JPH11328436A - 図形処理方法、図形処理装置、この装置を有する図形描画ユニットおよびデータ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 三次元図形情報を二次元画面に描画するため
の各種処理を行う図形処理方法及び図形処理装置に関
し、簡単な構成で処理性能を向上できる図形処理方法及
び図形処理装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 頂点座標Ｖ1 〜Ｖn をディスパッチ１２
７で４つのジオメトリプロセッサＰG1〜ＰG4に分配し、
各ジオメトリプロセッサＰG1〜ＰG4で、分配された頂点
座標の座標変換処理、及び、光源計算処理を実行した
後、座標変換及び光源計算処理された頂点座標を順次読
み出し、メインプロセッサＰm により表裏判定処理及び
クリップ処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は図形処理方法、図形
処理装置、この装置を有する図形描画ユニットおよびデ
ータ処理装置に係り、特に、三次元図形情報を二次元画
面に描画するための各種処理を行う図形処理方法、図形
処理装置、この装置を有する図形描画ユニットおよびデ
ータ処理装置に関する。

【０００２】近年、コンピュータシステムにおいては物
体を直感的に認識できるように物体の三次元画像を表示
する三次元グラフィックスが用いられるようになってい
る。三次元グラフィックスでは、画像をリアルにするた
めに、物体に所望の方向から光を照射し、陰影を付ける
処理が施される。また、三次元グラフィックスでは、三
次元図形データに基づいて処理を行うため、表示された
画像の視点や光の照射方向を容易に変更できる。

【０００３】なお、三次元グラフィックスは、三次元図
形データを座標変換するための座標変換処理や陰影を付
けるための光源計算処理により実現されており、一般に
構成が複雑になっていた。よって、コストがかさむ原因
となる。よって、できるだけ簡単な構成で実現すること
が望まれている。

【０００４】

【従来の技術】図１に従来の一例のシステム構成図を示
す。三次元グラフィックス処理を行うシステム１は、主
に、ＣＰＵ２、ＲＯＭ３、ＲＡＭ４、ファイル装置５、
入力装置６、ディスプレイ７、三次元グラフィックスボ
ード８、バス９から構成される。

【０００５】ＣＰＵ２は、入力装置６の操作によりファ
イル装置５からＲＡＭ４に展開されたプログラムにした
がって情報処理を行う。ＲＯＭ３には、ＢＩＯＳや各種
設定情報等のシステム１の起動するときに必要な情報が
記憶されている。ＲＡＭ４は、ＣＰＵ２の作業領域とし
て用いられ、ファイル装置５に記憶されたプログラムや
データが記憶される。

【０００６】ファイル装置５は、ハードディスクドライ
ブやフロッピーディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライ
ブなどからなり、ＯＳ、各種プログラム、データが記憶
されている。入力装置６は、キーボード、マウスなどか
らなり、ＣＰＵ２による処理を指示するとともに、デー
タの入力を行う。

【０００７】ディスプレイ７は、ＣＲＴ、液晶ディスプ
レイからなり、処理データなどを表示する。三次元グラ
フィックスボード８は、ＣＰＵ２で処理された情報をデ
ィスプレイ８に表示するとともに、ファイル装置５から
読み出され、ＲＡＭ４に展開された三次元グラフィック
スデータに基づいて三次元画像を生成し、陰影など付け
てディスプレイ８に表示する。

【０００８】図２に従来の一例の三次元グラフィックス
ボードにブロック構成図を示す。三次元グラフィックス
ボード８は、主に、座標変換処理部１１、表裏判定部１
２、光源計算処理部１３、クリップ処理部１４、描画コ
ントローラ１５から構成される。座標変換処理部１１に
は、ＲＡＭ４等から三次元グラフィックスデータが供給
される。三次元グラフィックスの画像は、三角形の小面
から構成される。

【０００９】三次元グラフィックスデータは、画像を構
成する三角形の小面の頂点の座標Ｖと頂点の法線ベクト
ルＮから構成される。また、小面の表面と裏面とのそれ
ぞれに色情報ＦＣ、ＢＣが付与される。座標変換処理部
１１は、周知の処理により座標変換を行う。すなわち、
ＲＡＭ４から供給された三次元グラフィックスデータの
頂点座標Ｖを順次単位行列に座標変換する。座標変換処
理部１１で座標変換された頂点座標Ｖは、表裏判定部１
２に供給される。

【００１０】表裏判定部１２は、周知の処理により隣接
する頂点座標Ｖにより構成される小面の表裏を判定す
る。すなわち、座標変換処理部１１で座標変換された頂
点座標Ｖ’の供給される順に順次ベクトルを生成し、隣
接する２つのベクトルの外積の方向に応じて隣接する２
つのベクトルにより構成される小面の表裏を判定する。
表裏判定部１２は、上記処理により表裏判定した表裏判
定結果を対応する頂点座標Ｖ’及び頂点法線ベクトルＮ
に付与して出力する。表裏判定部１２から出力された表
裏判定結果が付与された頂点座標Ｖ及び頂点法線ベクト
ルＮは、光源計算部１３に供給される。

【００１１】図３に従来の一例の表裏判定処理の動作説
明図を示す。図３でＶ1 〜Ｖ7 が頂点座標とすると、ま
ず、頂点座標Ｖ1 から頂点座標Ｖ2に向かうベクトルｖ
ｔ１、頂点座標Ｖ2 から頂点座標Ｖ3 に向かうベクトル
ｖｔ２、頂点座標Ｖ3 から頂点座標Ｖ4 に向かうベクト
ルｖｔ３、頂点座標Ｖ4 から頂点座標Ｖ5 に向かうベク
トルｖｔ４、頂点座標Ｖ5 から頂点座標Ｖ6 に向かうベ
クトルｖｔ５、頂点座標Ｖ6 から頂点座標Ｖ7 に向かう
ベクトルｖｔ６が形成される。

【００１２】ここで、まず、ベクトルｖｔ１とベクトル
ｖｔ２との外積が求める。ベクトルｖｔ１とベクトルｖ
ｔ２との外積の方向は、矢印Ａ1 方向となる。矢印Ａ1
方向を裏面とすると、ベクトルｖｔ１とベクトルｖｔ２
とで形成される三角形の小面Ｓ1 は、表面が向いている
と判断できる。次に、ベクトルｖｔ２とベクトルｖｔ３
との外積を求める。ベクトルｖｔ２とベクトルｖｔ３と
の外積の方向は、矢印Ａ2 方向となる。ここで、描画要
素をトライアングルスリップとしているので、表裏の方
向を反転して、矢印Ａ2 方向を表面とする。よって、ベ
クトルｖｔ２とベクトルｖｔ３とで形成される三角形の
小面Ｓ２は、表面が向いていると判断できる。

【００１３】次に、ベクトルｖｔ３とベクトルｖｔ４と
の外積を求める。ベクトルｖｔ３とベクトルｖｔ４との
外積の方向は、矢印Ａ3 方向となる。ここで、描画要素
をトライアングルスリップとしているので、表裏の方向
を反転して、矢印Ａ3 方向を裏面とする。よって、ベク
トルｖｔ３とベクトルｖｔ４とで形成される三角形の小
面Ｓ３は、表面が向いていると判断できる。

