JPS62205480A - Ｃｒｔデイスプレイ装置の特殊図形発生回路 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明はＣＲＴディスプレイ装置の特殊図形発生回路
に関し、特に、セグメントバッファに座標データを記憶
しておき、その座標データを座標変換するとともに、ク
リッピング処理を施すことにより、円や楕円や円弧や扇
形などの特殊図形を発生してＣＲＴディスプレイ装置に
表示するようなＣＲＴディスプレイ装置の特殊図形発生
回路に関する。

［従来の技術］ 第８図は従来のグラフィックディスプレイ装置の概略ブ
ロック図であり、第９図は従来のグラフィックディスプ
レイ装置による特殊図形を発生するのに要する座標変換
の動作を説明するためのフロー図である。

まず、第８図および第９図を参照して、従来のグラフィ
ックディスプレイ装置によって特殊図形を発生する方法
について説明する。セグメントバッファ１にはホストコ
ンピュータ（図示せず）から特殊図形を発生させるため
の中心点（ＸＯ，）’０）および半径ｒを表わすデータ
が与えられる。

セグメントプロセッサ２はセグメントバッファ１から中
心点（ｘｏ、ｙｏ）および半径ｒを示すデータを受取り
、半径ｒにより円の分割数を決定する。これは円を多角
形近似または折線近似するためである。セグメントプロ
セッサ２は決定した分割数に基づいて、分割した各点の
点座標を像変換プロセッサ３に与える。

像変換プロセッサ３は点座標を受取り、予め用意されて
いる変換マトリクスと点座標との乗算を行ない、座標変
換を行なう。座標変換によって変換された座標データは
クリッププロセッサ４に与えられる。クリッププロセッ
サ４は変換後の座標で表わされる特殊図形がＣＲＴディ
スプレイの表示領域を外れていれば、その外れている部
分をクリップして、クリップした後のデータを表示用プ
ロセッサ５に与える。表示用プロセッサ５は与えられた
座標データに基づいて、ＣＲＴディスプレイに特殊図形
を表示させる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述のセグメントプロセッサ２によって、特
殊図形を多角形近似あるいは折線近似して発生するとき
、その分割数はセグメントバッファから与えられるデー
タ、たとえば円の場合には半径により決定されるため、
セグメントプロセッサ２では、最適な分割数であっても
、像変換プロセッサ３により座標変換を受けた結果、最
適な分割数でない場合もある。すなわち、特殊図形が円
であって、その円をたとえば八角形により多角形近似し
たとすると、像変換により拡大すれば、実際に表示した
図形は八角形になってしまい、見た目にも不自然なもの
となってしまう。したがって、特殊図形を拡大する場合
には、さらに分割数を大きくして多角形近似する必要が
ある。

ところが、従来のグラフィックディスプレイ装置では、
特殊図形を発生するための座標データ（ｘｏ、ｙｏ）と
半径「をセグメントバッファ１からセグメントプロセッ
サ２に与え、ここで多角形近似あるいは折線近似して分
割数を決定し、一方的に像変換プロセッサ３に与えて像
変換の処理をするようにしているため、セグメントプロ
セッサ２ではその図形を拡大あるいは縮小を全く考慮せ
ずに分割数を決定してしまっている。このため、前述の
ごとく拡大する場合のみならず、縮小する場合に、たと
えば円図形を１ドツト以下に縮小するときであっても、
その円図形を多角形近似しており、無駄な処理が多いと
いう欠点があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、像変換をする前
に最適な多角形近似および折線近似を可能にし得て、Ｃ
ＲＴディスプレイの表示領域内に完全に含まれる図形お
よび外れる図形に対しては、クリップ処理を不要にし得
るＣＲＴディスプレイ装置の特殊図形発生回路を提供す
ることである。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、ＣＲＴディスプレイ装置に円や楕円などの
特殊図形を発生するための特殊図形発生回路であって、
特殊図形の半径とその中心座標を表わすデータを発生す
るデータ発生手段と、発生された半径とその中心座標を
表わすデータとに基づいて像変換後の特殊図形の近似領
域上におけるｔ１１点の座標を求めるために、座標変換
を行なう座標変換手段と、座標変換した後の中心点と単
点との距離を演算し、その距離を半径として描いた図形
に基づいて多角形近似または折線近似するための分割数
を決定する分割数決定手段と、演算した図形を直線によ
り囲んだときの領域を演算する領域演算手段と、演算さ
れた領域がＣＲＴディスプレイ装置の表示領域内に存在
するか否かを判別する領域判別手段とから構成される装 ［作用］ この発明に係るＣＲＴディスプレイ装置の特殊図形発生
回路では、座標変換した後の中心座標と単点とを結ぶ距
離を半径として描いた特殊図形の近似領域に基づいて、
多角形近似または折線近似するための分割数を決定した
後、その特殊図形を拡大または縮小のための座標変換を
行なうようにしたので、最適な分割数を決定できる。ま
た、演算した特殊図形を直線により囲んだときの領域が
ＣＲＴディスプレイ装置の表示領域内に存在するか否か
を判別することによって、後のクリップ処理が不要であ
るか否かを容易に判断できる。

