JPS6379186A - 曲線をアンチアライアジングするための装置および方法 - Google Patents

曲線をアンチアライアジングするための装置および方法

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JPS6379186A
JPS6379186A JP62090612A JP9061287A JPS6379186A JP S6379186 A JPS6379186 A JP S6379186A JP 62090612 A JP62090612 A JP 62090612A JP 9061287 A JP9061287 A JP 9061287A JP S6379186 A JPS6379186 A JP S6379186A
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distance
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abs
centerline
pixel
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JP62090612A
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エイドリアン・スファーティ
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Original Assignee
Advanced Micro Devices Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/20Function-generator circuits, e.g. circle generators line or curve smoothing circuits

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  • Image Generation (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 ツクプロセッサ、かつ特定にはビデオディスプレイ上の
ベクトルの弧状かつ円形線図をアンチアライアジング(
antl−allasl+g )するための方法および
装置に関するものである。
先行技術の説明 ビデオディスプレイは、画素と呼ばれる均一に間隔をあ
けられたディスクリートな場所の複数個の行および列を
含む。画素は1つまたはそれ以上の電子ビームにより照
らされ、それは画素の境界を規定するマスクにおける穴
を介して指示される。
ディスプレイ上にベクトル、すなわち直線を引くために
、線の終点X、 、Y、およびX2、Y2がグラフィッ
クプロセッサに送られる。プロセッサは、フォーリ・ア
ンド・ヴアンダム(Folay &VanDam)によ
る「相互作用コンピュータグラフィックの基本(Fun
damentals orInteractive C
oIIIputor Graphlcs ) Jで述べ
られるプレゼンハム(Brcscnham )ラインア
ルゴリズムのような適当なアルゴリズムを用いてベクト
ルにより交差されたすべての画素の場所を同定する。も
し所望のベクトルが1対の画素の中心間を通過し、かつ
それゆえにそのいずれの中心にも交差しないならば、ア
ルゴリズムはベクトルのセンターラインに最も近接した
画素の場所を同定しかつ予め定められた強度までその画
素を照らすために用いられる信号を発生する。選択され
た画素は、ベクトルのセンターラインの上または下のい
ずれであってもよい。
画素の中心がディスプレイ上のベクトルにより交差され
る画素の数は、ディスプレイ上のベクトルの勾配が変化
するにつれ変化し、そのため観察者に対してベクトルの
傾斜が変化するにつれてディスプレイ上のベクトルは多
少ジグザグであるように思われる。アライアジングと呼
ばれるこの効果は、低ずぎるためにその特定の信号の適
確な再構成が不可能である周波数で信号をサンプリング
する効果に類似する。
これまで、照らされた画素の強度を選択的に制御するこ
とによりビデオディプレイ上のべりトルのジグザグの外
観、すなわちアライアジングを減じるように多くの提案
がなされてきた。典型的には、強度はセンターラインか
らの画素の距離に反比例する。このような−提案では、
画素ディザ−と呼ばれる方法が採用される。
画素ディザ−では、画素の強度がディスプレイの表面に
入射するのを可能にされる電子ビームフラックスの量を
制御することにより制御される。
画素境界がマスクにおける穴の境界により規定されるこ
とを想起すると、100%の画素強度は電子ビームが穴
の中心に向けられるとき達成される。
もしビームの50%がマスクにより阻止されるように操
作の間′:u子ビームがオンにされるならば、そのとき
画素強度は50%まで減じられる。同様に、もしビーム
の75%がマスクにより阻止されるならば、そのとき画
素強度は25%まで減じられ、以下同様である。
画素ディザ−の不利な点は、それがアンチアライアジン
グベクトルに対してのみ用いられかつアンチアライアジ
ングの弧および円に対しては用いられないことであり、
電子ビームを制御するために必要な電子回路を作るのに
費用がかかりかつビデオディスプレイ上に表示されたべ
り!・ルがビットマツプにストアされ得ないことである
他の方法では、ビデオディスプレイ上のベクトルのジグ
ザグの外観、すなわちアライアジングを減じるために画
素の強度がベクトルのセンターラインからの距離に反比
例するベクトルにより交差された画素の行°または列の
いずれかにおける1つではなく2つの画素を照らすこと
が提案されてきた。たとえば、論文「グレイスケールデ
ィスプレイのためのフィルタ端縁(Filtering
 Edges rorGray−3cale Disp
lays ) J 、:l ンビューターグラフィック
ス(Computer Grap)+Ics ) 、1
981年8月、1頁ないし5頁において、グブタ(Gu
pta)およびスプラウル(Sproull )はグレ
イスケールディスプレイを改良するために1対の画素T
、およびSIがベクトルのセンターラインからの距離d
lおよびd2に反比例する強度までオンにされることを