【００１４】次に、ベクトルｖｔ４とベクトルｖｔ５と
の外積を求める。ベクトルｖｔ４とベクトルｖｔ５との
外積の方向は、矢印Ａ4 方向となる。ここで、描画要素
をトライアングルスリップとしているので、表裏の方向
を反転して、矢印Ａ4 方向を表面とする。よって、ベク
トルｖｔ４とベクトルｖｔ５とで形成される三角形の小
面Ｓ４は、裏面が向いていると判断できる。

【００１５】次に、ベクトルｖｔ５とベクトルｖｔ６と
の外積を求める。ベクトルｖｔ５とベクトルｖｔ６との
外積の方向は、矢印Ａ5 方向となる。ここで、描画要素
をトライアングルスリップとしているので、表裏の方向
を反転して、矢印Ａ5 方向を裏面とする。よって、ベク
トルｖｔ５とベクトルｖｔ６とで形成される三角形の小
面Ｓ５は、裏面が向いていると判断できる。

【００１６】表裏判定部１２は、以上のようにして、表
裏判定を行う。光源計算処理部１３は、表裏判定部１２
で判定された判定結果に基づいて予め設定された表裏の
色情報ＦＣ、ＢＣを各頂点座標Ｖに設定し、法線ベクト
ルＮ及び光源の方向を示す光源ベクトルＬと色情報Ｆ
Ｃ、ＢＣとの内積計算を行い小面の表裏に応じた色情報
ＶＦＣ、又は、ＶＢＣを作成し、各頂点に付与する。

【００１７】光源計算処理部１３で作成された色情報Ｖ
ＦＣ、又は、ＶＢＣが付与された頂点情報Ｖ’、及び、
法線ベクトルＮは、クリップ処理部１４に供給される。
クリップ処理部１４は、頂点情報から構成される小面が
ディスプレイ７の画面領域に内部に表示されるか、又
は、画面領域の外部に位置するか否かを判定して、その
判定結果に応じて画面領域にまたがって位置する小面に
対してクリッピング処理を施す。クリッピング処理部１
４を通過した頂点情報Ｖは、描画コントローラ１５に供
給される。

【００１８】描画コントローラ１５は、クリッピング処
理部１４から供給された頂点情報Ｖ及び表裏の色情報Ｖ
ＦＣ又はＶＢＣに応じてＲＧＢからなる画像信号からな
る画像に描画し、描画する。描画コントローラ１５で描
画された画像信号は、ディスプレイ７に供給される。デ
ィスプレイ７は、描画コントローラ１５から供給された
画像信号に応じた画像を表示する。

【００１９】このとき、従来の三次元グラフィックスボ
ード８では、座標変換処理部１１で頂点座標を単位行列
に変換した後、表裏判定処理を行うことにより、表裏判
定時の演算を容易にしていた。また、表裏判定を行った
後、光源計算を行うことにより、表裏にいずれかについ
てのみ光源計算を行えばよい構成とし、光源計算処理部
１３での処理を低減している。

【００２０】光源計算を実行する場合は、視点に対する
面の表裏を知る必要がある。これは、一般的には面の表
と裏とで色などの属性が異なるためで、視点の方向が
表、又は、裏のどちらに向いているかによって、光源計
算に使用する属性を切り換えなければならないためであ
る。そのため、頂点の座標変換、表裏の判定の順で処理
を終えてから光源計算を行っている。

【００２１】しかし、図２に示すように直列的に処理を
行うのでは、処理速度を向上には限界がある。よって、
並列処理が望まれている。並列化を行う場合、幾何変換
処理及び光源計算処理の並列化を考えられる。図４に従
来の他の一例の三次元グラフィックスボードのブロック
構成図を示す。

【００２２】図２に示す三次元グラフィックスボード８
の構成で、並列処理を行おうとすると、図３で説明した
ように表裏判定では、隣接する頂点座標Ｖを結ぶベクト
ルの外積の方向によって、表裏の判定を行う必要がある
ので、頂点座標を分割できない。よって、表裏判定処理
部の前後の座標変換処理部及び光源計算処理部で並列処
理を行うことになる。

【００２３】よって、三次元グラフィックスボード２１
では、ＲＡＭ４などから順次供給される頂点座標Ｖは、
まず、分配部２２に供給される。分配部２２は、供給さ
れる頂点座標Ｖを座標変換処理部２３−１〜２３−ｎに
順次分配する。分配部２２は、頂点座標Ｖ1 〜Ｖn がＶ
1 →Ｖ2 →・・・→Ｖn の順で供給されると、頂点座標
Ｖ1 を座標変換処理部２３−１に供給し、頂点座標Ｖ2
を座標変換処理部２３−２に供給し、頂点座標Ｖ3 を座
標変換処理部２３−３に供給し、・・・頂点座標Ｖn を
座標変換処理部２３−ｎに供給する。以降、同様に供給
された頂点座標は、座標変換処理部２３−１〜２３−ｎ
に順次分配される。

【００２４】以上により、複数の頂点座標Ｖ1 〜Ｖn に
対して複数の座標変換処理部２３−１〜２３−ｎで同時
に並列的に座標変換処理を行うことができる。座標変換
処理部２３−１〜２３−ｎで座標変換処理された頂点座
標Ｖ1 〜Ｖnは、Ｖ1 →Ｖ2 →・・・→Ｖn の順に表裏
判定部２４に供給される。表裏判定部２４は、まず、前
述したように頂点座標Ｖ1 から頂点座標Ｖ2 に向かうベ
クトルと頂点座標Ｖ2 から頂点座標Ｖ3 に向かうベクト
ルの外積を算出し、外積の方向に応じて頂点座標Ｖ1 か
ら頂点座標Ｖ2 に向かうベクトルと頂点座標Ｖ2 から頂
点座標Ｖ3 に向かうベクトルとで挟まれる三角形の小面
の表裏を判定する。同様に、頂点座標Ｖ2 から頂点座標
Ｖ3 に向かうベクトルと頂点座標Ｖ3 から頂点座標Ｖ4
に向かうベクトルとの外積から頂点座標Ｖ2 から頂点座
標Ｖ3 に向かうベクトルと頂点座標Ｖ3 から頂点座標Ｖ
4 に向かうベクトルとで挟まれる三角形の小面の表裏を
判定する。上記処理を頂点座標Ｖ1 〜Ｖn を順次読み出
しながら行うことにより、各頂点の表裏を判定する。表
裏判定部２４は、裏が判定結果を各頂点座標Ｖ1 〜Ｖ2
に付与して、分配部２５に供給する。

