JPS5985573A - コンピュータ・ディスプレイ装置における図形の生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はグラフィック情報を表示するだめの装置及び方
法に関する。特に、本発明はディスプレイシステム上に
画像及びデータを発生しかつそれを操作するだめのデー
タ処理装置及び方法に関する。

〔従来技術〕

コンピュータ産業において、グラフィック表示を通して
ユーザーに情報を表示しかつ伝達するのは全く普通のこ
とである。これらの表示は、例えば、文字数字式キャラ
クタ−１平行座標又は他の座標のグラフと共に、周知の
物理的対象の形状等の多様な形態をとることができる。

歴史的に、人間は、典形的にはテキスト及び数学的シン
ボルギヤラフターの両方の組み合せから成る個々のコマ
ンドのシステムを通してコンピュータトインターフエー
スしてきた。このようなシステムの例は多数あり、かつ
所定組のユーザーコマンドをマシン実行可能の“オブジ
ェクト°′コードに変換するフォートラン、アルプル、
ＰＬ／１、ベーシック及ヒコポルのプログラミング言語
を含んでいる。

しかしながら、ユーザーがコンピュータ基礎システムに
よってプログラムし又はそれと相互作用することに上達
する場合は、一般的にこのシステムがユーザー自身の論
理的考えにいかに近く合わせるかに左右される。もしユ
ーザーが、この所望のコマンドをプログラミング言語の
コードに翻訳しなければならないというよりもむしろ、
最も論理的に適切な順序のコマンドを入力するととがで
きるならば、このシステムを使用するときに大きなユー
ザー効率が達成される。

ユーザーがコンピュータシステムとの相互作用において
上達するために通り抜けなければなら々い学習ｒｏ１間
を最小にするために開発でれた一つのシステムは、′オ
ブジェクト・オリエント°゛又は“スモールトーク°゛
システムとしてしばしば参照されるものである。このス
モールトーク法は、多くの共通コード化プログラミング
コマンドをコンピュータディスプレイ上の二次元グラフ
ィックス及ヒアニメーションと置き換えることである。

量的には、人々は、画像によって容易に考えられるので
、テキストによって表わされたよりもずっと速く視覚を
介して示された情報を吸収しかつ操作することができる
というととが発見された。ユーザーがマシンと相互作用
する特別の種類のグラフィックインターフェースは、任
意の用途に対して変化させることができる。

一つの共通スモーＡ／１・−り・インターフェース法は
、テキストとグラフィックスの組み合せが、情報伝達の
ために使用される＠極線管（ＣＲＴ）上に表示される多
数“窓″′を利用する。例えば、容態は、現在のワーク
ファイルを構成する“トップ°。

の完全に見ることのできるフォールグーと、他のフォー
ルグーを重畳する、標準ファイリングキャビネットにお
いて使用される種類の、ファイルフオルデーの形態をと
ることができる。ユーザーはファイルから情報を付加又
は削除し、別のロケーションにファイルフォルデーを再
ファイルシ、そして一般に、オフィスにおいて実際の、
ファイルが使用されているかのようにファイルを操作す
ることができる。このように、互−デーのコマンドの対
象を表わす画像をグラフ表示し、かつ画像が実際の対象
を構成しているかのように実質上それと同様にユーザー
に画像を動作させかつ操作させることによって、マシン
はユーザーにとって動作が容易になり、かつより強いマ
ン・マシン・インターフェースが達成される。例えば、
デー・ロブソン（Ｄ、Ｒｏｂｇｏｎ）の１オブジェクト
−オリエンテッド　ソフトウェア　システムズＪ　（０
ｂｊｅｃｔ−Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　　
Ｓｙｓｔｅｍｓ）　　、バイト（ＢＹＴＥ）。

１９８１年８月、　Ｐ７４　、　ｖｏｌ、　６　、Ｎｏ
８　；及びＩ　／ｌ／　・テスラー（Ｌ、Ｔｅ５ｌｅｒ
）の「ザ　スモールトーク　エンバイロンメントｊ　（
Ｔｈｅ　Ｓｍａｌｌｔａｌｋ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
）。

バイト（ＢＹＴＥ）、１９８１年８月、　Ｐ２Ｏ、Ｖｏ
ｌ、　６　、Ｎｏ８を参照のこと。

多様なグラフィック表示がスモールトーク又は他のシス
テムにおいて望寸れるけれども、グラフィックスキャラ
クタ−を発生し、ストアし、かつ操作するために伝統的
に多量のメモリが必要とされた。その最も簡単な形態に
おいて、ディスプレイシステム上の相当する画素（ピク
セル）上に各メモリビット（１又は０）をマツプして、
−ブロックのメモリをデータ処理記憶システムにおいて
割り当てることができる。このように、画像及び／又は
テキストの形態のデータに満ちた全ＣＲＴスクリーンは
、“ピットマツプ°″として既知のメモリブロック内に
１（黒ドツト）又は０（白ドツト）のいずれかとして表
現されている。しかしながら、ビットマツプとＣＲＴデ
ィスプレイ間の１対１の対応させることは、コンピュー
タのコアメモリ内にかなりの量の記憶スペースを必要と
する。さらに、画像又はキャラクタ−の発生及び操作は
、画像等に対する何らかの修正の後事実上ビットマツプ
に２ける全てのビットが更新されるということを必要と
する。この手順は、反復的でありかつ時間を浪費し、ま
た相互作用グラフィックスディスプレイ動作システムの
実際の使用をかなり妨害する。

