JPS6299876A

JPS6299876A - 多角形の塗りつぶし方式

Info

Publication number: JPS6299876A
Application number: JP60239005A
Authority: JP
Inventors: Tsunenori Hasebe; 長谷部　恒規
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-10-25
Filing date: 1985-10-25
Publication date: 1987-05-09

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】〔発明の技術分野〕この発明は、グラフィ、クディスグレイ装置に係り、特
に目的点が平面多角形の内部に含まれるかを調べて多角
形内部の塗りつぶしを行なう多角形の塗りつぶし方式に
関する。

〔発明の技術的背景〕

従来、ラスメスキャン形グラフィ、クディスプレイ装置
では、多角形の内部を塗りつぶす手段として、例えば、
大野「多角形のスキャン・：ｙ　ンハー’）　ｗ　７（
２）ｊ　ｐ　雑Ｗｌｐ　’ＰＩＸＥＬＪ　ｔ　Ａ　１６
　ｅ１９８４年１月号ｅ　ｐｐ−１３６−１４１−に記
載されている如きスキャンラインアルプリズムが用いら
れている。このスキャンラインアルゴリズムの概要は、
以下の通りである。

Ａ１．　　多角形の辺を１辺ずつ入力し、Ｙバケット並
びに工、ジテーブル（ＥＴ）を作成する。

Ａ２．　　画面のスキャンライン（走査線）のｙｍｉｎ
からｙｍａｘ　　までについて、次に示すＡ２−（１）
からＡ２−（４）の処理を繰返す。

Ａ　２−（１）　　アクティブエツジテーブル（ＡＥＴ
　）に辺が存在すれば、処理済みの辺（その辺のｙ座標
の大きい方の頂点までスキャンしてしまりたもの）をＡ
ＥＴから取シ除き、処理済みでない辺のＸ座標をｘ　＝　ｘ＋ΔＸ／Δｙに更新する。

Ａ　２−（２）　　Ｙバケットにより、現在のスキャン
ライン（目的スキャンライン）に新たに進入してくる辺
な求めてＡＥＴに追加する。

Ａ　２−（３）　　ＡＥＴ中の辺な、そのＸ座標の順に
ソーティングする。

Ａ　２−（４）　　ＡＥＴ中の辺を、そのＸ座標の小さ
い方から２本ずつ取出し、そのＸ座標間のスキャンライ
ンを塗りつぶす。

〔背景技術の問題点〕

上記した従来のスキャンラインアルゴリズムでは、主と
して次の３つの欠点があった。

■　ＥＴを作成する際、辺と辺とのつながう方を考慮し
、極大極少点で辺がつながる場合と、そうでない場合に
別けて、ｙ座標の補正を行なう必要があった。

■　ＡＥＴをソーティングするとき、クイックソート等
の複雑なデータ処理を必要とするため、ハードウェア化
が難しく、マイクロプログラム等のソフトウェアで実現
せざるを得す、したがりて高速処理が困難であった。

■　ＡｇＴが、現在のスキャンラインの塗りつぶしと１
次のスキャンラインのＡＥＴの作成との両方に使用され
るため、１スキャンラインに関する塗りつぶし処理が完
了するまで、次のスキャンラインの処理に移ることがで
きなかりた。

ま念従来の多角形塗夛りふしにお−ては、多角形がウィ
ンドウ（表示領域）に交差するような場合には、例えば
Ｊ　、Ｄ、　ＦＯＩＪＹ／Ａ、　ＶＡＮ　ＤＡＭ（今！
訳）；コンピュータ・グラフィ、クス。

１９８４．７．１５．日本コンピュータ協会に記載され
て−るように塗勺つぶし対象となる多角形のクリッピン
グを行な−、ウィンドウ内部に新し一多角形を作成する
必要がありた。しかし、新たな多角形を作成するには複
雑で多量の処理を必要とするため、処理速度の低下を招
き、且つハードウェア化も困難であった。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に鑑みてなされたものでその目的は
、塗りつぶし処理の対象となる多角形がウィンドウに交
差する場合でも、ウィンドウ内部に新たな多角形を作成
することなく高速に撞りつぶし処理が行なえ、しかもハ
ードウェア化が容易に図れる多角形の塗りつぶし方式を
提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明では、Ｙバケット並びに工、ソテープル、およ
びアクティブエツジテーブルの他に、祈念に交差情報バ
ケット、ウィンドウの一辺の目的スキャンライン上の点
が多角形内部に存在するか否かを示す情報フラグ、状態
情報保持手段およびＸバケットが用意される。交差情報
・々ケ、トには、スキャンラインに直交するウィンドウ
の一辺と塗りつぶし対象となる多角形の辺との交差状態
を示す交差状態情報が各スキャンライン毎に設定される
。状態情報保持手段には、目的ス４ヤンライン上の塗り
つぶし処理対象点の直前の点が、多角形の外側にある第
Ｏ状態、多角形の内側にある第１状態、多角形の辺上に
あり且つ該当点を通り目的スキャンラインに直交するラ
インと目的スキャンラインとで区分される所定象限域に
多角形の内側が存在できる第２状態、または多角形の辺
上にあり且つ所定象限域に多角形の内側が存在できない
第３状態のいずれの状態にあるかを示す状態情報が保持
される。またＸバケットには、目的スキャンラインの各
Ｘ座標値に対応して、その点での辺の進入状態を示すＥ
ピ、ト、その点での辺の交差状態を示すＣビット、その
点での辺の退出状態を示すＲビットおよびその点で辺と
関係があり念か否かを示すＰビットから成る状態遷移要
因情報がそれぞれ設定される。

情報フラグの内容は、目的スキャンラインを進メる毎に
、次のスキャンラインに対応する交差情報バケットの内
容に応じて更新される。また状態情報保持手段の保持内
容は、目的スキャンラインを進める毎に、情報フラグの
内容に応じて第ｏｔ＋は第１状態のいずれか一方に初期
設定される。