【００２５】分配部２５には、表裏判定部２４から表裏
判定結果が付与された頂点座標Ｖ1〜Ｖn がＶ1 →Ｖ2
→・・・→Ｖn の順で供給される。分配部２５は、表裏
判定部２４から表裏判定結果が付与された頂点座標Ｖ1
〜Ｖn を光源計算処理部２６−１〜２６−ｎに順次分配
する。分配部２５は、頂点座標Ｖ1 を光源計算処理部２
６−１に供給し、頂点座標Ｖ2 を光源計算処理部２６−
２に供給し、頂点座標Ｖ3 を光源計算処理部２６−３に
供給し、・・・頂点座標Ｖn を光源計算処理部２６−ｎ
に供給する。以降、同様に供給された頂点座標は、光源
計算処理部２６−１〜２６−ｎに順次分配される。

【００２６】以上により、複数の頂点座標Ｖ1 〜Ｖn に
対して複数の光源計算処理部２６−１〜２６−ｎで同時
に並列的に光源計算処理を行うことができる。複数の光
学計算処理部２６−１〜２６−ｎで並列的に処理され、
色情報が決定された頂点座標は、順次クリップ処理部２
７に供給される。クリップ処理部２７は、複数の光学計
算処理部２６−１〜２６−ｎから供給された頂点座標の
うち、不可視部を除去する。

【００２７】なお、従来の三次元グラフィックボード８
は、座標変換処理部１１、表裏判定部１２、光源計算処
理部１３、クリップ処理部１４、描画コントローラ１５
がそれぞれ別々のチップによって構成されていた。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の図形
処理装置では、光源計算処理の前段の座標変換処理及び
表裏判定処理は定常的に大量の数値演算が求められる部
分であり、高速な演算回路が求められる。そして、光源
計算処理の後段のクリッピング処理は定常状態での計算
量は少ないもののクリップを行う場合には、複雑な処理
を行うことになる。

【００２９】このため、光源計算処理を複数の演算回路
で分散して並列に処理しても光源計算処理の前に処理さ
れる表裏判定処理と、光源計算処理の後に処理されるク
リッピング処理とは、並列処理では行えないので、全体
の処理の性能向上は困難である等の問題点を有する。ま
た、最初の表裏の判定を行った場合には、小面、すなわ
ち、ポリゴンの表裏が変化する部分では、表側の小面と
裏側の小面とで図形を分割して別々に処理する必要があ
るので、表側の小面と裏側の小面とで共有する頂点で座
標変換及び光源計算を別々に行う必要があるため、処理
手順が多くなり、性能低下となる等の問題点があった。

【００３０】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成で処理性能を向上できる図形処理方法及
び図形処理装置を提供することを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、三
次元図形を二次元画面に描画する図形処理方法におい
て、前記三次元図形データが供給され、前記三次元図形
データを二次元座標に変換する座標変換処理及び光源の
位置に応じて前記三次元図形データの明るさを算出する
光源計算処理を行った後、前記三次元図形データの所定
の視点からの表裏を判定する表裏判定処理を実行するこ
とを特徴とする。

【００３２】請求項１によれば、座標変換処理及び光源
計算処理を同じ処理過程で処理できるので、処理手段を
同じ手段で共用できるため、構成を簡略化できる。請求
項２は、請求項１において、前記光源計算処理により前
記三次元図形データの各部で表裏の両方の光源計算を行
い、該計算結果を保持し、前記表裏判定処理の結果に応
じて前記光源計算処理で計算された表裏両面の光源計算
結果のいずれかの計算結果を採用することを特徴とす
る。

【００３３】請求項２によれば、光源計算処理で表裏両
面の光源計算を行うことにより、光源計算時に表裏判定
が不要となるので、座標変換処理と同時に処理を行うこ
とができる。請求項３は、請求項１又は２において、前
記光源計算処理が複数の三次元図形データを並列処理す
ることを特徴とする。

【００３４】請求項３によれば、複数の三次元図形デー
タに対して並列に光源計算処理を行うことにより、三次
図形データを効率良く処理できる。また、座標変換処理
とともに並列処理を行うもでき、さらに、三次図形デー
タを効率良く処理できる。請求項４は、図形処理装置で
あり、三次元図形データを二次元座標に変換する座標変
換処理手段と、光源の位置に応じて前記三次元図形デー
タの光源計算処理を行う光源計算処理手段と、前記光源
計算処理手段で光源計算処理された三次元図形データが
供給され、光源計算処理された三次元図形データの所定
の視点からの表裏を判定する表裏判定手段とを有するこ
とを特徴とする。

【００３５】請求項４によれば、座標変換処理及び光源
計算処理を同じ処理過程で処理できるので、処理手段を
同じ手段で共用できるため、構成を簡略化できる。請求
項５は、請求項４において、前記光源計算手段が、前記
三次元図形データの表裏両面の光源計算を行い、前記三
次元図形データの表裏両面の光源計算結果を保持し、前
記表裏判定処理手段は、表裏判定処理結果に応じて前記
光源計算手段に保持された算出された表裏両面の光源計
算結果のいずれかを採用することを特徴とする。

【００３６】請求項５によれば、光源計算手段により表
裏両面の光源計算を行うことにより、光源計算時に表裏
判定が不要となるので、表裏判定手段の前に光源計算手
段を配置でき、座標変換処理と同時に処理を行うことが
できる。請求項６は、請求項４又は５において、前記光
源計算処理手段は、複数の光源計算処理部と、前記複数
の光源計算処理部への前記三次元図形データの分配を制
御する分配制御手段とを有することを特徴とする。

【００３７】請求項６によれば、光源計算処理手段に複
数の光源計算処理部を設け、複数の光源計算処理部で光
源計算処理を分割して並列に処理することにより光源計
算を効率よく行える。請求項７は、三次元図形データを
二次元図面データに変換する変換手段を備え、供給され
た三次元図形データを前記変換手段の処理により二次元
画面データとして出力する図形描画ユニットにおいて、
三次元図形データを二次元座標に変換する座標変換処理
手段と、光源の位置に応じて前記三次元図形データの光
源計算処理を行う光源計算処理手段と、前記光源計算処
理手段で光源計算処理された三次元図形データが供給さ
れ、光源計算処理された三次元図形データの所定の視点
からの表裏を判定する表裏判定処理手段とを有すること
を特徴とする。

【００３８】請求項７によれば、座標変換処理及び光源
計算処理を同じ処理過程で処理できるので、処理手段を
同じ手段で共用できるため、構成を簡略化できる。請求
項８は、三次元図形データを二次元画面データに変換す
る変換手段と、画面データに基づいて表示を行う表示手
段とを備え、前記変換手段により三次元図形データを二
次元画面データに変換して前記表示手段に表示するデー
タ処理装置において、三次元図形データを二次元座標に
変換する座標変換処理手段と、光源の位置に応じて前記
三次元図形データの光源計算処理を行う光源計算処理手
段と、前記光源計算処理手段はで光源計算処理された三
次元図形データが供給され、光源計算処理された前記三
次元図形データの所定の視点からの表裏を判定する表裏
判定処理手段とを有することを特徴とする。