スモールトークのようなシステムのために必要々グラフ
ィック容量を提供する一つの方法は、ゼロックス・ラー
ニング・リサーチ・グループ、バロ・アルド・リサーチ
自センター（Ｘ：　ｒｏｘ　ＬｅａｒｎｉｎｇＲｅｓｅ
ａｒｃｈ　Ｇｒｏｕｐ、Ｐａ１ｏ　Ａｌｔｏ　Ｒｅ５ｅ
ａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ）。

カリフォルニア州パロ・アルド、によって開発されたよ
うな“Ｂｉｔ　Ｂｉｔ″゛　（ビット境界ブロック転送
）である。ディー・インガルス（Ｄ、　Ｉｎｇａ　１１
　ｓ　）の１ザ　スモールトーク　グラフィックス　カ
＝すＪＬ／　Ｊ　（Ｔｈｅ　Ｓｗａｌｌｔａｌｋ　Ｇｒ
ａｐｈｉｃｓ　Ｋｅｒｎａｌ）　。

バイト（ＢＹＴＥ）、Ｐ１６８，１９８１年８月、Ｖｏ
ｌ、６Ｎ。

８参照。Ｂｉ　ｔＢｉ　ｔは、それ自身率さなピットマ
ツプであり、かつ例えば、カーソル、パターン等として
使用されるべき矢頭形状のような簡単な形状を限定する
領域を利用している。より完全に後述されるように、Ｂ
ｉｔＢｌｔは、キャラクタ−のフォントファイルのよう
なソースビットマツプからのキャラクタ−を、所定の座
標で目的ビットマツプ（すなわち、ＣＲＴ上に表示され
るべきメモリのブロック）に転送する。作用可能の目的
ビットマツプの領域を制限する゛クリッピング矩形′°
の使用を組み合せることによって、窓内にある転送シー
ンのその部分のみが転送されるように、より大きなシー
ンの一部を窓内にマツプすることができる。

さらに、目的ビットマツプに以前にストアされた現在の
シーンと、転送シーン又はキャラクタ−の組み合せを制
御する多様な転送動作が提供される。

しかしながら、ＢｉｔＢｉｔシステムは、転送されかつ
操作されることのできる画ｆ象の形式によって制限され
る。特にＢｉｔＢｉｔは、矩形領域の転送に制限される
。この制限は、ＢｆｔＢｌｔが屯畳窓等にデータを転送
することができないので、その使用をグラフィックス・
ツールとして制限する９、さらに、多量のメモリがＢｉ
　ｔＢｌ　ｔシステムのために必要とされる。Ｂｉ　ｔ
Ｂｉ　ｔのような従来技術のシステムにおける他の制限
については、本発明の性質をより完全に見分けるために
この明細書において説明する。

〔発明の概要〕

後述するように、本発明は、従来技術において以前に可
能であったよりもかなり小さなメモリを使って、任意形
状の領域を限定しかつストアすることのできる手段を提
供する。さらに、本発明は、ディジタルコンピュータに
よって効率的にかつす早く領域で動作を実行することの
できる手段を提供する。

本発明は、改良されたグラフィックス能力を提供するた
めにディジタルコンピュータと関連して最も有利に使用
される方法及び装置を提供する。

これらの技術は、“反転点″によって任意に限定された
領域の表示及び操作を可能にする。反転点は、問題の点
の右及び下に座標を有する全ての点の状態が反転される
（例えば、バイナリゼロは、バイナリ１に、そしてその
逆に変換される）点を限定したものである。°“領域°
°は、多数の群の分離エリアを含むことがある任意のエ
リアとして定義される。このように、例えば、“Ｌ°″
形状のような任意の形状は単に限定されかつ動作される
べき別の領域として取り扱われる。所定の領域のために
一組の反転点を限定することにより、この領域を構成す
る全ての点をメモリ内にストアする必要はなく、むしろ
この領域を限定する反転点のみをストアする必要がある
。簡単に言うと、本発明の一つの典形的実施例によると
、領域の入力表示を発生するだめの手段が備えられ、か
つそれは任意の形状又はエリアから構成することがでへ
、そしてその周囲は連続曲線である必要はなく、かつ分
離エリアを含むことができる。この入力表示はディジタ
ルコンピュータに最も有利に結合される。

いったん受けとられると、ディジタルコンピュータはこ
の領域を限定するために必要とされる反転点の位置を決
定し、かつ領域内のそれらの座標に従って左から右の点
及び上から下をえり分ける。

アルゴリズム手段が備えられて、コンピュータメモリ内
の領域（又はその部分）上に転送しかつそこで動作させ
、そして例えば陰極、ｖｉｌ管（ＣＲＴ）等の適切な装
置上に合成領域を表示する。

走査ラインマスクは、目的ビットマツプ内に現在表示さ
れかつストアされている現在領域をノくイナリ形態で表
示するースキャンラインノぐラフアカ為ら構成される。

目的ビットマツプは、各ビットがディスプレイ装置上の
ピクセル等に相当するーフ。

ロックのメモリから構成される。走査ラインマスクは、
垂直下方に走査し、かつＣＲＴディスプレイ上の各ラス
ターラインに相当する水平行に、現在領域を“スライス
″°する。同様に、目的ビットマツプの一部に付加され
るべきキャラクタ−等の形態の、ソースビットマツプ又
はフォントファイルからのデータはまた、ＣＲＴの各ラ
スター走査ラインに相当する水平走査ラインノ（ソファ
内にスライスされて置かれる。−水平走査ラインがソー
スビットマツプ等から目的ビットマツプに転送されるト
キ、ソース走査ラインノくソファの内容は、ソース走査
ラインが“マスク゛され、かつソースノくソファの選択
された部分のみが目的ビットマツプに転送されるように
、走査ラインマスクの内容と比較される。多様な領域オ
ペレータを使用するととによって、現在領域と新領域の
間の優先を規定することができる。このように（例えば
縞をつけるか、チェック模様等にされた）ノ々ターンは
、現在領域に付加することができ、テキストをかぶせる
ことができ、領域内のテキストのスクローリングは容易
に達成することができ、そして多数のグラフィックス動
作を達成することができる。

