゴン）の組み合わせとして表現しておき、このポリゴ
ンを単位として描画を行なうことで、表示画面の色を決
定する。

【０００３】ポリゴンレンダリングでは、物理座標系に
おける三角形の各頂点についての、座標（ｘ，ｙ，ｚ）
と、色データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、張り合わせのイメージ
パターンを示すテクスチャデータの同次座標（ｓ，ｔ）
および同次項ｑの値とを三角形の内部で補間する処理が
行われる。ここで、同次項ｑは、簡単にいうと、拡大縮
小率のようなもので、実際のテクスチャバッファのＵＶ
座標系における座標、すなわち、テクスチャ座標データ
（Ｕ，Ｖ）は、同次座標（ｓ，ｔ）を同次項ｑで除算し
た（ｓ／ｑ，ｔ／ｑ）＝（ｕ，ｖ）に、それぞれテクス
チャサイズＵＳＩＺＥおよびＶＳＩＺＥを乗じた乗算結
果に応じたものとなる。

【０００４】このようなポリゴンレンダリングを用いた
３次元コンピュータグラフィックシステムでは、描画を
行う際に、テクスチャデータをテクスチャバッファから
読み出し、この読み出したテクスチャデータを、立体モ
デルの表面に張り付け、リアリティの高い画像データを
得るテクスチャマッピング処理を行う。

【０００５】ところで、上述したようなマトリクス状に
画素を配置したディスプレイでは、殆どの場合におい
て、線分を描くことはできず、その線分の軌跡に近い一
連の画素で近似したものが用いられる。そのため、例え
ば、図１０に示すように、Ａ点からＢ点に達する線分を
描画しようとすると、斜線のように、線分は階段状（ス
テアステップ）になって現れる。これをエイリアスと呼
び、エイリアスの影響を抑制することをアンチエイリア
スと呼ぶ。

【０００６】ところで、一般的なアンチエイリアスは、
下記式（１）に示すように、単位図形の境界色Ｃａとそ
の背景色Ｃｂとを境界の画素の占有率Ｃｏｖで混ぜ合わ
せて新たな色Ｃを生成する。

【０００７】

【数１】 Ｃ ＝ Ｃｏｖ×Ｃａ＋（１−Ｃｏｖ）×Ｃｂ …（１）

【０００８】例えば、図１１に示すような単独の単位図
形としての三角形１８０の場合には、境界色１８１と背
景色１８２とが混じり合い、境界は滑らかに表示され
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、図
１２に示すように、複数の三角形で構成される立体モデ
ルを描画する場合には、先ず最初に三角形２００を描画
した後に、三角形２０１を描画する。このとき、三角形
２００を描画すると、三角形２００の境界は三角形２０
０の色と背景２０２の色との混合色となる。次に、三角
形２０１を描画すると、三角形２００と三角形２０１と
の境界は前記混合色と三角形２０１の色との混合色にな
り、三角形２００と三角形２０１との境界線には、背景
２０２の色が混入し、当該境界線に実際には存在しない
ラインが表示されてしまい、画質が低下するという問題
がある。

【００１０】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
てなされ、単位図形を組み合わせて形状を描画する場合
でも、高画質な画像を提供することを可能にするグラフ
ィック演算装置およびその方法を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の
第１の観点のグラフィック演算装置は、モデルを複数の
単位図形の組み合わせで表現し、各画素についての描画
データを描画データ記憶手段に記憶するグラフィック演
算装置であって、前記単位図形の境界線と交差する画素
の位置を示す交差画素位置データと、当該画素の中心と
前記境界線との相対的な位置関係を示す相対位置データ
とに基づいて、前記境界線と交差する画素との間で色デ
ータの混合を行なう画素を決定し、当該混合を行なう画
素の位置を示す混合画素位置データを生成する混合画素
決定手段と、前記境界線が前記画素に交差する位置に基
づいて、前記色データの混合を行なうときの混合比率を
決定する混合比率決定手段と、前記交差画素位置データ
および前記混合画素位置データに基づいて、前記描画デ
ータ記憶手段に記憶されている前記境界線と交差する画
素および前記混合を行なう画素の色データを読み出し、
前記境界線と交差する画素の色データに、前記混合を行
なう画素の色データを前記混合比率で混合し、前記境界
線と交差する画素について新たな色データを生成し、当
該色データを前記描画データ記憶手段に書き戻す描画手
段とを有する。

【００１２】本発明の第１の観点のグラフィック演算装
置では、所定の画像処理を各画素の色データが、描画デ
ータ記憶手段に記憶される。その後、混合画素決定手段
において、単位図形の境界線と交差する画素の位置を示
す交差画素位置データと、当該画素の中心と前記境界線
との相対的な位置関係を示す相対位置データとに基づい
て、前記境界線と交差する画素との間で色データの混合
を行なう画素が決定され、当該混合を行なう画素の位置
を示す混合画素位置データが生成される。また、混合比
率決定手段において、前記境界線が前記画素に交差する
位置に基づいて、前記色データの混合を行なうときの混
合比率が決定される。次に、描画手段において、前記交
差画素位置データおよび前記混合画素位置データに基づ
いて、前記描画データ記憶手段に記憶されている前記境
界線と交差する画素および前記混合を行なう画素の色デ
ータが読み出され、前記境界線と交差する画素の色デー
タに、前記混合を行なう画素の色データが前記混合比率
で混合され、前記境界線と交差する画素について新たな
色データが生成され、当該色データが前記描画データ記
憶手段に書き戻される。

【００１３】また、本発明の第２の観点のグラフィック
演算装置は、立体モデルを複数の単位図形の組み合わせ
で表現し、イメージを示すテクスチャデータを前記単位
図形と対応付けて、描画データを生成するグラフィック
演算装置であって、相互に異なる縮小率に対応した複数
のテクスチャデータを記憶したテクスチャデータ記憶手
段と、前記描画データを記憶する描画データ記憶手段
と、前記単位図形の頂点について、３次元座標（ｘ，
ｙ，ｚ）、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）データ、同次
座標（ｓ，ｔ）および同次項ｑを含むポリゴンレンダリ
ングデータを生成するポリゴンレンダリングデータ生成
手段と、前記単位図形の頂点のポリゴンレンダリングデ
ータを補間して、前記単位図形内に位置する画素の画像
データを生成するデータ補間手段と、各画素についての
前記画像データに含まれる同次座標（ｓ，ｔ）および同
次項ｑから縮小率を決定し、前記テクスチャデータ記憶
手段に記憶された複数のテクスチャデータのうち、前記
決定した縮小率に応じたテクスチャデータを前記単位図
形と対応付けて描画データを生成するテクスチャ処理手
段と、前記単位図形の境界線と交差する画素の位置を示
す前記交差画素位置データと、当該画素の中心と前記境
界線との相対的な位置関係を示す相対位置データとに基
づいて、前記境界線と交差する画素との間で色データの
混合を行なう画素を決定し、当該混合を行なう画素の位
置を示す混合画素位置データを生成する混合画素決定手
段と、前記境界線が前記画素に交差する位置に基づい
て、前記色データの混合を行なうときの混合比率を決定
する混合比率決定手段と、前記テクスチャ処理手段で生
成された描画データを前記描画データ記憶手段に記憶し
た後に、前記交差画素位置データおよび前記混合画素位
置データに基づいて、前記描画データ記憶手段に記憶さ
れている前記境界線と交差する画素および前記混合を行
なう画素の色データを読み出し、前記境界線と交差する
画素の色データに、前記混合を行なう画素の色データを
前記混合比率で混合し、前記境界線と交差する画素につ
いて新たな色データを生成し、当該色データを前記描画
データ記憶手段に書き戻す描画手段とを有する。

