JPH1130977A - 画像表示方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレームバッファの初期化サイクルを省略し
て充分な描画時間を確保する。 【解決手段】 フレームバッファに記憶される各ピクセ
ル情報と対応するようにピクセルタグ情報がピクセルタ
グ情報メモリ１１に記憶され、描画時にフレームバッフ
ァにピクセル情報が書き込まれると、対応するピクセル
タグ情報として“１”が書き込まれ、表示時にフレーム
バッファからピクセル情報が読み出されるとピクセルタ
グ情報として“０”が書き込まれる。表示の際には、ピ
クセルタグ情報が“１”であればフレームバッファから
読み出されたピクセル情報を選択して表示し、“０”で
あれば初期化情報レジスタ１３に記憶された初期化ピク
セル情報を選択して表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば三次元グ
ラフィックス等を高速に描画して表示する画像表示方法
及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータやゲーム機等を使用して三
次元グラフィックスによるアニメーション等を表示させ
る場合、通常は図８に示すように、フレームバッファの
初期化処理がなされたのち、フレームバッファへピクセ
ルデータを描画し、フレームバッファからピクセルデー
タを読み出してディスプレイ装置に供給する。このう
ち、初期化処理は、前フレームのピクセルデータがフレ
ームバッファに残っていることにより、次のフレームで
これが表示されてしまうのを防ぐために必須の処理とな
る。従って、従来、１フレームの期間に、初期化サイク
ル、描画サイクル及び表示サイクルの少なくとも３つの
サイクルがこの順に含まれるように初期化処理、描画処
理及び表示処理を実行する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、ディスプレイ装
置の高解像度化及びグラフィックスイメージの複雑化に
伴って、描画すべきピクセルデータの数も増大してい
る。このため、描画のための期間をいかに長く確保する
かが課題となっている。しかし、従来の画像表示装置で
は、表示サイクル自体を短くすることはできず、しかも
初期化のための期間を確保しなくてはならないために、
描画サイクルに充分な期間を確保することができないと
いう問題がある。

【０００４】そこで、従来、フレームバッファをダブル
バッファ構造として、一方のバッファにピクセルデータ
を描画している間、他方のバッファからピクセルデータ
を読み出して表示することより、描画時間を確保するこ
ともなされているが、この場合、フレームバッファを２
つ必要とするという問題がある。

【０００５】この発明は、このような点に鑑みなされた
もので、フレームバッファの初期化サイクルを省略して
充分な描画時間を確保することができる画像表示方法及
び装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の画像表示装置
は、描画サイクルでフレームバッファに対してピクセル
情報を描画し、表示サイクルで前記フレームバッファか
らピクセル情報を読み出して表示する画像表示装置にお
いて、前記フレームバッファに記憶される各ピクセル情
報とそれぞれ対応するピクセルタグ情報を記憶するピク
セルタグ情報記憶手段と、前記フレームバッファを初期
化する際に書き込まれるべき初期化ピクセル情報を記憶
する初期化情報記憶手段と、前記描画サイクルにおいて
前記フレームバッファにピクセル情報を書き込む際には
対応するピクセルタグ情報として第１の値を前記ピクセ
ルタグ情報記憶手段に書き込み、前記表示サイクルにお
いて前記フレームバッファからピクセル情報を読み出す
際には対応するピクセルタグ情報として第２の値を前記
ピクセルタグ情報記憶手段に書き込むピクセルタグ情報
更新手段と、前記表示サイクルにおいて前記フレームバ
ッファからピクセル情報を読み出す際に前記ピクセルタ
グ情報記憶手段を参照し、対応するピクセルタグ情報が
第１の値である場合には前記フレームバッファから読み
出されたピクセル情報を選択し、前記ピクセルタグ情報
が第２の値である場合には前記初期化情報記憶手段に記
憶された初期化ピクセル情報を選択するピクセル情報選
択手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】また、この発明に係る画像表示方法は、描
画サイクルでフレームバッファに対してピクセル情報を
描画し、表示サイクルで前記フレームバッファからピク
セル情報を読み出して表示する画像表示方法において、
前記フレームバッファに記憶される各ピクセル情報とそ
れぞれ対応するピクセルタグ情報を記憶すると共に、前
記フレームバッファを初期化する際に書き込まれるべき
初期化ピクセル情報を記憶し、前記描画サイクルにおい
て前記フレームバッファにピクセル情報を書き込む際に
は対応するピクセルタグ情報として第１の値を記憶し、
前記表示サイクルにおいて前記フレームバッファからピ
クセル情報を読み出す際には対応するピクセルタグ情報
として第２の値を記憶し、前記表示サイクルにおいて前
記フレームバッファからピクセル情報を読み出す際に対
応するピクセルタグ情報が第１の値である場合には前記
フレームバッファから読み出されたピクセル情報を選択
し、前記ピクセルタグ情報が第２の値である場合には前
記記憶された初期化ピクセル情報を選択するようにした
ことを特徴とする。