合成目的ビットマツプは、ＣＲＴ又は他のディスプレイ
装置に印加される信号に変換され、そ［７てこの画像は
普通の方法で表示される。

次の詳細な説明は、コンピュータメモリ内のデータビッ
トでの動作のアルゴリズム及びシンボル表示によって主
として示される。これらσ）アｌレコ゛リズム説明及び
表示は、デー　タ処理技術に通じた者の仕事の実体を、
彼らによってその技術に１山じた他の者に最も効果的に
伝えるために使用さね、る手段である。

アルゴリズムはここでは、一般的に、所望の結果になる
首尾−慣したステップの順序であると考えられる。これ
らのステップは、物理量の物理操作を必要とするもので
ある。通常、必然的ではないけれども、これらの量はス
トアされ、転送され、組み合わされ、比較され、そして
別の処理をされることのでへる電気的又は磁気的信号の
形態をとる。これらの信号を、ビット、値、エレメント
、シンボル、キャラクタ−１用語、番号等として参照す
ることは、主として共通使用の理由のために、ときには
便利であることがわかる。しかしながら、これら及び同
様な用語の全ては、適切な物理量と関連させるべきであ
り、そしてそれらはこれらの物理量に付けられた単に便
利なラベルであるということを心にとどめるべきである
。

さらに、実行される操作は、付加又は比較のよウナ、人
間のオペレータによって実行される精神オペレーション
と普通に関係している用語にしばしば関連している。人
間のオペレータのこのような能力は、本発明の一部を構
成するここで説明のオペレーションのいずれかにおいて
、大部分の場合に、必要ではなく、あるいは望ましいも
のではナイ。−’ｔＬ−ｒこのオペレーションはマシン
オペレーションである。本発明のオペレーションを実行
するだめの有用なマシンは、一般目的のディジタルコン
ピュータ又は他の同様な装置を含んでいる。

全ての場合に、コンピュータを動作させるときの方法オ
ペレーションと計算自体の方法との間の区別を心にとど
めておくべきである。本発明は、他の所望の物理信号を
発生するために電気又は他の（例えば、機械的、化学的
）物理信号を処理するトキニコンピュータを動作させる
だめの方法ステップに関連している。

本発明はまた、これらのオペレーショ７ｅ実行するため
の装置に関する。この装置は特に、必要な目的のために
構成することができ、あるいはそれは、コンピュータ内
にストアされたコンピュータプログラムによって選択的
に活性化さ７１７あるいは構成が変えられるような一般
目的のコンピュータから構成することができる。ここに
示されたアルゴリズムは、特別のコンピュータ又は他の
装置と固有に関連してはいない。特に、ここの教乏−に
従って書かれたプログラムと共に種々の一般目的のマシ
ンを使用することができ、あるいは必要な方法ステップ
を実行するためにより特殊＜’ｃの装置を構成すること
がより便利であるとわ〃ムる７５λもしれない。これら
の多様なマシンのために必要な構成は、以下の説明から
明らかでおろう。

〔実施例〕

次の詳細な説明はいくつかのセクションに分肖りされよ
う。これらの第１は、コンピュータグラフィックスを発
生するための全体的システム配夕１ｊを取り扱うであろ
う。その次のセフ・ンヨンは、反転点、反転点のえり分
け、反転点でのオペレーション、走査ラインマスクの発
生、及びとりわけ領域転送オペレーションによって入力
領域を限定するような本発明の観点を取り扱うであろう
。

さらに、次の説明において、本発明を完全に理解するた
めに、アルゴリズム慣行、特定のビット番号、等の多数
の特別の詳細が表わされている。

しかし々から、本発明はこれらの特％ｌの詳細なくして
実施することができるということカニ、当業者には明ら
かであろう。他の場合に、周知の回路及び構成は、本発
明を不必要にあいまいにしないように詳細には説明しな
い。

第１図は、本発明に従ってコンピュータグラフィック画
像を発生するだめの典形的コンビコーータ基本システム
を示している。３つの主要素から成るコンピュータ２０
が示されている４、これらの第１は、コンピュータ２０
の他の部分に１．そしてそこから、適切に構成された形
態で情報を通信するために使用される入力／出力（Ｉｌ
ｏ）回路２２である。また、中央処理ユニツ）　（ＣＰ
Ｕ）　２４及びメモリ２６が、コンピュータ２０の一部
として示されている。これらの後者の２つの要素２４　
、２６は、最も一般目的のコンピュータ及びほとんど全
ての特殊目的のコンピュータに典形的に見られるもので
ある。事実、コンピュータ２０内に包含されるいくつか
の要素は、データプロセッサーのこの広いカテゴリを表
わすことを意図している。コンピュータ２０の役割を満
たす適当なデータ７°口セッサーの特別の例は、アプル
・コンピュータ・カムパー−−（Ａｐｐｌｅ　Ｃｏｍｐ
ｕｔｅｒ　Ｃｏ、）、カリホルニア州り−パーチノによ
って製造されたマシンを含んでいる。同様な能力を有す
る他のコンピュータが、後述のいくつかの機能を実行す
るための直接的方法に適している手段であるかもしわな
い。

また第１図には、典形的実施例においてはキーボードと
して示された入力装置３０が示されている。しかしなが
ら、入力装置は実際上カードリーダー、磁気又は紙テー
プリーダー、又は他の周知の入力装置（もちろん他のコ
ンピュータを含む）にすることができるということが理
解されよう。

