JPS61219089A - ３次元図形表示装置 - Google Patents
３次元図形表示装置Info
- Publication number
- JPS61219089A JPS61219089A JP60059571A JP5957185A JPS61219089A JP S61219089 A JPS61219089 A JP S61219089A JP 60059571 A JP60059571 A JP 60059571A JP 5957185 A JP5957185 A JP 5957185A JP S61219089 A JPS61219089 A JP S61219089A
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- JP
- Japan
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- coordinates
- buffer
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- frame memory
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- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
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。
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、隠面処理や濃淡処理をするに好適な３次元図
形表示装置に関する。
形表示装置に関する。
［発明の技術的背Ｉｌｌ
近年、ＣＡＤ／ＣＡＭ分野を中心に、ラスタスキャン方
式のＣＲＴディスプレイ装置を用いたコンピュータグラ
フィクスの応用が盛んに行われるようになってきた。こ
のようなコンピュータグラフィクスでは隠面処理や濃淡
処理を施した３次元図形表示を行うことが要請されてい
る。
式のＣＲＴディスプレイ装置を用いたコンピュータグラ
フィクスの応用が盛んに行われるようになってきた。こ
のようなコンピュータグラフィクスでは隠面処理や濃淡
処理を施した３次元図形表示を行うことが要請されてい
る。
このため、３次元情報を格納するＺバッファを用い、こ
の３次元情報によって同じ色でも図形の奥にあるものほ
ど暗く陰影をつけて、３次元図形 ′の奥行を表現
し得る３次元図形表示装置が考えられている。
の３次元情報によって同じ色でも図形の奥にあるものほ
ど暗く陰影をつけて、３次元図形 ′の奥行を表現
し得る３次元図形表示装置が考えられている。
［背景技術の問題点］
ところで、上記の３次元図形表示装置は、上記陰影づけ
を行う為、色情報を２バツフアに格納されているｚ座標
値で除算した値によって当該色情報の明るさを決めるべ
く、この除算値を２次元の図形情報を格納するフレーム
バッファに書き込む手段を有している。しかし、この除
算処理は一般に複雑な回路を有し且つ時間がかかるとい
う欠点があった。
を行う為、色情報を２バツフアに格納されているｚ座標
値で除算した値によって当該色情報の明るさを決めるべ
く、この除算値を２次元の図形情報を格納するフレーム
バッファに書き込む手段を有している。しかし、この除
算処理は一般に複雑な回路を有し且つ時間がかかるとい
う欠点があった。
［発明の目的］。
本発明は、上記の欠点に鑑み、簡単な回路で且つ高速度
で図形に陰影をつけて３次元図形を表示し得る３次元図
形表示装置を提供することにある。
で図形に陰影をつけて３次元図形を表示し得る３次元図
形表示装置を提供することにある。
［発明の概要］
本発明は、表示装置に表示する図形のＸ、Ｙ座標の奥行
きをＺ座標で表わし、前記ＸＹ座標の色情報をフレーム
メモリに格納し、前記Ｚ座標を２バツフアに格納する３
次元図形表示装置において、新たに入力される図形のＸ
