JPH1145343A - 多角形図形描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】多角形図形を塗りつぶし描画する際に、多角形
を分割することなく直接ハードウェアにより描画するこ
とで、高速な任意多角形図形描画をする。 【解決手段】１走査線（ｙ＝ｉ）上にある２つの分断さ
れた線分１および線分２を時刻Ｔ１で、座標計算部Ａが
線分１の左端点の座標（ｘｓ１，ｉ）を計算し、同時
に、座標計算部Ｂが右端点の座標（ｘｅ１， ｉ）を計
算する。次の時刻Ｔ２では、制御部からの指示により座
標計算部Ａ／Ｂの内部のパラメータレジスタが切り替え
られ、座標計算部Ａ，Ｂはｙ＝ｉにおける線分２につい
て同様に計算し、時刻Ｔ３で、制御部２はこれ以上座標
計算する線分は無いと判断して、線分描画部４へ線分１
（ｘｓ１，ｘｅ１，ｉ）と線分２（ｘｓ２，ｘｅ２，
ｉ）の描画を指示する。線分描画部４はこれらの線分を
描画用メモリへ連続的に書き込む。以降、この操作を繰
り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ装置
やプリンタ装置等に利用される図形描画装置、特に多角
形図形の塗りつぶしを実行する描画装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディスプレイ装置やプリンタ装置
等において、副走査方向に凹部を含む任意の多角形図形
を塗りつぶし描画する場合には、凹多角形を複数の凸部
のみから構成される多角形に分割し、逐一凸多角形の描
画を行うことにより元の凹多角形の描画を完了する方式
が知られている。

【０００３】特開昭６３−２３１５８４は、凹部を含む
任意の多角形図形を図１６のように多角形の各頂点を通
りｘ軸（主走査方向）に平行な直線で台形または三角形
に分割し、分割した台形Ｆ１〜Ｆ８を順次描画すること
により多角形全体の描画を行う方式を示している。台形
を描画する場合、左辺と右辺との間において複数のｘ軸
に平行な線分を発生させることで台形内部の塗りつぶし
を行う。左右の辺を構成する画素の座標計算にはＤＤＡ
（ディジタル微分解析器）を用いる。

【０００４】例として、図１７の台形ａｂｃｄの描画処
理の流れを説明する。多角形から分割された台形ａｂｃ
ｄの頂点の座標値は、左辺の座標計算を行うＤＤＡ１お
よび右辺の座標計算を行うＤＤＡ２へ入力される。ＤＤ
Ａ１は頂点ａからｂへ向かって、ＤＤＡ２は頂点ｃから
ｄへ向かって１点ずつ両辺を構成する画素の座標を計算
する。両辺のｙ座標が１更新されるとそのｙ座標におけ
る２つの端点の座標（ｘｓ，ｙｉ）および（ｘｅ，ｙ
ｉ）が塗りつぶし処理部へ送られる。塗りつぶし処理部
では、図１８のように塗りつぶす線分Ｌの両端点のｘ座
標ｘｓおよびｘｅを用いてクリッピングマスクデータＭ
１とＭ２を作成し、描画データの始点（ｘｓ，ｙｉ）を
含むワードをＭ１でマスクし、かつ終点（ｘｅ，ｙｉ）
を含むワードをＭ２でマスクして描画用メモリへ線分Ｌ
を書き込むことで１走査線分の塗りつぶし処理を終え
る。以下、台形ａｂｃｄの塗りつぶしが終了するまで次
々と同様の処理を行う。このようにして１つの台形の塗
りつぶし描画が終了すると、元の多角形図形の描画が完
了するまで繰り返し次の台形の頂点座標データを読み込
んで、同様に塗りつぶし描画を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の多角形図形描画
方式では、あらかじめ多角形を、各頂点を通りｘ軸（主
走査方向）に平行な直線で複数の台形（または三角形）
に分割することが必要となるため、分割処理を行うホス
トコンピュータあるいはＣＰＵの負荷が大きく、任意多
角形図形の描画に時間がかかるという問題があった。ま
た、台形の左右の辺の座標値を計算するＤＤＡの処理時
間に比べて、メモリアクセスの頻発する塗りつぶし処理
部の処理に長時間がかかるため、ＤＤＡ回路はほとんど
常に休止状態であり、有効に利用されていないという問
題があった。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、任意の多角形図形を塗りつぶし描画する際
に、多角形を分割することなく直接ハードウェアにより
描画することで、ＤＤＡ回路を有効に利用し、かつ高速
な任意多角形図形描画装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために成された多角形図形描画装置に関するも
のである。即ち、本発明は、多角形図形の頂点数、頂点
の座標値、色等を含む描画に必要なデータを一時的に格
納するための記憶手段と、多角形を構成する主走査方向
に平行な線分の端点位置となる多角形の辺上の座標値を
該辺の始点及び終点の座標を入力として計算する座標計
算手段であって、前記多角形を構成する主走査方向に平
行な線分の１走査線上に存在する端点の座標値をすべて
抽出し計算する座標計算手段と、座標計算手段で計算さ
れた線分の両端点の座標を入力として、該線分に対応す
るデータを描画用メモリの該線分の座標に対応するアド
レスに書き込む線分描画手段と、多角形の描画に必要な
データを前記記憶手段から順次読み込んで、座標計算手
段及び線分描画手段へそれぞれ出力し、かつこれらの処
理の開始または停止の指示をする制御手段とを備え、１
走査線上にある前記線分の複数の端点の座標値に対応し
た１以上の線分を連続的に描画する多角形図形描画装置
である。