大量メモリ装置３２が、Ｉ１０回路２２に結合され、か
つコンピュータ２０のために付加記憶容量を提供する。

この大量メモリは、他のプログラム、所定のキャラクタ
−のためのフォント等を含むことができ、そして磁気又
は紙テープリーダー又は他の周知の装置の形態をとるこ
とができる。大量メモリ３２内に保持されたデータは、
適切な場合に、メモリ２６の一部としてコンピュータ２
０内に標準的方法で組み合わせることができる。

さらに、本発明によって発生する画像を表示するために
使用され、るディスプレイ・モニター３４が示されてい
る。このようなディスプレイ・モニｐ　−ハ、ＣＲＴデ
ィスプレイのいくつかの周知の変形のいずれかの形態を
とることができる。カーソルコントロール３６ｉｄ、コ
マンドモー）゛−ｅＪ択Ｌ、かつ例えば特別の画像のよ
うなグラフィックスデータを編集するために使用され、
そしてこのシステム内に情報を入力するためのより便利
な手段を提供する。

第２図は、第１図に示されたメモリ２６内に包含された
主プログラムの典形的配列を示している。

特に、目下好ましい実施例においては、略々３２キロバ
イトの記憶装置から成るビデオ目的ビ・ノドマツプ３８
が示されている１、この目的ビ・ノドマツプは、ビデオ
モニター３４のだめのビデオメモリを表わしている。目
的ビットマ・ノブ内の各ビットマツプは、ディスプレイ
モニター上の相当するビクセルの上圧座標に相当する。

このように、目（灼ビットマツプは既知の座標を有する
点の２次元配列によって記載することができる。もちろ
ん、勿］えばプリンター等の他のディスプレイ手段が使
用される場合に、ビットマツプ３８の内容は、特男１］
のディスプレイ装置によって表示されるべきデータ点を
表わすであろう。メモリ２６はまた、ＣＰＵに実行する
だめの多様な一連の命令を表わすプロダラム４０を含ん
でいる。例えば、この明細書で説明すれたオペレーショ
ン及びルーチンを実行する制御プログラム、モニター及
びコントロールプログラム、ディスク・オペレーティン
グ・システム等を、このメモリロケーション内にストア
することができる。

領域、フォント、データ構成、座標、及びキャラクタ−
から構成することのできるソースビットマツプ４２はま
た、メモリ２６内にストアすることができ、あるいは本
発明の所定の応用において必要とされるかもしれないよ
うな大量メモ１ツユニツト３２内に一時的に記憶するこ
と妙；できる。付加的に、メモリ２６内のスペースは、
４４で示されている他のプログラム及びスペアメモリの
ために残しておかれる。これらの他のプログラムは、必
要とされるかもしれないような多様な有用計算又はニー
テリティプログラムを含むこと７５監できる。

本発明は、“反転点゛′によって任意に限定さ？また領
域を表わしている。さらに、本発明は、任意の形状又は
構成の複数の分離エリアを含むことのできる任意のエリ
アにすべき“領域゛を限定する。

さて、第３（ａ）図を参照すると、反転点４０が例示さ
れている。反転点は定義により、反転点の右及び下に座
標を有する全ての点の状態が反転される点である。従っ
て、図示されているように、点４０の右及び下の全ての
エリアは、点４０が先に白の背景で定義されたので、黒
である。反転点システムの物理的実行によって、反転点
の位置は、メモリビットマツプ内にその座標によって記
載さオ′１．る。

第３（ｂ）図に示されるように、２つの反転、ａ　４０
　。

４２が目的ビットマツプ３８のようなビットマツプ上に
限定され、その後にモニター３４ヒに表示されるとき、
垂直方向に限界のないストリップが生じる。ビットマツ
プ上の点４２の付加は、その右及び下に座標を有する全
ての点の状態を反転し、このエリア内の点４０の効果を
打ち消し、それによって黒の垂直ストリップを限定する
。

同様に、４つの反転点４０，４２，４４．４６は、第３
（ｃ）図に示されるような正方形又は他の四辺形を限定
する。他のエリアも反転点を使って限定することができ
、かつ所定の形状内に空白を容易に発生することができ
る。さらに、領域内の全ての形状が反転点の座標によっ
て単に限定されるから、所定の領域は任意数の分離エリ
アを包含することができるということが明らかであろう
。

さらに、円形及び他の非線形領域は、反転点の適切な位
置決めによって限定することができる。

第３（ｇ）図を参照して、対角線４３は、“ｘ”と“Ｙ
”の間の２つの反転点のステップシリーズによって、点
°゛Ｘ″゛と“Ｙ”の間に限定することができる。点の
間の直接の対角線が好ましいけれども、ラスター線ディ
スプレイモニター３４の物理的構成がこれを可能にしな
い。ＣＲＴディスプレイ上の各ピクセルは、所定の座標
間の単位エリアを占め、そしてそこで慣行により、特別
のピクセルが、上片にあるグリッド点の座標によってア
クセスされる。このように、一連の水平線セグメントを
限定する反転点のステップ状関数は、対角線を近似する
ために必要とされる。

所定の領域が反転点によっていったん限定されると、一
般的に、画像を構成する事実１全ての点がストアされる
ことを必要とする多くの従来技術のシステムとは異なり
、反転点のみをメモリ２６内に保持する必要があるとい
うことが認められよう。目下好ましい実施例において、
領域は、カーソルコントロール３６又は他の入力装置に
よって、ユーザーによりコンピュータ２０内に入力され
る。