【００１４】本発明の第２の観点のグラフィック演算装
置では、先ず、ポリゴンレンダリングデータ生成手段に
おいて、単位図形の頂点について、３次元座標（ｘ，
ｙ，ｚ）、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）データ、同次
座標（ｓ，ｔ）および同次項ｑを含むポリゴンレンダリ
ングデータが生成される。次に、データ補間手段におい
て、前記単位図形の頂点のポリゴンレンダリングデータ
が補間され、前記単位図形内に位置する画素の画像デー
タが生成される。次に、テクスチャ処理手段において、
各画素についての前記画像データに含まれる同次座標
（ｓ，ｔ）および同次項ｑから縮小率が決定され、当該
決定した縮小率に応じたテクスチャデータが前記単位図
形と対応付けられ、描画データ記憶手段に１回目の描画
が行なわれる。次に、混合画素決定手段において、単位
図形の境界線と交差する画素の位置を示す交差画素位置
データと、当該画素の中心と前記境界線との相対的な位
置関係を示す相対位置データとに基づいて、前記境界線
と交差する画素との間で色データの混合を行なう画素が
決定され、当該混合を行なう画素の位置を示す混合画素
位置データが生成される。また、混合比率決定手段にお
いて、前記境界線が前記画素に交差する位置に基づい
て、前記色データの混合を行なうときの混合比率が決定
される。次に、描画手段において、前記交差画素位置デ
ータおよび前記混合画素位置データに基づいて、前記描
画データ記憶手段に記憶されている前記境界線と交差す
る画素および前記混合を行なう画素の色データが読み出
され、前記境界線と交差する画素の色データに、前記混
合を行なう画素の色データが前記混合比率で混合され、
前記境界線と交差する画素について新たな色データが生
成され、当該色データが前記描画データ記憶手段に書き
戻され、第２の描画が行なわれる。

【００１５】また、本発明の第３の観点のグラフィック
演算装置は、立体モデルを複数の単位図形の組み合わせ
で表現し、イメージを示すテクスチャデータを前記単位
図形と対応付けて、描画データを生成するグラフィック
演算装置であって、前記単位図形の頂点について、３次
元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）
データ、同次座標（ｓ，ｔ）および同次項ｑを含むポリ
ゴンレンダリングデータを生成するポリゴンレンダリン
グデータ生成装置と、前記ポリゴンレンダリングデータ
を用いてレンダリング処理を行なうレンダリング装置
と、前記ポリゴンレンダリングデータ生成装置とレンダ
リング装置とを接続するバスとを有する。ここで、前記
レンダリング装置は、相互に異なる縮小率に対応した複
数のテクスチャデータを記憶したテクスチャデータ記憶
手段と、前記描画データを記憶する描画データ記憶手段
と、前記単位図形の頂点について、３次元座標（ｘ，
ｙ，ｚ）、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）データ、同次
座標（ｓ，ｔ）および同次項ｑを含むポリゴンレンダリ
ングデータを補間して、前記単位図形内に位置する画素
の画像データを生成するデータ補間手段と、各画素につ
いての前記画像データに含まれる同次座標（ｓ，ｔ）お
よび同次項ｑから縮小率を決定し、前記テクスチャデー
タ記憶手段に記憶された複数のテクスチャデータのう
ち、前記決定した縮小率に応じたテクスチャデータを前
記単位図形と対応付けて描画データを生成するテクスチ
ャ処理手段と、前記単位図形の境界線と交差する画素の
位置を示す前記交差画素位置データと、当該画素の中心
と前記境界線との相対的な位置関係を示す相対位置デー
タとに基づいて、前記境界線と交差する画素との間で色
データの混合を行なう画素を決定し、当該混合を行なう
画素の位置を示す混合画素位置データを生成する混合画
素決定手段と、前記境界線が前記画素に交差する位置に
基づいて、前記色データの混合を行なうときの混合比率
を決定する混合比率決定手段と、前記テクスチャ処理手
段で生成された描画データを前記描画データ記憶手段に
記憶した後に、前記交差画素位置データおよび前記混合
画素位置データに基づいて、前記描画データ記憶手段に
記憶されている前記境界線と交差する画素および前記混
合を行なう画素の色データを読み出し、前記境界線と交
差する画素の色データに、前記混合を行なう画素の色デ
ータを前記混合比率で混合し、前記境界線と交差する画
素について新たな色データを生成し、当該色データを前
記描画データ記憶手段に書き戻す描画手段とを有する。

【００１６】また、本発明の第１の観点のグラフィック
演算方法は、モデルを複数の単位図形の組み合わせで表
現し、各画素についての描画データを描画データ記憶手
段に記憶するグラフィック演算方法において、所定の画
像演算処理を行った色データを前記描画データ記憶手段
に記憶し、前記単位図形の境界線と交差する画素の位置
を示す交差画素位置データと、当該画素の中心と前記境
界線との相対的な位置関係を示す相対位置データとに基
づいて、前記境界線と交差する画素との間で色データの
混合を行なう画素を決定し、当該混合を行なう画素の位
置を示す混合画素位置データを生成し、前記境界線が前
記画素に交差する位置に基づいて、前記色データの混合
を行なうときの混合比率を決定し、前記交差画素位置デ
ータおよび前記混合画素位置データに基づいて、前記描
画データ記憶手段に記憶されている前記境界線と交差す
る画素および前記混合を行なう画素の色データを読み出
し、前記境界線と交差する画素の色データに、前記混合
を行なう画素の色データを前記混合比率で混合し、前記
境界線と交差する画素について新たな色データを生成
し、当該色データを前記描画データ記憶手段に書き戻
す。

【００１７】さらに、本発明の第２の観点のグラフィッ
ク演算方法は、立体モデルを複数の単位図形の組み合わ
せで表現し、イメージを示すテクスチャデータを前記単
位図形と対応付けて描画データを生成するグラフィック
演算方法であって、前記単位図形の頂点について、３次
元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）
データ、同次座標（ｓ，ｔ）および同次項ｑを含むポリ
ゴンレンダリングデータを生成するポリゴンレンダリン
グデータ生成し、前記単位図形の頂点のポリゴンレンダ
リングデータを補間して、前記単位図形内に位置する画
素の画像データを生成し、各画素についての前記画像デ
ータに含まれる同次座標（ｓ，ｔ）および同次項ｑから
縮小率を決定し、相互に異なる縮小率に対応した複数の
テクスチャデータのうち、前記決定した縮小率に応じた
テクスチャデータを前記単位図形と対応付けて描画デー
タを生成し、前記描画データを描画データ記憶手段に記
憶し、前記単位図形の境界線と交差する画素の位置を示
す前記交差画素位置データと、当該画素の中心と前記境
界線との相対的な位置関係を示す相対位置データとに基
づいて、前記境界線と交差する画素との間で色データの
混合を行なう画素を決定し、当該混合を行なう画素の位
置を示す混合画素位置データを生成し、前記境界線が前
記画素に交差する位置に基づいて、前記色データの混合
を行なうときの混合比率を決定し、前記交差画素位置デ
ータおよび前記混合画素位置データに基づいて、前記描
画データ記憶手段に記憶されている境界線と交差する画
素および前記混合を行なう画素の色データを読み出し、
前記境界線と交差する画素の色データに、前記混合を行
なう画素の色データを前記混合比率で混合し、前記境界
線と交差する画素について新たな色データを生成し、当
該色データを前記描画データ記憶手段に書き戻す。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本実施形態においては、家
庭用ゲーム機などに適用される、任意の３次元物体モデ
ルに対する所望の３次元画像をＣＲＴなどのディスプレ
イ上に高速に表示する３次元コンピュータグラフィック
システムについて説明する。図１は、本実施形態の３次
元コンピュータグラフィックシステム１のシステム構成
図である。３次元コンピュータグラフィックシステム１
は、立体モデルを単位図形である三角形（ポリゴン）の
組み合わせとして表現し、このポリゴンを描画すること
で表示画面の各画素の色を決定し、ディスプレイに表示
するポリゴンレンダリング処理を行うシステムである。
また、３次元コンピュータグラフィックシステム１で
は、平面上の位置を表現する（ｘ，ｙ）座標の他に、奥
行きを表すｚ座標を用いて３次元物体を表し、この
（ｘ，ｙ，ｚ）の３つの座標で３次元空間の任意の一点
を特定する。