この発明では、更にＸバケット作成手段および塗りつぶ
し手段が設けられる。Ｘ−々ケ、）作成手段は、アクテ
ィブエツジテーブルを参照し、目的スキャンライン上で
辺と関係する点についてＹバケットの対応する状態遷移
要因情報を更新すると共く、Ｙバケット並びにエツジテ
ーブルを参照し、目的スキャンライン上で進入辺と関係
する点についてＸバケットの状態遷移要因情報を更新す
る。塗りつぶし手段は、Ｘ−々ケラトを順次サーチし、
目的スキャンライン上の各点に関するＹバケットの内容
と状態情報保持手段の保持内容とに応じて該画点の塗り
つぶし処理を行なうと共に同保持内容を順次更新する。

そして以上の処理がスキャンラインを順次進めながら実
行されるととくより、ウイシドウ内に存在する多角形内
部が塗υつぶされる。

〔発明の実施例〕

第１図（亀）は、この発明が適用されるグラフィ、クデ
ィスプレイ装置の構成を示す。同図において、１ノは装
置全体を管理する制御プロセッサである。制御デロセ、
す１１は１図形データの処理、メモリ管理、通信、入出
力制御等を行なう。１２は制御グロセ、す１１のシステ
ムノ々ス、１３は図示せぬホスト・コンピュータと通信
するためのインタフェース（ホストインタフェース）、
１４はキーボード、タゾレ、ト等の入力機器のインタフ
ェース（入力機器インタフェース）である。１５は図形
データの記憶エリア、図形処理作業の作業エリアに供さ
れるセグメントメモリである。セグメントメモリ１５に
は、＠１図（ｂ）に示すように、Ｙパケッ）／ＥＴ（Ｙ
バケット並びにエツジテーブル）２１、ＡＥＴ　２２、
更には後述するＹバケット２３、左りロスバケット２４
およびウィンドウ左端状態７ラグ２５が置かれる。再び
第１図（−）を参照すると、１６はセグメントメモリ１
５内の図形データを読出して座標変換制御や図形発生制
御を行なうディスデレイデロセ、す１６，１７は図形発
生回路である。図形発生回路１７は、ビデオタイミング
の生成、円、直線等の図形の発生を行なう。１８は図形
発生回路１７によって発生された図形（図形データ）を
記憶するフレームメモリ、１９はカラーテーブルおよび
Ｄ／Ａ変換回路、２０は図形を表示するＣＲＴモニタで
ある。

この実施例で適用されるスキャンラインアルゴリズムで
は、多角形の辺とスキャンラインとの交点のソーティン
グのためにＡＥＴ　（アクティブエツジテーブル）２２
のソーティングを行なわず、ｙ座標と同様に・櫂ケク）
ソーティングを用いる。このために、この実施例では、
セグメントメモリ１５に、４ビットメ１スキヤンラモ領
域を確保するようにしている。この領域には、情報テー
ブルとしてのＹバケット２３が置かれる。Ｘバケット２
３は、後述するようにスキャンラインの塗りつぶしにも
用いられる。ここで、Ｙバケット２３の使用法を説明す
る前に、まず辺とスキャンラインとの関係について説明
しておく。多角形の辺とスキャンラインとの関係は、次
の５種類に分けられる。

■　スキャンラインに辺が進入してくる。この関係をＥ
（・ｎｔｒｙ　）で表わすことにする。

■　スキャンラインと辺とが交差している。

これをＣ（ｃｒｏｓｓ　）で表わすことにする。

■　スキャンラインより辺が退出する。これをＲ（ｒ＠
ｔｉｒ・）で表わすことにする。

■　スキャンライン上に辺が平行して存在する。

■　上記■〜■のいずれでもない（辺と関係していない
）。

次に、スキャンライン上をＸの小さい方から大きい方に
移動していく点Ｐの状態について説明する。この点Ｐの
状態は、次の４種類に分けられる。

■　点Ｐが多角形の外側にある。これを状態０と呼ぶ。

■　点Ｐが多角形の内側にある。これを状態工と呼ぶ。

■　点Ｐが多角形の辺上にあり、且つ点Ｐよりｘ、ｙの
大きい領域（右上側）に多角形の内側が存在できる。こ
れを状態２と呼ぶ。

■　点Ｐが多角形の辺上にあり、且つ点Ｐより！、７の
大きい領域（右上側）Ｋ多角形の内側が存在できない。

これを状態３と呼ぶ。

次に、上記した辺とスキャンラインの関係の仕方と、ス
キャンライン上の移動点の状態遷移の関係を、第２図を
参照して具体的に説明する。

例えば、第２図の３Ｆ＝Ｍのスキャンライン上を左側か
ら右側に移動していくと、量初は多角形の外側なので、
状態０である。点ｐｏで辺が進入（Ｅ）シ、状態２に移
る。平行線上では状態は変わらない。そして、点Ｐ１で
辺が退出（Ｒ）するため、次の点Ｐｌ＋１より多角形の
内側に入る。即ち状態１に移る。点Ｐ、で辺と交差（Ｃ
）し、次の点Ｐ！＋１より多角形の外側に出る。

即ち、状態０に戻る。点Ｐ３で辺が進入（Ｅ）シ、一旦
状態２になろうとするが、更にもう１本の辺が進入（Ｅ
）シているため、次の点Ｐ３＋１で再び多角形の外側に
出る。即ち、状態Ｏに戻る。

そして１点Ｐ４で２本の辺と交差（Ｃ）シているため、
一旦状態ＩＫなろうとして再び状態０に戻り、次の点Ｐ
４＋１で多角形の外側に出る。

上記した辺とスキャンラインの関係の仕方と、スキャン
ライン上の移動点の状態遷移の関係をまとめると、第３
図（１）　、　（ｂ）に示す通りとなる。

同図において、○印肉の数字（０＊１−２ｔ３）は、移
動点の状態を示し、記号（Ｅ　＃　Ｃｅ　ｐ−）の付さ
れた矢印は、状態遷移するための辺とスキャンラインと
の関係を示している。第３図（ａ）。