この領域を限定する反転点の位＋１は、ある程度、入力
領域の一部を形成する水平ラインセグメントを検出する
ことによって決定される。第３（ｈ）図を参照すると、
ラインセグメント８０　、８５　、９０　、１００゜１
２５が示されている。反転点は、各ラインセグメントの
端点に相当する座標で限定され、それによってその反転
点によって領域全体を限定する。この領域内の垂直ライ
ンセグメントは前述した反転点を使って、定義により、
自動的に発生するので、それらは無視される。水平ライ
ンセグメントを検出しかつ分離するためにコンピュータ
２０によって実行されることが要求されるオペレーショ
ンの特別の順序は、データ処理技術に通じた者には明白
であり、かつここでは説明しない。領域の反転点は、そ
れらの座標に従って、左から右、上から下の順序で指示
された点のリストにえり分けられる。例えば、第３（ｅ
）図の領域を参照すると、慣行に従った反転点のリスト
は次の様である。５４゜５６．５８，６０，６２，６４
，６６．６８，７０，７２，７４゜７６である。

上述の慣行は、第４（ａ）〜（ｅ）図に示されたものの
ような領域での簡単化されたオペレーションを可能にす
るということが発見された。反転点の指令リストの本発
明の使用法を使って実施することのできる典形的オペレ
ーションは、領域の交差、結合、差、及び排他的ＯＲと
共に、ポイント・メンバーシップの決定の機能である。

しばしば、グラフィックスオペレーション中に、目的ピ
ットマツプ３８内の（及びそれによってディスプレイモ
ニター上に相当して表示される）点が、特別の領域内に
あるかどうかを決定するために必要である。この機能が
一般に、“ポイント・メンバーシップ°゛として参照さ
れる。伝統的に、ポイント・メンバーシップの決定は、
むしろ広範なデータ操作及び計算を必要とした。例えば
、ポイントメンバーシップを決定する一つの従来技術の
方法は、問題の点から関心ある領域までの角度を計算し
かつ合計することであった。もし角度の合計が３６０に
等しいならば、そのとき領域内にポイント・メンバーシ
ップが存在する。ポイント・メンバーシップを決定する
この特別の方法は、多数の反復計算を必要とし、かつ非
常に時間がかかるということが認められよう。

しかしながら、反転点の本発明の使用法は、ポイント・
メンバーシップを決定する有能な手段を提供する。第４
（ａ）図を参照すると、本発明は、上から下に、問題の
領域を限定する反転点の以前に指定されたリストを通し
て走査する。もし反転点が問題の点（第４（ａ）図の点
“ｐ′°）の垂直座標よりも大きいか、あるいはそれに
等しい垂直座標を有しており、そして反転点の水平座標
が点“ｐ”のそれよりも小さいならば、真又は偽のいず
れかである変数は“双安定″″である（そしてそれは最
初に例えば偽に設定された）。このように、問題の点の
上及び左の反転点が検出される毎に、真／偽変数の状態
が切り替えられる。もし、この領域を限定する反転点の
リストを通しての走査の後、変数が真力らば（すなわち
状態の奇数番号が生じたならば）、問題の点（す々わち
点“ｐ゛′）が特別の領域内にある。しかしながら、も
し変数が偽であるならば（すなわち状態変化のゼロ又は
偶数番号が生じたならば）、この点はこの領域内にはな
い。

このように、反転点を使ってポイント・メンバーシップ
を決定するためのす早くかつ有能が方法は、本発明によ
って提供され、かつこれは従来技術では不可能であった
。

反転点の指定されたリストの本発明の使用法は、モニタ
ー３４上の各ラスター走査線の内容を表わす直接的手段
を提供する。さて第５図を参照すると、メモリ４０の一
部（第２図参照）は、−走査ラインバッファとして割り
当てられる。目下好ましい実施例において、この走査ラ
インバッファは、ＣＲＴモニタースクリーン又は他の出
力装置上のピクセルの各水平行がバッファ内の一ビット
によって表わされるように十分に大きくされる。反転点
の指定されたリストによって先に限定された領域は、走
査ラインバッファ内のビット状態によって表わすことが
できる。第５図にＶ。、■１１■２・・・ｖ、Ｌ＋１で
示され、モニター３４上に表示された各水平行に対して
、走査される特別の水平行に相当する垂直座標を有する
反転点け、走査ラインバッファ−ヒの適切な座標の変化
したビット状態（す々わち、最初Ｏの走査ラインフィー
ルドにおいてｄｌ）によって表わされる。走査ライン１
５５内の反転点の対の間の全てのビットは、表示される
べき領域の真の表示が反転点指定リストから発生するよ
うに、反転される。このように、第５図に示されるよう
に、表示されるべき各水平行を通して走査することによ
って、いずれの領域も一走査ライン幅のセグメントに水
平にかつ順次“スライス°′することができる。

後述のように、単一ラスター走査ラインバッファの使用
は、矩形領域転送に制限されるＢｉ　ｔＢｉ　ｔのよう
な従来技術のシステムとは異なり、任意の領域を転送し
かつ操作することができるように領域が、ソースビット
マツプ４２から目的ビットマツプ３８に転送され、かつ
適切に“マスク″されることを可能にする。

