JPS63289686A - Image shadowing device - Google Patents

Image shadowing device

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JPS63289686A
JPS63289686A JP12471087A JP12471087A JPS63289686A JP S63289686 A JPS63289686 A JP S63289686A JP 12471087 A JP12471087 A JP 12471087A JP 12471087 A JP12471087 A JP 12471087A JP S63289686 A JPS63289686 A JP S63289686A
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JP
Japan
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information
brightness
line
point
scan line
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Pending
Application number
JP12471087A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Yamazaki
山崎 孝雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To attain rapid processing by successively adding the brightness linear information of one optional scanning line of a polygon to the start point of each scanning line. CONSTITUTION:An inclination pattern is found out from a pattern slFH obtained by connecting a vertex F of the longest scanning line sl of a triangle with a point H on the opposite side and the brightness information of each (sl) is found out. The brightness of the point F is subtracted from the information of the slFH to obtain brightness inclination pattern linear information consisting of the information of points to be respective picture elements between F and H. The brightness information of slPQ can be obtained by successively adding the brightness information WSi of slP to the brightness information of the points to be respective picture elements from the starting point of the information SL up to the position H' corresponding to the length of PQ. The brightness information of each sl can be obtained only by adding the information SL to the brightness information of the start point of the sl successively up to the end point. Consequently, the operation capacity can be reduced and rapid processing can be attained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔離業上の利用分野〕 この発明は、多角形の内部を一方向に一定の傾斜をもっ
た陰影を付与するようにするいわゆるグーローシェーデ
ィングを行なう装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Area of Application] The present invention relates to a device that performs so-called Gouraud shading, which applies a shadow with a constant slope in one direction to the inside of a polygon.

〔発明のm要〕[Essentials of invention]

この発明は、多角形を一定方向のラインの多数の集合と
して表わすと共に一定の(噴斜で輝度が変わる陰影を付
与するものにおいて、上記各ラインの内の任意01つの
ラインから輝度傾斜パターン情報を計算して記憶してお
き、各ラインの輝度を、この記憶しておいた輝度傾斜パ
ターンと各ラインの先頭の輝度の情報から求めるように
することにより、各ラインの輝度を求める演算を簡易化
するとともに高速シェーディングを可能にしたものであ
る。
This invention expresses a polygon as a set of a large number of lines in a certain direction, and also provides a certain shading whose brightness changes depending on the eruption slope. By calculating and memorizing the brightness of each line and calculating it from the stored brightness gradient pattern and the information on the brightness at the beginning of each line, the calculation for calculating the brightness of each line is simplified. At the same time, it also made high-speed shading possible.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

コンピュータグラフィックスによりCRT等の表示画面
上に多角形を描く場合、多角形を一定方向のラインの集
合として表わす。例えはラスタ−スキャン形のCRTで
あれば、各水平走査ラインと多角形の辺との2つの交点
間を(以下これをスキャンラインと称す)を多角形外の
部分と区別できる別の色や輝度で表わすことにより多角
形を表示するようにする。この場合に、多角形をより立
体的に表現するために陰影が付与される。この陰影付与
の方法として、直線的に輝度(色については信号レベル
、つまり明度)を変えるグーローシェーディングが良く
知られている。例えば第6図に示すような三角形ABC
のグーローシェーディングを行なう場合、この三角形の
頂点A、  B、Cの位置及び輝度の値から三辺ab+
 be、 aC上の輝度を補間して求めておき、次にこ
の三角形ABCを例えばラスタースキャン形のCRT上
で表示する場合、水平方向の各スキャンラインに分解し
てその両端の点、例えば第6図においてP、Qで示す点
の位置情報(この場合には水平方向のみでよい)および
輝度情報を求める。そして、次にこの2点PQ間の輝度
の傾斜直線を求め、これらの情報からそのスキャンライ
ン上の各画素となる一点ずつの輝度情報を補間等により
求めていた。
When drawing a polygon on a display screen such as a CRT using computer graphics, the polygon is represented as a set of lines oriented in a certain direction. For example, in the case of a raster-scan type CRT, a different color or Polygons are displayed by expressing them in terms of brightness. In this case, shading is applied to express the polygon more three-dimensionally. Gouraud shading, which linearly changes luminance (for color, signal level, ie, brightness), is well known as a method for imparting shading. For example, triangle ABC as shown in Figure 6
When performing Gouraud shading, the three sides ab +
The brightness on be, aC is determined by interpolation, and then when displaying this triangle ABC on, for example, a raster scan type CRT, it is divided into horizontal scan lines and the points at both ends, for example, the 6th Position information (in this case, only the horizontal direction is sufficient) and brightness information of points indicated by P and Q in the figure are obtained. Then, a slope line of luminance between these two points PQ is determined, and from this information, luminance information for each point corresponding to each pixel on the scan line is determined by interpolation or the like.

