JPS61187083A - 画素情報記憶装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は５画素情報記憶装置に関し、特に、３次元図形
処理に好適な画素情報の記憶装置に関するものである。

〔発明の背景〕

３次元で表わされた物体をディスプレイ装置に表示する
場合、表示される物体の裏側の線や面を消去しなければ
、判別しにくい図形となる。したがって、隠線消去の操
作により３次元物体を表示している。隠線消去を行う方
法としては、プログラムにより隠線消去のデータを求め
る方法、およびハードウェア、特にディジタルＩＣの画
素情報メモリを用いて表示データを得る方法がある。前
者は、複雑かつ膨大なデータとなり、しかも処理速度が
遅いため、ユーザにとって望ましくない。

これに対して、後者の方法は、閉ループデータについて
処理することにより５面輝度発生方式を用いて種々の図
形表示を簡単かつ高速に実現できるものである（例えば
、特開昭５５−１８７４５号公報参照）。

第３図は、上記公報に記載された隠線消去方式の機能ブ
ロック図である。

第３＠では、先ず、画素情報メモリ２６および２８に各
閉ループデータを書込み、次にメモリ２６に杏込んだデ
ータを順次一定方向に走査して読出し、読出された輝度
データを面輝度演算回路２７に入力して、閉ループ内の
輝度データを演算し、出力する。また、別の画素情報メ
モリ２８をメモリ２６に同期して走査し、このメモリ２
８に書込まれた輝度データと１面輝度演算回路２７がら
出力された輝度データとを比較して、演算回路２７から
の輝度データが大きいとき、そのデータを画素情報メモ
リ２８に書込む。この処理を、表示しようとする物体の
各面ごとの閉ループについて行うことにより、隠線消去
された物体の表示データが得られる。このデータをディ
スプレイ上に出力すると、ＸＹ平面には、隠線が消去さ
れ、かつ２軸座標値に対応した輝度変化を伴う面によっ
て構成される物体が表示される。この場合、２軸座標値
を記憶するメモリ２８は、Ｚバッファと呼ばれる。

このように、上記の先願の方式では、隠線消去された２
軸座標値をＺバッファに記憶して、ディスプレイに出力
するのみであって、Ｚバッファの内容に操作を加え、リ
フレッシュ・メモリに対する書込み制御を行うというよ
うな技術については何等記載されていない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような従来の技術を改善し、隠線
隠面消去機能に加えて、他の表示変換機能１例えば画素
単位の表示変更操作機能をも併せ持つ画素情報記憶装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため１本発明の画素情報記憶装置は
、画素のディジタル輝度情報を保持するリフレッシュ・
メモリと、該リフレッシュ・メモリの記憶平面に対する
奥行き情報を保持するＺバッファを有する画素情報記憶
装置において、２種類の奥行き情報を比較した結果によ
り、上記メモリとバッファに書込み制御信号を与える比
較手段と、該比較手段への一方の入力情報および上記バ
ッファへの新しい入力情報を与える演算手段とを具備し
、該演算手段によりＺバッファの内容に操作を加えるこ
とに特徴がある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を１図面により詳細に説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示す画素情報記憶装置の
ブロック図であって、２方向クリッピング機能を具備し
た例を示す。

第１図において、１はディスプレイ・プロセッサであり
、ホスト・コンピュータからの指令を受けて１表示に関
する処理を行う、２はモニタであり、ディスプレイ装置
から構成される。３はＺオフセット・レジスタ、４は画
素のディジタル奥行き情報を保持するＺバッファ、５は
画素情報レジスタ、６は画素情報記憶装置、８は画素の
ディジタル色情報を保持するリフレッシュメモリ、１２
は加算器（ＡＤＤＥＲ）、１０は比較器、１４はセレク
タである。

先ず、ディスプレイ・プロセッサ１は、モニタ２に表示
を行うに際して、Ｚオフセット・レジスタ３に適切な値
を設定することにより、Ｚバッファ４の全アドレスを最
大数、つまりオール１に設定する。また、ディスプレイ
・プロセッサ１は、ある画素をモニタ２に表示するため
、以下の画素情報を求め、画素情報レジスタ５に設定す
る。

