JPS6282469A - Ｃｒｔデイスプレイ装置の写像回路 - 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写像回路に関し、
特に、任意の画像パターンをＣＲＴディスプレイ上の３
次元図形を表わず平面に写像するＪ：うな、いわゆるテ
キスブ１１マツピング（Ｔｅｘｔｕｒｅ　　Ｍａｐｐｉ
ｎｇ）を行なうような写像回路に関する。 従来技術 ＣＡＤのようなＣＲＴディスプレイＨａに表示され（い
る３次元図）［９の各面（、゛、ｆ１意の画像パターン
、たどえば斜線召人れイ）場合、テニｔスブＸＪマッピ
ンゲというＴ＞１が用いらｔする。テ１−スーｆ−ｐマ
ツピングを行イ

【う場合、画像パターンを１！クレル甲
ｆｉ’／　７”　ＯＲＴ　５″イス−ｆ　ｌ／　＝（）
３次元図形を表ね１平面−１のＰＩ３標（Ｊ変換１１ろ
必クシがある。 発明がｖＨ決しＪ、つとする問題点 （ＩＹ米のＣＲｒディスｆレイ装買Ｃ′、アニ（スブ↑
・−ンツピングを行なおうどする場合、ホスｌ−＝Ｊン
ピｌ−タ、て゛ラフ１〜処理に」、−〕てビビクセル単
位で座標変換をｔ−テなつＣいｋ　＋＋ところが、ビク
セル単位で沖・際変換を（ｉ４「うど、３次元図形を表
示するための各ピクＬルについＣｋＦ標変換を行なう必
要があ〈）ため、すｌ　Ｊ’！！　ｆｆ、ｊ間が長くな
るとともに、ホス１〜コンビ−１−夕の！１＋！’！が
大きくなるという欠点があつｌこ　。 それゆえに、この発明のにたろ目的は、ハード構成１．
二より、☆ｉ；末装首側で７′１−スチＡ・マツピンク
を行なうことができて、ホス１〜］ンピー１−夕の０１
］１を１減するとともに１処理速度を速めることのＣき
るよう’、ｒ　Ｃｌ−＜王ｆイス−ｌしでＫｒの写像回
路を１ｉＮ供づることである。 問題点を解決するＩこめのｆ段 この発明に係るＣ　ＲＴディスプレイ装ＰＩの写像回路
は、２次元の多角形Ｃ・表わされた画像パターンをイの
多角形に相似づるＯＲＶディスブ′ｌノイ１の３次元図
形に写像４６ｂのｅあって、３次元図形の多角形の各１
ｎ点に対応りる２次元多角形の各頂点を求める偵点演紳
ｆ段と、３次ｉ■１図形の多角形の各頂点を結ぶ線分の
傾きお、■、（Ｆ　２次元多角形の各頂点を結Ｊ’ｉ線
分の傾きを求める傾さ演紳丁段と、３次元図形の多角形
の′８８点間の各点おｊ、び２次元多角形の各原点間の
各点をイれぞれ？ｎ　ｆｉｌ　４−るためのＩＱ点間補
間手段と、補間さねた各員を始点および終点どしたとき
の各始点ど終点との間の各点を補間するための始終＋：
：ｊ補間手段と、２次バ４多角形ｌ−にお（」る始員と
終ｒ：Ｘどの間を補間した８点の座標にお【Ｊる画像パ
ターンを画像パターンメモリから読出１Ｊ読出ｆ段と、
補＃ｆｌ　１〕だ各ｔ、１の座標をアドレスどじてｉ−
に出された画像パターンを記憶・Ｊるフ１ノームメ［り
とから構成される。 作用 この発明に係るＣＲＴデーｒスプレィ装間の写像回路【
、Ｌ、喘末菰餡側で３次元図形の多角形と２次元多角形
のぞれぞれの頂点の対応関係を求めるとともに、３次元
図形の多角形の各頂点を結ぶ線分の傾さＪ−３Ｊ、び２
次元多角形の各頂点を結ぶ線分の何１きを求める。イし
て、３次元図形の多角形の各頂点間の各」；λど２次元
多角形の各１点点間の各点をイれぞ１１補間し、補間し
た各点を始点および終点どし、始点ど終点とをぞれぞれ
結んだときの各点のｆｉｌｌを補間し、補間した各点の
座標におｔ）る画像パターンを読出（）、補間した各点