【０００８】この発明によれば、フレームバッファに記
憶される各ピクセル情報と対応するようにピクセルタグ
情報がピクセルタグ情報記憶部に記憶され、描画時にフ
レームバッファにピクセル情報が書き込まれると対応す
るピクセルタグ情報として第１の値が書き込まれ、表示
時にフレームバッファからピクセル情報が読み出される
とピクセルタグ情報として第２の値が書き込まれる。こ
のため、ピクセルタグ情報を参照することにより、各ピ
クセル情報が直前に書き込まれたものであるのかどうか
を識別することができ、前者の場合にはフレームバッフ
ァに記憶されているピクセル情報を有効とし、後者の場
合には無効とすることができる。従って、表示の際に
は、ピクセルタグ情報が第１の値であればフレームバッ
ファから読み出されたピクセル情報を選択して表示し、
第２の値であれば初期化情報記憶手段に記憶された初期
化ピクセル情報を選択して表示することにより、初期化
のためのサイクルを全く設けずに、初期化されたフレー
ムバッファ上にピクセル情報が描画されたのと同様の効
果を得ることができる。このため、従来の初期化のため
の期間は描画サイクルとして全て利用することができ、
シングルフレームバッファ構成であっても、描画のため
の充分な時間を確保することが可能になる。

【０００９】なお、ピクセル情報選択手段が、描画サイ
クルにおいてフレームバッファにピクセル情報を書き込
む際にピクセルタグ情報記憶手段を参照し、対応するピ
クセルタグ情報が第１の値である場合にはフレームバッ
ファから読み出されたピクセル情報を選択して描画すべ
きピクセル情報を生成し、ピクセルタグ情報が第２の値
である場合には初期化情報記憶手段に記憶された初期化
ピクセル情報を選択して描画すべきピクセル情報を生成
するものであると、既に描画されている有効なピクセル
情報（初期化ピクセル情報も含む）を使用しての描画ピ
クセル情報の生成も可能であり、この場合にも、初期化
サイクルは全く設けずに従来の初期化処理と同様の効果
が得られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の好ましい実施の形態について説明する。図１は、実施
例に係る画像表示装置のブロック図である。描画回路１
は、初期化制御回路２を介してフレームバッファ３に表
示すべきピクセルデータを描画する。表示制御回路４
は、初期化制御回路２を介してフレームバッファ３から
表示すべきピクセルデータを読み出してディスプレイ装
置５に供給する。初期化制御回路２は、描画回路１から
供給される書込アドレスＷＡＤ及び描画ピクセルデータ
ＷＰＤ１に基づいて、描画ピクセルデータＷＰＤを生成
し、フレームバッファ３のアドレスＡＤに書き込む。ま
た、初期化制御回路２は、表示制御回路４から供給され
る読出アドレスＲＡＤに基づいてフレームバッファ３か
ら読み出されたピクセルデータＲＰＤと別途記憶された
初期化ピクセルデータＩＮＩのいずれか一方を選択し、
これを表示ピクセルデータＤＰＤとして表示制御回路４
に出力する。

【００１１】図２は、この初期化制御回路２の構成例を
示すブロック図である。この初期化制御回路２には、ピ
クセルタグ情報メモリ１１が設けられている。このピク
セルタグ情報メモリ１１は、図３に示すように、フレー
ムバッファ３に記憶されるピクセル情報と１対１で対応
するピクセルタグ情報を記憶するもので、このピクセル
タグ情報メモリ１１とフレームバッファ３とは、同一の
アドレスで指定された記憶領域に対応するピクセル情報
とピクセルタグ情報とが記憶されるようになっている。