“Ｘ座標、Ｙ座標、輝度、２値″ この場合、Ｘ座標４Ｙ座標としてリフレッシュ・メモリ
８とＺバッファ４のアドレスを指定してシする１画素情
報記憶装置６は、上記情報が与えられると、次のように
動作する。Ｘ、Ｙ座標で示すアドレスが信号線７を介し
てリフレッシュ・メモリ８およびＺバッファ４に転送さ
れると、Ｚバッファ４に設定されたそのアドレス内容が
信号線９を介して比較器１０に入力される。なお、Ｚバ
ッファ４は、１６ビツトの精度を持っているものとする
。

一方、画素情報レジスタ５にセットされたＺ値は、信号
線１１を介して１６ビツト加算器１２に入力され、他方
の信号線１３を介して送られてきた２オフセツト・レジ
スタ３の内容Ｚｏｆｆと。

加算器１２で加算される。この加算結果は、セレクタ１
４に入力されて、最大数（オール１）を示す信号線１５
といずれか一方が、選択線１６によって選択される０選
択条件は、加算器１２における加算のキャリー信号の値
によって決まり、キャリーｍ号がハイ・レベルの時には
最大数（オール１）を示す信号線１５が選択され１口ｉ
・レベルの時には加算器１２の加算結果出力が選択され
る。キャリー信号が選択線１６に送られることにより、
セレクタ１４の出力は信号線１７を介して比較器１０に
送られるとともに、Ｚバッファ４にも送られる。前述の
ように、比較器１０にはＺバッファ４からのＺバッファ
・アドレス値が入力されているので、比較器１０はこれ
ら２つの信号の大小を比較する。もし、Ｚバッファ４の
アドレスを示す信号線９の値の方が、最大アドレスまた
は加算結果値を示すセレクタ１４の出力信号線１７の値
より大きい時は、Ｚバッファ４およびリフレッシュ・メ
モリ８の書込み制御信号線１８をハイ・レベルとする。

これによって１画素情報レジスタ５にセットされている
輝度データが信号線１９を介してリフレッシュ・メモリ
８に送られ、リフレッシュ・メモリ８の該当するアドレ
スに書込まれる。同時に、加算器１２に加算結果または
最大アドレスである新しいＺ値が、セレクタ１４の出力
信号線１７を介してＺバッファ４の該当アドレスに書込
まれる。これに対して、比較器１０における２信号の比
較結果が、上記の条件を満足しなければ、つまりＺバッ
ファ４からのアドレスの方が小さい場合には、比較ａ１
０からの書込み制御信号線１８はローレベルであるため
、リフレッシュ・メモリ８およびＺバッファ４に対する
書込みは行われず。

したがって、この画素情報は捨てられる。

第２図は、第１図のリフレッシュ・メモリおよびＺバッ
ファの内容変化を示す図である。

第２図に示すように、リフレッシュ・メモリ８はＸＹ平
面上に表示データを一時記憶するメモリであり、Ｚバッ
ファ４は２軸座標の輝度を一時記憶するメモリで、縦軸
のＹ方向に対して横軸が２方向となっている。なお、Ｚ
オフセット値をαにセットすれば１表示される輝度デー
タは、Ｚ軸座標値で規定される輝度データより、オフセ
ット値αだけ小さな値となる。

第１図に示す動作を行った場合、リフレッシュ・メモリ
８およびＺバッファ４は、第２図に示すように変化する
。表示前の状態では、リフレッシュ・メモリ８は空白で
あり、Ｚバッファ４はすべて最大数が設定されている（
Ｚバッファ４の値に相当する部分は図の太線で示される
）、いま１表示すべき物体を円錐とし、円錐を頂点方向
から見た図を表示する場合、Ｚオフセット・レジスタ３
をＯとし、従来の方式と同じ機能で動作させるときには
、リフレッシュ・メモリ８には破線で示す円２１の内側
に画素が発生する。これらの２値は、すべて初期値より
小さいため、Ｚバッファ４の内容は書換えられ、「＜」
の字形２２の画素が発生する。これに対して、２オフセ
ツト・レジスタ３に適当な値αを設定した場合、画素情
報（Ｚ値＋α）がオーバフローする可能性があり、その
ときには第１図に示したように、比較器１０に送られる
セレクタ１４の出力は最大数（オール１）である。

