JPS60169978A - 色塗回路 - 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〕 本発明はグラフィクス図形の描画に係り、特に閉曲線に
囲まれた領域を色塗する描画回路に関する。

［発明の技術的背景とその問題点〕 エレクトロニクスの発展１こ伴い、情報処理装置の処理
能力が飛躍的に向上し、従来、多大な時間と人的労力を
かけて処理されていたものが、コンピューター等により
高速度Ｉこ行われるようになった。たとえば保険、金融
、流通業界等であつかわれている膨大な情報を一括管理
するデーターペスシステム、各種業務管理、事務処理シ
ステム、さらには製造業の分野におけるコンピューター
による設計支援システムなどはその好例と言える。

ところでこのようなシステムにおいて問題となるのは、
コンピューターと人間とのマンマシンインターフェース
の部分である。コンピューターがその処理に高い能力を
持っていても、ユーザーとの対話に時間が労資され、結
果的に業務が改善されないという場合が多々見られた。

そこで最近では、コンピューターによるグラフィクス表
示によ−って、マンマシンインターフェース部ヲ改善Ｌ
ｘムーズにシステムとの対話ができるよう１こしようと
いう試みが随所で見られるようになった。

しかしながらグラフィクス表示を行おうとする場合、そ
の描画速度が必ずしもユーザーに満足のいくものではな
かった。高度な対話処理の為、より精細、精密な表示を
める一方で、より高速な描画処理が要求される。たとえ
ば２５６　Ｘ　２５６の表示画素よりなるグラフィクス
表示をより精細な１０２４　Ｘ　１０２４の表示画素か
らなるグラフィクス表示に変更しようとした場合、単純
な演算で、直線の描画で４倍、色塗処理で１６倍の時間
が費されることになる。

特に色塗処理は色塗領域の境界判定、境界演算を必袈と
する為ソフトウェア上のオーバーヘッドも大きく、従来
よりグラフィクス描画のボトルネックとなっていた。

〔発明の目的〕

本発明はこのよりな事情を考慮してなされたものであり
、その目的とするところは、グラフィクス描画の色塗処
理を単純なハードウェアで高速度に実行する簡易色塗処
理回路を提供することになる。

し発明の構成〕 本発明は画像情報を格納するＲＡＭよりなる画像記憶手
段とこの画像記憶手段に対し、リードライトにかかるア
ドレスを２次元的に発生する２次元アドレス発生手段と
、画像記憶手段に対し、書き込むべきデーターを格納す
るデーター一時保持手段と、２次元アドレス発生手段に
より画像記憶手段からアクセスされたデーターを取り込
み、色塗すべき箇所を検出して、該当画素の書き込み許
可信号を発生する色塗箇所検出手段と、色塗りすべき領
域を規定するための閉曲線を描画する曲線描画手段から
なり、２次元アドレス発生手段より発生されるアドレス
情報に基づき、画像記憶手段上の矩形領域を順次アクセ
スしていき、読み出されたデーターを色塗箇所検出手段
に取り込み、あらかじめ曲線描画手段により描画された
色塗り領域の境界線を検出して、閉曲線内部を色塗すべ
く該当画素への書き込み許可信号を出力し、データー一
時保持手段に格納されているデーターを書き込む仁とに
より色塗処理が高速度に実行される。

また色塗箇所検出手段は色塗領域を規定する境界線を検
出する境界線検出手段とこの第一の境界線の立ち上がり
を検出する第一の立ち上がり検出手段と、この第二の境
界線の立ち上がりを検出する第二の立ち上がり検出手段
とこの第二の境界線の立ち下がりを検出する第二の立ち
下がり検出手段とこれらの検出結果を格納する検出結果
記憶手段と、第一の立ち上がり箇所より第二の立ち下が
り箇所までの画素に書き込み許可信号を発生する書き込
み許可信号発生手段からなる。これは、境界線で規定さ
れる全領域を色塗りするもので、境界線の内側のみの色
塗りもできる。そのときには１回目に検出された境界線
の立ち下がり（第１の立ち下がり検出結果）と２回目に
検出された境界線の立ち上がり（第２の立ち上がり検出
結果）とを書き込み許可信号発生手段に供給すればよい
。