【００１２】ＰＤレジスタ１２は、フレームバッファ３
から読み出された読出ピクセルデータＲＰＤを一時記憶
するレジスタ、ＩＮＩレジスタ１３は、フレームバッフ
ァ３から読み出された、又は他の回路から与えられた初
期化ピクセル情報ＩＮＩを一時記憶するレジスタであ
る。この初期化ピクセル情報ＩＮＩは、従来、フレーム
バッファ３を初期化する際に書き込まれていたデータで
あり、描画データの下地データとなるものである。これ
らレジスタ１２，１３に格納された読出ピクセルデータ
ＲＰＤ及び初期化ピクセルデータＩＮＩは、それぞれセ
レクタ１４，１５でいずれか一方を選択され、ＷＰＤ２
レジスタ１６又はＤＰＤレジスタ１７に格納される。

【００１３】コントローラ１８は、書込アドレスＷＡＤ
や読出アドレスＲＡＤに基づいてピクセルタグ情報メモ
リ１１を参照し、ピクセルタグ情報が第１の値、例えば
“１”の場合には、セレクタ１４又は１５でＰＤレジス
タ１２のピクセルデータを選択し、ピクセルタグ情報が
第２の値、例えば“０”の場合には、セレクタ１４又は
１５でＩＮＩレジスタ１３の初期化ピクセル情報ＩＮＩ
を選択するピクセル情報選択機能を有する。コントロー
ラ１８は、また、描画サイクルでは、描画するピクセル
アドレスに対応したピクセルタグ情報メモリ１１内のピ
クセルタグ情報として“１”を書き込み、表示サイクル
では、表示するピクセルアドレスに対応したピクセルタ
グ情報メモリ１１内のピクセルタグ情報として“０”を
書き込むピクセルタグ情報更新機能を有する。

【００１４】次に、図４及び図５に基づいてコントロー
ラ１８の更に詳しい動作について説明する。図４は、描
画サイクルにおけるコントローラ１８の動作を示すフロ
ーチャートである。まず、描画回路１から与えられた書
込アドレスＷＡＤに基づいて、フレームバッファ３から
描画すべきアドレスＡＤのピクセルデータＲＰＤを読み
込み、ＰＤレジスタ１２にセットする（Ｓ１）。次に、
書込アドレスＷＡＤに基づいて、ピクセルタグ情報メモ
リ１１を参照し（Ｓ２）、ピクセルタグ情報が“１”で
ある場合にはセレクタ１４でＰＤレジスタ１２に記憶さ
れているピクセルデータＲＰＤを選択し（Ｓ３）、ピク
セルタグ情報が“０”である場合にはセレクタ１４でＩ
ＮＩレジスタ１３に記憶されている初期化ピクセルデー
タＩＮＩを選択する（Ｓ４）。続いてセレクタ１４の出
力をＷＰＤ２レジスタ１６にセットする（Ｓ５）。この
ＷＰＤ２レジスタ１６にセットされた描画ピクセルデー
タＷＰＤ２を下地データとし、描画回路１から与えられ
た描画ピクセルデータＷＰＤ１との間で適宜演算処理を
行って、描画ピクセルデータＷＰＤを生成し（Ｓ６）、
これをフレームバッファ３に書き込む（Ｓ７）。そし
て、ピクセルタグ情報メモリ１１の対応するアドレスＡ
Ｄにピクセルタグ情報として“１”を書き込む（Ｓ
８）。以上の処理を描画すべき全てのピクセルデータに
ついて繰り返す（Ｓ９）。