Ｙ座標に対応するＺ座標を前記Ｚバッファから読み出し
、このＺ座標値に対して新たに入力される図形の７座標
の値が小さい時のみ、新たに入力される図形のＸＹ座標
のデジタル色情報を前記フレームメモリに書き込む濡面
処理手段と、前記フレームメモリから読み出したＸ、Ｙ
座標のデジタル色情報をアナログ情報に変換する際に、
前記Ｚバッファから読み出した前記ＸＹ座標に対応する
Ｚ座標の値によって前記アナログ情報が含む明るさ情報
を変化させる濃淡処理手段とを具備することにより、上
記目的を達成するものでおる。
きをＺ座標で表わし、前記ＸＹ座標の色情報をフレーム
メモリに格納し、前記Ｚ座標を２バツフアに格納する３
次元図形表示装置において、新たに入力される図形のＸ
Ｙ座標に対応するＺ座標を前記Ｚバッファから読み出し
、このＺ座標値に対して新たに入力される図形の７座標
の値が小さい時のみ、新たに入力される図形のＸＹ座標
のデジタル色情報を前記フレームメモリに書き込む濡面
処理手段と、前記フレームメモリから読み出したＸ、Ｙ
座標のデジタル色情報をアナログ情報に変換する際に、
前記Ｚバッファから読み出した前記ＸＹ座標に対応する
Ｚ座標の値によって前記アナログ情報が含む明るさ情報
を変化させる濃淡処理手段とを具備することにより、上
記目的を達成するものでおる。
［発明の実施例］
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第１
図は本発明の３次元図形表示装置の一実施例を示したブ
ロック図である。図形発生器１はマイクロプロセッサ（
図示せず）等から表示３次元図形の位置情報を得、これ
に基づいて表示３次元図形の座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ＞を発生
する。アドレス変換器２には上記Ｘ、Ｙ座標値が入力さ
れ、これを対応する要素アドレスに変換してフレームメ
モリ３及び２バツフア４に出力する。フレームメモリ３
は表示３次元図形の色情報を格納するものである。Ｚバ
ッファ４は表示３次元図形の奥行情報を保持するもので
ある。インデックスレジスタ５はマイクロプロセッサ（
図示せず）等から表示３次元図形の色情報を受けるとこ
れを保持し、その後この色情報を読み出し書き込み回路
６に出力する。読み出し書き込み回路６は、比較器７が
出力する書ぎ込みイネーブル信号１００を受けた時のみ
、インデックスレジスタ５から読み出した色情報をアド
レス変換器２によって指定されるフレームメモリ３の要
素アドレス部に書き込む。比較器７は、図形発生器１か
ら出力される新たなＺ座標の値と、Ｚ座標読み出し回路
８がＺバッファ４から読み出したＺ座標（図形発生器１
が新たに出力したＸＹ座標に対応するＺ座標）の値を比
較し、図形発生器１から出力される新たなＺ座標の値が
大きい時のみ、読み出し書き込み回路６及び書き込み回
路９を書き込みイネーブル状態とする信号１００．２０
０を出力する。Ｚ座標読み出し回路８は、Ｚバッファ４
からアドレス変換器２によって指定された要素アドレス
部に格納されているＺ座標を読み出し、これを比較器７
に出力する。書き込み回路９は比較器７からの書き込み
イネーブル信号２００を受けると、図形発生器１から出
力されるＺ座標をアドレス変換器２によって指定される
Ｚバッファ４の要素アドレス部に書き込む。読み出し回
路１０はフレームメモリ３及びＺバッファ４をスキャン
するように要素アドレスを発生し、フレームメモリ３の
各要素アドレス部に格納されている色情報ｉ＠：読み出
して、これをＤＡ変換ブロック１１に出力すると共に、
Ｚバッファ４の各要素アドレス部に格納されているＺ座
標を読み出し、これを同ＤＡ変換ブロック１１に出力す
る。ＤＡ変換ブロック１１は入力された色情報ｉの明る
さを入力されるＺ座標の値により変化させ、その結果を
ＣＲＴ１２に出力する。ＣＲＴ１２は３次元図形を表示
する。
図は本発明の３次元図形表示装置の一実施例を示したブ
ロック図である。図形発生器１はマイクロプロセッサ（