［発明の実施例］ 第２図はこの発明の一実施例の具体的なブロック図であ
る。

まず、第２図を参照して、構成について説明する。前述
の第８図と同様にして、セグメントバッファ１から特殊
図形を示す中心座標ＣＸ＋　ｒ　　Ｙ　＋　）と半径ｒ
はセグメントプロセッサ２０に与えられる。セグメント
プロセッサ２０はＡＬＵ２１とＡＬＵレジスタ群２２と
ルックアップテーブルメモリ２３とアドレスカウンタ２
４とから構成される。

ＡＬＵ２１は論理演算を行なうものであり、ＡＬＵレジ
スタ群２２はＡＬＵ２１によって演算すべきデータをス
トアするものである。ルックアップテーブルメモリ２３
は円や楕円などの特殊図形を多角形に近似したとき、多
角形の各頂点における偏角θの正弦（ｓｉｎ）および余
弦（ＣＯＳ）の各データを記憶するものである。アドレ
スカウンタ２４はルックアップテーブルメモリ２３の各
アドレスを指定するものである。

セグメントプロセッサ２０には像変換プロセッサ３０が
接続される。像変換プロセッサ３０は入力側のＦＩＦＯ
３１とＸレジスタ３２とＹレジスタ３３とＺレジスタ３
４とコマンドレジスタ３５とスタックアドレスカウンタ
３６とマトリクススタックメモリ３７とマトリクス乗算
器３８と出力側のＦ　Ｉ　ＦＯ３９とから構成される。

ＦＩＦＯ３１はＡＬＵ２１またはルックアップテーブル
メモリ２３から出力されたデータを先頭から順次記憶し
て先頭から順次読出すものである。Ｘレジスタ３２はＸ
方向の座標データをストアし、Ｙレジスタ３３はＹ方向
の座標データをストアし、Ｚレジスタ３４は三次元表示
する場合にＺ方向の座標データを記憶する。コマンドレ
ジスタ３５は各種コマンドを記憶する。

スタックアドレスカウンタ３６はマトリクススタックメ
モリ３７に含まれるＡマトリクスアレイ３７１、Ｂマト
リクスアレイ３７２およびＣマトリクスアレイ３７３の
各アドレスを指定するものである。なお、Ａマトリクス
アレイ３７１およびＢマトリクスアレイ３７２はともに
データバス４０から与えられるマトリクスデータを記憶
するが、Ｃマトリクスアレイ３７３はデータバスから与
えられたマトリクスを記憶するとともに、記憶したマト
リクスデータを読出してデータバス４０にも出力可能に
なっている。

マトリクス乗算器３８はベクトルとマトリクスの乗算ま
たはマトリクス同士の乗算または入力されたベクトルま
たはマトリクスをそのまま出力する機能を有している。

このために、マトリクス乗算器３８にはマトリクス同士
の乗算であるかあるいはマトリクスとベクトルとの乗算
であるか示すフラグ４１が与えられるとともに、三次元
あるいは二次元の演算であるかを指定するためのフラグ
４３が与えられる。また、マトリクス乗算器３８はマト
リクス乗算を終了したときＭＵＬＥＮＤを表わすフラグ
４２を出力する。このマトリクス乗算器３８で乗算され
た結果は出力側のＦＩＦＯ３９を介して前述の第８図に
示したクリッププロセッサ４または表示用プロセッサ５
に与えられる。

また、このＦ　Ｉ　ＦＯ３９の出力はデータバス４０を
介してセグメントプロセッサ２０に返すことができるよ
うに構成されている。

第１図はこの発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ロー図であり、第３図は円とこの円を座標変換した後の
図形を示す図であり、第４図は座標変換した８円の半径
と分割数とを示す図であり、第５図、第６図および第７
図はＣＲＴディスプレイの表示領域と座標変換後の図形
の存在領域との関係を示す図である。