さらに、ラインバッファ変換を走査するための領域は可
逆であるということが認められよう。領域が一走査ライ
ンバッファの形態で表わされると、反転点の指定された
組は、ノ＜ソファがその頂部（■］）から下部（ｖＴＬ
＋　、）　’！での領域を走査するとき、バッファ上に
反転状態を位置させることによって再限定することがで
きる。バッファ上の反転点位置が、ビット状態変化が検
知される点であるので（すなわち次のビットがＯである
場合ｌ）、反転点位置は容易に位置させられる。特に、
この実施例において、反転点の位置は、現在の走査ライ
ン（例えば、ｖ８）バッファ内容と先の（例えば、ｖ２
）走査ラインバッファ内容の間の排他的ＯＲオペレーシ
ョンによって単に決定することができる。このように、
その次の垂直走査ライン位置の間で変化しない寸まの領
域部分は、−垂直走査ライン位置とその次の間の内容の
一様性は、反転点が存在しないということを示すので、
無視される。さらに、反転点の水平位置は、排他的ＯＲ
走査ラインを右に１ビツトだけシフトし、そして別の排
他的ＯＲ−オペレーションを達成することによって、決
定することができる。例えば、もし走査ラインバッファ
ＶｎとｖｒＬ−１の間の排他的ＯＲオペレーションの後
、その結果が０１１１００１１であったならば、そのと
きその結果を右に１ビツトシフトし、かつ別の排他的Ｏ
Ｒオペレー／ヨンを完了するこ七によって、我々は次の
結果を得る。

０１１１００１１ ００１１１００１（１） ０１００１０１０　−走査ライン■ユのだめの反転点位
置 一走査ラインバッファにおいて、状態変化が存在する場
合を決定するためにコンピュータ２０によって実行され
るべき特別のコマンドは当業者には明らかであり、これ
以上の説明は要しない。

領域の内容をシステム的に表わすだめの一走査ラインバ
ッファの本発明の使用法は、前述した結合、交差等のオ
ペレーションが容易に達成されることを可能にする。例
えば、第４（ｂ）図に示された交差オペレーションは、
陰影エリアの反転点表示をし、かつ２つの重畳領域“Ａ
”′とＢ°°の°゛に■゛″を実行することによって得
られる。さて、第６図を参照すると、−走査ラインバッ
ファが、各領域”Ａ”及び“Ｂ”に対して限定される。

ＣＲＴディスプレイの各水平ラスター行に対して、個々
の走査ラインバッファが各領域の内容をバイナリ形態で
表わす。それから、走査ラインバッファの内容は、所望
の機能を達成するために動作される。第４（ｂ）図の場
合に、その内容は合成走査ラインを生じるためにいっし
ょに“ＡＮＤ”されるであろう。例えば、もし垂直位置
ｖ１に対して、 ”へ゛°走査ラインー１１１１１１００″Ｂ”走査ライ
ン＝１００１０００１ ならば、そのとき、“閥°゛オペレーションの後の合成
走査ラインは、１００１００００であろう。さらに、同
一の゛瓜゛′オペレーションが、各領域を構成する各水
平行ｖｒＬに対してなされる。上のオペレーションの結
果は、第４（ｂ）図の交差陰影領域“Ｃ′°の合成表示
、一時に一走査ラインである。陰影領域“Ｃ″′を構成
する反転点の位置は、前述した排他的ＯＲオづレーショ
ンのような既知の技術を使って引き出すことができる。

同様に、２つの領域の間Ｑ”ＯＲ”オペレーションは、
第４（ｃ）図の結合機能を達成するために利用される。

第４（ｄ）図の“差°″を得るために、２つの領域の間
のオペレーションは、（ＮＯＴ″Ｓ”）ＡＮＤ“Ｒ′″
であり、ここで、”ｓ’“走査ラインバッファ内に表わ
された全てのバイナリ量の状態は、その内容を“Ｒ”走
査ラインバッファと“瓜゛°する前に反転される。

最後に、第４（ｅ）図の排他的ＯＲオペレーションハ、
゛駒゛′オペレーションの上の例においてなされたのと
同様に、各領域の走査ラインバッファ内容に排他的ＯＲ
を単に実行することによって達成される。しかしながら
、反転点の指定されたリストの本発明の使用法は、排他
的ＯＲオペレーションを通常のものにするということが
、当業者には明らかであろう。このオペレーションは、
第４（ｅ）図の領域“Ｔ”及び°°Ｕ゛の反転点リスト
を合併えり分けによって、そして両方の領域内で同じ座
標を有する点を捨てることによって達成することができ
る。言い換えると、コンピュータ２０は、領域“Ｔ″°
及び“Ｕ”を限定する反転点の指定されたリストを、一
つの太きなリストとして単に取り扱い、そして前述した
慣行に従って左から右に、そして上から下に反転点の全
てをえり分ける。反転点のこのリストは、領域“Ｔ”と
“Ｕ”の両方ではなく、そのいずれかに点が包含されて
いる領域を表わしている。

本発明の反転点を使った、多数の他のオペレーション、
及びオペレーションの組み合せ、それに走査ラインバッ
ファ法が、従来技術の方法で可能であったよりも任意の
領域で実行することができるということが認められよう
。

さて、第７図を参照すると、任意の領域をクリッピング
するだめの走査ラインマスクの本発明の使用法がシンボ
ル的に例示されている。反転点の指定されたリストに変
換された先に限定された領域１６０は、目的ピットマツ
プ３８に影響を及ぼす前に、モニター３４上に表示され
るべき全ての付加画像が比較される“マスク″と］〜で
使用される。

第９図に示されるように、多数領域がある所定の先行す
るものと重畳することがしばしば望−まれる。

例示されているように、フォルダーは重畳しているとし
て示され、テキストは各表示フオルグー上に備えること
ができ、そして他の任意・の領域を表示することができ
る。しかしながら、上述のように、ＢｉｔＢ］ｔのよう
な従来技術の方法は、矩形”領域クリッピング°に制限
される。このように、従来技術システムの多様性は、矩
形領域のみで動作する制約、及び最上窓（例えばフォル
ダ−２１０）以外の領域に選択的に作用するための能力
のないことにより、きびしく制限されている。

