JPS6114514B2 - - Google Patents

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JPS6114514B2
JPS6114514B2 JP55151059A JP15105980A JPS6114514B2 JP S6114514 B2 JPS6114514 B2 JP S6114514B2 JP 55151059 A JP55151059 A JP 55151059A JP 15105980 A JP15105980 A JP 15105980A JP S6114514 B2 JPS6114514 B2 JP S6114514B2
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JP
Japan
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display screen
vector
screen area
point
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JP55151059A
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JPS5774779A (en
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Junji Inoe
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPS6114514B2 publication Critical patent/JPS6114514B2/ja
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  • Digital Computer Display Output (AREA)
  • Image Generation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、クリツプベクトル処理方法、特にグ
ラフイツクデイスプレイにおいて、表示画面領域
外の点を含む2点のベクトルであつてベクトルの
一部が表示画面領域内に存在するベクトルを表示
する処理を行なうクリツプベクトル処理方法に関
するものである。
本発明の説明に先立つて本発明の前提問題を概
説しておく。
() 低機能グラフイツクデイスプレイ。
例えばグラフイツクデイスプレイに於いて、
表示画面領域のXY座標がそれぞれ「0」〜
「1023」の整数値で表現されまた、入力ベクト
ルの座標がXYそれぞれ10ビツト表現である様
なグラフイツクデイスプレイでは、クリツプベ
クトル処理を要しない。しかしグラフイツクデ
イスプレイの機能としてはより高精度又は広領
域を自由に切り出して表示できる能力が要求さ
れる場合が多い。これらの機能を一般にウイン
ドウ機能と呼んでいる。この様な用途に前述の
様な低機能グラフイツクデイスプレイを使用す
る場合、グラフイツクデイスプレイへの入力デ
ータを作成する計算機側のソフトウエアでウイ
ンドウ機能の処理を行つている。
() 従来の高機能グラフイツクデイスプレイ。
上記の様にソフトウエアでウインドウ機能の
処理を行う場合、扱う図形量の増加と共に計算
機の処理時間が増加する。また図形の様なX,
Yのベクトルを処理するハードウエアとして
は、汎用の計算機は最適とは言えない。しかし
一方では、グラフイツクデイスプレイの入力座
標が表示画面領域よりもきわめて広い範囲をカ
バーするような機種が増加している。なおグラ
フイツクデイスプレイ自身の機能として、ウイ
ンドウの拡大・縮小・上下への平行移動などが
できるものがあるが、この様な機種ではすべて
グラフイツクデイスプレイ内部でクリツプベク
トル処理を行なうようになつており、その処理
が大きい問題となる。
() 従来のクリツプベクトル処理の方法。
(a) 表示画面境界との交点を算出する方法。
第1図の様な始点1、終点2を持つベクト
ル(X1、Y1)、(X2、Y2)を表示する場合、こ
のベクトルと表示画面境界3(座標x=X
R)との交点4(x、y)を求めて新たなベ
クトル1−4すなわち(X1、Y1)(x、y)
を表示すればよい。ここで点4(x、y)は x=XR y=Y1+(Y2−Y1)(XR−X1) /(X2−X1) で与えられる。ベクトルと表示画面領域の位
置関係は、第1図のベクトル5,6の様に
種々あり、境界との交点を求める式もそれに
対応して種々存在するが、すべてベクトルの
傾き又は傾きの逆数と、端点、交点間の距離