即ち、各スキャンラインに対してたとえばプレゼンハム
(Bresenham )のアルゴリズムを通用して一
点ずつの近似を行った結果として求めている。
That is, it is obtained as a result of point-by-point approximation using, for example, Bresenham's algorithm for each scan line.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

したがって、従来のシェーディング装置の場合、2次元
的な演算量が必要になり、その分、演算量が膨大になる
ため、処理速度が遅く高速処理に向かない。
Therefore, in the case of the conventional shading device, a two-dimensional amount of calculation is required, and the amount of calculation is correspondingly enormous, so the processing speed is slow and it is not suitable for high-speed processing.

また、各スキャンライン毎に両端の輝度から輝度の傾斜
を求めるため、輝度の傾斜は各ライン毎に誤差を生じる
。即ち、各スキャンラインの開始点および終了点の値は
頂点ABCの値から補間により近火的に求められたもの
であるため、その近似値から各スキャンライン毎に求め
た傾斜直線の値は誤差が生じてしまうのである。
Furthermore, since the brightness slope is determined from the brightness at both ends for each scan line, the brightness slope causes an error for each line. In other words, since the values of the start and end points of each scan line are approximately determined by interpolation from the values of the vertices ABC, the value of the slope straight line determined for each scan line from the approximate values has an error. will occur.

さらに、この従来のグーローシェーディング装置の場合
、多角形内の全ての画素となる点についての輝度情報お
よび位置情報をメモリーにストアーしておく必要があり
、メモリーの使用効率が悪いという欠点もある。
Furthermore, in the case of this conventional Gouraud shading device, it is necessary to store luminance information and position information for all pixel points within a polygon in memory, which also has the disadvantage of inefficient memory usage. .

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明においては多角形を表わすための多数のライン
の内の任意の1ラインの輝度傾斜直線情報を予め求めて
これをメモリーに記憶しておき、各ライン上の輝度情報
は、この輝度傾斜直線情報に各ラインの開始点の輝度情
報を順次終了点まで加えることにより得るようにする。
In this invention, the brightness gradient straight line information of any one line among a large number of lines for representing a polygon is obtained in advance and stored in a memory, and the brightness information on each line is determined by this brightness slope straight line. The information is obtained by sequentially adding the luminance information at the starting point of each line up to the ending point.

〔作用〕[Effect]

各ラインの輝度情報は、このラインの開始点の輝度と、
傾斜直線情報の和として簡単に求まる。
The brightness information for each line is the brightness at the starting point of this line,
It can be easily found as the sum of slope straight line information.

したがって演算量が非常に少なくなり、高速シェーディ
ング処理が出来る。
Therefore, the amount of calculation becomes extremely small, and high-speed shading processing can be performed.