（ｂ）には、スキャンライン上に辺が平行して存在する
関係〔平行線〕が示されて−ないことに注意されたー。

これは、平行線は、状態遷移を起こさないことによる。

なお、第３図（、）は辺上（境界線上〕を塗りつぶし領
域の外とする場合、第３図（ｂ）は辺上も領域内とする
場合である。

第３図（、）　、　（ｂ）は、スキャンライン上をＸの
小さい方から大きい方に移動していく点の状態遷移を示
しているが、前記した第２図の点Ｐ、　　ＰＰ４のよう
に、１点で複数の辺と関係しているが、点Ｐ４では、Ｏ
→１→Ｏが成立している。

その他のあらゆる辺の関係の組合わせにつ―ても、全て
の関係の仕方を辿っていった遥終の状態に遷移する。ま
た、最終の状態は、第３図から理解されるように、辿υ
方の経路によらずに一意に決まる。例えば、成る状態ｎ
に対し、３本の辺がＥ、Ｒ，Ｃの関係をもっていたら、
Ｅ。

Ｒ，Ｃのどの順序で状態遷移を辿っていっても、元の状
態ｎに戻る。

さて、成るスキャンラインにおいて、そのスキャンライ
ン上の全てのＸの点において関係する多角形の辺との関
係の仕方がわかっているなら、Ｘの小さい方からその情
報をサーチしていき、第４図に示す如き状態遷移を行な
っていくことができる。このとき、第３図（ＩＬ）また
は（ｂ）に従って領域の内側か外側かを判定することが
できるので、領域内部の点を塗りつぶすことＫより、ス
キャンラインの塗りつぶしができることになる。そこで
、この実施例では、前記したようにＸの座標範囲分のＹ
バケット２３をセグメントメモリ１５に用意し、辺と関
係するＸ座標に対応するアドレスに、その関係の仕方を
全て記憶しておくようにしている。但し、１点で多数の
辺と関係する場合、１つのアドレスに記憶する情報が多
量になり、また、関係する辺の数によって記憶する情報
量も異なる問題があるため、１つのアドレスに記憶する
情報の取扱いを次のようにする。

第３図によれば、１点で２つの辺が同じ関係の仕方をし
たとき、状態は変化しないことが理解される。また、例
えば、進入（Ｅ）する辺が２本、退出する辺が１本あっ
たとき、２本の進入ＣＥ）する辺がなかり九ときと同じ
状態遷移を起こすことなども理解される。即ち、第３図
によれば、多角形の辺とスキャンラインとの関係を前記
したＥ、Ｃ，Ｒで示し、スキャンライン上の点の状態を
前記した〇、１，２．３で示す場合、１点で偶数個の辺
がスキャンラインと同一の関係の仕方をしているときに
は、それらの辺は状態遷移には影響を与えないことが理
解される。そこで、Ｙバケット２３の各アドレスには、
以下の３つのビク）ば用意し、次のように使用する。

Ｅピ、ト：その点で辺が進入してきたらＥビットを反転
する。

Ｃピ、ト：その点で辺が交差していたらＣビットを反転
する。

Ｒピ、ト：その点で辺が退出するならＲビットを反転す
る。

明らかなようにビットを反転することによシ、偶数回の
同一の関係の仕方はなかつたことと同じになる。但し、
上記３ピ、トだけでは、全く関係がなかったか、或は偶
数回の関係によ９元に戻ｚｆｔのか判断がつかない。即
ち、極大極少点や交差点がわからず辺上（境界線上）も
領域内と考える場合には、情報が足シない。この九め、
上記した３ピ、トに、以下の１ピ、トを追加し、次のよ
うに使用する。

Ｐピ、ト：その点で辺と何等かの関係（Ｅ　ｔｃｔたは
Ｒ〕がありたら、Ｐピ、トをセットする。

以上のＥ、Ｃ，Ｒ，Ｐの４ピツト（これを状態遷移要因
情報と呼ぶ）により、状態遷移に必要な全ての情報を表
わすことができる。そして、この実施例では、１スキャ
ンライン上の各点についての状態遷移要因情報は、セグ
メントメモリ１５に確保された４ビ、　トＸＩスキャン
ライン上の点の数（Ｘ座標範囲）分の領域に置かれるＸ
バケット２３に記憶される。

次に、Ｙバケット２３を使用した新規なスキャンライン
アルコ９リズムによる多角形の塗りつぶし処理の動作を
、多角形全体がウィンドウ内部に存在する場合について
、第４図および第５図を参照して説明する。なお、第４
図はスキャンラインアルプリズムを示すフローチャート
、第５図はＸバケット２３の内容例を示す。まず、ディ
スプレイプロセッサ１６は、多角形の辺を１辺ずつ入力
し、セグメントメモリ１５内にＹパケク）／Ｅ’ｒｌＺ
を作成する（ステ、グ８１１〕。

このとき、水平線は削除する。１＋、辺と辺のつながり
を考慮する必要は全くない。次にディスプレイプロセッ
サ１６は、Ｘバケット２３？：クリヤ（′Ｏ”クリヤ）
する（ステップＳ１２〕。

そして、ディスグレイプロセッサ１６は、画面の１スキ
ャンライン（最初はｙ＝ｙｍｉｎ、即ちｙが最も小さな
スキャンライン）を選び（ステップ５１３）、（Ｙパケ
、）／ＥＴ２Ｊの内容に従りてセグメントメモリ１５内
に作成される）ＡＲＴ　２２に辺が存在するか否かを調
べる（ステ、ゾＳ１４〕。もし、辺が存在する場合、デ
ィスプレイプロセ、す１６は、その辺のＸ座標を次のス
キャンライン上のＸ座標ｘ　ｗ　ｘ＋ΔＸ／Δｙに更新しくステ、ｆｓ　１５　）、その１点に対応する
Ｘ　１４ケツト２３のそのアドレスのＰビットなセット
する（ステラｆｓ１ｇ）。次に、ディスプレイグロセ、
す１６は、その辺がそのスキャンラインで退出するか否
かを調べる（ステップ５１７）。もし辺が退出する場合
（即ち、その辺のｙの太き一方の頂点である場合）、デ
ィスプレィプロセッサ１６は、そのＸ点に対応するＸバ
ケット２３のそのアドレスのＲビットを反転し、その辺
をＡＦｉＴ　２２から削除する（ステップ８１８）。こ
れに対し、その辺が退出しない場合、その辺はスキャン
ラインと交差する状態にあることから、ディスグレイプ
ロセッサ１６は、そのＸ点に対応するＸ　１４ケツト２
３のそのアドレスのＣビットを反転する（ステップＳ　
１９　〕。