図を用いてまず本発明の動作原理を説明する。

従来の色塗はその動作のほとんどをソフトウェアに依存
していたと言っても過言ではない。たとえば凸多角形の
色塗の場合には第１図に示すように多角形を多数の三角
形並びに台形に分割し、その上辺と下辺との方程式をめ
て描画直線との交点を演算し、その長さの直線を描画し
ていくことにより色ぬりをする。

他の例では第２図に示すように描画開始点（・で示す）
を閉曲線内部にとり、境界線入を検出しつつ点をプロッ
トしていき、検出された時点Ｂで描画方向を反転すると
いうものである。この場合にはあらゆる図形に対し柔軟
に対応して色塗が実行できるが、ソフトウェアのオーバ
ーヘッド’＋を大きく、処理速度は遅い。

本発明は上述後者のようにひと組の境界線Ａに挾まれた
領域を高速に色塗りするものである。今境界線人がさ４
３図に示すように描かれているものとする。図に示すよ
うにある描画ラインＦに着目すれば、色塗Ｖ゛すべき部
分は、第１の立ち上がり部Ｂから第２の立ち下がり部Ｅ
までとなり従って、この両者を検出することによって色
塗り箇所を規定することができる。（Ｃは第１の立ち下
がり部りは第２の立ち上がり部である。） 本発明の色塗回路は、上述の原理に基づき、第４図に示
すように２次元アドレス発生手段により、色塗りをする
閉図形（色塗り部分を×で示す）を囲む矩形領域１こア
クセスを施し、順次上の処理を実行して色塗りを行うも
のである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、画像記憶手段から読み出されたデータ
ーに対し、直接書き込み許可信号が出力されるため、画
像記憶手段に発載されている調のリードモディファイド
ライトのサイクル内に各画素ごとの色塗処理が実行され
る。しかも色塗領域の境界線をハードウェアにより検出
し、該当領域の色塗りを集村する方式である為、ソフト
ウェア上の負担がきわめて軽減され−る。さちに画像記
憶手段のメモリー構成を８ビツト、１６ビツト、３２ビ
ツトと増加させればそれに応じて処理速度の改善が図ら
れる。

要するに、本発明によれば従来グラフィクス表示の描画
速度のボトルネックとなっていた色塗処理が単純なハー
ドウェアによりきわめて高速に実行される。たとえば画
像記憶手段のメモリー構成を１６ビツト単位とし、１回
のリードモデファイドザイクルの時間を２５０ｎＳと設
定した場合、６４Ｋｂｉｔの任意図形の色塗処理がおよ
そ１ｍｓで実行可能である。すなわち、本発明により、
コンピューターとユーザーとの対話等に用いるグラフィ
クス描画が著しく改善され、きわめてスムーズな対話が
実現され、実質的な業務改善に絶大なる効果が可能とな
るものである。

［発明の実施例〕 以下、図面を参照して、本発明の一実施例について説明
する。第５図は本発明回路の概略構成図を示す。

ｌは画像情報を格納する画像記憶手段で本実施例では、
カラー画像に対応できるよう、各画素ととチブレーンの
ビットを格納できるようになっている。２は２次元アド
レス発生手段、３は書き込みデーター一時保持手段、４
は色塗箇所検出手段、５は曲線描画手段である。６は２
次元アドレス発生手段より発生されるアドレスと、曲線
描画手段より発生されるアドレスとを切り換えるマルチ
プレクサ−である。また７は画像記憶手段からの読み出
しデーターライン、８は画像記憶手段を構成するＲＡＭ
を選択的に許可する書き込み許可信号ライン、９はアド
レスラインで１０は４ビツトの書き込みデーターライン
、そして１０は外部より各手段を制御する制御ラインで
ある。

次にこれら各手段の内部構成並びに動作について説明す
る。

図６に画像記憶手段の構成図を示す。１２はＲＡＭで本
実施例では６５５３６Ｘ１のものを１６×４個用い、１
０２４ｘ１０２４ｘ４ビツトのグラフィクス表示に対応
できるようになっている。１３は各プレーンからの読み
出しデーターライン、１４は各画素ごとの書き込み許可
信号ライン、１５はアドレスライン、１６は各プレーン
ごとの書き込みデーターラインである。