【００１９】図１に示すように、３次元コンピュータグ
ラフィックシステム１は、メインメモリ２、Ｉ／Ｏイン
タフェース回路３、メインプロセッサ４およびレンダリ
ング回路５が、メインバス６を介して接続されている。
以下、各構成要素の機能について説明する。メインプロ
セッサ４は、例えば、ゲームの進行状況などに応じて、
メインメモリ２から必要なグラフィックデータを読み出
し、このグラフィックデータに対してクリッピング(Cli
pping)処理、ライティング(Lighting)処理およびジオメ
トリ(Geometry)処理などを行い、ポリゴンレンダリング
データを生成する。メインプロセッサ４は、ポリゴンレ
ンダリングデータＳ４を、メインバス６を介してレンダ
リング回路５に出力する。Ｉ／Ｏインタフェース回路３
は、必要に応じて、外部からポリゴンレンダリングデー
タを入力し、これをメインバス６を介してレンダリング
回路５に出力する。

【００２０】ここで、ポリゴンレンダリングデータは、
ポリゴンの各３頂点の（ｘ，ｙ，ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，α，
ｓ，ｔ，ｑ，Ｆ）のデータを含んでいる。ここで、
（ｘ，ｙ，ｚ）データは、ポリゴンの頂点の３次元座標
を示し、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データは、それそれ当該３次元
座標における赤、緑、青の輝度値を示している。データ
αは、これから描画する画素と、ディスプレイバッファ
２１に既に記憶されている画素とのＲ，Ｇ，Ｂデータの
ブレンド（混合）係数を示している。（ｓ，ｔ，ｑ）デ
ータのうち、（ｓ，ｔ）は、対応するテクスチャの同次
座標を示しており、ｑは同次項を示している。ここで、
「ｓ／ｑ」および「ｔ／ｑ」に、それぞれテクスチャサ
イズＵＳＩＺＥおよびＶＳＩＺＥを乗じてテクスチャ座
標データ（ｕ，ｖ）が得られる。テクスチャバッファ２
０に記憶されたテクスチャデータへのアクセスは、テク
スチャ座標データ（ｕ，ｖ）を用いて行われる。Ｆデー
タは、フォグのブレンド係数を示している。すなわち、
ポリゴンレンダリングデータは、三角形の各頂点の物理
座標値と、それぞれの頂点の色とテクスチャおよびフォ
グの値のデータを示している。

【００２１】以下、レンダリング回路５について詳細に
説明する。図１に示すように、レンダリング回路５は、
ＤＤＡ(Digital Differential Anarizer) セットアップ
回路１０、トライアングルＤＤＡ回路１１、テクスチャ
エンジン回路１２、メモリＩ／Ｆ回路１３、ＣＲＴコン
トローラ回路１４、ＲＡＭＤＡＣ回路１５、ＤＲＡＭ１
６およびＳＲＡＭ１７を有し、図２に示すように、第１
の描画（ステップＳ１）を行った後に、アンチエイリア
ス処理を行い、当該アンチエイリアス処理が施されたデ
ータを用いて第２の描画を行う（ステップＳ２）。ＤＲ
ＡＭ１６は、テクスチャバッファ２０、ディスプレイバ
ッファ２１、ｚバッファ２２およびテクスチャＣＬＵＴ
バッファ２３として機能する。

【００２２】ＤＤＡセットアップ回路１０ ＤＤＡセットアップ回路１０は、第１の描画を行う際
に、後段のトライアングルＤＤＡ回路１１において物理
座標系上の三角形の各頂点の値を線形補間して、三角形
の内部の各画素の色と深さ情報を求めるに先立ち、ポリ
ゴンレンダリングデータＳ４が示す（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，
α，ｓ，ｔ，ｑ，Ｆ）データについて、三角形の辺と水
平方向の差分などを求めるセットアップ演算を行う。こ
のセットアップ演算は、具体的には、開始点の値と終点
の値と、開始点と終点との距離を用いて、単位長さ移動
した場合における、求めようとしている値の変分を算出
する。

【００２３】ＤＤＡセットアップ回路１０は、第１の描
画を行う際に、算出した変分データＳ１０をトライアン
グルＤＤＡ回路１１に出力する。

【００２４】トライアングルＤＤＡ回路１１ トライアングルＤＤＡ回路１１は、第１の描画を行う際
に、ＤＤＡセットアップ回路１０から入力した変分デー
タＳ１０を用いて、三角形内部の各画素における線形補
間された（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，α，ｓ，ｔ，ｑ，Ｆ）デー
タを算出する。トライアングルＤＤＡ回路１１は、第１
の描画を行う際に、各画素の（ｘ，ｙ）データと、当該
（ｘ，ｙ）座標における（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，α，ｓ，
ｔ，ｑ，Ｆ）データとを、ＤＤＡデータＳ１１としてテ
クスチャエンジン回路１２に出力する。本実施形態で
は、トライアングルＤＤＡ回路１１は、第１の描画を行
う際に、並行して処理を行う矩形内に位置する８（＝２
×４）画素分を単位として、ＤＤＡデータＳ１１をテク
スチャエンジン回路１２に出力する。

【００２５】また、トライアングルＤＤＡ回路１１は、
第２描画を行う際に、三角形の境界に位置する各画素に
ついて、三角形の各辺の傾きおよび座標と、各画素の座
標とから、各画素の中心に対して、三角形の境界がどち
らに位置するかを判定し、当該相対位置データ（ｍａ
ｊ，ｄｉｒ）と、距離データＬとを生成する。相対位置
データ（ｍａｊ，ｄｉｒ）は、ｍａｊビットおよびｄｉ
ｒビットの２ビットで構成され、例えば、図３（Ａ）に
示すように、画素Ｐ₁ の中心に対して三角形の境界線４
００，４０１が左側に位置する場合には、（ｍａｊ，ｄ
ｉｒ）＝（０，０）を示す。また、相対位置データは、
図３（Ｂ）に示すように、画素Ｐ₁ の中心に対して三角
形の境界線４０２，４０３が右側に位置する場合には、
（ｍａｊ，ｄｉｒ）＝（０，１）を示す。また、相対位
置データは、図３（Ｃ）に示すように、画素Ｐ₁ の中心
に対して三角形の境界線４０４，４０５が上側に位置す
る場合には、（ｍａｊ，ｄｉｒ）＝（１，１）を示す。
さらに、相対位置データは、図３（Ｄ）に示すように、
画素Ｐ₁ の中心に対して三角形の境界線４０６，４０７
が上側に位置する場合には、（ｍａｊ，ｄｉｒ）＝
（１，０）を示す。また、距離データＬは、図４に示す
ように、三角形の境界に位置する各画素について、当該
画素から、三角形の境界までの距離Ｌを示す。

【００２６】また、トライアングルＤＤＡ回路１１は、
第２の描画を行う際に、ＤＤＡセットアップ回路１０か
ら入力した三角形の境界に位置する各画素の画素位置デ
ータ（ｘ_t ，ｙ_t ）と、前述したようにして生成した相
対位置データ（ｍａｊ，ｄｉｒ）および距離データＬと
をテクスチャエンジン回路１２に出力する。