の座標をアドレスどして画像パターンをフレームメモリ
に書込む。 イして、フレームメモリに書込んだ画像データをＯＲ１
デ゛イスプレイに表示する。したがって、従来のように
ホスｌ−コンビコータによりビクセル単１１′７で座Ｍ
：！変換を行なう必要がなく、写像回路を端末装置α側
でハード回路により容易に構成できる。 発明の実施例 第１図１．１この発明の一実施例の概ｌ′８ｆ［Ｉツ／
７図である。まず、第１図を参照して、この発明の一＝
実施例の構成（Ｊつい（説明りる。図示（ノ４ｒいが、
ホスｌ−コンビ−１−夕からはＣＲＴディスプレイの３
次元空間に表示すべき多角形の各偵点座標、基準点序標
、基単ベクトル、法線ベクルトに関するデータが出力さ
れるとともに、ＣＲＴディスプ１ノイに表示された３次
元空間の多角形に写像すべき画像パターンどしてのビク
［Ｙルア１ノイの基準点座標および基準ベクトルに関す
るデータが出力される。これらのデータ（よバラノア１
に与えられて記憶される。 バッファ１に記憶された３次元図形の多角形に関する各
頂点座８！（ｘ、ｙ、ｚ）はΔ１．−　ＩＪ−乗算器３
と、Δ１−（Ｊ・割算器４ど、ｒ）Ｄ△６どに与えられ
る。また、３次元図形の多角形の基準点座標。 基準ベクトル、ＦＡＷＩベクｔ−ルおよびピクセルアレ
イの基準点座標およびλ（へ１ベク１−ルはΔｌ　Ｌｌ
・割算器・乗算器２に与えられる。△１（〕・割割算器
乗算器２は３次元空間における多角形の法線ベク６一 １〜ルが、３次元空間の輿行方向すなわちＺ軸と平行に
なりかつビクセルアレイ」−の基準点座標およびｌ象準
ベク］・ルが一致するような変換マトリクスＭを韓出す
るものである。ＡＬＵ・割算器・乗算器２によつ【求め
られた変換マトリクスＭはＡ　１．−Ｕ−乗算器３に与
えられる。 △１ｔＪ−＠ｆｌ器３は３次元図形の多角形の各頂点座
標（Ｘ、Ｖ、Ｚ）と変換マトリクスＭとを乗算しＣ１ピ
クヒルアレイ」における対応する座標（Ｕ、Ｖ）を求め
るものである。一方、ＡＬＵ・割算器４は勺えられた３
次元図形の各頂点座標（Ｘ　、　Ｖ　、　Ｚ　）に基づ
いて、各頂点間を結ぶ線の傾きづ“イ（わち■の増分１
に対するＸ、Ｚの増分ΔＸ、Δｌ＠求める。Ａ　Ｌ　Ｕ
−割算器５はＡＬｔＪ−東筒器３によって求められたビ
クセルアレイ上の座標（Ｕ、Ｖ）に基づいて、ビクセル
アレイ上の各頂点を結んだときの線分のＶの増分１に対
するＵ、Ｖの増分Δ１１．ΔＶを求めるものである。 ”　　　　　　　　Ｄ　ＯＡ　６　Ｇ、１３次元図形の
各頂点間の座標を補間し、ｘ　Ｌ　、　ｖ　ｌ　、　ｚ
　／を求める。また、ＤＤＡ７はビクセルアレイ１−に
おける各頂点間の座標を補間し、ＩＩ’、Ｖ’　を求め
るものである。△１−（Ｊ・割算器９は各頂点間のｓ４
標を補間して、補間しＩこ各点を始点および終点とした
とき、始点と終点とを結ぶ線分について、Ｘの増分１に
対するｌの増分ΔＺ′を求めろものである。Ａ　Ｉ−Ｉ
Ｊ・割算器１０はビクセルアレイ上での始点と終点とを
結ぶ線分の傾きを求めるものであって、Ｘの増分１に対
して１．ｖの増分Δ（１′、ΔＶ′を求めるものである
。０ＤＡ１１は３次元図形１−での始点と終点の間の各
点を補間した座標（ｘ’″　ｙ　Ｉ′、　ｚ　′ｌ　）
を求めるものである。ｒ）ＩＩＡ１２は同じ（ビクセル
アレイにでの始点と終点との間の各点を補間した座標（
ｕ″、ν″）を求める。 ビクセルアレイメモリ１５１：１２次元の画像パターン
としてのビクセルアレイを予め記憶覆るものである。ピ