【００３９】請求項８によれば、座標変換処理及び光源
計算処理を同じ処理過程で処理できるので、処理手段を
同じ手段で共用できるため、構成を簡略化できる。

【００４０】

【発明の実施の形態】図５に本発明の一実施例のシステ
ム構成図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。本実施例のシステム
１００は、特許請求の範囲のデータ処理装置に相当す
る。システム１００は、三次元グラフィックスボード１
１０の構成が図１の三次元グラフィックスボード８とは
異なる。また、本実施例の三次元グラフィックボード１
１０は、特許請求の範囲の図形描画ユニットに相当す
る。三次元グラフィックボード１１０は、主に、三次元
グラフィックスチップ１１１、及び、描画チップ１１２
から構成され、図１のシステムとは、主に、三次元グラ
フィックスチップ１１１の構成が異なる。

【００４１】本実施例の三次元グラフィックスチップ１
１１は、特許請求の範囲の図形処理装置に対応する。三
次元グラフィックスチップ１１１は、座標変換処理及び
光源計算処理を同一のジオメトリプロセッサにより並列
して行い、座標変換処理及び光源計算処理を行った後、
表裏判定処理及びクリップ処理を行う構成とされてい
る。 図６に本発明の一実施例の三次元グラフィックチ
ップのブロック構成図を示す。

【００４２】本実施例の三次元グラフィックスチップ１
１１は、主に、バスインタフェース１２１、ＦＩＦＯメ
モリ１２２、１２３−１〜１２３−４、１２４−１〜１
２４−４、ＲＡＭ１２５、１２６、ディスパッチャ１２
７、クロスバースイッチ１２８、出力バッファ１２９、
バス１３０、１３１、ジオメトリプロセッサＰG1〜ＰG
4、メインプロセッサＰm から構成される。

【００４３】バスインタフェース１２１は、ホストバス
９と接続され、ホストバス９と内部バス１３１とのイン
タフェースをとり、ブリッジとして働く。バスインタフ
ェース１２１の内部アドレスの一部は、ＦＩＦＯメモリ
１２２に割り当てられている。ホストバス９側からの三
次元グラフィックデータは、バスインタフェース１２１
によりＦＩＦＯメモリ１２２に割り当てられた内部アド
レスが指定され、ＦＩＦＯメモリ１２２に書き込まれ
る。

【００４４】ＦＩＦＯメモリ１２２は、データの受け渡
しのためバッファである。ＦＩＦＯメモリ１２２に書き
込まれた三次元グラフィックスデータは、ディスパッチ
ャ１２７に供給される。ディスパッチャ１２７は、ＦＩ
ＦＯメモリ１２２から供給された三次元グラフィックス
データを順次読み出して、内部バス１３１を介してＦＩ
ＦＯメモリ１２３−１〜１２３−４に分配する。

【００４５】図７に本発明の一実施例の三次元グラフィ
ックスデータのＦＩＦＯメモリへの分配方法を説明する
ための図を示す。図７（Ａ）は三次元グラフィックスデ
ータの配列、図７（Ｂ）はＦＩＦＯメモリ１２３−１〜
１２３−４の記憶領域のデータ構成を示す。ディスパッ
チャ１２７には、図７（Ａ）に示すようにＦＩＦＯメモ
リ１２２から三次元グラフィックスデータＤ1 〜Ｄn で
ある頂点座標Ｖ1 〜Ｖn がＶ1 →Ｖ2 →・・・→Ｖn の
順で供給される。ディスパッチャ１２７は、図７（Ｂ）
に示すように三次元グラフィックスデータＤ1 、すなわ
ち、頂点座標Ｖ1 をＦＩＦＯメモリ１２３−１に記憶
し、三次元グラフィックスデータＤ2 、すなわち、頂点
座標Ｖ2 をＦＩＦＯメモリ１２３−２に記憶し、三次元
グラフィックスデータＤ3 、すなわち、頂点座標Ｖ3 を
ＦＩＦＯメモリ１２３−３に記憶し、三次元グラフィッ
クスデータＤ4 、すなわち、頂点座標Ｖ4 をＦＩＦＯメ
モリ１２３−４に記憶する。ディスパッチャ１２７は、
以降、同様に、ＦＩＦＯメモリ１２３−１、１２３−
２、１２３−３、１２３−４の順に順次三次元グラフィ
ックスデータＤ5 〜Ｄ8 をＦＩＦＯメモリ１２３−１〜
１２３−４に供給する。

【００４６】ＦＩＦＯメモリ１２３−１〜１２３−４
は、ディスパッチャ１２７とジオメトリプロセッサＰG1
〜ＰG4との間のバッファである。ＦＩＦＯメモリ１２３
−１に記憶された三次元グラフィックスデータは、ジオ
メトリプロセッサＰG1に供給され、ＦＩＦＯメモリ１２
３−２に記憶された三次元グラフィックスデータは、ジ
オメトリプロセッサＰG2に供給され、ＦＩＦＯメモリ１
２３−３に記憶された三次元グラフィックスデータは、
ジオメトリプロセッサＰG3に供給され、ＦＩＦＯメモリ
１２３−４に記憶された三次元グラフィックスデータ
は、ジオメトリプロセッサＰG4に供給される。

【００４７】また、ＲＡＭ１２５にはバスインタフェー
ス１２１を介してホストバス９から光源方向、面属性な
どのデータ及び座標変換処理プログラム、光源計算処理
プログラムが記憶される。ジオメトリプロセッサＰG1〜
ＰG4は、ＲＡＭ１２５に記憶された光源方向、面属性な
どのデータ及び座標変換処理プログラム、光源計算処理
プログラムに応じて後述する座標変換処理及び光源計算
処理を行う。

【００４８】ジオメトリプロセッサＰG1での処理結果
は、ＦＩＦＯメモリ１２４−１に記憶され、ジオメトリ
プロセッサＰG2での処理結果は、ＦＩＦＯメモリ１２４
−２に記憶され、ジオメトリプロセッサＰG3での処理結
果は、ＦＩＦＯメモリ１２４−３に記憶され、ジオメト
リプロセッサＰG4での処理結果は、ＦＩＦＯメモリ１２
４−４に記憶される。

【００４９】ＦＩＦＯメモリ１２４−１〜１２４−４の
出力は、クロスバースイッチ１２８に供給される。クロ
スバースイッチ１２８は、ＦＩＦＯメモリ１２４−１〜
１２４−４の出力データを順次メインプロセッサＰm に
供給する。メインプロセッサＰm は、クロスバースイッ
チ１２８から順次供給される三次元グラフィックスデー
タに対して後述する表裏判定処理及びクリップ処理を行
う。メインプロセッサＰm で行われる表裏判定処理及び
クリップ処理は、ＲＡＭ１２６に記憶された表裏判定処
理プログラム及びクリップ処理プログラムに基づいて実
行される。

【００５０】なお、ＲＡＭ１２６にはバスインタフェー
ス１２１を介してホストバス９から表裏判定処理プログ
ラム、及び、クリップ処理プログラムが記憶される他
に、クリッピング処理に必要な属性データなどが記憶さ
れる。メインプロセッサＰm の処理結果は、出力バッフ
ァ１２９に格納される。出力バッファ１２９は、図形描
画チップ１１２に接続され、処理結果を図形描画チップ
１１２に供給する。