〔実施例〕〔Example〕

以下に説明する例においては、シェーディングするべき
多角形を三角形の集合として考え、各三角形をそれぞれ
グーローシェーディングすることにより全ての多角形に
シェーディングする場合について説明する。これは三角
形に限定した場合、この三角形は通常平面形状と考えら
れ、この三角形については、グーローシェーディングを
ほぼ正確に通用できると考えられるからである。四角形
以上の多角形は、三角形に分解してシェーディングする
ことになるが、この場合に、分割するために引いた直線
の周辺でいわゆるマツハバンド効果が起こるが、四角形
以上の多角形のグーローシェーディングにおいては傾斜
のねじれにより、多かれ、少なかれ、マツハバンド効果
が起こると考えられるので、これはたいした問題ではな
いと考えられる。
In the example described below, a case will be described in which a polygon to be shaded is considered as a set of triangles, and all polygons are shaded by applying Gouraud shading to each triangle. This is because when limited to a triangle, this triangle is generally considered to be a planar shape, and Gouraud shading can be applied almost accurately to this triangle. Polygons larger than quadrangles are divided into triangles for shading, but in this case, the so-called Matsuha band effect occurs around the straight lines drawn to divide them, but in Gouraud shading of polygons larger than quadrangles, Since it is thought that the Matsuha band effect occurs more or less due to the twisting of the slope, this is not considered to be a big problem.

この発明においては、次のような考えに従って、グーロ
ーシェーディングを行う。
In this invention, Gouraud shading is performed according to the following idea.

三角形内においては、この三角形内をグーローシェーデ
ィングするための各スキャンライン上の輝度の傾斜は、
全て同じ値となる。そこで、この場合、第2図において
三角形EドGにおいて最も長いスキャンライン区間であ
る、頂点Fと辺eg上の点Hを結ぶスキャンラインドH
から例えばプレゼンハムのアルゴリズムを用いて、1す
1斜パターン(輝度傾斜直線情報)を求める。この傾斜
パターンが求まれば、この傾斜パターンは、この三角形
EFGについての全てのスキャンラインで同じであるの
で、これを用いて各スキャンラインの輝度情報を得るこ
とができるわけである。
Within a triangle, the slope of brightness on each scan line for Gouraud shading within this triangle is:
All have the same value. Therefore, in this case, the scan line H connecting the vertex F and the point H on the side eg, which is the longest scan line section in the triangle E and G in FIG.
Using, for example, Presentham's algorithm, a 1/1 diagonal pattern (brightness gradient straight line information) is obtained from the image data. Once this slope pattern is determined, since this slope pattern is the same for all scan lines regarding this triangle EFG, it is possible to use this slope pattern to obtain luminance information for each scan line.

すなわち、第3図はこの処理を説明するための図で、ス
キャンラインFHの輝度直線情報から、点F(開始点)
の輝度を差し引くことにより、同図に示すようなライン
FH間の各画素となる点についての情報からなる輝度傾
斜パターン直線情報SLを得る。
That is, FIG. 3 is a diagram for explaining this process, in which point F (starting point) is determined from the brightness straight line information of scan line FH.
By subtracting the brightness of , brightness gradient pattern straight line information SL consisting of information about each pixel point between lines FH as shown in the figure is obtained.

そして、例えば、第2図の三角形EFGのスキャンライ
ンPQについての輝度情報は、この情報SLの開始点く
輝度0)から、ラインPQの長さ分の位置H′までの、
各画素なる点の位置についての輝度情報にスキャンライ
ンPQの開始点Pの輝度情報WSiを第3図に示すよう
に順次加算して得ることができる。
For example, the luminance information regarding the scan line PQ of the triangle EFG in FIG.
It can be obtained by sequentially adding the brightness information WSi of the starting point P of the scan line PQ to the brightness information about the position of each pixel as shown in FIG.

この場合、このスキャンラインFl−1から得た(11
斜直線情報はこの三角形EFGのスキャンラインのうち
最も長い距離のスキャンラインから得たものであるから
、各スキャンラインの輝度情報は、この情11sLとそ
のスキャンラインの開始点の輝度情報を順次終了点の位
置までの各画素となる点について加算するだけで得るこ
とができる。
In this case, (11
Since the diagonal line information is obtained from the scan line with the longest distance among the scan lines of this triangle EFG, the brightness information of each scan line is obtained by sequentially ending this information 11sL and the brightness information at the start point of that scan line. It can be obtained by simply adding the points that correspond to each pixel up to the position of the point.