クヒルアレイメモリ制御部１４はｒ）ＯＡ１２によつＣ
求められた補間座標（、、Ｊｒ、、、ＬＬ）をアドレス
とし、ビクセルアレイメモリ１５から対応するビクセル
を読出してフレームメモリ制御部１６に与える。フレー
ムメモリ制御部１６にはｎ　ｒ＋Δ１１によって求めら
れた補間座標（ｘ″。 ｖ　ＩＩ　、　ＺＬＪ　）が与えられる。ぞして、フレ
ームス［り制御部１６は補間座標（ｘｒｒ　、　ｙｒｒ
　、　Ｚｎ　。 をアドレスとして、ビクセルアレイメモリ１５がら読出
（きれたビクセルをフレームメモリ１７に書込４Ｉ′。 フレームメモリ１７に書込まれたビクセルは、図示しな
いＣＲＴディスプレイに表示される。 第２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図ないし第６図はこの発明の一実施
例の動作の理解を容易にするための図ぐある。 次に、？ｌＩ　１図ないし第６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。 まず、第４図に示すような座標軸Ｕ、Ｖで表わされる２
次元図形２２の画像パターンを、第３図にに示すＪ−う
な陣標軸ｘ、ｙ、ｚで表わされる３次元空間にの図形２
１に写像するものとする。３次元図形２１の頂点座標を
Ａ、Ｂ、Ｃ，ｒ）どし、基準点をＣとし、基準ベクトル
をＣＤとし、２次元図形２２の各１白点をΔ　＊　ｌ’
ｌ’　Ｉ　Ｃ’　ＨＯ′　とし、基準点をＣ′とし、基
準ベタ１−ルをＣＭ）’　とする。これら３次元図形２
１および２次元図形２２に関するデータは、ステップ（
図示ではＳＰと略称する＞　ｓｐｉにおいて、ホストコ
ンビコータからバッファ１にｈえられる。バッファ１は
それらのデータを記憶し、３次元図形２１の頂点Ａ、ｎ
。 Ｇ、Ｄの各座標をＡ　Ｌ　Ｕ・乗算器３とＡＩ−ＩＪ・
割算器４とＤＩ’）Ａ６とに与える。また、バッファ１
に記憶されたデータのうち、３次元図形２１および２次
元図形２２の各Ｍ単点座標、基準ベク【・ル。 法線ベクトルはＡ　Ｉ　Ｌｌ−割算器・乗算器２に勺え
られる。 Ａ　Ｌ　ＬＪ・割算器・乗算器２はステップＳＰ２にお
いて、３次元図形２１の法線ベクトルがＺ軸と平行にな
りかつ３次元図形２１の基準点Ｃと２次元図形２２の基
準点Ｃ′とが一致しかつ３次元図形２１の基準ベタ１ヘ
ルｃｒ′）が２次元図形２２の基準ベクトルＣ’　Ｄ’
に一致するような変換マトリクスＭを演算する。この変
換マトリクスＭはＡ　Ｉ−（Ｊ−東ｎ器３にりえられる
。△Ｌ　ＬＪ−化０器３は変換マＩ−リクスＭと３次元
図形２１の各ＩＮｉ点座標△、ｌ’１．ｃ、Ｖ）どを乗
算し、（ｔ＋、ｖ）−（Ｘ。 Ｖ　、　Ｚ　）　Ｍの演Ｃ１を行なっＣ１２次元図形２
２十のＴｏ点△’１１’、ｃ’、ｒ）’の座標を演算す
る。 −ｌコ−１Ａ　＋、　ＬＪ−割算器４は３次元図形２１
での各１０点△、Ｂ、Ｃ，Ｄのそれぞれを結ぶ線分の傾
♂を求める３、４イｋ　ｂ　＋５、第５図に示Δようト
ー、ｙｈ向に順次走査される１スキＰンラインに対して
、ｘ／Ｉ向、７／ｉ向の増分ΔＸ、△Ｚを求める。同様
にしＣ、スミツーｌＳ　Ｐ　ｂにおいて、２次元図形２
２１Ｚ　（”（１’）ｇＴｎａＡ’　、　Ｂ’　、　Ｃ
’　、　Ｄ”ａ’Ｆｓ”ｉフＩｊ！分のｆｌｌさ−を求
める。すなわら、ｙ方向に順次走査される１ス１−トン
ラインに対して【１方向、■方向の増分Δ（１，ΔＶを
求める。 スｊ−ツブＳ　Ｐ　６　Ｌ：おイテ、１１１）八〇はＡ