この画像記憶手段ではあるアドレスのデーターは各プレ
ーン、各画素ごとに読み出しがされる及、■き込みは、
データー一時保持手段に格納されている４ビツトのデー
ターが各画素に与えられ、また書き込み許可信号は各画
素ごとに共通に走っており、これらのゐちのアクティブ
を画素に４ビツトのデーターが書き込まれるようになっ
ている。

２次元アドレス発生回路は、色塗り実行時に画像記憶手
段上の矩形領域に対しアクセスを施すものであり、本実
施例では単純にＸ・ｙ方向２組のカウンタにより構成し
ている。

さらに本実施例では色塗り領域を規定する曲線は、外部
ＣＰＵにより直接描画するようにし、あらゆる図形描画
に柔軟に対応できるようｌこした。従って曲線描画手段
は本実施例の場合ＣＰＵとのインターフェース回路とな
っている。

次に本色塗回路の中枢部である色塗箇所検出手段の実施
例について述べる。

第７図は、色塗箇所検出手段の実施例の概略構成図であ
る。１７は、画像記憶手段から読み出したデーターが色
塗りの対象となる図形の境界線がどうかを判定し、検出
する境界線検出手段、１８はとのデーターをもとに、は
じめの境界線の立ち上がりを検出する第一の立ち上がり
検出手段、１９は次の境界線の立ち上がりを検出する第
二の立ち上がり検出手段、２０は同立ち下がりを検出す
る第二の立ち下がり検出手段、２１は第一の立ち上がり
と第二の立ち下がりのデーターから色塗筋書を規定する
書き込み許可信号発生手段、２２は前検出結果を次のデ
ーター参照時に用いられるよう検出結果を一時保持する
検出結果記憶手段である。

またおは画像記憶手段からの読み出しデーターライン、
Ｕは境界線検出信号ライン、δは領域内信号ライン、２
６は第２境界線信号ライン、２７は領域外信号ラインで
、２８が色塗箇所検出信号ラインである。

次に各手段の具体的な回路例について述べる。

まず境界線検出回路は第８図に示すように、２９のコン
パレーターと３０の境界線データーの一時保持手段とか
ら構成され、画像記憶手段から読み出されたデーターと
比較し、境界線を一２検出する。

こζからの出力は第１の立ち上がり検出手段に入力され
、閉図形の始めの境界線の検出を行う。

この実施例を第９図に示す。ここでは各画素ごと隣の画
素と比較し、立ち上がりが検出される。立ち上がりが検
出された以後の画素゛に対し、あの出力ラインから領域
内信号が出力される。２２は検出結果記憶手段の一部で
あり、　２２−１　は前画素情報が、２２−２は前領域
内情報が保持される。

第１０図は第１立ち上がり検出手段を含む第２立ち上が
り検出手段の実施例である。第１立ち上がり以後に立ち
上がりが検出された場合に、第２立ち上がりとなるから
、第２立ち上がり検出回路は第１立ち上がり検出回路か
らの領域内信号を参照して検出される。２６は第２境界
線以後であることを示す信号ラインである。

第１１図は第１．第２立ち上がり検出手段を含む、第２
立ち下がり検出手段の実施例である。２７からは領域外
信号が出力される。

結局、第１の立ち上がり以後、第２立ち上がり以前の画
素に対し書き込みを行えばよいから、領域内信号と領域
外信号との排他論理和をとれば色塗り箇所の検出が可能
となる。

尚本実施例では、第１２図に示すように、画像記憶手段
から読み出された１６ビツトのデーター内で２つ以上の
閉領域も存在する可能性がある為、立ち下がりが、検出
された場合には領域内信号と、第２境界線信号を停止さ
せ、立ち上がりが検出された場合には領域外信号を停止
させるようにしている。

ところで、閉曲線内の色塗処理を行う場合第１３図に示
すように、頂点に当たる所は閉領域の第２境界線が検出
されない為、誤動作を起こす。従ってこの部位は境界線
の部分のみが色塗りされればよい。この場合には境界線
検出信号がそのまま書き込み許可信号になればよい。（
検出色塗領域をＨで示す。） 以上を基ｌこ、構成した本発明の色塗箇所検出手段の最
終的な実施例回路を第１４図に示す。３１は色塗箇所検
出手段の出力を、境界線検出信号か領域内の色塗箇所検
出信号かの選択を行うマルチプレクサで、３２はその制
御ラインである。そしてその最終的な信号は詔に出力さ
れる。