もちろん、このスキャンラインFHではなく、任意の1
スキヤンラインから輝度傾斜直線情報を得ることもでき
る。しかし、その場合には、スキャンラインによっては
、その輝度傾斜on線情報より長いものもあるので、そ
のときは、足りない部分は直線情報を延長することによ
り近似的に求めた値を用いることになり、最長のスキャ
ンラインから得た情報SLを用いる場合に比べて精度は
若干落ちる。
Of course, not this scan line FH, but any one
Brightness gradient linear information can also be obtained from the scan line. However, in that case, some scan lines may be longer than the brightness gradient on-line information, so in that case, the missing portion may be replaced by a value approximated by extending the straight-line information. Therefore, the accuracy is slightly lower than when using the information SL obtained from the longest scan line.

第1図はこの発明装置の一例のフロック図で、メモリ以
外はコンピュータにより演算が実行される部分であって
、図はいわゆる機能プロ、りを示している。
FIG. 1 is a block diagram of an example of the apparatus of the present invention, in which the parts other than the memory are the parts where calculations are executed by the computer, and the figure shows so-called functional programs.

即ち、第1図において、入力端(11を通じて第3図に
示すような三角形EFGの各頂点の位置座標(例えばC
RTの画面の左上隅を零点(原点)とし、水平方向をX
座標、垂直方向をY座標で表わして、この位置座標を示
す)および輝度情報がスキャンライン変換手段(2)に
供給される。ここで、これら位置座標及び輝度情報はデ
ジタル情報である。
That is, in FIG. 1, the position coordinates (for example, C
The upper left corner of the RT screen is the zero point (origin), and the horizontal direction is
coordinates (denoting this position coordinate in the vertical direction as a Y coordinate) and brightness information are supplied to scan line conversion means (2). Here, these position coordinates and brightness information are digital information.

このスキャンライン変換手段(2)においては、三角形
EFGの各頂点E、F、Gの位置座標及び輝度情報から
、各辺ef、fg、e(Hと水平走査ラインとの交点と
して、三角形EFGのスキャンラインの開始するX座標
XSi  (i =1.2.3 ・・・) 、終了点の
X座標Xtii  (i −1,2,3・・・)が順次
演算により求められるとともに、開始点の輝度−3iが
求められる。そして、これらの開始点及び終了点のX座
標、並びに開始点の輝度の情報は、ポインター構造のフ
レームメモ1月3)に暑き込まれる。第4図にこのメモ
リ(3)の記憶内容をポす。すなわち、第4図で、l 
 (t=1.2.3・・・)はスキャンライン番号を示
し、XSiはそのi番目のラインの開始点のX座標、X
Hiは終了点のX座標をそれぞれ示す。
In this scan line converting means (2), from the position coordinates and brightness information of each vertex E, F, G of triangle EFG, each side ef, fg, e (H) is calculated as the intersection of triangle EFG with the horizontal scanning line. The starting X coordinate XSi (i = 1.2.3...) of the scan line and the ending point X coordinate Xtii (i -1, 2, 3...) are sequentially calculated, and the starting point The brightness -3i is calculated.The information about the X coordinates of these starting points and ending points, and the brightness of the starting points are stored in the frame memo (January 3) of the pointer structure. FIG. 4 shows the contents of this memory (3). That is, in Figure 4, l
(t=1.2.3...) indicates the scan line number, XSi is the X coordinate of the starting point of the i-th line,
Hi indicates the X coordinate of the end point.

また、WSiはその1番目のラインの開始点の輝度情報
を示す。さらに、j  (j−1,2,3・・・)はこ
のスキャンラインの属する三角形の番号を示している。
Further, WSi indicates luminance information at the starting point of the first line. Further, j (j-1, 2, 3, . . . ) indicates the number of the triangle to which this scan line belongs.