【００２７】テクスチャエンジン回路１２ テクスチャエンジン回路１２は、第１の描画を行う際
に、テクスチャデータの縮小率の選択処理、「ｓ／ｑ」
および「ｔ／ｑ」の算出処理、テクスチャ座標データ
（ｕ，ｖ）の算出処理、テクスチャアドレス（Ｕ，Ｖ）
の算出処理、テクスチャバッファ２０からの（Ｒ，Ｇ，
Ｂ，ｔα）データの読み出し処理、および、混合処理
（テクスチャブレンディング処理）を順に、例えばパイ
プライン方式で行う。なお、テクスチャデータの縮小率
の選択処理と、「ｓ／ｑ」および「ｔ／ｑ」の算出処理
とを並列に処理する場合もある。このとき、テクスチャ
エンジン回路１２は、所定の矩形領域内に位置する８画
素についての処理を同時に並行して行う。また、テクス
チャエンジン回路１２は、第２の描画を行う際に、三角
形の境界に位置する各画素の相対位置データ（ｍａｊ，
ｄｉｒ）と距離データＬとを用いて、アンチエイリアシ
ングを行う際の色を混合する画素を決定すると共に、当
該混合時の混合比率を算出する。

【００２８】図５は、テクスチャエンジン回路１２の構
成図である。図５に示すように、テクスチャエンジン回
路１２は、縮小率演算回路３０４、テクスチャデータ読
み出し回路３０５、テクスチャブレンド回路３０６、混
合画素決定回路３１０および混合比率算出回路３１１を
有する。

【００２９】縮小率演算回路３０４は、第１の描画を行
う際に、ＤＤＡデータＳ１１に含まれる８画素分の
（ｓ，ｔ，ｑ）データＳ１１ａ₁ 〜Ｓ１１ａ₈ などを用
いて、テクスチャデータの縮小率ｌｏｄを算出する。こ
こで、縮小率は、元画像のテクスチャデータを、どの程
度縮小したものであるかを示すものであり、元画像の縮
小率を１／１とした場合には、１／２，１／４，１／
８，．．．となる。

【００３０】テクスチャバッファ２０には、例えば、図
６に示すように、ｌｏｄ＝０，１，２，３，４のテクス
チャデータ３２０，３２１，３２２，３２３，３２４が
記憶されている。なお、テクスチャバッファ２０の記憶
領域のアドレス空間は、図６に示すように、Ｕ，Ｖ座標
系で表現され、複数の縮小率に対応したテクスチャデー
タが記憶されている記憶領域の基準アドレス（開始アド
レス）は、縮小率ｌｏｄに基づいて算出される。図６に
示す例では、テクスチャデータ３２０，３２１，３２
２，３２３の基準アドレスは、（ｕｂａｓｅ₀ ，ｖｂａ
ｓｅ₀ ），（ｕｂａｓｅ₁ ，ｖｂａｓｅ₁ ），（ｕｂａ
ｓｅ₂ ，ｖｂａｓｅ₂ ），（ｕｂａｓｅ₃ ，ｖｂａｓｅ
₃ ）となる。また、テクスチャバッファ２０に記憶され
ているテクスチャデータにおける各画素についてのテク
スチャアドレス（Ｕ，Ｖ）は、基準アドレス（ｕｂａｓ
ｅ，ｖｂａｓｅ）と、テクスチャ座標データ（ｕ，ｖ）
とを用いて、例えば「Ｕ＝ｕｂａｓｅ＋ｕ／２^lod 」お
よび「Ｖ＝ｖｂａｓｅ＋ｖ／２^lod 」から生成される。

【００３１】〔テクスチャデータ読み出し回路３０５〕
テクスチャデータ読み出し回路３０５は、第１の描画を
行う際に、ＤＤＡデータＳ１１に含まれる８画素分の
（ｓ，ｔ，ｑ）データＳ１１ａ₁ 〜Ｓ１１ａ₈ と、縮小
率演算回路３０４からの縮小率ｌｏｄと、テクスチャサ
イズＵＳＩＺＥおよびＶＳＩＺＥとを入力し、８画素の
それぞれに対応した、テクスチャデータＳ１７₁ 〜Ｓ１
７₈ をテクスチャバッファ２０から読み出し、これをテ
クスチャブレンド回路３０６に出力する。

【００３２】図７は、テクスチャデータ読み出し回路３
０５における第１の描画を行なう際の処理のフローチャ
ートである。ステップＳ２１：テクスチャデータ読み出
し回路３０５は、８画素分の（ｓ，ｔ，ｑ）データＳ１
１ａ₁ 〜Ｓ１１ａ₈ のそれぞれについて、ｓデータをｑ
データで除算する演算と、ｔデータをｑデータで除算す
る演算とを行い、除算結果「ｓ／ｑ」および「ｔ／ｑ」
を算出する。そして、除算結果「ｓ／ｑ」および「ｔ／
ｑ」に、それぞれテクスチャサイズＵＳＩＺＥおよびＶ
ＳＩＺＥを乗じて、各画素に対応したテクスチャ座標デ
ータ（ｕ₁ ，ｖ₁ ）〜（ｕ₈ ，ｖ₈ ）を算出する。

【００３３】ステップＳ２２：テクスチャデータ読み出
し回路３０５は、例えば、予め用意したアドレステーブ
ルを参照して、縮小率ｌｏｄに対応する基準アドレス
（ｕｂａｓｅ，ｖｂａｓｅ）を得る。そして、テクスチ
ャデータ読み出し回路３０５は、基準アドレス（ｕｂａ
ｓｅ，ｖｂａｓｅ）と、ステップＳ２１で算出したテク
スチャ座標データ（ｕ₁ ，ｖ₁ ）〜（ｕ₈ ，ｖ₈ ）とを
加算して、テクスチャバッファ２０のＵＶ座標系におけ
る物理アドレスであるテクスチャアドレス（Ｕ₁ ，
Ｖ₁ ）〜（Ｕ₈ ，Ｖ₈ ）を生成する。

【００３４】ステップＳ２３：テクスチャデータ読み出
し回路３０５は、ステップＳ２２で生成したテクスチャ
アドレス（Ｕ₁ ，Ｖ₁ ）〜（Ｕ₈ ，Ｖ₈ ）を、図１に示
すメモリＩ／Ｆ回路１３を介して、テクスチャバッファ
２０に出力し、テクスチャデータである（Ｒ，Ｇ，Ｂ，
ｔα）データＳ１７₁ 〜Ｓ１７₈ を読み出す。なお、Ｓ
ＲＡＭ１７には、テクスチャバッファ２０に記憶されて
いるテクスチャデータのコピーが記憶されており、テク
スチャエンジン回路１２は、実際には、メモリＩ／Ｆ回
路１３を介してＳＲＡＭ１７に記憶されているテクスチ
ャデータを読み出す。

【００３５】ステップＳ２４：テクスチャデータ読み出
し回路３０５は、ステップＳ２３で読み出した（Ｒ，
Ｇ，Ｂ，ｔα）データＳ１７₁ 〜Ｓ１７₈ をテクスチャ
ブレンド回路３０６に出力する。

【００３６】〔テクスチャブレンド回路３０６〕テクス
チャブレンド回路３０６は、第１の描画を行う際に、Ｄ
ＤＡデータＳ１１に含まれる８画素分の（Ｒ，Ｇ，Ｂ，
α）データＳ１１ｂ₁ 〜Ｓ１１ｂ₈ と、テクスチャデー
タ読み出し回路３０５が読み出した（Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｔ
α）データＳ１７₁ 〜Ｓ１７₈ とを、対応する要素同士
で乗算し、（Ｒ，Ｇ，Ｂ，α）データＳ３０６₁ 〜Ｓ３
０６₈ を生成する。そして、（Ｒ，Ｇ，Ｂ，α）データ
Ｓ３０６₁ 〜Ｓ３０６₈ が、（Ｒ，Ｇ，Ｂ，α）データ
Ｓ１２ａ₁ 〜Ｓ１２ａ₈ として、メモリＩ／Ｆ回路１３
に出力される。