【０００８】また、前記座標計算手段は、パラメータレ
ジスタをそれぞれＮ個（Ｎ≧２）持つＤＤＡ処理装置と
して構成され、前記制御手段からの指示により時分割並
行ＤＤＡ処理によって前記線分の両端点の座標値を計算
する。

【０００９】また、前記線分描画手段は、前記線分の両
端点の座標値を入力として、該線分の書き込まれるべき
描画用メモリのアドレスを計算するアドレス計算部と、
前記座標値から線分の両端点が書き込まれるワード中の
有効なビットを表すマスクを生成するマスク生成部と、
前記座標値と多角形の色情報からスクリーン処理を行っ
て１ワード分の描画データを生成するデータ生成部と、
前記アドレス計算部、マスク生成部、データ生成部で生
成されたアドレスＡＤＲ、マスクＭＡＳＫ、描画データ
ＤＡＴＡ、及び描画用メモリのアドレスＡＤＲから読み
込んだ下地データＳＲＣを用いて（ＭＡＳＫ ａｎｄ
ＤＡＴＡ） ｏｒ （ｎｏｔ ＭＡＳＫａｎｄ ＳＲ
Ｃ）の値を計算し、結果を同一のアドレスＡＤＲに書き
戻す処理を行うＲｍｏｄＷ部とから構成されている。

【００１０】本発明では、前記線分描画手段が前記座標
計算手段と同期して前記多角形を成す主走査方向毎の複
数の線分を連続的に描画することにより凹部を含む任意
の多角形図形を描画することが可能となっている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係わ
る多角形図形描画装置の実施例について説明する。 ［実施例１］図１は本発明の多角形図形描画装置の実施
の形態を示すブロック図である。図１において、多角形
図形描画装置は、データ用メモリ１と、制御部２と、座
標計算部Ａ３１と、座標計算部Ｂ３２と、線分描画部４
と、描画用メモリ５とから構成される。

【００１２】データ用メモリ１は、図示しない処理装置
によって文書データ等から作成される多角形図形データ
を一時的に格納するものである。データ用メモリ１は、
１つの文書の全ページの多角形図形データを格納するも
のであってもよいし、文書の一部、例えば１ページに含
まれる多角形の図形データを格納するものであってもよ
い。多角形図形データの詳細については後述する。

【００１３】制御部２は、データ用メモリ１から多角形
図形データを読み込んで、この読み込んだデータに基づ
き、座標計算部Ａ／Ｂおよび線分描画部４の処理の開始
／停止を制御するものである。また、座標計算部Ａ／Ｂ
あるいは線分描画部４の処理に必要とされるデータを適
宜供給する機能を持つ。

【００１４】座標計算部Ａ３１は、図３に示すように多
角形の輪郭を構成する辺の左側に位置する辺（Ｐ７→Ｐ
６やＰ１→Ｐ８等）の座標計算を担当し、制御部からの
指示により担当する辺上の点の座標値を最小のｙ座標値
を持つ頂点（Ｐ７）から最大のｙ座標値を持つ頂点（Ｐ
３）へ向かって順に出力するものである。図３のように
１走査線上に複数の描画線分が含まれる場合には、内部
のパラメータレジスタ群を時分割で切り替えることによ
り並行して座標計算を行う。

【００１５】座標計算部Ｂ３２は、多角形の輪郭を構成
する辺の右側に位置する辺（Ｐ７→Ｐ８やＰ１→Ｐ２
等）の座標計算を担当し、制御部からの指示により担当
する辺上の点の座標値を最小のｙ座標値を持つ頂点（Ｐ
７）から最大のｙ座標値を持つ頂点（Ｐ３）へ向かって
順に出力するものである。座標計算部Ａ３１と同様に、
１走査線上に複数の描画線分が含まれる場合には、内部
のパラメータレジスタ群を時分割で切り替えることによ
り並行して座標計算を行う。

【００１６】線分描画部４は、座標計算部Ａおよび座標
計算部Ｂから入力される座標値を用いて、ｘ軸に平行な
線分を描画することにより多角形の内部を塗りつぶすも
のである。図３のように１走査線上に複数の描画線分が
含まれる場合には、描画用メモリに高速ページモードで
アクセスすることにより、該当部分を凸多角形に分割し
て描画する従来技術に比べて高速に描画できるという特
徴がある。