の乗数と端点の座標値との加減算で求められ
る。また表示画面領域を通らないかどうかも
演算結果で判定できる。しかしグラフイツク
デイスプレイ内でこれらの演算をやるには、
これらを処理できるハードウエア又はフアー
ムウエアが必要である。これらは、グラフイ
ツクデイスプレイ内の表示のためのハードウ
エアとは共通点がなく、新たな追加が必要で
ある。また上記 Y1+(Y2−Y1)(XR−X1) /(X2−X1) の精度は表示画面領域内座標(例えば12ビツ
ト)の精度でよいが、この演算過程で求める
べき(Y2−Y1)(XR−X1)/(X2−X1)は常
に図形定義域内座標(列えば32ビツト)の精
度が要求されることとなり、その処理が大き
い問題となる。
(b) シザリング。
上記の様な演算ハードウエア又はフアーム
ウエアの追加を必要としないクリツプベクト
ルの方法にシザリングと呼ばれる方法があ
る。これは第2図の7の様にベクトルスキヤ
ン方式のデイスプレイでは、まず元のベクト
ルをそのまま発生させる。そしてベクトルが
表示画面領域外にある時、表示を暗く、表示
画面領域内にある時明るく表示する方法であ
る。またラスタスキヤン方式のデイスプレイ
では第2図図示ベクトル8の如く画面内輝点
のみに1を書込む処理である。よつてシザリ
ングでは、表示画面領域外のベクトルでも表
示画面領域と同様一度ベクトルを発生して、
表示画面領域に入るかどうか判定する。よつ
てベクトルスキヤン方式では、ベクトルの発
生速度による制限を受け、ラスタスキヤンで
は表示画面領域内輝点への書込み情報を得る
ための発生時間による制限を受ける。よつて
ベクトル全部を表示する速度と余り変らな
い。
この方法では処理すべきベクトルの領域す
なわち図形定義域座標が例えば212で、表示
画面領域が210の場合など効率低下が少なく
実用に供するといえる。しかし処理すべきベ
クトルの領域が232程度に大きくなつた場
合、表示画面領域はたかだか212程度である
ので、仮に (表示画面領域)=212 としても表示画面領域にある表示すべきベク
トル量に対し、処理すべきベクトル量はベク
トルが図形定義域に均一に分布しているとす
ると、両者の面積比にほぼ比例するとみなさ
れ、 (232/2122=240≒1.1×1012 となり、たいへん多くなる。また表示画面領
域に一部分かかるベクトルの表示の場合、ベ
クトル全体の長さに比較して表示画面領域分
の長さが短く、効率が悪い。よつて処理すべ
きベクトルの領域が広い場合シザリングは事
実上使用不能であり、基本的に(a)で述べた交
点算出による方法を用いる必要がある。
本発明は、クリツプベクトル処理(本発明にお
いては従来のクリツプベクトル処理およびシザリ
ングを含むものとする)における端点座標算出用
ハードウエアの軽減を図かり、処理の高速化を可
能とさせるための新しい構成を与えることを目的
としており、以下図面について詳細に説明する。
第3図は本発明の実施例であつて、図形の定義
域を一辺が232の原点を中心とする正方形、表示
画面領域を一辺が2wの原点を中心とする正方形
(wは2のべき乗)と仮定した場合について述べ
る。9は入力レジスタで、クリツプベクトル処理
を必要とするベクトルがここに入力される。後に
述べる仮想表示画面領域をはみ出さない(すなわ
ちクリツプベクトル処理を必要としない)ベクト
ルは、あらかじめ除いてある。10にX1(ベク
トルの始点のX座標)、11にX2(ベクトルの終
点のX座標)、12にY1(ベクトルの始点のY座
標)、13にY2(ベクトルの終点のY座標)がそ
れぞれ入る。これらはそれぞれ32本の結線を有す
る信号線14で図示算出部15,16,17,1
8及び19に結合している。ベクトルの斜きが45
゜以内の場合に、15はX1/2n算出部、16は
X2/2m算出部、17はY1/2n×Yx0(1−1/2
n)算出部、18はY2/2m+Yx0(1−1/2m)算
出部、19は(X2Y1−X1Y2)/(X2−X1)〓(=
Yx0と呼ぶ〓算出部として働らく。ここでnはw
≦|X1|/2n<2w内に入る様な0から(31−
log22w)の値の整数である。ただし|X1|<w
の時はn=0である。ちなみに2w=1024時(31
−log21024)=21、2w=2048時(31−log22048)=
20である。ここで2wはシステム固有の値であ
り、log2wの算出はもちろん不要である〓ウイン
ドウを可変とする場合は、クリツプベクトル処理
の前にズーミング処理をすればよく、表示画面領
域の精度に当る2wを変化させる必要はない〓。
またmはw<|X2|/2m<2w内に入る様な0か
ら(32−log22w)の値の整数である。ただし|