また、スキャンライン変換手段(2)から、三角形EF
Gの各スキャンラインのうちの最長のものについての開
始点及び終了点のX座標及び輝度情報が輝度傾斜直線情
報演算手段(4)に供給される。最長スキャンラインは
例えば頂点E、l−’、Gのうち、Y座標が3y4点の
うちで中間にある頂点を開始点又は終了点とするスキャ
ンライン、第3図の例ではラインFHとして容易に見一
つけ出すことができる。
Also, from the scan line conversion means (2), the triangle EF
The X coordinates and luminance information of the start point and end point of the longest one of each scan line of G are supplied to the luminance gradient straight line information calculation means (4). The longest scan line is, for example, a scan line whose start or end point is the vertex that is in the middle of the 4 points with a Y coordinate of 3y among vertices E, l-', and G, and in the example of Fig. 3, it can be easily defined as line FH. You can find it at first glance.

輝度傾斜直線情報演算手段(4)では、点F及び点Hの
輝度情報WF及びWoからF Hの輝度直線情報が先ず
求められ、この輝度直線情報からこのラインFHの開始
点Fの輝度情報W、が減算され、前述したような輝度傾
斜直線情報が求められる。
In the brightness gradient straight line information calculation means (4), brightness straight line information of FH is first obtained from the brightness information WF and Wo of points F and H, and from this brightness straight line information, brightness information W of the starting point F of this line FH is calculated. , is subtracted, and the brightness gradient straight line information as described above is obtained.

すなわち、この情報はラインド8分の長さにわたって、
輝度0のところから、vA度傾斜に従って、順次増加す
る水平方向の各画素となる点についての輝度の値である
。この輝度傾斜直線情報は傾斜メモリ(5)にストアさ
れる。
In other words, this information is spread over the length of 8 minutes of the line.
This is the value of the brightness of each pixel in the horizontal direction that increases sequentially from the brightness of 0 according to the vA degree slope. This brightness gradient straight line information is stored in the gradient memory (5).

第5図にこの傾斜メモ1月5)の内容を示す、ここで、
jは前述同様、三角形の番号を示すが、これはこの輝度
傾斜直線情報を有する三角形、換言すれば輝度傾斜番号
を意味する。三角形以上の多角形の場合には、各分割三
角形について、上記と同様のスキャンライン変換及び輝
度イリ4斜直線情報が求められ、メモ1月3)及びメモ
1月5)にそれぞれストアされる。
Figure 5 shows the contents of this inclined memo (January 5), where:
As before, j indicates the triangle number, which means the triangle having this brightness gradient straight line information, in other words, the brightness gradient number. In the case of a polygon larger than a triangle, the same scan line conversion and brightness 4 diagonal line information as described above are obtained for each divided triangle and stored in Memo January 3) and Memo January 5), respectively.

次に表示を行なうタイミングでコントローラ(6)が働
き、先ず、ポインター構造のフレームメモリ(3)から
、1番目の水平走査ラインについての三角形のスキャン
ラインの開始点、終了点のX座標、開始点の輝度情報及
び傾斜番号jが読み出され、このコントローラ(6)に
−担記憶される。このとき、1本の水平走査ラインが多
数の三角形と交叉するときは、その交叉する三角形につ
いてのスキャンラインについての情報がすべて読み出さ
れる。そして、その走査ラインについての表示のときに
、各スキャンラインの開始点から終了点までの位置の間
においては、コントローラ(6)からの読み出し制御信
号により、その三角形についての輝度傾斜番号からその
三角形の輝度傾斜直線情報が傾斜メモ1月5)より順次
読み出され、加算手段(7)においてメモ1月3)から
のそのスキャンラインの開始点の輝度がこの輝度傾斜直
線情報に順次加算される。そして、その加算情報がD/
Aコンバータ(8)によりアナログ信号に戻され、それ
がCRT(91に表示される。これが、各水平ラインに
ついて行なわれることにより、CRT(9)上には所定
のrg度傾斜をもってシェーディングがなされた三角形
がそれぞれ表示されてゆく。
Next, the controller (6) operates at the timing of display, and first, from the pointer-structured frame memory (3), the X coordinates of the start point and end point of the triangular scan line for the first horizontal scan line, and the start point. The brightness information and slope number j are read out and stored in this controller (6). At this time, when one horizontal scanning line intersects many triangles, all information about the scan lines for the intersecting triangles is read out. When displaying that scan line, between the positions from the start point to the end point of each scan line, the brightness slope number for the triangle is determined by the readout control signal from the controller (6). The brightness gradient linear information of is sequentially read out from the gradient memo 1/5), and the luminance of the starting point of the scan line from the memo 1/3) is sequentially added to this luminance gradient linear information in the adding means (7). . Then, the addition information is D/
The signal is returned to an analog signal by the A converter (8) and displayed on the CRT (91). By doing this for each horizontal line, shading is created on the CRT (9) with a predetermined rg degree slope. Each triangle is displayed.