【００１７】描画用メモリ５には、描画済のビットマッ
プデータが格納される。描画用メモリ５は、１ページ分
のビットマップデータを格納するものであってもよい
し、ページの一部、例えばバンド分割されたビットマッ
プデータを格納するものであってもよい。

【００１８】ここで、データ用メモリ１に格納される多
角形図形データの１例を示す。Ｘ軸方向を主走査方向、
Ｙ軸方向を副走査方向とする。このとき、図２に示す多
角形図形Ｆ０について、該図形を構成する頂点Ｐ１〜Ｐ
８についてそれぞれ図４に示す頂点データを作成し、こ
れを図５に示す頂点データテーブルの形にまとめる。図
５に示した頂点データテーブルは多角形図形１つにつき
１テーブルずつ作成され、該図形のタイプ、色、頂点数
などの情報を含むヘッダ部を付加される。頂点データテ
ーブルの１行には１つの頂点データが対応し、すべての
行はｙ座標によって昇順にソートされる。このとき、等
しいｙ座標をもつ複数の頂点が存在する場合には、さら
にｘ座標で昇順にソートされる。頂点データテーブルの
第１列には頂点のｘ座標が格納され、第２列には頂点の
ｙ座標が格納される。第３列には、本発明の多角形図形
描画装置が該頂点のｙ座標以降に行う処理を表すタグが
格納される。タグＳは該頂点のｙ座標から多角形の輪郭
を構成する２つの辺が開始することを表す。タグＳはパ
ラメータとして該頂点から開始する２つの辺の終点の座
標を伴う。タグＥは該頂点のｙ座標で多角形の輪郭を構
成する２つの辺が終了することを表す。タグＲは該頂点
のｙ座標で多角形の輪郭を構成する１つの辺が終了し、
新たに１つの辺が開始することを表す。タグＲはパラメ
ータとして該頂点から開始する１つの辺の終点の座標を
伴う。以上の形式の頂点データ列は、ＰｏｓｔＳｃｒｉ
ｐｔのようなページ記述言語からソフトウェア処理によ
って多角形の輪郭の各辺の接続状態を調べることで、容
易に作成することができる。次に上述したように構成さ
れた多角形図形描画装置における描画処理の概要を図３
を用いて説明する。多角形Ｆ０の頂点座標値Ｐ１〜Ｐ８
は、あらかじめ図５のような形式に変換されてデータ用
メモリ１に格納されている。制御部２はデータ用メモリ
１から順次多角形図形データを読み込んで、頂点Ｐ７か
ら図３の下方へ向かって水平線分を１本ずつ描画してい
く。このとき、水平線分の左端点の座標値（ｘｓ，ｙ
ｉ）は座標計算部Ａで、水平線分の右端点の座標値（ｘ
ｅ，ｙｉ）は座標計算部Ｂで、並列に計算する。これら
の座標（ｘｓ，ｘｅ，ｙｉ）を用いて線分描画部４で水
平線分の描画用メモリへの書き込みを行う。このような
処理を繰り返して副走査方向に進行し頂点Ｐ１のｙ座標
位置まで来ると、Ｐ７を頂点とする図形の線分１と並行
してＰ１からも下方へ向かって１本ずつ水平線分、線分
２を描画する。このときの線分１と線分２の描画並行処
理の様子を図６に示した。

【００１９】図６において、縦方向は時間の経過を示し
ており、１つの行はある時刻Ｔｉでの座標計算部Ａ／Ｂ
および線分描画部４の行う処理の内容を示している。時
刻Ｔ１では、座標計算部Ａはｙ＝ｉにおける線分１の左
端点の座標（ｘｓ１， ｉ）を計算する。同時に、座標
計算部Ｂはｙ＝ｉにおける線分１の右端点の座標（ｘｅ
１， ｉ）を計算する。次の時刻Ｔ２では、制御部２か
らの指示により座標計算部Ａ／Ｂの内部のパラメータレ
ジスタが切り替えられ、座標計算部Ａはｙ＝ｉにおける
線分２の左端点の座標（ｘｓ２， ｉ）を計算し、座標
計算部Ｂはｙ＝ｉにおける線分２の右端点の座標（ｘｅ
２， ｉ）を計算する。時刻Ｔ３では、制御部２はこれ
以上座標計算する線分は無いと判断して、線分描画部４
へ線分１（ｘｓ１，ｘｅ１，ｉ）と線分２（ｘｓ２，ｘ
ｅ２，ｉ）の描画を指示する。線分描画部４はこれらの
線分を描画用メモリへ連続的に書き込む。次の時刻Ｔ
４，Ｔ５では、同様に座標計算部Ａ／Ｂがｙ＝ｉ＋１に
おける２つの線分１’と２’の座標を計算し、時刻Ｔ６
で線分描画部４がこれらの線分を描画する。以下、図１
６の処理を繰り返して頂点Ｐ８のｙ座標まで来ると、座
標計算部Ａ／Ｂの時分割並行処理は終了し、再び下方に
向かって１本ずつ水平線分を描画していく。頂点Ｐ６，
Ｐ２， Ｐ５， Ｐ４では対応する座標計算部のパラ
メータの更新が行われる。頂点Ｐ３まで来ると、多角形
Ｆ０全体の描画が完了する。尚、上記例では説明の便宜
上座標計算と線分描画は逐次的に行うように述べたが、
これらの処理は並列して行うほうが望ましい。