【００３７】なお、テクスチャエンジン回路１２は、第
１の描画を行う際に、フルカラー方式の場合には、テク
スチャバッファ２０から読み出した（Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｔ
α）データを直接用いる。一方、テクスチャエンジン回
路１２は、インデックスカラー方式の場合には、予め作
成したカラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）をテク
スチャＣＬＵＴバッファ２３から読み出して、内蔵する
ＳＲＡＭに転送および記憶し、このカラールックアップ
テーブルを用いて、テクスチャバッファ２０から読み出
したカラーインデックスに対応する（Ｒ，Ｇ，Ｂ）デー
タを得る。

【００３８】〔混合画素決定回路３１０〕混合画素決定
回路３１０は、入力した三角形の境界に位置する各画素
の画素位置データ（ｘ_t ，ｙ_t ）と、相対位置データ
（ｍａｊ，ｄｉｒ）とに基づいて混合を行う画素を決定
し、当該決定された画素の位置（座標）を示す混合画素
位置データ（ｘ_C,ｙ_c ）と、画素位置データ（ｘ_t ，ｙ
_t ）とをメモリＩ／Ｆ回路１３に出力する。

【００３９】具体的には、混合画素決定回路３１０は、
図３（Ａ）に示す場合には、入力した画素Ｐ₁ の画素位
置データ（ｘ₁ ，ｙ₁ ）と相対位置データ（１，０）と
を用いて、画素Ｐ₁ と画素Ｐ₂ とを混合することを決定
し、画素Ｐ₂ の混合画素位置データ（ｘ₂ ，ｙ₂ ）と、
画素Ｐ₁ の画素位置データ（ｘ₁ ，ｙ₁ ）とをメモリＩ
／Ｆ回路１３に出力する。また、図３（Ｂ）に示す場合
には、入力した画素Ｐ₁ の画素位置データ（ｘ₁ ，
ｙ₁ ）と相対位置データ（０，１）とを用いて、画素Ｐ
₁ と画素Ｐ₃ とを混合することを決定し、画素Ｐ₃ の混
合画素位置データ（ｘ₃ ，ｙ₃ ）と、画素Ｐ₁ の画素位
置データ（ｘ₁ ，ｙ₁ ）とをメモリＩ／Ｆ回路１３に出
力する。また、図３（Ｃ）に示す場合には、入力した画
素Ｐ₁ の画素位置データ（ｘ₁ ，ｙ₁ ）と相対位置デー
タ（１，１）とを用いて、画素Ｐ₁ と画素Ｐ₄ とを混合
することを決定し、画素Ｐ₄ の混合画素位置データ（ｘ
₄ ，ｙ₄ ）と、画素Ｐ₁ の画素位置データ（ｘ₁ ，
ｙ₁ ）とをメモリＩ／Ｆ回路１３に出力する。また、図
３（Ｄ）に示す場合には、入力した画素Ｐ₁ の画素位置
データ（ｘ₁ ，ｙ₁ ）と相対位置データ（１，０）とを
用いて、画素Ｐ₁ と画素Ｐ₅とを混合することを決定
し、画素Ｐ₅ の混合画素位置データ（ｘ₅ ，ｙ₅ ）と、
画素Ｐ₁ の画素位置データ（ｘ₁ ，ｙ₁ ）とを、アンチ
エイリアスデータＳ１２ｂとして、メモリＩ／Ｆ回路１
３に出力する

【００４０】〔混合比率算出回路３１１〕混合比率算出
回路３１１は、距離データＬを入力し、当該距離データ
Ｌに応じた混合比率Ｃ_OVを算出し、これをメモリＩ／Ｆ
回路１３に出力する。ここで、混合比率は、具体的に
は、各画素の２次元形状を正方形や円に近似した場合
に、境界となる辺が当該画素を覆っている割合（占有
率）を算出することで求められる。例えば、図４に示す
ように、各画素を円に近似した場合には、占有率は、斜
線を付した領域３５０の面積を、斜線を付していない領
域３５１の面積で除算した値になる。ここで、画素の中
心から、境界の辺までの距離データＬを用いると、円形
領域内での領域３５０の占有率Ｃ_OV1 は、下記式（２）
に示すように距離データＬの関数となる。

【００４１】

【数２】 Ｃ_OV1 ＝ ｆ（Ｌ） …（２）

【００４２】従って、０≦Ｌ≦１となる関数ｆ（Ｌ）の
値を予め求めておきテーブル（表）データとして用意し
ておけば、距離データＬを用いてテーブルデータを引く
ことで、占有率Ｃ_OV1 が簡単かつ高速に得られる。ま
た、円形領域内での領域３５１の占有率Ｃ_OV2 は、占有
率Ｃ_OV1 を用いて下記式（３）で求められる。

【００４３】

【数３】 Ｃ_OV2 ＝１−Ｃ_OV1 …（３）

【００４４】混合比率算出回路３１１は、占有率Ｃ_OV1
を混合比率Ｃ_OVとしてアンチエイリアスデータＳ１２ｂ
に含めて、メモリＩ／Ｆ回路１３に出力する。

【００４５】メモリＩ／Ｆ回路１３ また、メモリＩ／Ｆ回路１３は、第１の描画を行う際
に、テクスチャエンジン回路１２から入力した（Ｒ，
Ｇ，Ｂ，α）データＳ１２ａ₁ 〜Ｓ１２ａ₈ 、すなわち
画素データＳ１２ａに対応するｚデータと、ｚバッファ
２２に記憶されているｚデータとの比較を行い、入力し
た画素データＳ１２ａによって描画される画像が、前
回、ディスプレイバッファ２１に書き込まれた画像よ
り、手前（視点側）に位置するか否かを判断し、手前に
位置する場合には、画素データＳ１２ａに対応するｚデ
ータでｚバッファ２２に記憶されたｚデータを更新す
る。また、メモリＩ／Ｆ回路１３は、第１の描画を行う
際に、必要に応じて、画素データＳ１２ａに含まれる
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データと、既にディスプレイバッファ２
１に記憶されている（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データとを、画素デ
ータＳ１２ａに対応するαデータが示す混合値で混合す
る、いわゆるαブレンディング処理を行い、混合後の
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データをディスプレイバッファ２１に書
き込む（打ち込む）。

【００４６】また、メモリＩ／Ｆ回路１３は、第２の描
画を行う際に、ディスプレイバッファ２１内のアドレス
から、アンチエイリアスデータＳ１２ｂに含まれる混合
画素位置データ（ｘ_C,ｙ_c ）によって特定される画素の
（Ｒ_c ，Ｇ_c ，Ｂ_c ）データＳ１３と、画素位置データ
（ｘ_t ，ｙ_t ）によって特定される画素の（Ｒ_t ，
Ｇ_t ，Ｂ_t ）データＳ１３とを読み出し、これらをアン
チエイリアスデータＳ１２ｂに含まれる混合比率Ｃ_OVを
用いて、下記式（４）〜（６）に応じて混合し、アンチ
エイリアスされた（Ｒ_A ，Ｇ_A ，Ｂ_A ）データを生成す
る。

【００４７】

【数４】 Ｒ_A ＝ Ｃ_OV×Ｒ_t ＋（１−Ｃ_OV）×Ｒ_c …（４）

【００４８】

【数５】 Ｇ_A ＝ Ｃ_OV×Ｇ_t ＋（１−Ｃ_OV）×Ｇ_C …（５）

【００４９】

【数６】 Ｂ_A ＝ Ｃ_OV×Ｂ_t ＋（１−Ｃ_OV）×Ｂ_C …（６）

【００５０】メモリＩ／Ｆ回路１３は、アンチエイリア
スされた（Ｒ_A ，Ｇ_A ，Ｂ_A ）データＳ１３を、ＤＲＡ
Ｍ１６のディスプレイバッファ２１に書き込む、すなわ
ち、第２の描画を行う。なお、メモリＩ／Ｆ回路１３に
よるＤＲＡＭ１６に対してのアクセスは、例えば１６画
素について同時に行なわれる。なお、メモリＩ／Ｆ回路
１３によるＤＲＡＭ１６に対してのアクセスは、１６画
素同時ではなく、例えば、８画素あるいは３２画素同時
に行うようにしてもよい。