次に本実施例の動作を簡単に説明する。

まずＣＰＵにより画像記憶手段に図形の境界線を描画す
る。次に第１５図に示すようにこの図形を境界線のみの
部分とそうでない部分として分割する。

次に色塗りのデーターをデーター一時保持手段にセット
し、色塗箇所検出手段からの出力が境界線部分のみとな
るようマルチプレクサをカットし、まず同図の３３　、
３４の部分の色塗りを行う。次は、マルチプレクセのセ
ットを反転し、同図３５を囲む領域を２次元アドレス発
生手段にセットし、閉領域内の色塗りを実行する。

色塗箇所検出手段からの出力は、画像記憶中段の書き込
み許可信号ラインに接続され、同ライン上の信号がアク
ティブであるもののみが変更される。

最後に本発明回路を用いたグラフィクスディスプレイシ
ステムの実施例について簡単に付れる。

第１６図にその構成を示す。３６は本発明の色塗回路３
７は画像記憶手段、羽は画像記憶手段からＣ１’ＬＴの
タイミングに従ってデーターを読み出し表示出力する表
示制御手段、３９はＣｆＬＴ、４０はＣＰＵ等中央制御
手段、４１はＣＰＵバス等の制御デルタ−ラインである
。

本発明によれば、このような単純な構成により、きわめ
て描画速度の速い高速グラフィクスシステムが簡易に実
現可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の色塗り方式の第１の例を示す図、ａｇ２
図は従来の色塗り方式の第２の例を示す図、第３図は本
発明の方式の原理図、第４図は本発明の方式の実行例を
示す図、第５図は本発明の実施例を示す図、第６図は画
像記憶手段の実施例構成図、第７図は色塗箇所検出手段
の概略構成図、第８図は境界線検出手段の実施例構成図
、第９図は第１立ち上がり検出手段の説明図、第１０図
は第２立ち上がり検出手段の説明図、第１１図は第２立
ち下がりの説明図、そして第１４図は本実施例の色塗箇
所検出手段の概略構成図、第１２図は複数領域が存在す
る場合の説明図、第１３図は誤動作を起こす場合の説明
図、第１５図は動作例の説明図、第１６図は本発明を用
いたグラフィクスシステムの例を示す図である。 １・・・画像記憶手段 ２・・・２次元アドレス発生手段 ３・・・書き込みデータ一時保持手段 ４・・・色塗箇所検出手段 ５・・・曲線描画手段 ６・・・マルチプレクサ 第　１　図 第２図 第３図 第５図 第６図 ｆＱｐｔｙ＝ｉｓ 第７図 第８図 第９図 第１０図 Ｂ 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 ′！、！　ミ （Ｊ　（＋。 第１５図 第１６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像情報を格納する画像記憶手段を有する画像表
   示装置もしくは画像処理装置において、この画像記憶手
   段に対しリード、ライトにかかるアドレスを２次元的に
   発生する２次元アドレス発生手段と、画像記憶手段に対
   し書き込むべきデーターを格納するデーター一時保持手
   段と、２次元アドレス発生手段により画像記憶手段から
   アクセスされたデーターを読み込み、色塗りすべき箇所
   を検出して該当画素の書き込み許可信号を発生する色塗
   箇所検出手段と、色塗すべき領域を規定するだめの閉曲
   線を描画する曲線描画手段からなることを特徴とする色
   塗回路。
2. （２）該色塗箇所検出手段は色塗領域を規定する境界線
   を検出する手段と、この第一の境界線の立ち上がりを検
   出する第一の立ち上がり検出手段と、この第二の境界線
   の立ち上がりを検出する第二の立ち上がり検出手段と、
   この第二の境界線の立ち下がりを検出する第二の立ち下
   がり検出手段と、これらの検出結果を格納する検出結果
   記憶手段と、第一の立ち上がり箇所より第二の立ち下が
   り箇所までの画素に書き込み許可信号を発生する書き込
   み許可信号発生手段からなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の色塗回路。