【００２０】以上、本発明の多角形図形描画装置の概要
について記述した。次に、この多角形図形描画装置の主
要部の詳細について説明する。

【００２１】座標計算部３は、図７に示すように、ＤＤ
Ａパラメータ計算部３０１と、ＤＤＡ処理部３０２と、
座標更新部３０３とから構成される。

【００２２】ＤＤＡパラメータ計算部３０１は、制御部
２から入力された辺の始点の座標値（ｘ１，ｙ１）と終
点の座標値（ｘ２，ｙ２）から、ＤＤＡのパラメータで
ある長軸方向の差分ΔＬ、短軸方向の差分ΔＳ、長軸の
初期値Ｌ０、短軸の初期値Ｓ０、残差の初期値Ｅ０（＝
ΔＬ）、およびパラメータΔＬ−ΔＳを計算して出力す
るものである。また、ｘ軸が短軸になっていることを示
す信号ｘ＝Ｓ？も同時に生成する。具体的にはΔｘ＝ｘ
２−ｘ１， Δｙ＝ｙ２−ｙ１の演算の結果、絶対値の
大きいほうがΔＬ、小さいほうがΔＳとなる。このと
き、ΔＳ＝Δｘであれば信号（ｘ＝Ｓ？）の値は’１’
となり、Ｓ０＝ｘ１，Ｌ０＝ｙ１となる。ΔＳ＝Δｙで
あれば信号（ｘ＝Ｓ？）の値は’０’となり、Ｓ０＝ｙ
１， Ｌ０＝ｘ１となる。

【００２３】ＤＤＡ処理部３０２ではＢｒｅｓｅｎｈａ
ｍのアルゴリズムに基づいて辺の座標を１点ずつ計算す
る。ここで、Ｂｒｅｓｅｎｈａｍのアルゴリズムについ
て簡単に説明する。このアルゴリズムは、ベクトルの始
点と終点のｘ座標およびｙ座標の差（Δｘ，Δｙ）のう
ち長いほうを長軸、短いほうを短軸として、長軸の値を
始点座標値から終点座標値へ向けて１座標値（＋１また
は−１）ずつ変えたとき、残差の初期値Ｅ０（＝ΔＬ）
からΔＳを減算していき、その残差が０以下になった時
点で短軸の座標値を１座標値（＋１または−１）だけ変
えることによって、近似点を発生するものである。この
時、残差ＥにはΔＬが加算される。

【００２４】ＤＤＡ処理部３０２は、図８に示すよう
に、短軸座標値Ｓ、短軸差分ΔＳ、残差Ｅ、ΔＬ−Δ
Ｓ、長軸座標値Ｌを格納する５種類のレジスタ群と、４
つの加減算器３０２１〜３０２４と、２つのマルチプレ
クサ３０２５，３０２６とから構成される。各レジスタ
群３０２７−３０３１はそれぞれＮ個のレジスタを持
ち、制御部２から入力されるレジスタアドレスポインタ
信号ＲＡＰによってアドレスを指定されて読み書きが行
われる。これにより、Ｎ個のＤＤＡ処理を時分割して並
行処理できるようになっている。レジスタ群の初期値Ｓ
０， ΔＳ， Ｅ０，ΔＬ−ΔＳ， Ｌ０ は、制御部
２からのイニシャライズ信号ＩＮＩによりレジスタ群に
設定される。マルチプレクサ３０２５は、減算器３０２
２の出力の符号が正のときは加減算器３０２１の出力を
選択し、減算器３０２２の出力の符号が負のときはＳレ
ジスタ群の出力を選択するものである。マルチプレクサ
３０２６は、減算器３０２２の出力の符号が正のときは
減算器３０２２の出力を選択し、減算器３０２２の出力
の符号が負のときは加算器３０２３の出力を選択するも
のである。

【００２５】座標更新部３０３は、ＤＤＡパラメータ計
算部３０１の出力する信号ｘ＝Ｓ？の値によって、ＤＤ
Ａ処理部３０２から出力される長軸座標Ｌｉおよび短軸
座標Ｓｉをｘ座標およびｙ座標に変換して出力するもの
である。