【００１５】一方、表示サイクルでは、フレームバッフ
ァ３に記憶されているピクセルデータをラスタスキャン
によって順次読み出す操作を基本とする。図５は、表示
サイクルにおけるコントローラ１８の動作を示すフロー
チャートである。まず、表示制御回路４から与えられた
読出アドレスＲＡＤに基づいて、フレームバッファ３か
ら表示すべきアドレスＡＤのピクセルデータＲＰＤを読
み込み、ＰＤレジスタ１２にセットする（Ｓ１１）。次
に、読出アドレスＲＡＤに基づいて、ピクセルタグ情報
メモリ１１を参照し（Ｓ１２）、ピクセルタグ情報が
“１”である場合にはセレクタ１５でＰＤレジスタ１２
に記憶されているピクセルデータＲＰＤを選択し（Ｓ１
３）、ピクセルタグ情報が“０”である場合にはセレク
タ１５でＩＮＩレジスタ１３に記憶されている初期化ピ
クセルデータＩＮＩを選択する（Ｓ１４）。続いてセレ
クタ１５の出力をＤＰＤレジスタ１７にセットする（Ｓ
１５）。このＤＰＤレジスタ１７にセットされた表示ピ
クセルデータＤＰＤを表示制御回路４に出力して表示さ
せる（Ｓ１６）。そして、ピクセルタグ情報メモリ１１
の対応するアドレスＡＤにピクセルタグ情報として
“０”を書き込む（Ｓ１７）。以上の処理を表示すべき
全てのピクセルデータについて繰り返す（Ｓ１８）。

【００１６】このような処理を行うと、図６（ａ）に示
すように、描画サイクルが終了した時点で、ピクセルタ
グ情報は、描画されたピクセルに対応するタグ情報のみ
が“１”、その他のタグ情報が“０”のままとなり、表
示サイクルでは、タグ情報が“１”のピクセルデータは
フレームバッファ３に記憶されたピクセルデータ、タグ
情報が“０”のピクセルデータは初期化ピクセルデータ
がそれぞれ選択されて表示されることになる。また、表
示サイクルが終了した時点では、同図（ｂ）に示すよう
に、全てのピクセルタグ情報は“０”になっており、同
図（ｃ）に示すように、次のフレームで描画されるピク
セルの位置が変化したとしても、前フレームで描画され
た点線で示すピクセルデータのピクセルタグ情報は
“０”となっているので、この部分は表示に影響を与え
ない。

【００１７】更に、この実施例では、同図（ｄ）に示す
ように、例えば同じ描画サイクル内で既に描画されたピ
クセルデータの上に半透明色のピクセルデータが一部重
なる場合のように、描画サイクル時に複数のポリゴンが
重なって表示形態に相互に影響を及ぼすような場合で
も、ピクセルタグ情報に基づいて、正しいピクセルデー
タ、即ち、フレームバッファ３に既に描画されているデ
ータ（タグ情報が“１”の場合）又は初期化ピクセルデ
ータ（タグ情報が“０”の場合）が下地として選択され
て、新たに与えられた描画データと演算処理がなされた
上で、描画ピクセルデータＷＰＤが生成されるので、タ
グ情報が“０”の部分の無効なピクセルデータは描画の
際にも何ら影響を与えない。

【００１８】この装置によれば、フレームバッファ３に
対する初期化サイクルを全く必要としない。このため、
例えば図７に示すように、１フレーム中の表示サイクル
を除いた期間を全て描画サイクルとして使用することが
でき、図８に示した従来例よりも描画サイクルを長く確
保することができ、より多くのピクセルデータの描画が
可能になる。

【００１９】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではない。例えば、この発明をダブルバッファ構成
の画像表示装置に適用した場合でも、各非表示期間のバ
ッファで初期化サイクルが不要になる分だけ描画時間を
長くすることができるので、上述した効果を得ることが
できる。また、初期化ピクセルデータとしては、クロマ
キーデータのような単一のデータのみならず、フレーム
バッファ３に記憶された所定の絵を表現した背景データ
のようなものでも良い。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
フレームバッファに記憶される各ピクセル情報と対応す
るようにピクセルタグ情報がピクセルタグ情報記憶部に
記憶され、描画時にフレームバッファにピクセル情報が
書き込まれると対応するピクセルタグ情報として第１の
値が書き込まれ、表示時にフレームバッファからピクセ
ル情報が読み出されるとピクセルタグ情報として第２の
値が書き込まれ、更に表示の際には、ピクセルタグ情報
が第１の値であればフレームバッファから読み出された
ピクセル情報を選択して表示し、第２の値であれば初期
化情報記憶手段に記憶された初期化ピクセル情報を選択
して表示するようにしているので、初期化のためのサイ
クルを全く設けずに、初期化されたフレームバッファ上
にピクセル情報が描画されたのと同様の効果を得ること
ができる。このため、従来の初期化のための期間は描画
サイクルとして全て利用することができ、シングルフレ
ームバッファ構成であっても、描画のための充分な時間
を確保することが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例に係る画像表示装置のブ
ロック図である。