ステラｆｓ１Ｂ、またはステップ８１９が終了すると、
再びステップ８１４が実行され、ＡＥＴ　２２にまだ辺
が存在するか否かが調べられる。もし、辺が存在するな
らば、上記した動作が再び行なわれる。これに対し、Ａ
ＥＴ　２２に辺が存在しなければ、ステップＳ２０の処
理が実行される。このステ、グＳ２０では　Ｙ　／々ケ
ット／ＥＴ２１が参照され、現在のスキャンラインに新
たに進入してくる辺が存在するか否かが調べられる。も
し、進入辺が存在する場合、ディスグレイプロセッサ１
６は、その辺をＡＲＴ　ｊ　ｊに追加する一方、その進
入するＸ点に対応するＹバケット２３のそのアドレスの
Ｐビットなセ、トシ、同じくＥビットな反転する〔ステ
ップ８２１　〕。

ステ、プＳ２１が終了すると、再びステップｆ３２０が
実行され、まだ進入辺が存在するか否かが調べられる。

これらステ、プ８２１０２０は、ステ、プＳ２０におい
て進入辺が存在しないことが判定されるまで繰返される
。そして、ステ、ゾ８２０において、新たな進入辺が存
在しないことが判定されると、目的スキャンラインに関
するＸバケット２３の作成は終了となる。このようにし
て作成され念、例えば第２図の７＝Ｍのスキャンライン
におけるＸ−々ケラト２３の内容を、第５図に示す。

ディスプレイゾロセ、す１６は　Ｘ　／々チケット３の
作成を終了すると、Ｘ−々ケラト２３をｘｍｉｎ　（ｘ
の最も小さい点に対応するＸ　バケット２３のそのアド
レス）からｘｍ＊ｘ　（ｘの最も大きい点に対応するｘ
）々ケラト２３のそのアドレス〕まで順次サーチしてい
き、第３図に従って状態遷移を行ないながら、領域内に
ある区間を塗りつぶしていく（ステップ５２２）。この
ステラｆＦ３２２におりて、ディスプレイグロセ、す１
６は、サーチの終りたＸバケット２３のそのアドレスの
内容を、′０”クリヤしておく。

なお、領域内の判定までをディスプレイグロセ、す１６
にて行ない、スキャンラインの領域内部の区間の塗りつ
ぶしについては、図形発生回路１７で行なうようにして
もよい。

ディスプレイプロセッサ１６は、ステップ８２２を実行
すると、スキャンラインを進めるために、ｙ座標を＋１
しくステ、ｆＳ　２３　）、新たなｙが７　ｍ＆Ｘを越
え喪か否かの判定を行なう（ステップ５２４）。もし、
そのｙがｙ　ｗａｘを越えていなければ、ステ、グ８１
４に戻り、対応するスキャンラインについて前記し要処
理が行なわれる。そして、前記した処理が全てのスキャ
ンラインにつ−て繰返し実行され、ｙがｙ　ｍａｗを越
えると、多角形の塗りつぶし処理は終了となる。

以上は、多角形全体がウィンドウ内部に存在する場合で
ある。次に、多角形がウィンドウに交差する場合につい
て説明する。

塗りつぶし対象となる多角形がウィンドウと交差する場
合、従来は前記した「コンピュータ・グラフィックス」
に記載されているように左右上下のウィンドウ境界で多
角形の各辺をクリップし新しい多角形を作成する必要が
あった。しかし、前記し穴新規なスキャンラインアルプ
リズムにより、ｙの小さい値（下側）より１つ１つのス
キャンラインにつ―てＸの小さな値（左側）から塗りつ
ぶしを行なっていく方式を適用する場合には、新しい多
角形の作成を簡略化できる。例えば第６図に示す図形で
は、ａｂ、ｂｅ。

ｃｄ、ｆｇ、ｈｉの６つの辺の情報があれば内部の塗り
つぶしは可能である。この際、ウィンドウ左境界のａｂ
、ｄ・の２辺については、辺としての情報に代えて、０
点で多角形内部に入り、ｄ点で多角形外に出て、ｂ点で
再び内側に入シａ点で外に出るという点情報でもよい。

この種の点情報は前記のスキャンラインアルゴリズムに
適している。

ｅ点の情報は、ウィンドウの下境界以下でウィンドウ左
境界と多角形の辺とが交差する交点の数が奇数であるか
偶数であるかによシ決定される。もし、交点が奇数個あ
れば、６点は多角形内部である。この場合の点情報を“
１＃（１ビット〕で示す。これに対して交点が偶数個あ
れば、ｅ点は多角形外部である。この場合の点情報を”
Ｏ”（１ビット）で示す。第６図の例では、ｋ、１．ｍ
の３点で交差しているため、・点の点情報は′１１であ
る。ａ点の情報も同様に求められるが、スキャンライン
アルゴリズムでは、上記したように、求める必要がない
。

さて、この実施例では、上記したｅ点の点情報のように
スキャンラインアルがリズムを適用した塗りつぶしに必
要な情報を、ディスグレイプロセッサ１６ＶＣより次の
ように求めるようにしている。

■　第１図（ｂ）に示すように、セグメントメモリ１５
内に左クロスバケット２４を用意する。

との左クロスバケット２４は、ウィンドウ左辺（左端）
と多角形との交差状態を各ｙ座標（スキャンライン）毎
に示すのに用いられる。左クロスバケット２４には、セ
グメントメモリ１５内の１ピツ）Ｘ（ｙ座標の最大値）
分のメモリ領域が割当てられる。左クロスバケット２４
は、初期状態において全て′″Ｏ”にされる。

■　第１図（ｂ）に示すように、セグメントメモリ１５
内に１ビットのウィンドウ左端状態フラグ２５を用意す
る。フラグ２５は、ウィンドウ左端の目的スキャンライ
ン上の点が多角形内部にある（′１”）か否（′Ｏ＃）
かを示すのに用いられる。フラグ２５は、初期状態にお
いて１０”にされる。