　Ｉ−Ｕ　。 演粋器４によって求めた傾き△×とΔ２およびバラ−ノ
ア１に記憶された頂点△、Ｒ，Ｃ，ｌ〕の各座標にＶづ
いで、３次元図形２１の各頂点△、Ｂ。 ｃ、ｎの間の座標補間を行ない、補間した各点の座標（
ｘ　Ｉ　、　ｙ　ｌ　、　ｚ　Ｌ　）を求める。・ｊな
イつ＋５、補間した各点のＰ１人標（Ｘ’　、Ｖ’　、
７’　　）は、ｘ′　二ｘ　ト△Ｘ Ｖ’−４４−１ ｚ’　＝ｚ＋Δｌ で求めＩ）れる。ぞして、補間した各点をスキＩｌンラ
インの始点Ｊ−ｊ　Ｊ：び終点と１ｊる。１８：とえば
泊魚△と）〕との間を補間１ノた点１１１を始点とし、
頂点△と１つとの間を補間しに貞ａ１を終点とする。 一方、Ｉ）Ｄ△７Ｉまステラ／ＳＰ６において、３次元
図形士の補間した各点に対応ｌる２次元図形−Ｌの補間
点（ｕ’、ｖ’）を求める。寸りわＩ−し、２次元図形
上の補間点（ｕ’、ｖ’）は、ｕ’−ｕ−＋ΔＶ ｖ’−ｖ＋ΔＶ で求められる。そして、３次元図形トのりｆ１点１）１
と終点ａ１に対応Ｊる２次元図形２２１での始１：１ｊ
ｂ１’　と終点ａ’１とする。 」二連の△Ｌ　Ｕ・割約器４，５Ｊ’３よσＦ’）　Ｏ
Ａ　６　。 ７の制御は］ン１−「１−ラ８に」＝９で行なわれる。 でして、Ｌ　ｉ！ＩｉのステップＳＰ４ないしＳＰ６の
動作を終ｉ′す゛るど、二】ン］・口〜う８の制御はコ
ン［・［１−ラ１３に移される。 スミツｌ５Ｐ８において、△Ｉ−（」・割算器９は前ｊ
４１のステップＳ［）６においＣ求めた３次元図形２１
十での各始点と各終点との間のベクトルを補間するため
に傾きを求める。寸なわら、たとえば３次元図形２１の
始点ｂ２と終点ａ２の間を補間１ｊるＩ、こめ（４二、
ｘ′の増分１に対【）でＺ′の増分ΔＺ′を求める。ま
た、八Ｌ　ＬＪ・割算器１０は２次元図形２２．１−に
おける始点と終点との間を補間するための傾きを求める
。すなわら、３次元図形２１における始点と終点との間
の傾きを求めるためのＸの増分１に対してのｕ、■の増
分Δ（ｆ′、ΔＶ′を求める。さらに、ステップＳＰ９
において、］）θ△１１は、３次元図形２１における各
始点と各終点との間の座標補間を行ない、各点の座標（
Ｘ　ＩＩ　、　Ｖ　′ｌ　、　ｚ　＋１　）を次の演算
式によって求める。 ｘ”　＝ｘ’＋１ ｙ　″　−ｙ　′ ｚ　　−ｚ　　−＋　　Δｌ　′ 同様にして、ｌ）［）Ａ１２は３次元図形２１の補間し
た各点に対応する２次元図形２２−１の点を補間し、各
点の座標（ｕ　１１　、　ｖ　′ｒ　＞を次の演ｎ式に
よって求める。 １１　＝ｌ＋　’　十へ（１′ ｖ″＝ｖ’　　］−ΔＶ′ ビクセルアレイメモリ制御部１４（よステップ５１）１
０において、２次元図形２２トの補間（）た点（ｕ　＃
　、　ｖ　（ｆ　）に基づいて、ビク【ごルア１ノイメ
（す１５から対応する画像データを読出し、７１ノ一ム
メモリ制即部１６に与える。７１ノ一ムメモリ制御部１
６はｒ）ｌ）Ａ１１にＪ、っＣ求められた３次元図形２
１の各点の座標（ｘ　”　、　ｙ　”　、　ｚ　″）を
アドレスとして、ビクセルアレイメモリ１５から読出さ
れた画像データをフレームメモリ１７に書込む。 すなわち、上述の一連の動作によって３次元図形２１と
、画像パターンｅあ６２次元図形２２とを対応ざｕ１３
次元図形２１［における各点の２次元図形２２の画像パ
ターンを参照しながらフレームス［す１７　ｔ；二画園
データを書込むことができる。。 ステップ５Ｐ１１において、１つのベクトルのりζ１点