【００２６】ここで、ＤＤＡ処理の例を示す。図９のベ
クトルａｂの座標計算を行う場合、始点ａと終点ｂのｘ
座標およびｙ座標の差（Δｘ，Δｙ）は、Δｘ＝６−１
＝５， Δｙ＝８−１＝７であるから、長軸はｙ軸、短
軸はｘ軸となる。ＤＤＡパラメータの初期値は、Ｓ０＝
１， Ｌ０＝１， ΔＳ＝５， ΔＬ−ΔＳ＝２，Ｅ０
＝７となり、 ｘ＝Ｓ？の値は’１’となる。これらの
値がＤＤＡパラメータ計算部３０１で計算されて、ＤＤ
Ａ処理部３０２に入力される。演算が開始されると、Ｄ
ＤＡ処理部３０２では図１０に示すように処理が進む。
１ステップごとに長軸座標値Ｌがインクリメントされ、
残差ＥからΔＳが減算される。残差Ｅはステップ１では
（７−５）／７の剰余２、ステップ２では２×（７−
５）／７の剰余４、以下同様に計算される。Ｅ−ΔＳが
０以下になると、短軸座標値Ｓはインクリメントされ、
ＥにはΔＬが加算される。ただし図８の回路では、あら
かじめＥ−ΔＳ＋ΔＬを計算しておき、Ｅ−ΔＳの符号
に応じてマルチプレクサ３０２６がＥ−ΔＳかＥ−ΔＳ
＋ΔＬを選択するという構成をとっている。図１０に示
すように計算された短軸座標値と長軸座標値は、座標更
新部３０３でそれぞれｘ座標値とｙ座標値に変換されて
出力される。この出力結果をプロットしたものが図１１
である。

【００２７】次に、線分描画部４について詳細に説明す
る。線分描画部４は、図１２に示すように、アドレス計
算部４１と、マスク生成部４２と、データ生成部４３
と、ＲｍｏｄＷ処理部４４とから構成される。

【００２８】アドレス計算部４１は、描画する水平線分
の始点および終点の座標値（ｘｓ，ｘｅ，ｙｉ）を入力
し、該水平線分の書き込まれるべき描画メモリ上のアド
レスを計算してＲｍｏｄＷ処理部４４へ出力するもので
ある。図３の例のように、１つのｙ座標に複数の描画線
分が含まれる場合は、それぞれの端点の含まれるワード
のアドレスをすべて計算してＲｍｏｄＷ処理部４４へ出
力する。

【００２９】マスク生成部４２は、描画する水平線分の
始点および終点の座標値（ｘｓ，ｘｅ，ｙｉ）を入力し
て、該水平線分の両端点の書き込まれるワード中の有効
なビットを表すマスクを出力するものである。図３の例
のように、１つのｙ座標に複数の描画線分が含まれる場
合は、それぞれの端点の含まれるワードのマスクをすべ
て生成してＲｍｏｄＷ処理部４４へ出力する。

【００３０】データ生成部４３は、描画する水平線分の
始点および終点の座標値（ｘｓ，ｘｅ，ｙｉ）と描画す
る多角形の色情報を入力とし、これらの値を用いてスク
リーン処理を行って１ワード分の描画データを出力する
ものである。図３の例のように、１つのｙ座標に複数の
描画線分が含まれる場合でも、１ワード分の描画データ
のみを生成する。

【００３１】ＲｍｏｄＷ処理部４４は、前記アドレス計
算部４１で計算されたアドレスＡＤＲと、前記マスク生
成部４２で生成されたマスクＭＡＳＫと、前記データ生
成部４３で生成された描画データＤＡＴＡとを入力と
し、必要があれば描画用メモリのアドレスＡＤＲから下
地データＳＲＣを読み込んで、これらのデータを用いて
４項演算（ＭＡＳＫ ａｎｄ ＤＡＴＡ） ｏｒ （ｎ
ｏｔ ＭＡＳＫ ａｎｄＳＲＣ ）の値を計算し、結果
を同一のアドレスＡＤＲに書き戻す処理を行うものであ
る。描画する線分が複数のワードにまたがる場合は、上
記ＲｍｏｄＷ処理を繰り返し行う。

【００３２】ここで、図３の例のように１つのｙ座標に
複数の描画線分が含まれる場合のマスクデータの生成方
法について補足する。これには、図１３〜図１５の３通
りの場合が考えられる。まず、図１３のように描画する
線分１と線分２とがワード境界で区切られている場合
は、線分１の端点の座標値から生成されるマスクＭ１，
Ｍ２と、線分２の端点の座標値から生成されるマスクＭ
３， Ｍ４がそのままＲｍｏｄＷ処理部４４で４項演算
に使われる。図１４のように、１ワード内に線分１の右
端点と線分２の左端点が入っている場合には、線分１の
マスクＭ２と線分２のマスクＭ３の論理積Ｍ５が生成さ
れ、マスクＭ１， Ｍ４とともにＲｍｏｄＷ処理部４４
で４項演算に使われる。図１５のように、１ワード内に
線分１と線分２とが完全に入っている場合には、線分１
の端点の座標値から生成されるマスクＭ１と線分２の端
点の座標値から生成されるマスクＭ２との論理積Ｍ３が
生成され、ＲｍｏｄＷ処理部４４で４項演算に使われ
る。尚、線分の数が３以上の場合についても同様であ
る。 ［実施例２］前記実施例１では、図１に示したように座
標計算部を２つ備え、座標計算部Ａが多角形の左側の輪
郭の座標計算を担当し、座標計算部Ｂが多角形の右側の
輪郭の座標計算を担当する構成をとっていたが、座標計
算部は図１９のように唯１つだけ備える構成にしてもよ
い。この場合、全ての辺の座標計算を１つの座標計算部
が時分割並行処理することになる。