このようにして、この発明によれば、輝度傾斜直線情報
の演算を三角形の一本のスキャンラインのみについて行
うので、このための演算量が少ない。また、従来各スキ
ャンラインで、別々に輝度傾斜直線情報を有限の語長で
演算していたことに起因する傾斜の微妙な相異を生ずる
ことなく、良好な陰影を付与することができる。また、
この例によればシェーディングする三角形内の全ての点
の輝度を求めてメモリに書き込んでおく必要はなく、メ
モリには各ラインの開始点および終了点の位置座標と開
始点の輝度情報のみを書き込んでおけばよいのでメモリ
の書き込む情報泄を圧縮することができ、従って表示画
素数の多い高精細度グラフィックシステムの応用に通し
ている。
In this way, according to the present invention, since the brightness gradient straight line information is calculated for only one scan line of the triangle, the amount of calculation for this is small. Further, it is possible to provide good shading without producing subtle differences in slope due to the conventional calculation of brightness slope straight line information with a finite word length for each scan line. Also,
According to this example, there is no need to calculate the brightness of all points within the triangle to be shaded and write it to memory; instead, only the position coordinates of the start and end points of each line and the brightness information of the start point are written to memory. Since the amount of information written into the memory can be compressed, it can be applied to high-definition graphic systems with a large number of display pixels.

第6図はこの発明装置の他の例で、この例においては、
スキャンライン変換手段(2)よりの各スキャンライン
の開始点及び終了点のX座標及び開始点の輝度情報はコ
ントローラ(10)に供給される。
FIG. 6 shows another example of this inventive device, and in this example,
The X coordinates of the start point and end point of each scan line and the luminance information of the start point are supplied from the scan line conversion means (2) to the controller (10).

そして、この例では、画像用メモリとして1画面分の画
素のすべての輝度情報をストアするフルフレームメモリ
 (11)が設けられる。そして、このフルフレームメ
モリ (11)に対し、水平走査ライン情報を書き込む
とき、各三角形についてのスキャンラインの開始点から
終了点までの間においては、コントローラ(10)から
の読み出し制御信号により、傾斜メモ1月5)から読み
出されたその三角形についての輝度傾斜直線情報と、コ
ントローラ(10)を通ったスキャンライン変換手段(
2)からのそのスキャンラインの開始点の輝度情報とが
加算手段(12)において順次加算されて、この加算手
段(12)よりスキャンライン上の各画素となる点の輝
度情報が順次得られ、これがフルフレームメモリ (1
1)に書き込まれる。
In this example, a full frame memory (11) is provided as an image memory to store all luminance information of pixels for one screen. When horizontal scanning line information is written to this full frame memory (11), the slope between the start point and end point of the scan line for each triangle is controlled by the readout control signal from the controller (10). The brightness gradient linear information about the triangle read from the memo (January 5) and the scan line conversion means (
The brightness information of the starting point of the scan line from 2) is sequentially added in the adding means (12), and the brightness information of the point forming each pixel on the scan line is sequentially obtained from the adding means (12), This is full frame memory (1
1).