から終点までの補間を終了したか否かを判別し、終ｒし
ていな番プれば前述のステップＳＰ９おにびＳ　ｒ）　
１　（１の動作を練返す。イして、ステップＳＰ１２に
おいて各頂点間の間をすべて補間し終えたか丙かを判別
する。すなわち、たとえば３次兄図形２１の頂点△と８
との間を補間し、補間した各点を始点とし、頂点ＡとＤ
との間を補間した点を終点どして、各始点と終点との間
を補間するまで前述のステップＳＰ６ないしＳＰｌ　１
を繰返す。そしで、■１点ＡとＢとの間の補間を終了す
ると、今度１゜ｉ　ＴＮ点ＢとＣの間を補間して各点を
始点どし、■ｃｉ点ΔどＤの間を補間した各点を終点と
するとともに、頂点りとＣとの間を補間した各点を）　
　　　　　終点として、名始点と各終点との間を順次補
間する。 発明の効宋 ニス上のように、この発明にＪ、れば、３次元図形の多
角形と２次元図形の画像パターンとのぞれぞれの各頂点
の対応関係を求め、２次元図形の画像パターンを参照し
ながら３次元図形を塗りつぶすようにしたので、端末装
置側でハード構成により写像回路を構成ひきる。したが
って、従来のようにホストコンビコータ側で名ピクセル
単（＜ｆで座標変換を行なう必要がないのぐ、処即時間
の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略プ［１ツク図である
。第２図はこの発明の一実施例の動作を説明するための
７［］−図ぐある。第３図ないし第６図はこの発明の一
実施例の１衿の叩解を容易にするための図である。 図において、１はバッファ、２はＡ　＋、、　ＬＪ・割
紳器、乗算器、３【、１Δ１−（）・乗算器、４，５，
９゜１０はＡ１〜Ｕ・割算器、６．７，１１．１２はＯ
ＤＡ、８．１３１１コントローラ、１４　Ｇ；ｔピク【
？ルアレイメ［り制御部、１５Ｉまビクセルアレイメモ
リ、１６はフレーｌ＼メモリ制御部、１７はフレームメ
モリを示す。 第１図 第３図 ％ 第Ｓ図 一４０８＝ 第４閏 毛６ｇ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像パターンメモリに記憶されている２次元の多角形で
   表わされた画像パターンを、ＣＲＴディスプレイ上の３
   次元図形を表わしかつ前記多角形に相似する多角形に写
   像するための写像回路であって、 前記３次元図形の多角形の各頂点に対応する前記２次元
   多角形の各頂点を求める頂点演算手段、前記３次元図形
   の多角形の各頂点を結ぶ線分の傾きおよび前記２次元多
   角形の各頂点を結ぶ線分の傾きを求める傾き演算手段、 前記３次元図形の多角形の各頂点間の各点および前記２
   次元多角形の各頂点間の各点をそれぞれ補間するための
   頂点間補間手段、 前記頂点間補間手段によって補間された各点を始点およ
   び終点としたときに、各始点と各終点との間の各点を補
   間するための始終点補間手段、前記始終点補間手段によ
   って補間された２次元多角形における始点と終点との間
   の各点の座標における画像パターンを前記画像パターン
   メモリから読出す読出手段、および 前記ＣＲＴディスプレイの表示領域に対応する記憶領域
   を含み、前記始終点補間手段によって補間された２次元
   多角形における始点と終点との間の各点の座標をアドレ
   スとして、前記読出手段から読出された画像パターンを
   記憶するフレームメモリを備えた、ＣＲＴディスプレイ
   装置の写像回路。