【００５１】ＣＲＴコントローラ回路１４ ＣＲＴコントローラ回路１４は、与えられた水平および
垂直同期信号に同期して、図示しないＣＲＴに表示する
アドレスを発生し、ディスプレイバッファ２１から表示
データを読み出す要求をメモリＩ／Ｆ回路１３に出力す
る。この要求に応じて、メモリＩ／Ｆ回路１３は、ディ
スプレイバッファ２１から一定の固まりで表示データを
読み出す。ＣＲＴコントローラ回路１４は、ディスプレ
イバッファ２１から読み出した表示データを記憶するＦ
ＩＦＯ(First In First Out)回路を内蔵し、一定の時間
間隔で、ＲＡＭＤＡＣ回路１５に、ＲＧＢのインデック
ス値を出力する。

【００５２】ＲＡＭＤＡＣ回路１５ ＲＡＭＤＡＣ回路１５は、各インデックス値に対応する
Ｒ，Ｇ，Ｂデータを記憶しており、ＣＲＴコントローラ
回路１４から入力したＲＧＢのインデックス値に対応す
るデジタル形式のＲ，Ｇ，Ｂデータを、Ｄ／Ａコンバー
タに転送し、アナログ形式のＲ，Ｇ，Ｂデータを生成す
る。ＲＡＭＤＡＣ回路１５は、この生成されたＲ，Ｇ，
ＢデータをＣＲＴに出力する。

【００５３】以下、３次元コンピュータグラフィックシ
ステム１の動作について説明する。 〔第１の描画動作〕先ず、図２に示す第１の描画（ステ
ップＳ１）における動作について説明する。ポリゴンレ
ンダリングデータＳ４が、メインバス６を介してメイン
プロセッサ４からＤＤＡセットアップ回路１０に出力さ
れ、ＤＤＡセットアップ回路１０において、三角形の辺
と水平方向の差分を示す変分データＳ１０が生成され
る。そして、ＤＤＡセットアップ回路１０からトライア
ングルＤＤＡ回路１１に変分データＳ１０が出力され
る。

【００５４】次に、トライアングルＤＤＡ回路１１にお
いて、変分データＳ１０に基づいて、三角形内部の各画
素における線形補間された（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，α，ｓ，
ｔ，ｑ，Ｆ）が生成される。そして、トライアングルＤ
ＤＡ回路１１からテクスチャエンジン回路１２に、各画
素の（ｘ，ｙ）データと、当該（ｘ，ｙ）座標における
（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，α，ｓ，ｔ，ｑ，Ｆ）データとが、
ＤＤＡデータＳ１１として出力される。

【００５５】次に、図５に示すテクスチャエンジン回路
１２の縮小率演算回路３０４において、ＤＤＡデータＳ
１１に含まれる８画素分の（ｓ，ｔ，ｑ）データＳ１１
ａ₁〜Ｓ１１ａ₈ を用いて、テクスチャデータの縮小率
が算出され、この縮小率ｌｏｄがテクスチャデータ読み
出し回路３０５に出力される。

【００５６】次に、テクスチャデータ読み出し回路３０
５において、図７に示すフローに基づいて、テクスチャ
バッファ２０からテクスチャデータＳ１７₁ 〜Ｓ１７₈
が読み出され、この読み出されたテクスチャデータＳ１
７₁ 〜Ｓ１７₈ が、テクスチャブレンド回路３０６に出
力される。次に、テクスチャブレンド回路３０６におい
て、ＤＤＡデータＳ１１に含まれる８画素分の（Ｒ，
Ｇ，Ｂ，α）データＳ１１ｂ₁ 〜Ｓ１１ｂ₈ と、テクス
チャデータ読み出し回路３０５が読み出した（Ｒ，Ｇ，
Ｂ，ｔα）データＳ１７₁ 〜Ｓ１７₈ とが、対応する要
素同士で乗算され、（Ｒ，Ｇ，Ｂ，α）データＳ３０６
₁ 〜Ｓ３０６₈ が生成される。そして、（Ｒ，Ｇ，Ｂ，
α）データＳ３０６₁ 〜Ｓ３０６₈ が、（Ｒ，Ｇ，Ｂ，
α）データＳ１２ａ₁ 〜Ｓ１２ａ₈ 、すなわち、画素デ
ータＳ１２ａとして、メモリＩ／Ｆ回路１３に出力され
る。

【００５７】そして、メモリＩ／Ｆ回路１３において、
テクスチャエンジン回路１２から入力した画素データＳ
１２ａに対応するｚデータと、ｚバッファ２２に記憶さ
れているｚデータとの比較が行なわれ、入力した画素デ
ータＳ１２ａによって描画される画像が、前回、ディス
プレイバッファ２１に書き込まれた画像より、手前（視
点側）に位置するか否かが判断され、手前に位置する場
合には、画像データＳ１２ａに対応するｚデータでｚバ
ッファ２２に記憶されたｚデータが更新される。

【００５８】次に、メモリＩ／Ｆ回路１３において、必
要に応じて、画像データＳ１２ａに含まれる（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）データと、既にディスプレイバッファ２１に記憶さ
れている（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データとが、画素データＳ１２
ａに対応するαデータが示す混合値で混合され、混合後
の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データがディスプレイバッファ２１に
書き込まれる。第１の描画動作では、例えば、図８に示
す三角形５００および５０１を描画する場合に、先ず、
三角形５００を描画した後に、三角形５０１を描画す
る。

【００５９】〔第２の描画動作〕次に、図２に示す第２
の描画（ステップＳ２）の動作について説明する。図９
は、図２に示す第２の描画動作のフローチャートであ
る。 ステップＳ３１：図５に示すテクスチャエンジン回路１
２の混合画素決定回路３１０において、トライアングル
ＤＤＡ回路１１から入力した三角形の境界に位置する各
画素の画素位置データ（ｘ_t ，ｙ_t ）と、相対位置デー
タ（ｍａｊ，ｄｉｒ）とに基づいて混合を行う画素が決
定され、当該決定された画素の位置（座標）を示す混合
画素位置データ（ｘ_C,ｙ_c ）と画素位置データ（ｘ_t ，
ｙ_t ）とが、アンチエイリアスデータＳ１２ｂとしてメ
モリＩ／Ｆ回路１３に出力される。

【００６０】ステップＳ３２：図５に示す混合比率算出
回路３１１において、入力した距離データＬに応じた混
合比率Ｃ_OVが算出され、この混合比率Ｃ_OVが、アンチエ
イリアスデータＳ１２ｂとしてメモリＩ／Ｆ回路１３に
出力される。

【００６１】ステップＳ３３：次に、図１に示すメモリ
Ｉ／Ｆ回路１３において、ディスプレイバッファ２１内
のアドレスから、混合画素位置データ（ｘ_C,ｙ_c ）によ
って特定される画素の（Ｒ_c ，Ｇ_c ，Ｂ_c ）データＳ１
３と、画素位置データ（ｘ_t,y_t ）によって特定される
画素の（Ｒ_t ，Ｇ_t ，Ｂ_t ）データＳ１３とが読み出さ
れ、これらがアンチエイリアスデータＳ１２ｂに含まれ
る混合比率Ｃ_OVを用いて前記式（４）〜（６）に応じて
混合され、アンチエイリアスされた（Ｒ_A ，Ｇ_A ，
Ｂ_A ）データが生成される。