X2|<wの時はn=0である。一方ベクトルの
傾きが45゜より大きい場合に、各算出部15〜1
9は次の機能として働らく。15はX1/2n
Xy0(1−1/2n算出部、16はX2/2m+Xy0(1
−1/2m)算出部、17はY1/2n算出部、18は
Y2/2m算出部、19は(X1Y2−X2Y1)/(Y2
Y1)〓=Xy0と呼ぶ〓算出部として働らく。ここ
でnはw≦|Y1|/2n<2wに入る様な0から
(32−log22w)の値の整数であり、mはw≦|Y2
|/2m<2wに入る様な0から(32−log22w)の
値の整数である。ただしm、nは|Y2|<w、
|Y1|<wの時はそれぞれm=0、n=0であ
る。
20はYx0、Xy0と2wとの比較器であつて、
(log22w+1)本よりなる信号線21で算出部1
9から入る|Yx0|、|Xy0|が2wよりも大きい
場合図示22の方へクリツプアウトする。2wよ
りも小さい場合にはlog22w本の信号線23を通つ
て算出部15,16,17,18へ入り、Xy0
Yx0を与える。算出部15,16,17,18か
ら得られた値は図形定義域内のベクトルのうち表
示画面領域とその近傍を通過するベクトルにする
ため、表示画面領域近傍の2点のベクトルへ計算
された値である。これらは、(log22w+2)本の
信号線24を通つて出力部25へ行く。出力部2
5では(log22w+2)ビツト→(log22w)ビツト
変換を従来のクリツプベクトル又はシザリング処
理で行い表示する。ここで行う処理は、新たな図
形定義域がすでに表示画面領域の4倍(面積比16
倍)に縮小されているので、シザリングでも効率
低下が少なく、実表示画面領域とベクトルとの交
点を求める従来のクリツプベクトル処理演算の精
度が低くすみ、ハードウエアの簡略化、処理の高
速化が容易にはかれる。
次に今述べた第3図の実施例によつて座標が再
計算をされる原理を説明する。第4,5図は当発
明の基礎となる原理を説明するための図である。
第4図はベクトルの傾きが45゜以下の場合、第5
図は45゜より大きい場合を示す。
第4図において、26は実表示画面の領域、2
7はシザリングや従来のクリツプベクトルを後で
行う仮想表示画面領域を表わす。始点座標
(X1、Y1)が点28、終点座標(X2、Y2)が点29
であるベクトルを処理するとき、点30は
(X1/2n、Y1/2n)、(n=1)であり、点31
は(X2/2m′、Y2/2m′)、(m′=1)であり、
点32は(X2/2m、Y2/2m)、(m=2)であ
る。ここで求めるべき新座標は、実表示画面領域
とベクトルとの交点33,34であるが、これを
直接求めるためには、従来からのクリツプベクト
ル処理をそのまま用いる必要があり、高精度の除
算器を要する。そこで仮想表示画面領域内の点3
5、点36を求めて、その後シザリング等クリツ
プベクトル処理をすればよい。ここで37を原点
とすると、三角形28,30,35と三角形2
8,37,38は相似であり、点35の座標は点
38の座標を基に算出可能である。また点36の
座標も同様に三角形29,32,36と三角形2
9,37,38が相似であり、算出可能である。
ここで点38の座標は元のベクトル28,29と
y座標との交点であり、(0、(X2Y1−X1Y2)/
(X2−X1))で与えられる。この(X2Y1−X1Y2)/
(X2−X1)をYx0と呼ぶことにする。このYx0が−
2w<Yx0<2w内にない時はそのベクトルは常に
実表示画面領域内に含まれない。次に点35の座
標の値は(X1/2n、Y1/2n+Yx0(1−1/2n))
で与えられる。ここでnは前に述べた様に0〜
((32−log22w)までの整数であり、(1−1/2n
の値の処理ハードウエア上の精度は、PROM等の
固定記憶に蓄えたテーブルの精度で与えられ、い
くらでも高い精度を与えることは可能である。ま
た点35の座標の精度は表示画面領域の精度で十
分であり、またX/2n、Y/2nはデータが2進
であるのでシフトのみで精度も完全に保証でき
る。これらによつてYx0の精度は表示画面領域の
精度で十分であり、有効桁数は4wと同程度でよ
い。また−2w<Yx0<2w内にない時は表示画面
領域に含まれないために、処理する必要がないの
でこの範囲を超える様な大きな値になる事もな
い。点36も同様(X2/2m、Y2/2m+Yx0(1
−1/2m))で与えられる。よつて第3図の様な構
成で処理できることがわかる。
第5図も第4図と同様に26を実表示画面領
域、27を仮想表示画面領域、28を始点
(X1、Y1)、29を終点(X2、Y2)、37を原点と
して表わしている。ここで仮想表示画面領域はベ