比較器１０では、セレクタ１４からの出力よりＺバッフ
ァ４からの出力の方が大きくなければ、リフレッシュ・
メモリ８とＺバッファ４に対して書込み制御信号を送ら
ないので、上記のような最大数の画素はリフレッシュ・
メモリ８と２バツブア４に書込まれない、したがって、
オフセット値αを適当に選択すれば、リフレッシュ・メ
モリ８４；は実線で示すような小さな円２３を書込むこ
とができる。この時の２バツブア４に書込まれる一断面
は、上下を切取られた（つまり、クリッピングされた）
「＜」の字形２４となる。これは、２＝巨Ｚの最大値）
−α】の面でクリッピングを実行した場合と同じ結果で
ある。このように、第１図の実施例では、２方向のクリ
ッピングを画素情報記憶装置において実行できるので、
他のプロセッサ（例えば、ディスプレイ・プロセッサ１
等）の簀荷を軽減できる。

第３図は、本発明の他の実施例を示す画素情報記憶装置
のブロック図であって、Ｚ方向任意形状面クリッピング
機能を具備した装置を示す。

□第１図の実施例では、２＝　（（２の最大値）−α】
の手前でクリッピングする例であるが、第３図では、任
意形状面でのクリッピングが可能となる。

第３図が第１図の構成と異なる点は、Ｚオフセット・レ
ジスタ３を除いて、そのかわりに記憶装置６の中にクリ
ッピング・バッファ３１を設けたことである。そして、
このクリッピング・バッファ３１はディスプレイ・プロ
セッサ１から制御されるとともに、画素情報レジスタ５
に記憶されたＸＹ座標データが入力されるようになって
いる。ディスプレイ・プロセッサｌは、クリッピング面
の形状（２値）を信号線３２を経由してクリッピング・
バッファ３１に設定する。クリッピング・バッファ３１
は、Ｚバッファ４と同程度の規模を有し、精度は１６ビ
ツトである。また、クリッピング・バッファ３１は、第
１図のＺオフセット・レジスタ３を２次元的に配列した
ものと考えられる。この場合、信号線７により示された
アドレス（ＸＹ座標値）によって決定される内容を、信
号線３３を経由して加算器１２に送ることができる。し
たがって、第１図の実施例では、第２図に示すように、
Ｚバッファ４に画素情報を発生する場合、ＹとＺの平面
で示される奥行きのみのクリッピングされた図形が発生
され、ディスプレイに表示されるのに対して、第３図の
実施例では、クリッピング・バッファ３１に又と２の平
面で示される奥行きや、ＸとＹの間から見た２方向の奥
行き等を含むデータを記憶させることにより、任意の形
状面でのクリッピングが可能となる。

このように、本実施例においては、Ｚバッファ４のデー
タ入力および比較！Ｉｉ！ｌＯの一方の入力に接続され
る信号線に、演算器１２を挿入することにより、奥行き
情報（Ｚ値）を操作し、これによって本来表示されるべ
き画素を表示しないか、あるいはその逆に表示されてい
ない画素を表示するようにすることができる。なお、演
算器１２の種類および演算器１２の他方の入力に与えら
れるデータを選択することにより、各種の表示変更が可
能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単なハ
ードウェアを追加するのみで、Ｚ方向のクリッピング図
形を含む各種の画素単位の表示変更が可能となるので、
３次元隠線隠面消去のための画素情報記憶装置に対して
さらに表示変更機能を付加した装置を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す画素情報記憶装置のブ
ロック図、第２図は第１図の動作説明図。 第３図は本発明の他の実施例を示す画素情報記憶装置の
ブロック図である。 ｌ：ディスプレイ・プロセッサ、２：モニタ、３：ｚオ
フセット・レジスタ、４：ｚバッファ、５：画素情報レ
ジスタ、６：画素情報記憶装置。 ８：リフレッシュ・メモリ、１０：比較器、１２：加算
器、３１：クリッピング・バッファ。 手続補正書（方式） 昭和６０年６月　５日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画素のディジタル輝度情報を保持するリフレッシ
   ュ・メモリと、該リフレッシュ・メモリの記憶平面に対
   する奥行き情報を保持するＺバッファを有する画素情報
   記憶装置において、２種類の奥行き情報を比較した結果
   により、上記メモリとバッファに書込み制御信号を与え
   る比較手段と、該比較手段への一方の入力情報および上
   記バッファへの新しい奥行き情報を与える演算手段とを
   具備し、該演算手段に加える情報を任意に設定すること
   により、上記Ｚバッファの内容に操作を加えることを特
   徴とする画素情報記憶装置。