【００３３】図３の線分１と２の描画の場合では、１つ
の座標計算部が（１）辺Ｐ７→Ｐ６（線分１の左端点）
の座標計算、（２）辺Ｐ７→Ｐ８（線分１の右端点）の
座標計算、（３）辺Ｐ１→Ｐ８（線分２の左端点）の座
標計算、（４）辺Ｐ１→Ｐ２（線分２の右端点）の座標
計算、と順次線分の端点の座標計算をした後、線分描画
部４が線分１と２を描画用メモリへ書き込む。線分描画
部の処理が終了すると、先程と同様にして次のスキャン
ラインの座標計算および線分描画を繰り返す。

【００３４】尚、上記例では説明の便宜上座標計算と線
分描画は逐次的に行うように述べたが、これらの処理は
並列して行うほうが望ましい。 ［実施例３］前記実施例１では、図１に示したように座
標計算部を２つ備える構成をとっていたが、座標計算部
はＭ個（Ｍは２の倍数）備える構成にしてもよい。多角
形の１走査線に含まれる辺の数がＭ個以下の時はＭ個の
座標計算部が並列して座標計算し、辺の数がＭ個を越え
る時はＭ個の座標計算部の一部あるいは全部が時分割し
て座標計算する。

【００３５】例として、図２０のように座標計算部を４
つ備える構成の多角形図形描画処理について説明する。
この場合、座標計算部Ａおよび座標計算部Ｃが多角形の
左側の輪郭の座標計算を担当し、座標計算部Ｂおよび座
標計算部Ｄが多角形の右側の輪郭の座標計算を担当す
る。図３の線分１と２の描画の場合では、座標計算部Ａ
が辺Ｐ７→Ｐ６（線分１の左端点）の座標計算を、座標
計算部Ｂが辺Ｐ７→Ｐ８（線分１の右端点）の座標計算
を、座標計算部Ｃが辺Ｐ１→Ｐ８（線分２の左端点）の
座標計算を、座標計算部Ｄが辺Ｐ１→Ｐ２（線分２の右
端点）の座標計算をそれぞれ並列に行い、４つの端点の
座標値が出力されると、制御部からの指示により、線分
描画部４が線分１と２を描画用メモリへ書き込む。図３
の頂点Ｐ８よりも下の部分を描画する場合は、座標計算
部Ａおよび座標計算部Ｂのみが座標計算を行い、座標計
算部Ｂおよび座標計算部Ｃは休止状態となる。もし、１
走査線に含まれる辺の数が４個を超える場合でも、先に
座標計算を終了した２つの座標計算部がパラメータを切
り替えて時分割並行処理することにより、次の辺の座標
計算を行う。 ［実施例４］前記実施例１では、ＤＤＡ処理部３０２内
のパラメータレジスタがそれぞれＮ個のレジスタからな
るレジスタ群として構成されており、並行処理中の複数
のＤＤＡパラメータを全てＤＤＡ処理部３０２内に保持
しておくという構成であったが、これらのパラメータの
一部を外部のメモリのワーク領域に退避することが可能
な構成にしてもよい。