第７図にシンボル的に例示されているように、パターン
又はキャラクタ−のような他の領域は、現在表示されて
いるビットマツプ“マスク″°に、一時に一走査ライン
比較される。後述されるように、領域オペレータを限定
することによって、種々のマスク優先度を限定すること
ができる。このように、任意の領域内のフォント及び他
のキャラクタ−と共に、パターンを形成することができ
る。

“°領域クリッピング°′は、重畳領域部分が選択的に
表示されるように、領域オペレータに従って形成される
。

さて、第８図を参照すると、表示されることが望まれる
画像、キャラクタ−、フォント等から構成することがで
きる各ソースビットマツプ４２は、例えば、「走査ライ
ンバッファ変換領域」の項目のもとての先の説明に従っ
て、−走査ラインバッファに“スライス°°され、かつ
変換される。このように、表示されるべきいかなる領域
も、ソースビットマツプ４２を水平に走査し、かつバッ
ファに沿った反転点位置の適切な拡張によりソース領域
のバイナリ表示をする−　ライン走査バッファによって
表わされている。

目下、表示されている領域は、表示されるべき新たな領
域が比較されるビットマツプ゛マスク′。

領域を形成している。付加されるべき新たなソース領域
によってなされるように、現在の表示領域は、目的領域
のバイナリ形での内容を表わす一走査ラインマスクに変
換される。規定された変換モードオペレーションに依存
して、新たな領域の各走査ラインは、目的ビットマツプ
３８に選択的に転送され、かつディスプレイモニター２
４上に表示される。

使用される転送モードオペレータの特別の種類は、所望
の出力の関数である。領域オペレータは、ＯＲ，ＡＮＤ
、排他的ＯＲＸＮ０Ｔと共に、その組み合せの機能を含
んでいる。例えば、もしＣＲＴ上の行ｖ１のだめの現在
の走査ラインマスクが０１１０１０１０を包含し、かつ
ｖｌのための現在のソース走査ラインバッファが０１１
（１０１１０を包含している々らば、そのときモニター
３４上に表示される“椰′°オペレーションの後の結果
は、次の様になる。

０１１Ｕ１．０１０−走査ラインマスクバッファ内容（
ＡＮＤ）　０１１０００１０−ソース走査ラインバッフ
ァ内容０１１００　（１１０−表示されるべき目的ビッ
トマツプ走査ライン内容 このように、新たなソース領域の全てではない部分がデ
ィスプレイ装置に転送され、かつそれによって選択され
た特別の転送オペレータに依存して°°クリップ゛され
るということが認められよう。

さらに、動作している領域の特別の形状は、本発明の方
法には関係ないということに気づくであろう。反転点及
び−走査ラインバッファの使用は、本発明によって任意
の領域を限定させ、マスクさせ、そして転送させる。

目下好ましい実施例において、新たなソース領域が比較
される３つの分離走査ラインマスクバッファが備えられ
ている１、°“ユーザー領域゛″マスクは、新たな領域
が、もし転送されるならば、作用する表示中の現在領域
から成る。゛′可視領域″′マスクは、現在表示されて
いる現在領域（第９図のフォルダ−２００）の可視部分
として限定されている。“クリッピング領域°°は、ソ
ース領域の一部のみが転送されるように、新たなソース
領域がクリップされるユーザー領域の可視部分から成っ
ている。このように、ソースビットマツプ４２から目的
ビットマツプ３８に転送されるべき新たなソース領域は
、３つの走査ラインマスクバッファと同等のものに通さ
れる。実際上、各走査ラインマスクは互いにＭのさ１％
、そして合成走査ラインマスクはそのとき、新たな領域
をマスクするために利用される。

第９図を参照すると、本発明に従ってモニター３４上に
表示された出方の例が示されている。領域２００は最初
に、ユーザーによって限定され、そして反転点の指定さ
れたリストとしてメモリ２６内にストアされた。前述し
たように、適切な領域オペレータを規定することによっ
て、領域２００が領域２１０と２４０の間にあるという
ことが見えるように、領域２１０と２４０が表示された
。同様に、テキストが各フォルグー形状領域内に形成さ
れ、そして前述したような走査ラインマスク方法を使用
する適切な領域クリッピングが、もし実際のフォルダー
が使用されたならば見ることができるであろう各領域の
部分のみが表示されるということを保証する。

さらに、本発明は、ディスプレイ装置３４上のバイナリ
表示、それ故点と白、を強調して説明したけれども、カ
ラー画像のための適切な反転点及び走査ラインマスキン
グがまた達成することができるということが当業者には
明らかであろう。例えば、赤、緑、及び宵のカラーを発
生するために、各色に対してそれぞれ１つの、３つの反
転点領域表示を利用することができる。このように、一
つのカラー領域における反転点の存在は、その色のため
にカラーＣＲＴ等におけるカラーガンを選択的に放電さ
せることができる。同様に、メモリ内にストアされた各
領域の３つの反転点表示の適切な組み合せによって種々
の色を達成することができるであろう。

上述の種々の手順を実施するだめの特別のプログラミン
グ言語は示さなかった。こゎ、は、ある程度は、前述し
たかもしれない全てではなり言語が全般的に利用できる
という事実によるものである。

特別のコンピュータの各ユーザーは、この当面の目的の
ために最も適している言語に気づくであろう。実際上、
マシン実行可能のオブジェクト・コードを供給するアセ
ンブリ言語で、本発明を実質上実施することが有用であ
るとわかった。

本発明を実７１′！ｉするときに使用することができる
コンピュータ及びモニターシステムは、多りの異った要
素から構成されるので、詳細なプログラムリストは示さ
なかった。前述しかつ添付図面に示されたオペレーショ
ン及び他の手順は、当業者に本発明を実施させるのに十
分に、あるいは彼に利用できる程度に開示されていると
考えられる。