図示せず）等から表示３次元図形の位置情報を得、これ
に基づいて表示３次元図形の座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ＞を発生
する。アドレス変換器２には上記Ｘ、Ｙ座標値が入力さ
れ、これを対応する要素アドレスに変換してフレームメ
モリ３及び２バツフア４に出力する。フレームメモリ３
は表示３次元図形の色情報を格納するものである。Ｚバ
ッファ４は表示３次元図形の奥行情報を保持するもので
ある。インデックスレジスタ５はマイクロプロセッサ（
図示せず）等から表示３次元図形の色情報を受けるとこ
れを保持し、その後この色情報を読み出し書き込み回路
６に出力する。読み出し書き込み回路６は、比較器７が
出力する書ぎ込みイネーブル信号１００を受けた時のみ
、インデックスレジスタ５から読み出した色情報をアド
レス変換器２によって指定されるフレームメモリ３の要
素アドレス部に書き込む。比較器７は、図形発生器１か
ら出力される新たなＺ座標の値と、Ｚ座標読み出し回路
８がＺバッファ４から読み出したＺ座標（図形発生器１
が新たに出力したＸＹ座標に対応するＺ座標）の値を比
較し、図形発生器１から出力される新たなＺ座標の値が
大きい時のみ、読み出し書き込み回路６及び書き込み回
路９を書き込みイネーブル状態とする信号１００．２０
０を出力する。Ｚ座標読み出し回路８は、Ｚバッファ４
からアドレス変換器２によって指定された要素アドレス
部に格納されているＺ座標を読み出し、これを比較器７
に出力する。書き込み回路９は比較器７からの書き込み
イネーブル信号２００を受けると、図形発生器１から出
力されるＺ座標をアドレス変換器２によって指定される
Ｚバッファ４の要素アドレス部に書き込む。読み出し回
路１０はフレームメモリ３及びＺバッファ４をスキャン
するように要素アドレスを発生し、フレームメモリ３の
各要素アドレス部に格納されている色情報ｉ＠：読み出
して、これをＤＡ変換ブロック１１に出力すると共に、
Ｚバッファ４の各要素アドレス部に格納されているＺ座
標を読み出し、これを同ＤＡ変換ブロック１１に出力す
る。ＤＡ変換ブロック１１は入力された色情報ｉの明る
さを入力されるＺ座標の値により変化させ、その結果を
ＣＲＴ１２に出力する。ＣＲＴ１２は３次元図形を表示
する。
次に本実施例の動作について説明する。先ず、ＣＲＴ１
２に表示すべき図形は３次元中の小平面の集合体として
定義される。ここではその中の１つの小平面を表示する
場合について述べる。マイクロプロセッサ（図示せず）
は上記小平面の位置情報を図形発生器１に与える。図形
発生器１は与えられた小平面を構成するピクセルに分解
し、この位置情報を順次ＸＳＹ、Ｚ座標として出力する
。
２に表示すべき図形は３次元中の小平面の集合体として
定義される。ここではその中の１つの小平面を表示する
場合について述べる。マイクロプロセッサ（図示せず）
は上記小平面の位置情報を図形発生器１に与える。図形
発生器１は与えられた小平面を構成するピクセルに分解
し、この位置情報を順次ＸＳＹ、Ｚ座標として出力する
。
アドレス変換器２は上記Ｘ、Ｙ座標を対応する要素アド
レスに変換する。フレームメモリ３はＣＲＴ１２のスク
リーン上の各ビクセルに表示すべき色情報を各ビクセル
毎に記憶するもので、上記Ｘ、Ｙ座標によってＣＲＴ１
２の表示図形の位置（言い換えれば発光すべきビクセル
）が決定されるためこの位置に対応する要素アドレス部
に色情報を記憶するものである。また、Ｚバッファ４は
表示図形の奥行き情報であるＺ座標を記憶するもので、
上記ＸＳＹ座標に対応する要素アドレス部に各Ｚ座標が
記憶される。即ち、Ｚ座標の値はこれに対応するＸ、Ｙ
座標で決められる点の奥行きを表わし、小さい程画面の
手前の点を、大きい程画面の奥にある点を表わす。この
例では、フレームメモリ３及びＺバッファ４に色情報及
びＺ座標を書き込む際に以下に述べる隠面処理が施され
る。
レスに変換する。フレームメモリ３はＣＲＴ１２のスク