【００３６】この構成により、Ｎ個以上のＤＤＡパラメ
ータを用いた並行座標計算が必要となるような非常に凹
凸の激しい多角形を描画する場合、ＤＤＡ処理部３０２
内のレジスタ群からあふれたパラメータを一時的に外部
メモリに退避しておき、必要に応じてパラメータを適当
なレジスタ群へ読み込んで座標計算処理を続行すること
が可能になる。ＤＤＡパラメータの退避と復帰は、制御
部２によって制御される。例として、図２１のように１
スキャンライン毎に６回の座標計算を行う必要のある多
角形を描画する場合を説明する。ここで例示する多角形
図形描画装置は、図１９のように座標計算部を唯１つだ
け備えるものであり、そのＤＤＡ処理部はそれぞれ４つ
のレジスタから構成されるパラメータレジスタ群を備え
るとする。すなわち、１スキャンライン毎に４回までの
座標計算であれば、外部メモリにパラメータデータを退
避することなく時分割処理によって座標計算が行える座
標計算部である。今、図２１の図形の座標計算を辺ａ→
辺ｂ→辺ｃ→辺ｄ→辺ｅ→辺ｆの順に行うとする。図２
１のスキャンライン１〜３の描画処理におけるパラメー
タレジスタ群の保持するデータの変化を図２２に示し
た。パラメータレジスタ群３０２７〜３０３１には、す
べて同一の辺に対応するパラメータがロードされる。初
めに、辺ａ〜辺ｄに対応するパラメータがそれぞれのパ
ラメータレジスタ群にロードされているとする。その様
子を示すのが、図２２（ｉ）である。スキャンライン１
の描画が始まると、座標計算部では時分割処理によって
点ａ１， ｂ１， ｃ１， ｄ１の座標が順次計算され
る。次に辺ｅの座標計算を行うために、制御部は、最も
最近使われたレジスタアドレスｒ３のレジスタに保持さ
れているパラメータ（辺ｄのパラメータ）を外部メモリ
の所定の場所にストアし、辺ｅのパラメータをレジスタ
アドレスｒ３のレジスタへロードする（図２２（ｉｉ）
参照）。ただし、外部メモリのワーク領域には、パラメ
ータを退避するための領域があらかじめ確保されている
とする。座標計算部で点ｅ１の座標が計算されると、次
に辺ｆの座標計算を行うために、制御部は、最も最近使
われたレジスタアドレスｒ３のレジスタに保持されてい
るパラメータ（辺ｅのパラメータ）を外部メモリの所定
の場所にストアし、辺ｆのパラメータをレジスタアドレ
スｒ３のレジスタへロードする（図２２（ｉｉｉ）参
照）。点ｆ１の座標計算が終わると、制御部は、線分ａ
１−ｂ１，ｃ１−ｄ１， ｅ１−ｆ１の描画を線分描画
部へ指示し、線分描画部ではこれらの線分を描画用メモ
リへ書き込む（図２２（ｉｖ）参照）。線分描画が終わ
ると、座標計算部では続いて点ａ２， ｂ２， ｃ２の
座標が計算される（図２２（ｖ）参照）。次に辺ｄの座
標計算を行うために、制御部は、最も最近使われたレジ
スタアドレスｒ２のレジスタに保持されているパラメー
タ（辺ｃのパラメータ）を外部メモリの所定の場所にス
トアし、辺ｄのパラメータをレジスタアドレスｒ２のレ
ジスタへロードする（図２２（ｖｉ）参照）。以下同様
に、座標計算部では、レジスタ群にパラメータがロード
してあればそれらを用いて座標計算を行い、レジスタ群
にパラメータがロードしてなければ最も最近使われたレ
ジスタに保持されているパラメータを外部メモリの所定
の場所にストアし、必要なパラメータをそのレジスタに
ロードして座標計算を続行するという処理を繰り返す。
線分描画部では、１スキャンラインに含まれる全ての線
分の端点の座標計算が終了したら、それらの線分を描画
用メモリへ書き込む処理を繰り返す。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、制御部
からの指示により、パラメータレジスタをそれぞれＮ個
（Ｎ≧２）持つＤＤＡ処理装置を備えた１個または２の
倍数個の線分描画部が、座標計算部と同期して多角形を
構成する主走査方向毎の複数の線分を連続的に描画する
構成とした。これにより、凹部を含む任意の多角形図形
を高速に描画することが可能となっている。さらに、線
分描画部と座標計算部が並列に動作可能な構成とした結
果、従来待ち状態でいる時間が長かった座標計算部を時
分割して複数の水平線分の処理に使用でき、座標計算部
の待ち時間を大幅に減らすことが可能となっている。ま
た、１走査線上に複数の描画線分が含まれる場合には、
描画用メモリに高速ページモードでアクセスすることに
より、該当部分を凸多角形に分割して描画する従来技術
に比べて高速に描画できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】 凹部を含む多角形図形を説明する図である。