【００６２】ステップＳ３４：次に、メモリＩ／Ｆ回路
１３によって、ステップＳ３３で生成したアンチエイリ
アスされた（Ｒ_A ，Ｇ_A ，Ｂ_A ）データＳ１３が、ＤＲ
ＡＭ１６のディスプレイバッファ２１に書き込まれる。
具体例としては、例えば、図８に示す場合には、前述し
た第１の描画により三角形５００および５０１の描画が
行われ、第２の描画により三角形５００および５０１の
辺ｃと交差する画素について図９に示すフローに従って
アンチエイリス処理が行なわれ、当該アンチエイリアス
された（Ｒ_A ，Ｇ_A ，Ｂ_A ）データがディスプレイバッ
ファ２１に書き戻される。これにより、辺ｃに沿って背
景５０２の色に応じたラインが生じることを排除でき
る。

【００６３】以上説明したように、３次元コンピュータ
グラフィックシステム１によれば、第１の描画を行なっ
た後に、さらに第２の描画としてアンチエイリアス処理
を行なうことで、単位図形の境界線に背景色に応じたラ
インが生じることを排除でき、単位図形を組み合わせて
形状を描画する場合でも高画質な画像を提供できる。

【００６４】本発明は上述した実施形態には限定されな
い。例えば、上述した実施形態では、同時に処理が実行
される画素数を８としたが、この数は任意であり、例え
ば、４であってもよい。但し、同時に処理が実行される
画素数は、２のべき乗であることが望ましいが、６など
であってもよい。

【００６５】また、上述した実施形態では、混合比率算
出回路３１１において、画素の形状を円形に近似し、円
形領域内で境界によって区切られた領域の面積の比率に
応じて混合比率Ｃ_OVを算出したが、例えば、画素の形状
を矩形など、その他の形状に近似してもよい。また、混
合比率Ｃ_OVを、画素の中心から境界線までの距離ではな
く、その他のパラメータを用いてもよい。

【００６６】また、上述した図１に示す３次元コンピュ
ータグラフィックシステム１では、ＳＲＡＭ１７を用い
る構成を例示したが、ＳＲＡＭ１７を設けない構成にし
てもよい。また、図１に示すテクスチャバッファ２０お
よびテクスチャＣＬＵＴバッファ２３を、ＤＲＡＭ１６
の外部に設けてもよい。

【００６７】さらに、図１に示す３次元コンピュータグ
ラフィックシステム１では、ポリゴンレンダリングデー
タを生成するジオメトリ処理を、メインプロセッサ４で
行なう場合を例示したが、レンダリング回路５で行なう
構成にしてもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のグラフィ
ック演算装置およびその方法によれば、単位図形を組み
合わせて形状を描画する場合でも、単位図形相互間の境
界線に、画質劣化の原因となる背景色が混入することを
効果的に排除できる。その結果、本発明のグラフィック
演算装置およびその方法によれば、高画質な画像を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施形態の３次元コンピュー
タグラフィックシステムのシステム構成図である。

【図２】図２は、図１に示す３次元コンピュータグラフ
ィックシステムで行われる描画を説明するためのフロー
チャートである。

【図３】図３は、図１に示すＤＤＡセットアップ回路で
行われる相対位置データ（ｍａｊ，ｄｉｒ）の生成方法
を説明するための図である。

【図４】図４は、図１に示すＤＤＡセットアップ回路で
行われる距離データＬの生成方法を説明するための図で
ある。

【図５】図５は、図１に示すテクスチャエンジン回路の
内部構成図である。

【図６】図６は、図１に示すテクスチャバッファに記憶
され、ＭＩＰＭＡＰフィルタリング処理された複数の縮
小率のテクスチャデータを説明するための図である。

【図７】図７は、図５に示すテクスチャデータ読み出し
回路における処理のフローチャートである。

【図８】図８は、図２に示す第２の描画を説明するため
の図である。

【図９】図９は、図２に示す第２の描画の動作のフロー
チャートである。

【図１０】図１０は、エイリアシングを説明するための
図である。

【図１１】図１１は、三角形を単位として行なわれる描
画処理を説明するための図である。

【図１２】図１２は、三角形を単位として描画する場合
の従来の問題点を説明するための図である。

【符号の説明】

１…３次元コンピュータグラフィックシステム、２…メ
インメモリ、３…Ｉ／Ｏインタフェース回路、４…メイ
ンプロセッサ、５…レンダリング回路、１０…ＤＤＡセ
ットアップ回路、１１…トライアングルＤＤＡ回路、１
２…テクスチャエンジン回路、１３…メモリＩ／Ｆ回
路、１４…ＣＲＴコントローラ回路、１５…ＲＡＭＤＡ
Ｃ回路、１６…ＤＲＡＭ、１７…ＳＲＡＭ、２０…テク
スチャバッファ、２１…ディスプレイバッファ、２２…
Ｚバッファ、２３…テクスチャＣＬＵＴバッファ、３０
４…縮小率演算回路、３０５…テクスチャデータ読み出
し回路、３０６…テクスチャブレンド回路、３１０…混
合画素決定回路、３１１…混合比率算出回路、ｌｏｄ…
縮小率