■　多角形の各辺をウィンドウの右境界でクリラグする
。ウィンドウ外の辺は捨て、ウィンドウ内の辺は残す。

ｉ＋交差する点はクリラグして残す。

■　残った辺をウィンドウの左境界でクリ。

プする。ウィンドウ外の辺は捨て、ウィンドウ内の辺は
残す。交差する辺はクリフグして残す。

また交差した辺の交点のｙ座標がウィンドウの上境界、
下境界の間にあり九場合、左クロス・ぐケラト２４の対
応するｙ座標の情報を反転する。

もし交点の座標がウィンドウの下境界未満ならばフラグ
２５を反転する。一方、交点の座標がウィンドウ上境界
を越えていぞ場合には何もしな−０ ■　残った辺をウィンドウの上境界および下境界でクリ
、グする。ウィンドウ外の辺は捨て、ウィンドウ内の辺
は残す。交差する辺はクリップして残す。

以上の処理によって得られるフラグ２５の情報は、ウィ
ンドウ境界よシ下側でウィンドウ左境界と交差した辺の
数が奇数（１＃の場合）であるか偶数ｃ　”ｏ’の場合
〕であるかを示す。したがってフラグ２５は、ウィンド
ウ左下端が多角形内部に存在する（　”１’の場合〕か
否（“Ｏ＃の場合）かを示す。一方左クロスバケット２
４の各１座標毎の点情報は、ウィンドウ左端（左辺）の
該当点における多角形の辺との交差状態、具体的にはウ
ィンドウ左端の該当点を交差する辺の数が奇数（′１”
の場合）であるか偶数（０”が存在しない場合はＯ”と
なる。

さて、この実施例では、スキャンラインアルｆ　ＩＪズ
ムを用いた塗りつぶし処理において、ウィンドウ左端の
目的スキャンライン上の点が多角形内部に存在するか否
かを、次に述べる操作を施すことによりフラグ２５によ
りて示すことができる。即ち、この実施例では、ディス
グレイプロセッサ１６は、スキャンラインアルゴリズム
に従って目的スキャンラインを進める毎に、左クロスバ
ケット２４の該当ｙ座標の点情報を調べる。もし、この
点情報がＯ”であれば、フラグ２５をそのままの状態と
し、′１”であれば該当点が多角形内部から外部または
外部から内部への遷移点であるものとしてフラグ２５の
反転する。この結果、フラグ２５は、初期状態ではウィ
ンｒつ左下端が多角形内部に存在する（′１”の場合〕
か否（０＃の場合）かを示し、スキャン状態ではウィン
ドウ左端の目的スキャンライン上の点が多角形内部に存
在する（１″の場合）か（即ち状態１にあるか〕否〔＠
０”の場合〕か（即ち状態０にあるか）を示す。

し念がって、上記のように操作されるフラグ２５を、前
記のスキャンラインアルプリズムに用することによシ、
ウィンドウと交差する多角形の塗りつぶしが行なえる。

なお、この場合には、前記したクリ、ｆ処理■〜■で残
され九辺によ５Ｙ−々ケ、ト／ＥＴ２１を作成する必要
がある。

上記したように、この実施例では、スキャンラインの塗
りつぶしには、Ｘバケットのみ使用し、ＡＥＴは用いな
い。また、Ｙバケットの構造は簡単であるため、ハード
ウェア化は容易である。そこで第１図（−）の図形発生
回路Ｉ７に、第７図に示すようにＸバケット／領域判定
部３゜を始めとする回路を新たに設けることにょシ、以
下に述べるように、Ｘ−１ヶ、トのサーチとスキャンラ
インの塗りつぶしを同時に行うこと、更にはこれらの動
作と次のスキャンラインに関するＸ　１４ケツトの作成
との並列処理が可能となる。

第７図において、３１は多角形の境界線上（辺上ンを塗
シつぶすか否かを指定する塗りっぷし境界指定ビット〔
１ビット〕が設定される境界モードレジスタ３１である
。上記塗りつぶし境界指定ビットは、ディスプレイプロ
セッサ１６によって設定される。３２．３３はＹバケッ
トが置かれるＸ　バケットメモリである。Ｘ　−４ケッ
トメモリ３２．３３は、４ビットス１スキヤモの容量のリード／ライトメモリである。３４は直前の点
の状態（０，１，２，３）を保持する２ピツトの状態保
持レジスタ、３５は例えば３ビット×１２８ワードのＲ
ＯＭである。ＲＯＭ　３５は、境界モードレジスタ３１
からの出力ビット（１ヒ、　）　）、状態保持レジスタ
３４からの出カビット（２ピ、ト〕、および目的点の状
態遷移要因情報（４ビット）からなる７ピ、ト情報によ
りてアドレッシングされる。これにより、目的点の状態
を示す２ピツトの状態情報、およびフレームメモリ１８
に対する書込み許可ビ。

ト（１ビット）からなる３ビット情報が読出される。Ｒ
ＯＭ　３５は、状態保持レジスタ３４と合せて、ＲＯＭ
シーケンサを形成している。ＲＯＭ３５の各アドレス位
置における固定記憶内容の一例を第８図に示す。

再び第７図を参照すると、３６はＸバケットメモリ３２
．３３のいずれか一方をディスプレイプロセ、す１６側
に切替え接続するスイッチ回路、３７はＸパヶ、トメモ
リ３２．３３のいずれか一方を、ＲＯＭ　３５側に切替
え接続するスイッチ回路、３８はスイッチコントローラ
である。スイッチコントローラ３８は、ディスブレ４ｆ
ａセツサ１６からの指示に応じ、スイッチ回路３６．３
７を制御する。なお、スイッチ回路３７は、Ｘバケット
メモリ３２（Ｙバケットメモリ３３〕をＲＯＭ　３５側
に切替えている場合、Ｘバケットメモリ３２（Ｙバケッ
トメモリ３３〕を交互にソー１−′／ライトモート９指
定する。３９はＲＯＭ　Ｊ　５の出力情報のうちの状態
情報（２ピツト〕または後述するウィンドウ左端状態φ
５２の出力ビットと論理′″ｏ１ｏ１ピツト結データ（
初期状態情報）のいずれか一方を選択するセレクタであ
る。