【図３】 多角形図形の描画方法を説明する概念図であ
る。

【図４】 多角形図形の頂点データ形式を説明する図で
ある。

【図５】 頂点データテーブルを説明する図である。

【図６】 座標計算部Ａ／Ｂでの時分割並行処理を説明
する図である。

【図７】 座標計算部のブロック図である。

【図８】 ＤＤＡ処理部のブロック図である。

【図９】 ＤＤＡ処理をするベクトルデータの１例を示
す図である。

【図１０】 ＤＤＡ処理の様子を説明する図である。

【図１１】 ＤＤＡ処理によって計算された線分の座標
値を説明する図である。

【図１２】 線分描画部のブロック図である。

【図１３】 複数の水平線分に対応するマスクデータの
生成方法を説明する図である。

【図１４】 線分１の終点と線分２の始点が１ワードに
含まれる場合のマスクデータの生成方法を説明する図で
ある。

【図１５】 線分１と線分２が１ワードに含まれる場合
のマスクデータの生成方法を説明する図である。

【図１６】 多角形の分割を説明する図である。

【図１７】 台形の描画方法を説明する図である。

【図１８】 水平線分の描画方法を説明する図である。

【図１９】 本発明の第２の実施例を示すブロック図で
ある。

【図２０】 本発明の第３の実施例を示すブロック図で
ある。

【図２１】 凹凸の激しい多角形図形の描画を説明する
図である。

【図２２】 ＤＤＡのレジスタ群からパラメータを外部
メモリへ退避する処理の流れを説明する図である。

【符号の説明】

１ データ用メモリ ２ 制御部 ３ 座標計算部 ４ 線分描画部 ５ 描画用メモリ ３１ 座標計算部Ａ ３２ 座標計算部Ｂ ３３ 座標計算部Ｃ ３４ 座標計算部Ｄ ４１ アドレス計算部 ４２ マスク生成部 ４３ データ生成部 ４４ ＲｍｏｄＷ処理部 ３０１ ＤＤＡパラメータ計算部 ３０２ ＤＤＡ処理部 ３０３ 座標更新部 ３０２１ 加減算器Ａ ３０２２ 減算器Ａ ３０２３ 加算器Ａ ３０２４ 加減算器Ｂ ３０２５ マルチプレクサＡ ３０２６ マルチプレクサＢ ３０２７ Ｓレジスタ群 ３０２８ △Ｓレジスタ群 ３０２９ Ｅレジスタ群 ３０３０ △Ｌ−△Ｓレジスタ群 ３０３１ Ｌレジスタ群

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向に平行な線分を副走査方向に
   複数回描くことによって多角形図形を描画する図形描画
   装置において、 多角形図形の頂点数、頂点の座標値、色等を含む描画に
   必要なデータを一時的に格納するための記憶手段と、 多角形を構成する前記主走査方向に平行な線分の端点位
   置となる多角形の辺上の座標値を該辺の始点及び終点の
   座標を入力として計算する座標計算手段であって、前記
   多角形を構成する主走査方向に平行な線分の１走査線上
   に存在する端点の座標値をすべて抽出し計算する座標計
   算手段と、 前記座標計算手段で計算された前記線分の複数の端点の
   座標を入力として、該線分に対応するデータを描画用メ
   モリの該線分の座標に対応するアドレスに書き込む線分
   描画手段であって、前記座標計算手段と同期して前記多
   角形を構成する主走査方向に平行な線分を連続的に描画
   する線分描画手段と、 前記記憶手段に格納された多角形の描画に必要なデータ
   を前記座標計算手段及び前記線分描画手段へ出力する出
   力制御手段とを備え、 １走査線上にある前記線分の複数の端点の座標値に対応
   した１以上の線分を連続的に描画することを特徴とする
   多角形図形描画装置。
2. 【請求項２】 前記座標計算手段は、パラメータレジス
   タをそれぞれＮ個（Ｎ≧２）持つＤＤＡ（ディジタル微
   分解析）処理装置として構成され、前記制御手段からの
   指示により時分割並行ＤＤＡ処理によって前記線分の両
   端点の座標値を計算することを特徴とする請求項１記載
   の多角形図形描画装置。
3. 【請求項３】 前記線分描画手段は、前記線分の端点の
   座標値を入力として、該線分の書き込まれるべき描画用
   メモリのアドレスを計算するアドレス計算部と、 前記座標値から線分の端点が書き込まれるワード中の有
   効なビットを表すマスクを生成するマスク生成部と、 前記座標値と多角形の色情報からスクリーン処理を行っ
   て１ワード分の描画データを生成するデータ生成部と、 前記アドレス計算部で計算されたアドレス（ＡＤＲ）
   と、前記マスク生成部で生成されたマスク（ＭＡＳＫ）
   と、前記データ生成部で生成された描画データ（ＤＡＴ
   Ａ）とを入力とし、必要があれば描画用メモリの前記ア
   ドレス（ＡＤＲ）から下地データ（ＳＲＣ）を読み込ん
   で、これらのデータを用いて（ＭＡＳＫａｎｄ ＤＡＴ
   Ａ） ｏｒ （ｎｏｔ ＭＡＳＫ ａｎｄ ＳＲＣ）の
   値を計算し、結果を同一のアドレス（ＡＤＲ）に書き戻
   す処理を行うメモリ描画部と、 から構成されることを特徴とする請求項１記載の多角形
   図形描画装置。
4. 【請求項４】 前記座標計算手段を複数個有し、１走査
   線上に存在する前記多角形を構成する複数の線分の複数
   の端点の座標値を並列に計算することを特徴とする請求
   項２記載の多角形図形描画装置。
5. 【請求項５】 前記座標計算手段は、パラメータレジス
   タ群に格納したパラメータの一部を外部メモリのワーク
   領域に退避する機能を持つことを特徴とする請求項２記
   載の多角形図形描画装置。
6. 【請求項６】 前記記憶手段に入力されるデータは、１
   つの多角形につき少なくともその多角形の色、頂点数、
   各頂点の座標値を含み、 前記各頂点の座標値には、該頂点が多角形の輪郭の始点
   であるのか終点であるのか、あるいは始点かつ終点であ
   るのかを表す識別子と、該頂点が多角形の輪郭の始点で
   ある場合には該輪郭の終点の座標値が有し、 前記データは前記各頂点の座標値に基づいて副走査方向
   に配列されていることを特徴とする請求項１記載の多角
   形図形描画装置。
7. 【請求項７】 １走査線上に含まれる複数の線分の描画
   を高速ページモードでアクセスすることを特徴とする請
   求項３記載の多角形図形描画装置。