【００５１】ここで、ジオメトリプロセッサＰG1〜ＰG4
による座標変換処理及び光源計算処理について説明す
る。なお、座標変換処理及び光源計算処理は、基本的に
は従来と同様である。図８に本発明の一実施例のジオメ
トリプロセッサの処理フローチャートを示す。

【００５２】ジオメトリプロセッサＰG1〜ＰG4では、Ｒ
ＡＭ１２５に記憶されたプログラムに応じて、まず、三
次元グラフィックスデータ、すなわち、頂点座標Ｖを読
み込む（ステップＳ１−１）。ステップＳ１−１で、読
み込まれた頂点座標Ｖには周知の座標変換処理が施され
る（ステップＳ１−２）。次に、ステップＳ１−２の周
知の座標変換処理により、変換された頂点座標Ｖに対し
て予め設定された光源の光源計算を行う（ステップＳ１
−３）。

【００５３】ステップＳ１−３の光源計算は、光源が複
数設定されている場合には、各光源毎にすべての光源に
対して行われる（ステップＳ１−４）。ステップＳ１−
３、Ｓ１−４で、設定された光源のすべてに対して光源
計算が行われると、次に、ステップＳ１−２で座標変換
された頂点の座標、及び、各頂点毎の光源計算結果を出
力し、ＦＩＦＯメモリ１２４−１〜１２４−４に保持す
る（ステップＳ１−５）。

【００５４】図９に本発明の一実施例の動作説明図を示
す。ホストのＣＰＵ２は、三次元グラフィックスデータ
である頂点座標Ｖ及び頂点法線ベクトルＮをホストバス
９を介して三次元グラフィックスチップ１１１に供給す
る。三次元グラフィックスチップ１１１では、頂点座標
Ｖ及び頂点法線ベクトルＮをバスインタフェース１２１
を介してＦＩＦＯメモリ１２２に格納する。ＦＩＦＯメ
モリ１２２に格納された頂点座標Ｖ及び頂点法線ベクト
ルＮは、ディスパッチャ１２７に供給される。

【００５５】例えば、図９に示すように下記の４つの頂
点座標Ｖ1 〜Ｖ4 とそれに対応する頂点法線ベクトルＮ
1 〜Ｎ4 が入力されるものとする。 頂点座標 Ｖ1 ＝（０，１，１） Ｖ2 ＝（１，０，０） Ｖ3 ＝（１，１，０） Ｖ4 ＝（０，０，−１） 頂点法線ベクトル Ｎ1 ＝（√２／２，０，√２／２）、 Ｎ2 ＝（１，０，０） Ｎ3 ＝（１，０，０） Ｎ4 ＝（√２／２，０，−√２／２） ディスパッチャは、ＣＰＵから供給された頂点座標Ｖn
とそれに対応する頂点法線ベクトルＮn とを組のデータ
（Ｖn ，Ｎn ）にして、４つのジオメトリプロセッサＰ
G1〜ＰG4に順番に供給する。例えば、データ（Ｖ1 ，Ｎ
1 ）はジオメトリプロセッサＰG1に供給され、データ
（Ｖ2 ，Ｎ2 ）はジオメトリプロセッサＰG2に供給さ
れ、データ（Ｖ3 ，Ｎ3 ）はジオメトリプロセッサＰG3
に供給され、データ（Ｖ4 ，Ｎ4 ）はジオメトリプロセ
ッサＰG4に供給される。

【００５６】なお、データ（Ｖ4 ，Ｎ4 ）の次のデータ
（Ｖ5 ，Ｖ6 ）はジオメトリプロセッサＰG1、データ
（Ｖ6 ，Ｎ6 ）はジオメトリプロセッサＰG2、データ
（Ｖ7 ，Ｎ7 ）はジオメトリプロセッサＰG3、データ
（Ｖ8 ，Ｎ8 ）はジオメトリプロセッサＰG4に供給され
る。ジオメトリプロセッサＰG1〜ＰG4は、ディスパッチ
ャから供給されたデータ（Ｖn ，Ｎn ）に対して座標変
換を行う。ジオメトリプロセッサＰG1〜ＰG4は、ファイ
ル装置から読み出され、ＲＡＭに格納された座標変換処
理プログラムにしたがって、座標変換処理を行う。

【００５７】座標変換処理は、供給されたデータ（Ｖn
，Ｎn ）の各座標系を単位座標に変換する処理を実行
する。なお、上記の頂点座標Ｖ1 〜Ｖ4 及び頂点法線ベ
クトル座標Ｎ1 〜Ｎ4 は、既に単位座標であるので、変
換後も同じ座標となる。次に、ジオメトリプロセッサＰ
G1〜ＰG4は、光源計算処理を行う。ジオメトリプロセッ
サＰG1〜ＰG4は、ファイル装置から読み出され、ＲＡＭ
に格納された光源計算処理プログラムにしたがって、光
源計算処理を行う。光源計算処理は、頂点法線ベクトル
座標Ｎn 、予め設定された表面の色情報ベクトルＦＣ、
裏面の色情報ベクトルＢＣ、及び、光源方向ベクトルＬ
に基づいて行われる。

【００５８】表面側の光源計算結果ＶＦＣn 、裏面側の
光源計算結果ＶＢＣn は、 ＶＦＣn ＝（Ｎn ，Ｌ）^* ＦＣ ＶＢＣn ＝（Ｎn ，Ｌ）^* ＢＣ で表せる。ただし、内積計算が負になった場合は、表面
側の光源計算結果ＶＦＣn 、裏面側の光源計算結果ＶＢ
Ｃn は、黒（０，０，０）とする。

【００５９】例えば、ここでは、表面の色情報（ＦＣ）
を（１，０，０）、裏面の色情報（ＢＣ）を（０，０，
１）とし、説明を簡単にするために拡散光成分だけを計
算するものとする。また、光源の方向のベクトルＬを
（０，０，１）とし、上記各頂点のデータ（Ｖ1 ，Ｎ1
）、（Ｖ2 ，Ｎ2 ）、（Ｖ3 ，Ｎ3 ）、（Ｖ4 ，Ｎ4
）の表面側の光源計算結果ＶＦＣ1 〜ＶＦＣ4 、及
び、裏面側の光源計算結果ＶＢＣ1 〜ＶＢＣ4 を求める
と、 ＶＦＣ1 ＝（Ｎ1 ，Ｌ）^* ＦＣ ＝｛（√２／２，０，√２／２）・（０，０，１）｝^* （１，０，０） ＝（√２／２，０，０） ＶＢＣ1 ＝（Ｎ1 ，Ｌ）^* ＢＣ ＝｛（√２／２，０，√２／２）・（０，０，１）｝^* （０，０，１） ＝（０，０，０） となる。