４１は目的点のＸ座標を示すＸカウンタ、４２は同じく
ｙ座標を示すＹカウンタである。

Ｘカウンタ４ノおよびＹカウンタ４２は、図形発生回路
１２に従来よシ一般に設けられているものである。Ｘカ
ウンタ４１およびＹカウンタ４２は、第１図（、）のフ
レームメモリ１８の書込みアドレスの発生に用いられ、
Ｘカウンタ４１はＸバケットメモリ３２．３３のアドレ
スの発生にも用いられる。

５ｚは第１図（ｂ）の左クロスバケット２４に相当する
左クロスバケットが置かれるリード／ライト可能な左ク
ロス・櫂ケットメモリ、５２は第１図伽）のフラグ２５
に相当するフリ、ｆフロ。

ｆ（以下、ウィンドウ左端状態ｆと称する）である。ウ
ィンドウ左端状態Ｆ／Ｆ　５２は、ディスグレイプロセ
ッサ１６からその状態のクリヤおよび反転が可能である
。５３は左クロスバケットメモリ５Ｉをディスプレイグ
ロセ、す１６側に切替え接続するスイッチ回路、５４は
左クロスバケットメモリ５１をウィンドウ左端状態Ｆ／
’Ｆ　５２並びにＹカウンタ４２側に切替え接続するス
イッチ回路、５５はディスプレイプロセッサ１６からの
指示に応じてスイッチ回路５３゜５４を制御するスイッ
チコントローラである。

次に第７図のＸバケット／領域判定部３Ｑを含む図形発
生回路１７を使用したスキャンラインアルがリズムによ
る多角形の塗りつぶし処理の動作を説明する。

ＢＯ，ディスプレイグロセ、す１６は、スイッチコント
ローラ５５に指示を与え、スイッチ回路５３の動作によ
シ左クロスバケットメモリ５ノをプロセッサ１６自身に
接続させる。この状態でディスグレイプロセッサ１６は
、クリ。

ピング処理等を含む前記■〜■と同様の処理を行なう。

但し、ここでは、第１図（ｂ）の左クロスバケット２４
に代えて左クロスバケットメモリ５１が、フラグ２５に
代えてウィンドウ左端状態Ｆ／Ｆ　５２が、それぞれ対
象となる。これによシ、左クロスバケットメモリ５ノに
、ウィンドウ左端（左辺）の各点（ｙ座標〕Ｋおける多
角形の辺との交差状態を示す点情報（交差状態情報）が
設定される。またウィンドウ左端状態Ｆ／Ｔ　５２に、
ウィンドウ左下端が多角形内部に存在するか否かを示す
ウィンドウ左下端情報フラグが設定される。

Ｂ１．　　ディスプレイグロセ、す１６は、第４図のス
テ、ｆＳｌ　１と同様に、多角形の辺（但し、ここでは
クリラグ処理で残された辺）を１辺ずつ入力し、セグメ
ントメモリ１５内にＹバケット／Ｙ、Ｔ２１を作成する
。

Ｂ２．　　ディスグレイプロセッサ１６は、図形発生回
路１７内のスイッチコントローラ３８に指示を与え、ス
イッチ回路３６の動作により、Ｙバケットメモリ３２を
自プロセッサ１６に接続せしめる。そして、ディスプレ
イグロセ、す１６は、Ｙバケットメモリ３２をクリヤ（
０”クリヤ）する。次に、ディスグレイグロセ、す１６
は、Ｘ　１４ケツトメモリ３３を自プロセッサ１６に接
続せしめ、Ｙバケットメモリ３３をクリヤする。

Ｂ３．　　画面のスキャンラインをｙｍｌｎから７　ｍ
１ＬＸまでスキャンし、各スキャンラインで以下のＢ　
３−（１）からＢ　３−（４）の処理を繰返す。

Ｂ　３−（１）　　ディスプレイプロセッサ１６は、現
在日プロセッサ１６と接続されて−るＸバケットメモリ
、例えばＹバケットメモリ３２に、前記実施例で説明し
た手順と同様の手順でＹバケットを作成する。

Ｂ　３−（２）　　７’イスプレイグロセ、す１６は、
上記Ｂ　３−（１）の処理を終了すると、図形発生回路
１２が動作中であるか否かを、動作中フラグ（図示せず
）によシ判断する。もし、図形発生回路１７が動作中で
あれば、ディスプレイゾロセ、す１６は、動作終了まで
待つ。

Ｂ　３−（３）　　ディスグレイグロセ、す１６は、図
形発生回路１１が動作していないことを検出スルト、ス
イッチコントローラ３８を制御してＸ　バケットメモリ
を例えばＸ　ｔＪケットメモリ３２からＹバケットメモ
リ３３に交換する。これにより、次のスキャンラインに
関するＸバケットは、Ｘバケットメモリ３３に作成され
ることになる。

Ｂ３−（４）　　ディスプレイプロセッサ１６は、図形
発生回路１７に対し、現在のスキャンラインのｙ座標の
Ｘｍ１ｎからＸｍａｘ　ｉで直線描画を指示する。

図形発生回路１７は、上記Ｂ３−（４）での指示に応じ
て動作を開始する。ここでは、左クロスパケラトメモリ
５１は、スイッチ回路５４の動作によりウィンドウ左端
状態Ｆ／Ｆ　５２およびＹカウンタ４２側に接続される
。しかして、Ｙカウンタ４２で指定される左クロスバケ
ットメモリ５１のアドレスから、該当点（ｙ座標）の点
情報（交差状態情報）が読出され、スイッチ回路５４経
由でウィンドウ左端状態Ｆ／Ｆ　５２に導かれる。これ
によらウィンドウ左端状態Ｆ／’Ｆ　５２の状態は、左
クロスバケットメモリ５１からの点情報が論理″１”の
場合だけ、即ちウィンドウ左端の該当点を交差する辺の
数が奇数の場合に限シ反転する。一方、左クロスバケッ
トメモリ５１は上記の読出しの後ライト・モードに設定
され、スイ、′チ回路５４経由で供給される論理ＭＯ”
ビットが読出し対象となったアドレスに書込まれる。