リーン上の各ビクセルに表示すべき色情報を各ビクセル
毎に記憶するもので、上記Ｘ、Ｙ座標によってＣＲＴ１
２の表示図形の位置（言い換えれば発光すべきビクセル
）が決定されるためこの位置に対応する要素アドレス部
に色情報を記憶するものである。また、Ｚバッファ４は
表示図形の奥行き情報であるＺ座標を記憶するもので、
上記ＸＳＹ座標に対応する要素アドレス部に各Ｚ座標が
記憶される。即ち、Ｚ座標の値はこれに対応するＸ、Ｙ
座標で決められる点の奥行きを表わし、小さい程画面の
手前の点を、大きい程画面の奥にある点を表わす。この
例では、フレームメモリ３及びＺバッファ４に色情報及
びＺ座標を書き込む際に以下に述べる隠面処理が施され
る。
Ｚ座標読み出し回路８にはアドレス変換器２によって指
定されるＺバッフ１４の要素アドレス部に格納されてい
るＺ座標が読み出され、これを比較器７に出力する。一
方図形発生器１によって与えられる新たなＺ座標が比較
器７に入力されるため、比較器７は新たなＺ座標の値と
Ｚバッファ４から読み出したＺ座標の値とを比較し、新
しいＺ座標値が旧Ｚ座標値より小さい時のみ書き込み回
路９をイネーブル状態として、この新しいＺ座標をＺバ
ッファ４の前記と同じ要素アドレス部に書き込む。これ
と同時に、比較器７は読み出し書き込み回路６をイネー
ブル状態としてマイクロプロセッサ（図示せず）等によ
り同時に与えられる前記ＸＳＹ座標の色情報をインデッ
クスレジスタ５から読み出して、これをフレームメモリ
３の上記要素アドレス部に書き込む。なお、比較器７は
、新しいＺ座標値が同じＸＹ座標に対応する旧２座標値
に比べて大きい場合は、読み出し書き込み回路６及び書
き込み回路９を書き込みイネーブル状態とはせずフレー
ムメモリ３及びＺバッファ４に新たな情報を何も書き込
まない。従って、フレームメモリ３及びＺバッファ４に
は既に書き込まれている情報が残る。このような動作の
繰り返しにより、図形発生器１から出力されるＸ％Ｙ座
標に対応する色情報及びＺ座標がそれぞれフレームメモ
リ３及びＺバッファ４に書き込まれる。結局、このよう
な処理を行うことにより、ＣＲＴ１２に表示される図形
のうち手前にある図形のみの情報がフレームメモリ３及
びＺバッファ４に書き込まれ、これに隠れる図形の情報
は捨てられることになり、所謂隠面処理がなされる。
定されるＺバッフ１４の要素アドレス部に格納されてい
るＺ座標が読み出され、これを比較器７に出力する。一
方図形発生器１によって与えられる新たなＺ座標が比較
器７に入力されるため、比較器７は新たなＺ座標の値と
Ｚバッファ４から読み出したＺ座標の値とを比較し、新
しいＺ座標値が旧Ｚ座標値より小さい時のみ書き込み回
路９をイネーブル状態として、この新しいＺ座標をＺバ
ッファ４の前記と同じ要素アドレス部に書き込む。これ
と同時に、比較器７は読み出し書き込み回路６をイネー
ブル状態としてマイクロプロセッサ（図示せず）等によ
り同時に与えられる前記ＸＳＹ座標の色情報をインデッ
クスレジスタ５から読み出して、これをフレームメモリ
３の上記要素アドレス部に書き込む。なお、比較器７は
、新しいＺ座標値が同じＸＹ座標に対応する旧２座標値
に比べて大きい場合は、読み出し書き込み回路６及び書
き込み回路９を書き込みイネーブル状態とはせずフレー
ムメモリ３及びＺバッファ４に新たな情報を何も書き込
まない。従って、フレームメモリ３及びＺバッファ４に
は既に書き込まれている情報が残る。このような動作の
繰り返しにより、図形発生器１から出力されるＸ％Ｙ座
標に対応する色情報及びＺ座標がそれぞれフレームメモ
リ３及びＺバッファ４に書き込まれる。結局、このよう
な処理を行うことにより、ＣＲＴ１２に表示される図形
のうち手前にある図形のみの情報がフレームメモリ３及
びＺバッファ４に書き込まれ、これに隠れる図形の情報
は捨てられることになり、所謂隠面処理がなされる。
読み出し回路１０はフレームメモリ３及びＺバッファ４
をスキャンする要素アドレスを順次出力しフレームメモ