【００６０】同様にして頂点のデータ（Ｖ2 ，Ｎ2 ）、
（Ｖ3 ，Ｎ3 ）、（Ｖ4 ，Ｎ4 ）を求めると、 ＶＦＣ2 ＝（０，０，０） ＶＢＣ2 ＝（０，０，０） ＶＦＣ3 ＝（０，０，０） ＶＢＣ3 ＝（０，０，０） ＶＦＣ4 ＝（０，０，０） ＶＢＣ4 ＝（０，０，√２／２） となる。

【００６１】以上の座標変換処理プログラム及び光源計
算処理プログラムにより計算された座標変換結果及び光
源計算結果を出力する。メインプロセッサＰm は、ジオ
メトリプロセッサＰG1〜ＰG4で座標変換処理プログラム
及び光源計算処理プログラムにより座標変換結果及び光
源計算結果が計算されるのを待機している。メインプロ
セッサＰm は、ジオメトリプロセッサＰG1〜ＰG4で座標
変換処理プログラム及び光源計算処理プログラムにより
座標変換結果及び光源計算結果が出力されると、ファイ
ル装置から読み出され、ＲＡＭに記憶された表裏判定処
理プログラム及びクリップ処理プログラムにしたがっ
て、表裏判定処理及びクリップ処理を行う。

【００６２】図１０に本発明の一実施例のメインプロセ
ッサの処理フローチャートを示す。メインプロセッサＰ
m では、まず、ＦＩＦＯ１２４−１〜１２４−４からク
ロスバースイッチ１２８を介して頂点座標Ｖを読み込む
（ステップＳ２−１）。ステップＳ２−１で読み込まれ
た頂点情報のベクトルのＸ軸成分の正負から読み込まれ
た頂点により構成される小面の表裏を判定する（ステッ
プＳ２−２）。

【００６３】次に、クリッピング処理の必要の有無を判
定する（ステップＳ２−３）。ステップＳ２−３でクリ
ッピング処理が必要な場合には周知のクリッピング処理
を実行する（ステップＳ２−４）。また、ステップＳ２
−３でクリッピング処理が不要な場合には、次に、頂点
情報のベクトルのＸ軸成分の正負から読み込まれた頂点
により構成される小面の表裏が変化しかた否かを判定す
る（ステップＳ２−５）。

【００６４】ステップＳ２−５で、頂点が表面側から裏
面側、又は、裏面側から表面側に変化した場合には、反
対側の面の頂点の情報として、２つ前の頂点情報を図形
描画部に出力する（ステップＳ２−６）。次に１つ前の
頂点情報を図形描画部に出力する（ステップＳ２−
７）。さらに、現在の頂点の情報を図形描画部に出力す
る（ステップＳ２−８）。

【００６５】上記ステップＳ２−６〜Ｓ２−８により裏
面側の小面が形成される。次に、図９とともに表裏判定
処理について説明する。メインプロセッサＰm は、ま
ず、ジオメトリプロセッサＰG1、ＰG2の出力を読み取
る。メインプロセッサＰm は、ジオメトリプロセッサＰ
G1、ＰG2から読み出される頂点座標Ｖ1 、Ｖ2 を用いて
頂点座標Ｖ1 から頂点座標Ｖ2 に向かうベクトル（Ｖ1
Ｖ2 ）を求める。なお、Ｖndc を頂点座標Ｖn をＤＣ空
間に変換した座標値とすると、上記頂点座標Ｖ1 、Ｖ2
の場合、 Ｖ1dc ＝Ｖ1 、Ｖ2dc ＝Ｖ2 となる。

【００６６】よって、ベクトル（Ｖ1 Ｖ2 ）は、 （Ｖ1 Ｖ2 ）＝Ｖ2dc −Ｖ1dc ＝（１，−１，１） となる。次に、メインプロセッサＰm からジオメトリプ
ロセッサＰG3から頂点座標Ｖ3を読み出し、ジオメトリ
プロセッサＰG2から既に読み込んだ頂点座標Ｖ2 から、
頂点座標Ｖ2 から頂点座標Ｖ3 の向かうベクトル（Ｖ2
Ｖ3 ）を算出するとともに、算出されたベクトル（Ｖ2
Ｖ3 ）と既に算出されたベクトル（Ｖ1 Ｖ2 ）と外積Ｎ
を算出する。

【００６７】なお、Ｖndc を頂点座標Ｖn をＤＣ空間に
変換した座標値とすると、上記頂点座標Ｖ1 、Ｖ2 の場
合、 Ｖ2dc ＝Ｖ2 、Ｖ3dc ＝Ｖ3 となる。よって、ベクトル（Ｖ2 Ｖ3 ）は、 （Ｖ2 Ｖ3 ）＝Ｖ3dc −Ｖ2dc ＝（０，１，０） となる。

【００６８】また、ベクトル（Ｖ1 Ｖ2 ）とベクトル
（Ｖ2 Ｖ3 ）との外積Ｎは、 Ｎ＝｛（Ｖ1 Ｖ2 ）×（Ｖ2 Ｖ3 ）｝＝（１，０，１） となる。なお、ここでは、説明を容易にするため、Ｘ，
Ｙ成分についても記載したが、実際には、表裏を判定す
るにはＺ成分だけでよい。そして、メインプロセッサＰ
m では、上記外積ＮのＺ成分は「１」であり、正値であ
るので、頂点座標Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 から構成される三角
形は、表側を向いていると判断できる。

【００６９】次に、メインプロセッサＰm は、頂点座標
Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 から構成される三角形の表面に関する
情報として、 （Ｖ1dc 、ＶＦＣ1 ）＝｛（０，１，１）、（√２／
２，０，０）｝ （Ｖ2dc 、ＶＦＣ2 ）＝｛（１，０，０）、（０，０，
０）｝ （Ｖ3dc 、ＶＦＣ3 ）＝｛（１，１，０）、（０，０，
０）｝ を図形描画チップ１１２に供給する。

【００７０】図形描画チップ１１２は、上記頂点座標Ｖ
1 、Ｖ2 、Ｖ3 から構成される三角形の表面に関する情
報（Ｖ1dc 、ＶＦＣ1 ）、（Ｖ2dc 、ＶＦＣ2 ）、（Ｖ
3dc、ＶＦＣ3 ）に基づいて頂点座標Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3
から構成される三角形に塗りつぶしや隠面処理などのラ
スタライズ処理を行う。次に、メインプロセッサＰm
は、次に、頂点座標Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ4 から構成される三
角形の表裏判定処理を行う。

【００７１】メインプロセッサＰm は、ジオメトリプロ
セッサＰG4から次に頂点座標Ｖ4 を読み込み、ジオメト
リプロセッサＰG3から読み込んだ頂点座標Ｖ3 から、頂
点座標Ｖ3 から頂点座標Ｖ4 に向かうベクトル（Ｖ3 Ｖ
4 ）を求める。なお、Ｖndc を頂点座標Ｖn をＤＣ空間
に変換した座標値とすると、上記頂点座標Ｖ3 、Ｖ4 の
場合、 Ｖ3dc ＝Ｖ3 、Ｖ4dc ＝Ｖ4 となる。