次に、第１図ないし第７図を参照して、この発明の一実
施例の具体的な動作について説明する。

セグメントバッファ１には、第３図（ａ）に示すような
円図形の中心座標（ｘｏ、ｙｏ）および半径ｒを示すデ
ータが記憶されている。このセグメントバッファ１に記
憶されたデータはセグメントプロセッサ２０のＡＬＵ２
１に与えられる。ＡＬＵ２１はデータバス４０を介して
、中心座標（ｘｏ、ｙｏ）をＦＩＦＯ３１に記憶させる
。ＦＩＦＯ３１に記憶された中心座標（ｘ６．ｙｏ）の
うちＸＱはＸレジスタ３２にストアされ、ｙ。

はＹレジスタ３３にストアされる。

像変換プロセッサ３０では、マトリクス乗算器３８にベ
クトル演算を行なうためにフラグ４１を“Ｏ＃に設定し
、二次元座標の演算であるためフラグ４３を“０”に設
定する。マトリクス乗算器３８は予め設定されたマトリ
クスと、Ｘレジスタ３２に記憶されているＸｏとＹレジ
スタ３３に記憶されているｙｏ　とに基づいて、乗算を
行ない、像変換後の中心点の座Ｊｉｇ　（Ｘｏ　、　Ｙ
ｏ　）を求めて、ＦＩＦＯ３９に記憶させる。

さらに、ＡＬＵ２１は、第３図（ａ）に示す円周上の単
点の座標（ＸＯ＋ｒ、　　ｙｇ　）を求め、Ｘｏ＋ｒを
Ｘレジスタ３２にストアし、ｙｏをＹレジスタ３３にス
トアする。像変換プロセッサ３０は、予め設定されたマ
トリクスと、ＸＱ＋ｒ、５ＦＯとの乗算を行なって、像
変換後における単点の座標（Ｘ、、Ｙ、）を求めて、Ｐ
ＩＦＯ３９に記憶させる。像変換後の座標（ＸＯ、ｙｏ
　）と（ＸＩ、Ｙｌ）との距離はＲ１となる。Ｆ　Ｉ　
ＦＯ３９に記憶された座標（Ｘ、　、　ｙｏ　）および
（Ｘ、。

Ｙ、）はデータバス４０を介してセグメントプロセッサ
２０のＡＬＵレジスタ群２２ばストアされる。

ＡＬＵ２１はＡＬＵレジスタ群２２にストアされたデー
タに基づいて、座標変換後の半径Ｒ２を求める。こ、の
演算は次式によって行なわれる。

Ｒ２−Ｉ　ＸＩ　　ｘｏ　　ｌ　＋　Ｉ　Ｙｌ　　Ｙｏ
　　１これは、像変換後の中心座標（Ｘｏ　、　Ｙｏ　
）と１１点の座標（ＸＩ　、　Ｙｌ　）とを結ぶ線分Ｒ
１を求めようとすると、 Ｒ，−（Ｘ、−ＸＯ）　　＋　（Ｙ、−Ｙ、））　２で
表わされる平方根を含む演算をしなければならないので
、煩雑化を避けるために、上述の演算によってＲ２を求
めるようにしたものである。上述の演算によって求めら
れたＲ２はＲ１よりも大きくなる。

ＡＬＵ２１は第３図（′ｂ）に示すように、演算された
半径Ｒ２によって描かれる円図形５１が接するＸ座標の
最小値Ｘｒ＋　Ｉ　Ｎと最大値ＸＭ、、およびＹ座標の
最小値ＹＭＩＮおよび最大値ＹｌＩＡ８を演算する。そ
して、ＡＬＵ２１はＸ座標の最小値ＸＭ　Ｉ　Ｎと最大
値ＸＭＡＸおよびＹ座標の最小値ＹＭＩＮと最大値ＹＭ
Ａｘで囲まれた領域５３が、第７図に示すように、ＣＲ
Ｔディスプレイの表示領域６０よりも外側にあるか否か
を判別する。

もし、領域５３が表示領域６０よりも完全に外であれば
、この図形に関してはクリッププロセッサ４によってク
リップする必要がないので、表示用プロセッサ５に座標
変換後のデータを出力しない。しかし、領域５３が第５
図に示すように、表示領域６０内に存在するか、あるい
は第６図に示すように、領域５３の一部が表示領域６０
と重なっていれば、半径Ｒ２がたとえば１０進数で５よ
りも小さいか否かを判別する。これは、半径Ｒ２が５よ
りも小さければ、座標変換後の特殊図形が点で表わせる
ものであるため、多角形近似あるいは折線近似のために
分割する必要がないためである。そして、ＡＬＵ２１は
半径Ｒ２が５よりも小さければ、座標（ｘｏ、ｙｏ）点
のプリミティブを像変換プロセッサ３０に出力し、縮小
のための像変換を行なわせる。