リ３からは対応する要素アドレス部に書き込まれている
色情報を読み出してこれをＤ／Ａ変換ブロック１１に出
力すると共に、Ｚバッフ゛ア４からは対応する要素アド
レス部に書き込まれているＺ座標を読み出してこれを同
り／Ａ変換ブロック１１に出力する。Ｄ／Ａ変換ブロッ
ク１１は、フレームメモリ３から読み出した色情報（デ
ジタルデータ）をアナログ信号に変換してＣＲＴ１２に
出力する。ＣＲＴ１２はこのアナログ信号によって決ま
る色、明度で、読み出し回路１０が発生する要素アドレ
スに対応する位置のビクセルを順次発光させて３次元図
形を表示する。ここで、Ｄ／Ａ変換ブロック１１はＺバ
ッファ４から読み出されるＺ座標により濃淡処理を施こ
した上記アナログ信号をＣＲＴ１２に出力する。
をスキャンする要素アドレスを順次出力しフレームメモ
リ３からは対応する要素アドレス部に書き込まれている
色情報を読み出してこれをＤ／Ａ変換ブロック１１に出
力すると共に、Ｚバッフ゛ア４からは対応する要素アド
レス部に書き込まれているＺ座標を読み出してこれを同
り／Ａ変換ブロック１１に出力する。Ｄ／Ａ変換ブロッ
ク１１は、フレームメモリ３から読み出した色情報（デ
ジタルデータ）をアナログ信号に変換してＣＲＴ１２に
出力する。ＣＲＴ１２はこのアナログ信号によって決ま
る色、明度で、読み出し回路１０が発生する要素アドレ
スに対応する位置のビクセルを順次発光させて３次元図
形を表示する。ここで、Ｄ／Ａ変換ブロック１１はＺバ
ッファ４から読み出されるＺ座標により濃淡処理を施こ
した上記アナログ信号をＣＲＴ１２に出力する。
即ち、Ｄ／Ａ変換ブロック１１は第２図（Ａ）及び（Ｂ
）で示すような特性を有している。第２図（Ａ＞は横軸
に色の違いを示す色情報信号ｉをとり、縦軸にこれに対
するＤ／Ａ変換ブロック１１が出力する色情報の明るさ
を示したもので、Ｚバッファ４から入力されるＺ座標の
値が一定（ここでは２＝２１＞の時の上記両者の関係を
示している。
）で示すような特性を有している。第２図（Ａ＞は横軸
に色の違いを示す色情報信号ｉをとり、縦軸にこれに対
するＤ／Ａ変換ブロック１１が出力する色情報の明るさ
を示したもので、Ｚバッファ４から入力されるＺ座標の
値が一定（ここでは２＝２１＞の時の上記両者の関係を
示している。
第２図（Ｂ）は横軸に明度を与える変数であるＺ座標が
とられ、縦軸にＤ／Ａ変換ブロック１１が出力する色情
報の明るさがとられている。この場合は入力される色情
報の違いをパラメータとして両者の関係が与えられてい
る。Ｄ／Ａ変換ブロック１１は第２図（Ｂ）に示した特
性を用いて、入力される２座標値が大きい場合は、即ち
表示図形が奥にある場合は同じ色に関してもその明るさ
を暗くし、Ｚ座標値が小さい場合、即ち表示される図形
が手前にある時は同じ色に関してもその明るさを明るく
する所謂濃淡処理を行う。これにより、ＣＲＴ１２に表
示される図形は、陰面処理と濃淡処理が施こされ、３次
元図形として表示される。
とられ、縦軸にＤ／Ａ変換ブロック１１が出力する色情
報の明るさがとられている。この場合は入力される色情
報の違いをパラメータとして両者の関係が与えられてい
る。Ｄ／Ａ変換ブロック１１は第２図（Ｂ）に示した特
性を用いて、入力される２座標値が大きい場合は、即ち
表示図形が奥にある場合は同じ色に関してもその明るさ
を暗くし、Ｚ座標値が小さい場合、即ち表示される図形
が手前にある時は同じ色に関してもその明るさを明るく
する所謂濃淡処理を行う。これにより、ＣＲＴ１２に表
示される図形は、陰面処理と濃淡処理が施こされ、３次
元図形として表示される。
本実施例によれば、Ｄ／Ａ変換ブロック１１にて濃淡処
理を行っているため、フレームメモリ３に除算処理を行
うことなく色情報を書き込むことができ、図形書き込み
処理の高速化が図れると共に回路を簡単化することがで
きる。また、従来では１つの色情報毎に何段階かの階調
をもつ必要があり、この情報を格納するフレームメモリ
に余分なビット数が必要であったが、これがなくなるた