【００７２】よって、ベクトル（Ｖ3 Ｖ4 ）は、 Ｖ3 Ｖ4 ＝Ｖ4dc −Ｖ3dc ＝（−１，−１，−１） となる。また、ベクトル（Ｖ3 Ｖ4 ）とベクトル（Ｖ3
Ｖ4 ）との外積Ｎ−は、 Ｎ−＝−｛（Ｖ2 Ｖ3 ）×（Ｖ3 Ｖ4 ）｝＝（１，０，
−１） となる。

【００７３】ここで、次の外積Ｎ−は、外積に負の符号
を付し、反転させる。これは、描画要素がトライアング
ルストリップだからである。すなわち、連続する小面で
は三角形を構成するベクトルの方向が互いに反転するの
で、外積の方向が反転するからである。そして、メイン
プロセッサＰm では、上記外積Ｎ−のＺ成分が「−１」
であり、負値であるので、頂点座標Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ4 か
ら構成される三角形は、裏側を向いていると判断でき
る。

【００７４】次に、メインプロセッサＰm は、頂点座標
Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ4 から構成される三角形の表面に関する
情報として、 （Ｖ2dc 、ＶＢＣ2 ）＝｛（１，０，０）、（０，０，
０）｝ （Ｖ3dc 、ＶＢＣ3 ）＝｛（１，１，０）、（０，０，
０）｝ （Ｖ4dc 、ＶＢＣ4 ）＝｛（０，０，−１）、（０，
０，√２／２）｝ を図形描画チップ１１２に供給する。

【００７５】図形描画チップ１１２は、上記頂点座標Ｖ
2 、Ｖ3 、Ｖ4 から構成される三角形の表面に関する情
報（Ｖ2dc 、ＶＢＣ2 ）、（Ｖ3dc 、ＶＢＣ3 ）、（Ｖ
4dc、ＶＦＢ4 ）に基づいて頂点座標Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ4
から構成される三角形に塗りつぶしや隠面処理などのラ
スタライズ処理を行う。なお、このとき、頂点座標Ｖ2
、Ｖ3 、Ｖ4 から構成される三角形の表面が表側であ
る場合には、頂点座標Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ4 から構成される
三角形の表面に関する情報は、（Ｖ2dc 、ＶＦＣ2 ）、
（Ｖ3dc 、ＶＦＣ3 ）、（Ｖ4dc 、ＶＦＣ4 ）となり、
（Ｖ2dc 、ＶＦＣ2 ）、（Ｖ3dc 、ＶＦＣ3 ）は前回出
力しているので、（Ｖ4dc 、ＶＦＣ4 ）だけを出力すれ
ばよい。

【００７６】図形描画チップ１１２でラスタライズ処理
され、二次元画像情報に変換された画像情報は、ディス
プレイ７に供給される。ディスプレイ７は、図形描画チ
ップ１１２から供給された二次元の画像情報に応じた画
像を画面上に表示する。図１１に本発明の一実施例のク
リップ処理の動作説明図を示す。図１１で、可視領域Ｓ
の内部に存在する小面１３１と小面１３２の一部だけを
描画すればよく、可視領域Ｓの外部の小面１３３は描画
する必要がないので、図形描画チップ１１２に供給する
必要はない。クリップ処理では、可視領域Ｓか否かを判
定して、可視領域Ｓの外部の小面１３３及び小面１３２
の一部を除去して、図形描画チップ１１２に供給する。

【００７７】なお、本実施例では、図７に示すように三
次元グラフィックスデータＤ1 〜Ｄ4 を４つのジオメト
リプロセッサＰG1〜ＰG4に分配して、三次元グラフィッ
クスデータＤ1 〜Ｄ4 に対して座標変換処理及び光源計
算処理を並列的に処理したが、これに限ることはなく、
光源の方向が複数、例えば、４つある場合には、４つの
ジオメトリプロセッサＰG1〜ＰG4に同一の頂点座標Ｖ1
を供給して、ＲＡＭ１２５からジオメトリプロセッサＰ
G1〜ＰG4に供給する光源方向データをそれぞれ異なら
せ、同時に座標変換処理及び光源計算処理を行う構成と
してもよい。

【００７８】図１２に本発明の一実施例の三次元グラフ
ィックスデータのジオメトリプロセッサへの分配方法の
変形例の動作説明図を示す。図１２（Ａ）は三次元グラ
フィックスデータ、図１２（Ｂ）はＦＩＦＯメモリ１２
３−１〜１２３−４の記憶領域を示す。本変形例では、
図１２（Ａ）に示す三次元グラフィックスデータＤ1 を
図１２（Ｂ）に示すように４つのジオメトリプロセッサ
ＰG1〜ＰG4に対応するＦＩＦＯメモリ１２３−１〜１２
３−４に記憶する。

【００７９】上記変形例では、光源計算処理プログラム
において、ＦＩＦＯ１２３−１〜１２３−４に同一の三
次元グラフィックスデータが記憶されるようにＦＩＦＯ
１２３−１〜１２３−４を制御するとともに、４つのジ
オメトリプロセッサＰG1〜ＰG4における光源計算処理時
にＲＡＭ１２５から４つのジオメトリプロセッサＰG1〜
ＰG4に供給する光源方向データが異なるようにプログラ
ム内容を変更すればよい。

【００８０】また、三次元グラフィックスデータを分配
する方法と、同一の三次元グラフィックデータに対して
光源毎に光源計算処理を行う方法とを組み合わせること
も可能である。図１３に本発明の一実施例の他の変形例
の動作説明図を示す。図１３（Ａ）は三次元グラフィッ
クスデータ、図１３（Ｂ）はＦＩＦＯメモリ１２３−１
〜１２３−４の記憶領域を示す。

【００８１】本変形例では、図１３（Ａ）に示すように
順次供給される三次元グラフィックスデータＤ1 〜Ｄ4
を図１３（Ｂ）に示すようにＦＩＦＯメモリ１２３−１
及び１２３−２に最初の三次元グラフィックスデータＤ
1 、ＦＩＦＯメモリ１２３−３及び１２３−４に次の三
次元グラフィックスデータＤ2 を記憶する。ジオメトリ
プロセッサＰG1、ＰG2で第１の光源方向データで光源計
算処理を行い、ジオメトリプロセッサＰG3、ＰG4で第２
の光源方向データで光源計算処理を行う。

【００８２】なお、本実施例では、４つのジオメトリプ
ロセッサＰG1〜ＰG4を内蔵したが、ジオメトリプロセッ
サは、４つに限られるものではなく、少なくとも１つあ
れば良い。また、本実施例では、バスインタフェース１
２１、ＦＩＦＯメモリ１２２、１２３−１〜１２３−
４、１２４−１〜１２４−４、ＲＡＭ１２５、１２６、
ディスパッチャ１２７、クロスバースイッチ１２８、出
力バッファ１２９、内部バス１３０、１３１を１チップ
化したが、各部、又は、それを組み合わせたものを個別
の素子で構成してもよい。