このように、改良されたグラフィックス能力を提供する
ためにディジタルコンピュータと関連して最も有利に使
用される方法及び装置が開示された。反転点及び走査ラ
インマスキングの本発明の使用法は、この技術分野にお
いて従来発見されたシステムよりも早くかつより効率的
に任意の領域を限定させ、操作させ、そして転送させる
。

本発明は、特に第１〜９図を参照して、かつあるコンピ
ュータシステムを強調して説明したけれども、これらの
図は単なる例示のためであり、かつ本分１明を制限する
ものではない。さらに、本発明の方法及び装置はＱ　Ｃ
ＲＴ又は他のディスプレイ装置上のグラフィック表示が
望まれる応用において有用性を有するということは明白
である。前述したような本発明の精神及び範囲から離れ
ることなく、当業者によって多くの変化及び変形をなす
ととができるということを意図している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を組み合わせるコンピュータのブロッ
ク図、第２図は、第１図のシステムにおけるプログラム
記憶装置の典形的配列図、第３（ａ）〜（ｈ）図は、領
域を限定する反転点の使用説明図、第４（ａ）〜（ｅ）
図は、本発明を使って達成することのできる反転点を使
った領域でのオペレーション説明図、第５図は、領域を
垂直下方に走査する一定歪ラインバッファ内に、反転点
によって限定される領域を変換するプロセス説明図、第
６図は、一時に一定歪ラインの、２つの領域間の”　Ａ
ＮＤ”オペレーション説明図、第７図は、表示されるべ
きソース領域の部分を選択的にマスクするだめのビット
マツプマスクのオペレーション説明図、第８図は、−走
査ラインバッファ、及び表示のために目的ビットマツプ
に転送する前にソース・領域の部分を選択的にマスクす
るための走査ラインマスクの使用を説明する概念図、第
９図は、反転点走査ラインマスクシステムを使って本発
明の一実施例の結果を例示した図である。 ２０・・・・コンピュータ、２２・・・・入力／出力（
Ｉｌｏ）回路、２４・・・・中央処理ユニット、２６・
・・・メモリ、３０・・・・キーボード、３２・・・・
大量メモリ装置、３４・・・・ディスプレイモニター、
３６・・・・カーソルコントロール。 特許出願人　　　アプル・コンピュータ・インコーボレ
ーテツド代理人　山川政樹（ほか１名） −／′２９４ 丈末うヂノ〆１゛・／７ア　憧、７炙し２々ｆ痰（／〃
０１１１自１１１１１１００００１５５勾５

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれが選択的にイネーブルにされる複数のデ
   ィスプレイ要素を含むコンピュータ制御ディスプレイシ
   ステム上でグラフィック表示を発生しかつ操作するため
   の方法において、 複数の反転点のだめの記憶装置を含むメモリ手段を前記
   コンピュータ内に備え、前記反転点のそれぞれは前記デ
   ィスプレイシステム上の要素に相当する座標を有し、か
   つそこで、各反転点は、前記ディスプレイ上の前記要素
   から伸びる直交ラインによって表わされた対照エリアを
   限定し；前記メモリ手段内に複数の反転点から成る領域
   を入力し； 前記ディスプレイ上の前記相当する要素をイネーブルに
   し、かつ前記ディスプレイ上に前記対照エリアを発生す
   ることによって前記領域を構成する前記反転点を表示し
   、そしてディスプレイのコントラストは、以前に表示し
   た点の座標の作用であり、 それによって、前記領域は、該領域を構成する前記反転
   点を表示し、かつ前記ディスプレイ上に前記関連した対
   照エリアを発生することによって表示されることから成
   る前記方法。
2. （２）コンピュータメモリ内の第１のロケーションから
   前記メモリ内の第２のロケーションに選択的にデータを
   転送するための方法において、前記メモリ内に一走査ラ
   インバッファを限定し、前記走査ラインバッファは前記
   第１のロケーション内の前記データを順次表わし； 前記メモリ内に一走査ラインマスクバッファを限定し、
   前記走査ラインマスクは前記第２のロケーション内のデ
   ータを順次表わし； 前記走査ラインバッファの内容を前記第２のロケーショ
   ンに転送する前に前記走査ラインマスクの内容と前記走
   査ラインバッファの内容を順次比較し； 優先度を有する前記走査ラインバッファを構成する選択
   されたデータのみが前記第２のロケーションに転送され
   るように、前記走査ラインバッファと前記走査ラインマ
   スクの内容の間で、ユーザーによって限定されるような
   所定の優先度を形成し： それによって、前記第１のロケーションかう前記第２の
   ロケーションに選択的にデータが転送されることを特徴
   とする方法。
3. （３）それぞれが選択的にイネーブルにされる複数のデ
   ィスプレイ要素を含むディスプレイを形成するだめのデ
   ィスプレイ手段と；それぞれが前記ディスプレイ上の要
   素に相当する座標を有する複数の反転点をストアし、そ
   こで各反転点が前記要素から延びる直交ラインによって
   表わされた対照エリアを限定するメモリ手段と；前記ス
   トアされた反転点に相当する前記ディスプレイ上の要素
   をイネーブルにし、かつ前記ディスプレイ上に前記対照
   エリアを発生するため前記メモリ手段に結合され、そし
   てエリアのコントラストは以前に表示された反転点の座
   標の作用である処理手段と；から成り、それによって、
   複数の反転点から成る領域が前記相当する要素をイネー
   ブルにし、かつ前記ディスプレイ手段上に前記関連した
   対照エリアを発生させることによって、表示することが
   できる、コンピュータディスプレイシステム。