めフレームメモリ３の容量を小さくして、その分コスト
を低減させることができる。
理を行っているため、フレームメモリ３に除算処理を行
うことなく色情報を書き込むことができ、図形書き込み
処理の高速化が図れると共に回路を簡単化することがで
きる。また、従来では１つの色情報毎に何段階かの階調
をもつ必要があり、この情報を格納するフレームメモリ
に余分なビット数が必要であったが、これがなくなるた
めフレームメモリ３の容量を小さくして、その分コスト
を低減させることができる。
［発明の効果］
以上記述した如く本発明の３次元図形表示装置によれば
、フレームメモリから表示図形の各点の色情報を読み出
してこれをアナログ信号に変換する際に、Ｚバッファ４
から読み出した前記各点の２座標によって前記色情報の
明るさを変化させる構成とすることにより、簡単な回路
で且つ高速度で図形に陰影をつけて３次元図形を表示し
得る効果がある。
、フレームメモリから表示図形の各点の色情報を読み出
してこれをアナログ信号に変換する際に、Ｚバッファ４
から読み出した前記各点の２座標によって前記色情報の
明るさを変化させる構成とすることにより、簡単な回路
で且つ高速度で図形に陰影をつけて３次元図形を表示し
得る効果がある。
第１図は本発明の３次元図形表示装置の一実施例を示し
たブロック図、第２図は第１図に示したＤ／Ａ変換ブロ
ックの変換特性例を示した図である。 ゛
たブロック図、第２図は第１図に示したＤ／Ａ変換ブロ
ックの変換特性例を示した図である。 ゛
Claims (1)
- 表示装置に表示する図形のＸ、Ｙ座標の奥行きをＺ座標
で表わし、前記ＸＹ座標の色情報をフレームメモリに格
納し、前記Ｚ座標をＺバッファに格納する３次元図形表
示装置において、新たに入力される図形のＸＹ座標に対
応するＺ座標を前記Ｚバッファから読み出し、このＺ座
標値に対して新たに入力される図形のＺ座標の値が小さ
い時のみ、新たに入力される図形のＸＹ座標のデジタル
色情報を前記フレームメモリに書き込む隠面処理手段と
、前記フレームメモリから読み出したＸ、Ｙ座標のデジ
タル色情報をアナログ情報に変換する際に、前記Ｚバッ
ファから読み出した前記ＸＹ座標に対応するＺ座標の値
によって前記アナログ情報が含む明るさ情報を変化させ
る濃淡処理手段とを具備したことを特徴とする３次元図
形表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60059571A JPS61219089A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | ３次元図形表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60059571A JPS61219089A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | ３次元図形表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61219089A true JPS61219089A (ja) | 1986-09-29 |
Family
ID=13117055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60059571A Pending JPS61219089A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | ３次元図形表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61219089A (ja) |
-
1985
- 1985-03-26 JP JP60059571A patent/JPS61219089A/ja active Pending
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