【００８３】

【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項１によれ
ば、座標変換処理及び光源計算処理を同じ処理過程で処
理できるので、処理手段を同じ手段で共用できるため、
構成を簡略化できる等の特長を有する。請求項２によれ
ば、光源計算処理で表裏両面の光源計算を行うことによ
り、光源計算時に表裏判定が不要となるので、座標変換
処理と同時に処理を行うことができる等の特長を有す
る。

【００８４】請求項３によれば、複数の三次元図形デー
タに対して並列に光源計算処理を行うことにより、三次
図形データを効率良く処理できる。また、座標変換処理
とともに並列処理を行うもでき、さらに、三次図形デー
タを効率良く処理できる等の特長を有する。請求項４に
よれば、座標変換処理及び光源計算処理を同じ処理過程
で処理できるので、処理手段を同じ手段で共用できるた
め、構成を簡略化できる等の特長を有する。

【００８５】請求項５によれば、光源計算手段により表
裏両面の光源計算を行うことにより、光源計算時に表裏
判定が不要となるので、表裏判定手段の前に光源計算手
段を配置でき、座標変換処理と同時に処理を行うことが
できる等の特長を有する。請求項６によれば、光源計算
処理手段に複数の光源計算処理部を設け、複数の光源計
算処理部で光源計算処理を分割して並列に処理すること
により光源計算を効率よく行える等の特長を有する。

【００８６】請求項７によれば、座標変換処理及び光源
計算処理を同じ処理過程で処理できるので、処理手段を
同じ手段で共用できるため、構成を簡略化できる等の特
長を有する。請求項８によれば、座標変換処理及び光源
計算処理を同じ処理過程で処理できるので、処理手段を
同じ手段で共用できるため、構成を簡略化できる等の特
長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の一例のシステム構成図である。

【図２】従来の一例の三次元グラフィックスボードのブ
ロック構成図である。

【図３】従来の一例の表裏判定処理の動作説明図であ
る。

【図４】従来の他の一例の三次元グラフィックボードの
ブロック構成図である。

【図５】本発明の一実施例のシステム構成図である。

【図６】本発明の一実施例の三次元グラフィックボード
のブロック構成図である。

【図７】本発明の一実施例の三次元グラフィックスデー
タのＦＩＦＯメモリへの分配方法を説明するための図で
ある。

【図８】本発明の一実施例のジオメトリプロセッサの処
理フローチャートである。

【図９】本発明の一実施例の光源計算処理の動作説明図
である。

【図１０】本発明の一実施例のメインプロセッサの処理
フローチャートである。

【図１１】本発明の一実施例のクリップ処理の動作説明
図である。

【図１２】本発明の一実施例の三次元グラフィックスデ
ータのＦＩＦＯメモリへの分配方法の変形例の動作説明
図である。

【図１３】本発明の一実施例の三次元グラフィックスデ
ータのＦＩＦＯメモリへの分配方法の他の変形例の動作
説明図である。

【符号の説明】

２ ホストＣＰＵ ３ ＲＯＭ ４ ＲＡＭ ５ ファイル装置 ６ 入力装置 ７ ディスプレイ ９ バス １００ システム １１０ 三次元グラフィックボード １１１ 三次元グラフィックスチップ １１２ 描画処理チップ １２１ バスインタフェース １２２、１２３−１〜１２３−４、１２４−１〜１２４
−４ ＦＩＦＯメモリ １２５、１２６ ＲＡＭ １２７ ディスパッチャ １２８ クロスバースイッチ１２８ １２９ 出力バッファ １３０、１３１ 内部バス ＰG1〜ＰG4 ジオメトリプロセッサ Ｐm メインプロセッサ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元図形を二次元画面に描画する図形
   処理方法において、 前記三次元図形データが供給され、前記三次元図形デー
   タを二次元座標に変換する座標変換処理及び光源の位置
   に応じて前記三次元図形データの光源計算を行う光源計
   算処理を行った後、前記三次元図形データの所定の視点
   からの表裏を判定する表裏判定処理を実行することを特
   徴とする図形処理方法。
2. 【請求項２】 前記光源計算処理は、前記三次元図形デ
   ータの各部で表裏の両方の光源計算を行い、該計算結果
   を保持し、 前記表裏判定処理の結果に応じて前記光源計算処理で計
   算された表裏両面の光源計算結果のいずれかの計算結果
   を採用することを特徴とする請求項１記載の図形処理方
   法。
3. 【請求項３】 前記光源計算処理は、複数の三次元図形
   データを並列処理することを特徴とする請求項１又は２
   記載の図形処理方法。
4. 【請求項４】 三次元図形データを二次元座標に変換す
   る座標変換処理手段と、 光源の位置に応じて前記三次元図形データの光源計算処
   理を行う光源計算処理手段と、 前記光源計算処理手段で光源計算処理された三次元図形
   データが供給され、光源計算処理された三次元図形デー
   タの所定の視点からの表裏を判定する表裏判定手段とを
   有することを特徴とする図形処理装置。
5. 【請求項５】 前記光源計算手段は、前記三次元図形デ
   ータの表裏両面の光源計算を行い、前記三次元図形デー
   タの表裏両面の光源計算結果を保持し、 前記表裏判定処理手段は、表裏判定処理結果に応じて前
   記光源計算手段に保持された算出された表裏両面の光源
   計算結果のいずれかを採用することを特徴とする請求項
   ４記載の図形処理装置。
6. 【請求項６】 前記光源計算処理手段は、複数の光源計
   算処理部と、 前記複数の光源計算処理部への前記三次元図形データの
   分配を制御する分配制御手段とを有することを特徴とす
   る請求項４又は５記載の図形処理装置。
7. 【請求項７】 三次元図形データを二次元図面データに
   変換する変換手段を備え、供給された三次元図形データ
   を前記変換手段の処理により二次元画面データとして出
   力する図形描画ユニットにおいて、 三次元図形データを二次元座標に変換する座標変換処理
   手段と、 光源の位置に応じて前記三次元図形データの光源計算処
   理を行う光源計算処理手段と、 前記光源計算処理手段で光源計算処理された三次元図形
   データが供給され、光源計算処理された三次元図形デー
   タの所定の視点からの表裏を判定する表裏判定処理手段
   とを有することを特徴とする図形描画ユニット。
8. 【請求項８】 三次元図形データを二次元画面データに
   変換する変換手段と、画面データに基づいて表示を行う
   表示手段とを備え、前記変換手段により三次元図形デー
   タを二次元画面データに変換して前記表示手段に表示す
   るデータ処理装置において、 三次元図形データを二次元座標に変換する座標変換処理
   手段と、 光源の位置に応じて前記三次元図形データの光源計算処
   理を行う光源計算処理手段と、 前記光源計算処理手段はで光源計算処理された三次元図
   形データが供給され、光源計算処理された前記三次元図
   形データの所定の視点からの表裏を判定する表裏判定処
   理手段とを有することを特徴とするデータ処理装置。