したがって、このフルフレームメモリ (11)から順
次、水平ライン輝度情報を読み出し、これを1)/Aコ
ンバータ(13)によってアナログ信号に戻し、CRT
(14)に供給すればグーローシェーディングされた三
角形がCR’1’ (14)上に表示される。
Therefore, the horizontal line luminance information is sequentially read out from this full frame memory (11), converted back to an analog signal by the 1)/A converter (13), and then transferred to the CRT.
(14), a Gouraud-shaded triangle will be displayed on CR'1' (14).

この例の場合、フルフレームメモリ (11)から単に
順次輝度情報を読み出すことにより表示ができ、必要な
時にのみ表示するということについては便利になる。ま
た、この例の場合には、第1図例のようなメモリの圧縮
を行うことはできないが、各スキャンライン上の各点の
情報を演算する演算量は従来に比べて大幅に減少するも
のである。
In this example, display can be performed simply by sequentially reading the luminance information from the full frame memory (11), which is convenient in that it can be displayed only when necessary. In addition, in this example, although it is not possible to compress the memory as in the example in Figure 1, the amount of calculation required to calculate information at each point on each scan line is significantly reduced compared to the conventional method. It is.

なお、以上の例では三角形を基本として多角形について
グーローシェーディングを行う場合について説明したが
、多角形自身が平面構造であって、これに一定の傾斜を
もった陰影を付与するものであれば、三角形に分ける必
要はなく、その多角形の表示するためのスキャンライン
の任意の一本からその輝度傾斜直線情報を求め、それに
基づいて各スキャンラインの輝度情報を得ることができ
ることは勿A余である。
In addition, in the above example, we explained the case where Gouraud shading is performed on polygons based on triangles, but if the polygon itself has a planar structure and you want to add shading with a certain slope to it, then , it is not necessary to divide the polygon into triangles, and it is of course possible to obtain the brightness gradient straight line information from any one of the scan lines for displaying the polygon, and to obtain the brightness information of each scan line based on that information. It is.

また、上述の例では、最も長いスキャンラインの情報か
ら輝度イ頃斜直線情報を得るようにしたことにより、演
算が非常に簡単になる。即ち、記憶した輝度傾斜直線情
報よりも@素を多く必要とするスキャンラインは無く、
単に各スキャンラインの開始点の輝度を加算することに
より各スキャンラインの輝度情報が容易に得られる。し
かし、輝度傾斜直線情報はこのように最長ラインを選ん
で求める必要はなく、任意の1ラインから得たIIi度
傾斜直線情報を用いて演算することも勿論できるのは前
述したとうりである。
Furthermore, in the above example, the calculation becomes very simple by obtaining the diagonal straight line information around the brightness A from the information of the longest scan line. In other words, there is no scan line that requires more @ elements than the stored brightness gradient linear information,
Luminance information for each scan line can be easily obtained by simply adding the luminances at the starting points of each scan line. However, as mentioned above, the brightness gradient straight line information does not need to be obtained by selecting the longest line in this way, and can of course be calculated using the IIi degree gradient straight line information obtained from any one line.

以上のことは三角形以上の多角形の場合にも全く同様で
ある。
The above is exactly the same in the case of polygons larger than triangles.

なお、以上はラスタースキャン形の表示手段によって多
角形のシェーディングを行なう場合として説明したが、
この発明はランダムスキャン形の表示装置の場合であっ
ても、多角形内を一定方向のスキャンラインの集合とし
て表わす場合に通用できる。
Note that the above explanation is based on the case where polygonal shading is performed using a raster scan type display means.
The present invention is applicable even to a random scan type display device in which the inside of a polygon is represented as a set of scan lines in a fixed direction.

また、以上と同様の処理を、原色信号R,G。Further, the same processing as above is applied to the primary color signals R and G.