【図２】 同装置における初期化制御回路のブロック図
である。

【図３】 同初期化制御回路のピクセルタグ情報メモリ
とフレームバッファとの関係を示す図である。

【図４】 同装置の描画サイクル時の動作を示すフロー
チャートである。

【図５】 同装置の表示サイクル時の動作を示すフロー
チャートである。

【図６】 同装置の作用を説明するための図である。

【図７】 同装置の１フレーム内の各処理サイクルを説
明するための図である。

【図８】 従来の１フレーム内の各処理サイクルを説明
するための図である。

【符号の説明】

１…描画回路、２…初期化回路、３…フレームバッフ
ァ、４…表示制御回路、５…ディスプレイ装置、１１…
ピクセルタグ情報メモリ、１２…ＰＤレジスタ、１３…
ＩＮＩレジスタ、１４，１５…セレクタ、１６…ＷＰＤ
２レジスタ、１７…ＤＰＤレジスタ、１８…コントロー
ラ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 描画サイクルでフレームバッファに対し
   てピクセル情報を描画し、表示サイクルで前記フレーム
   バッファからピクセル情報を読み出して表示する画像表
   示装置において、 前記フレームバッファに記憶される各ピクセル情報とそ
   れぞれ対応するピクセルタグ情報を記憶するピクセルタ
   グ情報記憶手段と、 前記フレームバッファを初期化する際に書き込まれるべ
   き初期化ピクセル情報を記憶する初期化情報記憶手段
   と、 前記描画サイクルにおいて前記フレームバッファにピク
   セル情報を書き込む際には対応するピクセルタグ情報と
   して第１の値を前記ピクセルタグ情報記憶手段に書き込
   み、前記表示サイクルにおいて前記フレームバッファか
   らピクセル情報を読み出す際には対応するピクセルタグ
   情報として第２の値を前記ピクセルタグ情報記憶手段に
   書き込むピクセルタグ情報更新手段と、 前記表示サイクルにおいて前記フレームバッファからピ
   クセル情報を読み出す際に前記ピクセルタグ情報記憶手
   段を参照し、対応するピクセルタグ情報が第１の値であ
   る場合には前記フレームバッファから読み出されたピク
   セル情報を選択し、前記ピクセルタグ情報が第２の値で
   ある場合には前記初期化情報記憶手段に記憶された初期
   化ピクセル情報を選択するピクセル情報選択手段とを備
   えたことを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 前記ピクセル情報選択手段は、前記描画
   サイクルにおいて前記フレームバッファにピクセル情報
   を書き込む際に前記ピクセルタグ情報記憶手段を参照
   し、対応するピクセルタグ情報が第１の値である場合に
   は前記フレームバッファから読み出されたピクセル情報
   を選択して描画すべきピクセル情報を生成し、前記ピク
   セルタグ情報が第２の値である場合には前記初期化情報
   記憶手段に記憶された初期化ピクセル情報を選択して描
   画すべきピクセル情報を生成するものであることを特徴
   とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 【請求項３】 描画サイクルでフレームバッファに対し
   てピクセル情報を描画し、表示サイクルで前記フレーム
   バッファからピクセル情報を読み出して表示する画像表
   示方法において、 前記フレームバッファに記憶される各ピクセル情報とそ
   れぞれ対応するピクセルタグ情報を記憶すると共に、前
   記フレームバッファを初期化する際に書き込まれるべき
   初期化ピクセル情報を記憶し、 前記描画サイクルにおいて前記フレームバッファにピク
   セル情報を書き込む際には対応するピクセルタグ情報と
   して第１の値を記憶し、前記表示サイクルにおいて前記
   フレームバッファからピクセル情報を読み出す際には対
   応するピクセルタグ情報として第２の値を記憶し、 前記表示サイクルにおいて前記フレームバッファからピ
   クセル情報を読み出す際に対応するピクセルタグ情報が
   第１の値である場合には前記フレームバッファから読み
   出されたピクセル情報を選択し、前記ピクセルタグ情報
   が第２の値である場合には前記記憶された初期化ピクセ
   ル情報を選択するようにしたことを特徴とする画像表示
   方法。