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モデルを複数の単位図形の組み合わせで表
   現し、各画素についての描画データを描画データ記憶手
   段に記憶するグラフィック演算装置において、 前記単位図形の境界線と交差する画素の位置を示す交差
   画素位置データと、当該画素の中心と前記境界線との相
   対的な位置関係を示す相対位置データとに基づいて、前
   記境界線と交差する画素との間で色データの混合を行な
   う画素を決定し、当該混合を行なう画素の位置を示す混
   合画素位置データを生成する混合画素決定手段と、 前記境界線が前記画素に交差する位置に基づいて、前記
   色データの混合を行なうときの混合比率を決定する混合
   比率決定手段と、 前記交差画素位置データおよび前記混合画素位置データ
   に基づいて、前記描画データ記憶手段に記憶されている
   前記境界線と交差する画素および前記混合を行なう画素
   の色データを読み出し、前記境界線と交差する画素の色
   データに、前記混合を行なう画素の色データを前記混合
   比率で混合し、前記境界線と交差する画素について新た
   な色データを生成し、当該色データを前記描画データ記
   憶手段に書き戻す描画手段とを有するグラフィック演算
   装置。
2. 【請求項２】前記混合画素決定手段は、前記境界線と交
   差する画素の中心から前記境界線までの距離を示す距離
   データに基づいて、前記色データの混合を行なうときの
   混合比率を決定する請求項１に記載のグラフィック演算
   装置。
3. 【請求項３】前記交差画素位置データおよび前記相対位
   置データを生成する位置データ生成手段をさらに有する
   請求項１に記載のグラフィック演算装置。
4. 【請求項４】前記距離データを生成する距離データ生成
   手段をさらに有する請求項２に記載のグラフィック演算
   装置。
5. 【請求項５】前記描画手段は、所定の画像処理を経て生
   成された色データを前記描画データ記憶手段に記憶した
   後に、前記読み出しを行う請求項１に記載のグラフィッ
   ク演算装置。
6. 【請求項６】前記モデルは、立体モデルである請求項１
   に記載のグラフィック演算装置。
7. 【請求項７】立体モデルを複数の単位図形の組み合わせ
   で表現し、イメージを示すテクスチャデータを前記単位
   図形と対応付けて描画データを生成するグラフィック演
   算装置において、 相互に異なる縮小率に対応した複数のテクスチャデータ
   を記憶したテクスチャデータ記憶手段と、 前記描画データを記憶する描画データ記憶手段と、 前記単位図形の頂点について、３次元座標（ｘ，ｙ，
   ｚ）、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）データ、同次座標
   （ｓ，ｔ）および同次項ｑを含むポリゴンレンダリング
   データを生成するポリゴンレンダリングデータ生成手段
   と、 前記単位図形の頂点のポリゴンレンダリングデータを補
   間して、前記単位図形内に位置する画素の画像データを
   生成するデータ補間手段と、 各画素についての前記画像データに含まれる同次座標
   （ｓ，ｔ）および同次項ｑから縮小率を決定し、前記テ
   クスチャデータ記憶手段に記憶された複数のテクスチャ
   データのうち、前記決定した縮小率に応じたテクスチャ
   データを前記単位図形と対応付けて描画データを生成す
   るテクスチャ処理手段と、 前記単位図形の境界線と交差する画素の位置を示す前記
   交差画素位置データと、当該画素の中心と前記境界線と
   の相対的な位置関係を示す相対位置データとに基づい
   て、前記境界線と交差する画素との間で色データの混合
   を行なう画素を決定し、当該混合を行なう画素の位置を
   示す混合画素位置データを生成する混合画素決定手段
   と、 前記境界線が前記画素に交差する位置に基づいて、前記
   色データの混合を行なうときの混合比率を決定する混合
   比率決定手段と、 前記テクスチャ処理手段で生成された描画データを前記
   描画データ記憶手段に記憶した後に、前記交差画素位置
   データおよび前記混合画素位置データに基づいて、前記
   描画データ記憶手段に記憶されている前記境界線と交差
   する画素および前記混合を行なう画素の色データを読み
   出し、前記境界線と交差する画素の色データに、前記混
   合を行なう画素の色データを前記混合比率で混合し、前
   記境界線と交差する画素について新たな色データを生成
   し、当該色データを前記描画データ記憶手段に書き戻す
   描画手段とを有するグラフィック演算装置。
8. 【請求項８】前記混合画素決定手段は、前記境界線と交
   差する画素の中心から前記境界線までの距離を示す距離
   データに基づいて、前記色データの混合を行なうときの
   混合比率を決定する請求項７に記載のグラフィック演算
   装置。
9. 【請求項９】立体モデルを複数の単位図形の組み合わせ
   で表現し、イメージを示すテクスチャデータを前記単位
   図形と対応付けて描画データを生成するグラフィック演
   算装置において、 前記単位図形の頂点について、３次元座標（ｘ，ｙ，
   ｚ）、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）データ、同次座標
   （ｓ，ｔ）および同次項ｑを含むポリゴンレンダリング
   データを生成するポリゴンレンダリングデータ生成装置
   と、 前記ポリゴンレンダリングデータを用いてレンダリング
   処理を行なうレンダリング装置と、 前記ポリゴンレンダリングデータ生成装置とレンダリン
   グ装置とを接続するバスとを有し、 前記レンダリング装置は、 相互に異なる縮小率に対応した複数のテクスチャデータ
   を記憶したテクスチャデータ記憶手段と、 前記描画データを記憶する描画データ記憶手段と、 前記単位図形の頂点について、３次元座標（ｘ，ｙ，
   ｚ）、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）データ、同次座標
   （ｓ，ｔ）および同次項ｑを含むポリゴンレンダリング
   データを補間して、前記単位図形内に位置する画素の画
   像データを生成するデータ補間手段と、 各画素についての前記画像データに含まれる同次座標
   （ｓ，ｔ）および同次項ｑから縮小率を決定し、前記テ
   クスチャデータ記憶手段に記憶された複数のテクスチャ
   データのうち、前記決定した縮小率に応じたテクスチャ
   データを前記単位図形と対応付けて描画データを生成す
   るテクスチャ処理手段と、 前記単位図形の境界線と交差する画素の位置を示す前記
   交差画素位置データと、当該画素の中心と前記境界線と
   の相対的な位置関係を示す相対位置データとに基づい
   て、前記境界線と交差する画素との間で色データの混合
   を行なう画素を決定し、当該混合を行なう画素の位置を
   示す混合画素位置データを生成する混合画素決定手段
   と、 前記境界線が前記画素に交差する位置に基づいて、前記
   色データの混合を行なうときの混合比率を決定する混合
   比率決定手段と、 前記テクスチャ処理手段で生成された描画データを前記
   描画データ記憶手段に記憶した後に、前記交差画素位置
   データおよび前記混合画素位置データに基づいて、前記
   描画データ記憶手段に記憶されている前記境界線と交差
   する画素および前記混合を行なう画素の色データを読み
   出し、前記境界線と交差する画素の色データに、前記混
   合を行なう画素の色データを前記混合比率で混合し、前
   記境界線と交差する画素について新たな色データを生成
   し、当該色データを前記描画データ記憶手段に書き戻す
   描画手段とを有するグラフィック演算装置。
10. 【請求項１０】モデルを複数の単位図形の組み合わせで
    表現し、各画素についての描画データを描画データ記憶
    手段に記憶するグラフィック演算方法において、 所定の画像演算処理を行った色データを前記描画データ
    記憶手段に記憶し、 前記単位図形の境界線と交差する画素の位置を示す交差
    画素位置データと、当該画素の中心と前記境界線との相
    対的な位置関係を示す相対位置データとに基づいて、前
    記境界線と交差する画素との間で色データの混合を行な
    う画素を決定し、当該混合を行なう画素の位置を示す混
    合画素位置データを生成し、 前記境界線が前記画素に交差する位置に基づいて、前記
    色データの混合を行なうときの混合比率を決定し、 前記交差画素位置データおよび前記混合画素位置データ
    に基づいて、前記描画データ記憶手段に記憶されている
    前記境界線と交差する画素および前記混合を行なう画素
    の色データを読み出し、前記境界線と交差する画素の色
    データに、前記混合を行なう画素の色データを前記混合
    比率で混合し、前記境界線と交差する画素について新た
    な色データを生成し、当該色データを前記描画データ記
    憶手段に書き戻すグラフィック演算方法。
11. 【請求項１１】前記境界線と交差する画素の中心から前
    記境界線までの距離を示す距離データに基づいて、前記
    色データの混合を行なうときの混合比率を決定する請求
    項１０に記載のグラフィック演算方法。
12. 【請求項１２】前記モデルは、立体モデルである請求項
    １０に記載のグラフィック演算方法。
13. 【請求項１３】立体モデルを複数の単位図形の組み合わ
    せで表現し、イメージを示すテクスチャデータを前記単
    位図形と対応付けて描画データを生成するグラフィック
    演算方法において、 前記単位図形の頂点について、３次元座標（ｘ，ｙ，
    ｚ）、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）データ、同次座標
    （ｓ，ｔ）および同次項ｑを含むポリゴンレンダリング
    データを生成するポリゴンレンダリングデータ生成し、 前記単位図形の頂点のポリゴンレンダリングデータを補
    間して、前記単位図形内に位置する画素の画像データを
    生成し、 各画素についての前記画像データに含まれる同次座標
    （ｓ，ｔ）および同次項ｑから縮小率を決定し、相互に
    異なる縮小率に対応した複数のテクスチャデータのう
    ち、前記決定した縮小率に応じたテクスチャデータを前
    記単位図形と対応付けて描画データを生成し、 前記描画データを描画データ記憶手段に記憶し、 前記単位図形の境界線と交差する画素の位置を示す前記
    交差画素位置データと、当該画素の中心と前記境界線と
    の相対的な位置関係を示す相対位置データとに基づい
    て、前記境界線と交差する画素との間で色データの混合
    を行なう画素を決定し、当該混合を行なう画素の位置を
    示す混合画素位置データを生成し、 前記境界線が前記画素に交差する位置に基づいて、前記
    色データの混合を行なうときの混合比率を決定し、 前記交差画素位置データおよび前記混合画素位置データ
    に基づいて、前記描画データ記憶手段に記憶されている
    境界線と交差する画素および前記混合を行なう画素の色
    データを読み出し、前記境界線と交差する画素の色デー
    タに、前記混合を行なう画素の色データを前記混合比率
    で混合し、前記境界線と交差する画素について新たな色
    データを生成し、当該色データを前記描画データ記憶手
    段に書き戻すグラフィック演算方法。
14. 【請求項１４】前記境界線と交差する画素の中心から前
    記境界線までの距離を示す距離データに基づいて、前記
    色データの混合を行なうときの混合比率を決定する請求
    項１３に記載のグラフィック演算方法。