クトルの傾きによつて第4図のものと2系統生じ
るが、この2つを包含した39と設定することが
できる。点40はベクトルとX軸との交点であ
り、((X1Y2−X2Y1)/(Y2−Y1)、0)で与えら
れ、これをXy0と呼ぶことにする。三角形の相似
関係も第4図と同様であり、点41は(X1/2n
+Xy0(1−1/2n)、Y1/2n)で与えられる。ま
た点42は(X2/2m+Xy0(1−1/2m)、Y2/2
m)で与えられ、第3図の様な構成で処理できる
ことがわかる。
以上説明した様に本発明によれば、表示画面領
域近傍座標への変換を行うことでシフタ、高精度
乗算器、加算器、低精度除算器その他を使うこと
のみで特別に高精度除算器を必要としないので、
LSI化、パイプライン処理化が可能となり、構成
が容易かつ処理速度の大きいクリツプベクトル処
理装置を構成できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のクリツプベクトル処理における
表示画面境界との交点を算出する概念について説
明する説明図、第2図は従来のクリツプベクトル
処理の1つであるシザリングを説明する説明図、
第3図は、本発明装置の一実施例の概略ブロツク
図、第4,5図はその原理を説明するための説明
図を示す。 1……ベクトルの始点、2……ベクトルの終
点、3……表示画面境界、4……ベクトルと表示
画面境界の交点、9……入力レジスタ、10……
X1(ベクトルの始点のX座標)、11……X2(ベ
クトルの終点のX座標)、12……Y1(ベクトル
の始点のY座標)、13……Y2(ベクトルの終点
のY座標)、14……信号線、15……X1/2n
出部、16……X2/2m算出部、17……Y1/2
n+Yx0(1−1/2n)算出部、18……Y2/2m
Yx0(1−1/2m)算出部、19……(X2Y1
X1Y2)/(X2−X1)算出部、20……比較器、2
1……信号線、22……クリツプアウト、23,
24……信号線、25……出力部、26……実表
示画面領域、27……仮想表示画面領域、28…
…ベクトルの始点、29……ベクトルの終点、3
0……(X1/2n、Y1/2n)点、31……
(X2/2m′、Y2/2m′)点〓m′=1の時〓、32
……(X2/2m、Y2/2m)点〓m=2〓、3
3,34……実表示画面領域とベクトルの交点、
35,36……計算すべきベクトルの端点、37
……原点、41,42……計算すべきベクトルの
端点。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 固形定義域内の座標で指示される図形につい
    てその1部を表示画面領域によつて切出して表示
    するに当つて、上記表示画面領域と交差するベク
    トルの当該表示画面領域の枠と交差する点の座標
    を抽出するクリツプベクトル処理部を有するグラ
    フイツクデイスプレイにおいて、上記表示画面領
    域を包含しかつ上記図形定義域よりも小さい領域
    をもつ仮想表示画面領域を設定し、当該仮想表示
    画面領域外に始点および/または終点をもつベク
    トルについて、当該ベクトルに属しかつ上記仮想
    表示画面領域内であつて上記表示画面領域外に存
    在する点を設定して当該点の座標を算出する前処
    理部をもうけ、該前処理部によつて算出された座
    標を上記クリツプベクトル処理部に入力して表示
    画面領域枠と当該ベクトルとが交差する上記交差
    点の座標を決定するよう構成したことを特徴とす
    るクリツプベクトル処理方法。
JP55151059A 1980-10-28 1980-10-28 Clip vector processing system Granted JPS5774779A (en)

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JPS5774779A JPS5774779A (en) 1982-05-11
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01132983A (ja) * 1987-11-18 1989-05-25 Nec Corp 合成開口レーダ装置

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JPS6045287A (ja) * 1983-05-21 1985-03-11 株式会社日立製作所 クリツピング処理装置

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