Bのレベル各々について行なうようにし、これら原色信
号R,G、HによりカラーCETで画像表示を行えば、
カラー画像についてもこの発明は通用できる。
If this is done for each level of B, and an image is displayed using color CET using these primary color signals R, G, and H, then
This invention can also be applied to color images.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば多角形を表示するためのスキャンライ
ンの任意の1ラインから、その輝度傾斜直線情報を求め
ておき、これを各スキャンラインの開始点に対して順次
加算することにより各ラインの輝度情報を得ることがで
きる。従って輝度傾斜直線情報は1つのスキャンライン
について求めればよく、演算量が非常に少なくてすむ。
According to this invention, the brightness gradient straight line information is obtained from any one scan line for displaying a polygon, and this information is sequentially added to the starting point of each scan line. Brightness information can be obtained. Therefore, the brightness gradient straight line information only needs to be obtained for one scan line, and the amount of calculation can be extremely small.

このため高速処理が可能となる。This allows high-speed processing.

また、各ラインについて同じ輝度傾斜直線情報を用いて
いるので、従来のような各ラインについて輝度傾斜直線
情報を求める場合のような、輝度の傾斜のむらがなく良
好なグーローシェーディングを行うことができる。
In addition, since the same brightness slope straight line information is used for each line, it is possible to perform good Gouraud shading without uneven brightness slopes, unlike the conventional case where brightness slope straight line information is obtained for each line. .

また、この発明の場合、メモリに多角形内の各画素とな
る位置のすべての輝度情報をストアしておく必要はなく
、各スキャンラインの開始点および終了点の位置情報お
よび開始点の輝度1’N ’+nのみをストアしておい
てもよいので、メモリとして容積の小さいものを使用す
ることができるというメリットもある。
In addition, in the case of the present invention, it is not necessary to store all the luminance information at the position of each pixel within the polygon in the memory, and the positional information of the starting point and ending point of each scan line and the luminance 1 of the starting point Since only 'N'+n can be stored, there is also the advantage that a small capacity memory can be used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明装置の一例の機能ブロック図、第2図
〜第5図はその説明のための図、第6図はこの発明装置
の他の例の機能ブロック図、第7図は従来のシェーディ
ング装置の一例を説明するための図である。 (2)はスキャンライン変換手段、(4)は輝度傾斜直
線情報形成手段、(5)は1頃斜メモIJ 、(7)及
び(12)は加算手段、(9)、(14)はC)セ1゛
である。
FIG. 1 is a functional block diagram of an example of this inventive device, FIGS. 2 to 5 are explanatory diagrams, FIG. 6 is a functional block diagram of another example of this inventive device, and FIG. 7 is a conventional FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a shading device. (2) is the scan line conversion means, (4) is the brightness gradient linear information forming means, (5) is the 1st diagonal memo IJ, (7) and (12) are the addition means, (9) and (14) are the C ) is 1.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 多角形を一定方向のラインの多数の集合として表わすと
ともにこの多角形の内側に一方向に一定の傾斜で輝度が
変わるようにした陰影を付与する装置において、 上記多角形についてのいずれかの1ラインの開始点と終
了点の位置情報と、これら開始点、終了点のそれぞれの
輝度情報から輝度傾斜直線情報を求める手段と、 この輝度傾斜直線情報を記憶するメモリとを設け、 上記多角形の内側を構成する各ラインの輝度情報を、上
記メモリから読み出した輝度傾斜直線情報に上記各ライ
ン毎の開始点の輝度を終了点の位置まで順次加算して得
るようにした画像の陰影付与装置。
[Scope of Claims] An apparatus for representing a polygon as a set of many lines in a certain direction, and for providing shading on the inside of this polygon so that the brightness changes at a certain slope in one direction, means for obtaining luminance gradient straight line information from the positional information of the starting point and ending point of any one line, and the luminance information of each of the starting point and the ending point, and a memory for storing the luminance gradient linear information. , an image in which the luminance information of each line constituting the inside of the polygon is obtained by sequentially adding the luminance of the starting point of each line to the luminance gradient straight line information read from the memory up to the position of the ending point. shading device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09223245A (en) * 1996-02-19 1997-08-26 Nec Corp Shading plotting device
US6563497B1 (en) 1998-05-15 2003-05-13 Sony Corporation Image processing apparatus

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