ウィンドウ左端状態Ｆ７Ｆ’　５２の出カビットは、そ
の上位に付加される論理′０“ビットと共にセレクタ３
９に供給される。ウィンドウ左端状態Ｆ／Ｆ　５２の出
力ビットと論理″″０”ビットとの連結情報（２ピツト
）は、スキャンラインの先頭点の状態が第０または第１
状態のいずれであるかを示す。そこで上記の連結情報を
初期状態情報と呼ぶ。セレクタ３９は、各スキャンライ
ンのスキャン開始時においては、上記初期状態情報を選
択する。セレクタ３９によシ選択され九初期状態情報は
、状態保持レジスタ３４に保持される。

以上の初期設定動作が終了すると、Ｙカウンタ４２の示
すスキャンラインに関するスキャン動作（主としてＸ　
ｚＪチケットーチ）が行なわれ、Ｘカウンタ４１がＸｍ
１ｎからＸｍａｘまで順にＸ座標を更新する。Ｘカウン
タ４１からのＸアドレスは、フレームメモリ１Ｂに供給
されると同時に、スイッチ回路３７を介してＹバケット
メモリ３２、またばＸバケットメモリ３３（この例では
、Ｘバケットメモリ３２）に供給される。

ま之、現在のスキャンラインのｙ座標を示すＹカウンタ
４２からのｙアドレスは、フレームメモリ１８に供給さ
れる。Ｘ　ｙｆケ、トメモリ３２は、スイッチ回路３７
の制御によシ、Ｘカウンタ４１からのＸアドレスに対し
、まずリード・モードに設定され１次に″′Ｏ＃書込み
のためのライト・モードに設定される。しかして、リー
ド・モードにおいて、Ｘカウンタ４１からのＸアドレス
によりて指定されたＸ−１ケツトメモリ３２のそのアド
レスの内容（ＰｔｇｔＣｔＲの４ピツトからなる状態遷
移要因情報）は、スイッチ回路３７経由でＲＯＭ　３５
に読出される。この読出しの後、Ｙバケットメモリ３２
はライト・モードに設定され、Ｙバケットメモリ３２の
そのアドレスの内容が、′Ｏ”クリヤされる。

ＲＯＭ　３５には、Ｙバケットメモリ３２（またはＸ　
ｚＪケ、トメモリ３３）からのＸ点に関する４ビットの
状態遷移要因情報の他に、状態保持レジスタ３４からの
（ｘ−１の点の状態を示す）２ビットの状態情報、およ
び境界モードレジスタ３ノからの１ピ、トの塗りつぶし
境界指定ピ、トが供給される。しかして、ＲＯＭ　３５
は、こレラの７ビット情報によってアドレッシングされ
、Ｘ点の状態（０，１，２，３のいずれか）を示す状態
情報、および書込み許可ビットが読出される。Ｘ点の状
態を示す状態情報はセレクタ３９に供給される。セレク
タ３９は、スキャン中においてはＲＯＭ　３５からの状
態情報を選択する。この状態情報は状態保持レジスタ３
４に保持され、次の点（ｘ＋１点）の状態を決定する虎
めの情報としてＲＯＭ　３５に供給される。また、書込
み許可ビットは、カウンタ４１，４２の示すフレームメ
モリ１８のそのＸｅＹアドレスに対する塗りつぶしノや
ターンの書込み許可信号として用いられる。したがって
、カウンタ４１．４２からの直線（水平線）描画のため
のｘ、ｙアドレスの発生に対し、ＲＯＭ　３５で書込み
が許可され念フレームメモリ１８のそのアドレスに対し
てのみ、塗りつぶし・臂ターンが書込まれる。なお、前
記動作中フラグ（図示せず〕は、上記した直線描画（塗
りつぶし動作）の期間中、即ちＸカウンタ４１からのＸ
アドレスがスキャンラインの最終端ｘｍａｘに達するま
では、セットしている。そして、ｘｍａｘに達すると、
動作中フラグはリセットする。

上記した図形発生回路１７での塗りつぶし動作の間、７
−イス！レイゾロセ、す１６は１次のスキャンラインに
対するＢ３−（１）の処理（Ｙバケット作成処理）を、
塗りつぶし動作に供されていないＹバケットメモリ（こ
の例では、Ｘ／４ケツトメモリ３３〕を用いて並行して
行なうことができる。

なお、前記実施例では、Ｘバケットは２つであったが、
更に多重化することも可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述し次ようにこの発明によれば１次に列挙する作
用効果を奏することができる。