しかし、半径Ｒ２が５よりも大きければ、領域５３が表
示領域６０内に完全に含まれているか否かを判別する。

もし、領域５３が表示領域６０に完全に含まれていれば
、像変換後の特殊図形をクリップする必要がないので、
像変換プロセッサ３０によって変換された像のデータを
クリッププロセッサ４に与えることなく、直ちに表示用
プロセッサ５に与える。それによって、第５図に示すよ
うに、表示領域６０内に像変換後の特殊図形が含まれて
いれば、クリップのための処理を省略できる。

しかし、像変換後の特殊図形の領域５３が表示領域６０
の一部に含まれていれば、第４図に従って、座標変換後
の半径Ｒ２により分割数を決定する。そして、セグメン
トバッファ１から与えられた中心座標（ＸＯ、、ｙｏ　
）および半径ｒで表わされる円図形を多角形に分割し、
分割後のデータを像変換プロセッサ３０に出力する。像
変換プロセッサ３０は分割された多角形に基づいて、拡
大あるいは縮小のための像変換を行ない、クリッププロ
セッサ４に与える。クリッププロセッサ４では表示領域
６０から外れた部分をクリップして表示用プロセッサ５
に与え、一連の動作を終了する。

［発明の効果］ 以」−のように、この発明によれば、特殊図形の半径と
その中心座標に基づいて、一旦座標変換を行ない、座標
変換後の特殊図形領域を近似的に求めて分割数を決定し
、分割したデータに基づいて拡大または縮小のための座
標変換を行なうようにしたので、拡大または縮小したと
きに、特殊図形を自然な形で表示することができる。し
かも、座標変換したときの近似した図形がＣＲＴディス
プレイの表示領域内に存在するが否かを判別するように
したので、表示領域を外れる図形についてはクリップの
ための処理を省略できるため、装置のスルーブツトを非
常に向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ロー図である。第２図はこの発明の一実施例のブロック
図である。第３図は円とこの円を座標変換した後の図形
を示す図である。第４図は座標変換した円の半径と分割
数とを示す図である。 第５図、第６図および第７図はＣＲＴディスプレイの表
示領域と座標変換後の図形の存在領域との関係を示す図
である。第８図は従来のグラフィックディスプレイ装置
の概略ブロック図である。第９図は従来のグラフィック
ディスプレイ装置による座標変換の動作を説明するため
のフロー図である。 図において、１はセグメントバッファ、４はクリッププ
ロセッサ、５は表示用プロセッサ、２０はセグメントプ
ロセッサ、２１はＡＬＵ、２２はＡＬＵレジスタ群、２
３はルックアップテーブルメモリ、２４はアドレスカウ
ンタ、３０は像変換プロセッサ、３１．３９はＦＩＦｏ
、３２はＸレジスタ、３３はＹレジスタ、３６はスタッ
クアドレスカウンタ、３７はマトリクススタックメモリ
、４０はデータバスを示す。 第工図 第２図 第８図　　　　　　　第デ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣＲＴディスプレイ装置に表示するための円や楕
   円などの特殊図形を発生するための特殊図形発生回路で
   あって、 前記特殊図形の半径とその中心座標を表わすデータを発
   生するデータ発生手段、 前記データ発生手段から発生された半径とその中心座標
   を表わすデータとに基づいて、像変換後の特殊図形の近
   似領域上における単点の座標を求めるために、座標変換
   を行なう座標変換手段、前記座標変換手段によって座標
   変換した後の中心点と単点との距離を演算し、前記演算
   した距離を半径として描いた図形に基づいて多角形近似
   または折線近似するための分割数を決定する分割数決定
   手段、 前記演算した図形を直線により囲んだときの領域を演算
   する領域演算手段、および 前記領域演算手段によって演算された領域が前記ＣＲＴ
   ディスプレイ装置の表示領域内に存在するか否かを判別
   する領域判別手段を備えた、ＣＲＴディスプレイ装置の
   特殊図形発生回路。
2. （２）さらに、前記領域判別手段が、前記演算された領
   域が前記ＣＲＴディスプレイ装置の表示領域外であるこ
   とを判別したことに応じて、前記特殊図形のクリップ処
   理を省略するようにした、特許請求の範囲第１項記載の
   ＣＲＴディスプレイ装置の特殊図形発生回路。