■　ｇＴ（エツジテーブル）を作成する際、辺と辺との
つながり方を考慮する必要がない恵め１作成が容易とな
る。

■　ＡＥＴ　（アクティブエツジテーブル）のソーティ
ングを行なう必要がなく、簡単なパケ。

ト処理だけでよいので、ディスグレイフロセッサの処理
が簡単で高速になる。

■　スキャンラインアルゴリズム用のＡＥＴと、スキャ
ンラインの塗りつぶし用のＹバケットを分けるため、並
列処理が可能となる。

■　多角形をクリ、グしたとき、クリラグした点を結ん
で新しく多角形を作成する必要がないため、処理が単純
で高速になる。

■　スキャンラインのサーチと塗りつぶしを同時に行な
うハードウェアの実現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（＆）はこの発明の一実施例に係るグラフクツ２
デイスプレイ装置のプロ、り構成図、第１図（ｂ）は第
１図（ａ）のセグメントメモリに置かれるテーブル類を
示す図、第２図は辺とスキャンラインの関係の仕方を具
体的に説明する図、第３図は辺とスキャンラインの関係
の仕方と、スキャンライン上の移動点の状態遷移の関係
を整理して示す図、第４図は動作を説明する之めの７０
−チャート、第５図は第４図のフローチャートに従りて
作成され九Ｘバケットの内容例を示す図、第６図はウィ
ンドウと交差する多角形の塗りつぶしに必要な情報を説
明する図、＠７図はこの発明の他の実施例を示すブロッ
ク構成図、第８図は第７図のＲＯＭの固定記憶内容の一
例を示す図である。１５・・・セグメントメモリ、１６・・・ディスプレイ
デロセ、す、１７・・・図形発生回路、１８・・・フレ
ームメモリ、２１・・・Ｙ’４’ｆッ）／ＩＴ（Ｙバケ
ット並びにエツジテーブル）、２２・・・ＡＥＴ（アク
ティブエツジテーブル）、２３・・・Ｙバケット、２４
・・・左クロスバケット（交差情報バケット）、２５・
・・フラグ（ウィンドウ左端状態フラグ）、３１・・・
境界モードレジスタ、３２．３３・・・Ｘバケットメモ
リ、３４・・・状態保持レジスタ。３５・・・ＲＯＭ、３６，３７，５３，５４・・・スイ
、千回路。３９・・−セレクタ、５１・・・左クロスバケットメモ
リ、５２・・・ウィンドウ左端状態Ｆ／ＩＦ。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦９ａ　１　図第２図第３図第４図第５図第６図、３０第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）画面上の各スキャンラインと塗りつぶし対象とな
る多角形の各辺のうち上記スキャンラインに直交するウ
インドウの一辺並びに同辺に直角な他の一辺で区分され
る所定象限域内の辺または部分辺との関係を示す辺情報
が設定されるＹバケット並びにエッジテーブルと、目的スキャンラインに関する辺の情報を示すアクティブ
エッジテーブルと、上記ウインドウの一辺と上記多角形の辺との交差状態を
示す交差状態情報が各スキャンライン毎に設定される交
差情報バケットと、上記ウインドウの一辺の目的スキャンライン上の点が上
記多角形内部に存在するか否かを示す情報フラグと、目的スキャンラインを進める場合に、上記情報フラグの
内容を、次のスキャンラインに対応する上記交差情報バ
ケットの内容に応じて更新する更新手段と、目的スキャンライン上の塗りつぶし処理対象点の直前の
点が、上記多角形の外側にある第０状態、多角形の内側
にある第１状態、多角形の辺上にあり且つ該当点を通り
上記目的スキャンラインに直交するラインと上記目的ス
キャンラインとで区分される所定象限域に多角形の内側
が存在できる第２状態、または多角形の辺上にあり且つ
上記所定象限域に多角形の内側が存在できない第３状態
のいずれの状態にあるかを示す状態情報を保持する状態
情報保持手段と、目的スキャンラインを進める場合に、
上記状態情報保持手段の保持内容を、上記情報フラグの
内容に応じて上記第０または第１状態のいずれか一方に
初期設定する初期化手段と、上記目的スキャンラインの各ｘ座標値に対応して、その
点での辺の進入状態を示すＥビット、その点での辺の交
差状態を示すＣビット、その点での辺の退出状態を示す
Ｒビットおよびその点で辺と関係があったか否かを示す
Ｐビットから成る状態遷移要因情報がそれぞれ設定され
るＸバケットと、上記アクティブエッジテーブルを参照し目的スキャンラ
イン上で辺と関係する点について上記Ｘバケットの状態
遷移要因情報を更新すると共に、上記Ｙバケット並びに
エッジテーブルを参照し目的スキャンライン上で進入辺
と関係する点について上記Ｘバケットの状態遷移要因情
報を更新するＸバケット作成手段と、上記Ｘバケットを順次サーチし、目的スキャンライン上
の各点に関する上記Ｘバケットの内容と上記状態情報保
持手段の保持内容とに応じて該当点の塗りつぶし処理を
行なうと共に同保持内容を順次更新する塗りつぶし手段
と、を具備し、スキャンラインを順次進めることにより多角形の内部を
塗りつぶすようにしたことを特徴とする多角形の塗りつ
ぶし方式。
（２）上記交差状態情報および情報フラグが１ビットで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多角
形の塗りつぶし方式。
（３）上記ウインドウの一辺および他の一辺の共通点が
先頭スキャンラインのスキャン開始点であることを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の多角形の塗りつぶし
方式。
（４）上記情報フラグは、初期状態において、上記ウイ
ンドウの一辺および他の一辺の共通点が上記多角形の内
部に存在するか否かによりセットされることを特徴とす
る特許請求の範囲第３項記載の多角形の塗りつぶし方式
。
（５）上記更新手段は、次のスキャンラインに対応する
上記交差情報バケットの内容に応じて上記情報フラグを
反転することを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
多角形の塗りつぶし方式。
（６）上記Ｘバケットは、初期状態においてクリヤされ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第５項
記載の多角形の塗りつぶし方式。
（７）上記Ｘバケット作成手段は、上記アクティブエッ
ジテーブルを参照し、目的スキャンラインと関係する辺
が存在する場合にその辺のｘ座標を更新し、更新後のｘ
点に対応する上記ＸバケットのＰビットをセットする一
方、その点で辺が交差する場合には上記Ｘバケットの対
応するＣビットを反転し、その点で辺が退出する場合に
は上記Ｘバケットの対応するＲビットを反転すると共に
該当する辺を上記アクティブエッジテーブルから削除す
ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の多角形
の塗りつぶし方式。
（８）上記Ｘバケット作成手段は、上記Ｙバケット並び
にエッジテーブルを参照し、目的スキャンラインに進入
する辺が存在する場合に同辺を上記アクティブエッジエ
ーブルに追加する一方、該当ｘ点に対応する上記Ｘバケ
ットのＰビットをセットすると共にＥビットを反転する
ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の多角形の
塗りつぶし方式。
（９）上記Ｘバケットが置かれるＸバケットメモリが複
数設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第８
項記載の多角形の塗りつぶし方式。
（１０）上記Ｘバケット作成手段および塗りつぶし手段
は、上記複数のＸバケットメモリを１スキャンライン毎
にサイクリックに使用することを特徴とする特許請求の
範囲第９項記載の多角形の塗りつぶし方式。
（１１）上記塗りつぶし手段は、上記Ｘバケット生成手
段が使用した上記Ｘバケットメモリを一定サイクル後に
使用することを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載
の多角形の塗りつぶし方式。