提案する。距離d1およびd2は以下の方程式から計算
される、すなわち dl= t cos a             (
1)d2= a cosα            (
2)となり、ここでは d、およびd2はベクトルに垂直方向のベクトルからの
T、およびSlの距離であり、tおよびSはプレゼンハ
ムアルゴリズムにより決定されたベクトルのセンターラ
インからのT1およびS、の垂直方向の距離であり、か
つα−ベクトルにより交差された画素の行に関するベク
トルの角度、である。
距離d、およびd2が計算された後、画素T1およびS
lの強度がそれに反比例される。
グブタおよびスブラウルの提案の不利な点は、難であり
かつ時間の浪費であることである。さらに、それらは「
バーバーポール(barber−pole ) J効果
を生じることになり、すなわち曲線のセンターラインに
沿った画素の強度が変化し、ねじれた感じを与えること
になる。
発明の要約 上記に鑑みて、この発明の主たる目的はビデオディスプ
レイ上に生じられたベクトル、弧および円をアンチアラ
イアジングするための新規な方法および装置である。
上記の目的に従って、プレゼンハムアルゴリズムで用い
られる複数個の線形依存方程式が書き直され、かつその
後複数個の線形依存信号を発生するために用いられる。
信号の各々は複数個の画素の1つおよび曲線のセンター
ラインからのその画素の距離に対応し、かつ前記距離の
大きさの機能である強度でその画素を照らすために用い
られる。
曲線はベクトル、弧、円またはその任意の組合わせを含
んでもよい。
ベクトルをアンチアライアジングするために用いられる
この発明の多くの実施例では、ベクトルのセンターライ
ンからの画素の距離が以下の一般方程式により画素が置
かれる範囲の各々に対応する信号を発生するために前記
ベクトルからの複数個の距離範囲の各々のものと比較さ
れる。
d、≦d≦d(3) m工n           max となり、ここでは d−センターラインからの画素の距離 d   Sdヵよ、−N−0,1,2・・・、15であ
n)喝rす る形態N/16の数であり、かつセンターラインからの
各範囲の最小距離および最大距離に対応する。
たとえば、もしベクトルのセンターラインからの画素の
距離が前記センターラインからの第1の距離範囲内にあ
るならば、画素は第1の予め定められた強度で照らされ
る。しかしもし前記センターラインからの画素の距離が
前記センターラインからの第2の距離範囲内にあるなら
ば、画素は第2の予め定められた強度で照らされる。代
わりに、もし第1のおよび第2の距離範囲が部分的に重
複しかつ前記センターラインからの前記画素の前記距離
が前記距離範囲の前記重複部分内にあるならば、前記画
素は前記第1の予め定められた強度で照らされる。しか
しもし前記センターラインからの前記画素の前記距離が
前記非重複距離範囲内にあるならば、そのとき前記画素
は前記第2の予め定められた強度で照らされる。
ベクトルをアンチアライアジングするために用いられる
上記の実施例の1つでは、短比較器方法と呼ばれ、方程
式(3)が以下の形態を有する、すなわち となり、ここではdx = max (abs (x2
−X11 tabs (Y2−Yll ]であり、かつ
Dは決定するため にプレゼンハムアルゴリズムで 用いられる内部誤差ファクタで ある。
ベクトルをアンチアライアジングするために用いられる
上記の他の実施例では、長比軸型方法と呼ばれ、それは
方程式(5)よりも大きい精度を与えかつ各画素ごとに
dx+Dをd x / gで割ったものを避けるが、そ
のダイナミック範囲に対してより大きい演算論理ユニッ
トを必要とし、方程式(3)が以下の形態を有する、す
なわちとなる。
ベクトルをアンチアライアジングするために用いられる
上記のさらに他の実施例では、方程式(5)よりも大き
い精度を与えるがダイナミック範囲の付加的ビットを必
要とし、方程式(3)が以下の形態を有する、すなわち となる。
ベクトルをアンチアライアジングするために用いられる
この発明のさらに他の実施例では、各画素が以下の方程
式により決定されるベクトルのセンターラインからのそ
の距離に反比例する強度で照らされる。
弧または円をアンチアライアジングするために用いられ
る、この発明の多くのさらなる実施例の各々では、弧ま
たは円のセンターラインからの各画素の距離が範囲の各
々に対応する信号を発生するために複数個の距離範囲の
各々のものと比較され、その範囲内で画素がベクトルを
アンチアライアジングするために上記のように置かれる
類比軸型方法と呼ばれる、これらの実施例の第1のもの
では、弧のセンターラインの内側および外側の画素に対
して方程式(3)が以下の形態を有する、すなわち となり、かつ となり、ここではR−弧または円の半径abs(D)は
範囲e[0,2Rコを それぞれ有する。
長比軸型方法と呼ばれる、弧または円をアンチアライア
ンングするために用いられる他の実施例では、弧のセン
ターラインの内側および外側の画素に対して方程式(3
)が以下の形態を有する、すなわち となり、かつ となる。
方程式(9a)および(9b)を解く際に、除算は実際
必要ではなくかっN1.nl、、lRおよびNrnよl
Rの最J二位ビットのみが比較器で用いられる。
弧または円をアンチアライアジングするために用いられ
るこの発明のさらに1山の実施例では、各画素が以下の
式により決定される弧または円のセンターラインからの
その距離に反比例する強度で照らされる。
工 =並団銀工       (1o)S     R
IB absでD) 工し −RIB                  
     (111各々の実施例では、ベクトル、弧ま
たは円のセンターラインからの画素の距t111をil
算するために独立方程式の代わりに線形依存方程式が用
いられるので、計算しかつ各画素の強度を設定するのに
必要な時間および装置が先行の既知の方法および装置で
必要なものからかなり減じられる。
この発明の上記のおよび他の目的、特徴ならびに利点は
、添付の図面の以下の詳細な説明から明らかになる。
発明の詳細な説明 第1図を参照すると、この発明に従って複数(N)個の
比較器回路1−1ないし1−N、バス2を中央処理装置
(CPU)3に結合するための手段を有する実距離信号
バス2、題数個のANDゲー1−4−1ないし4−N、
1lli数個のメモリプレーン5−1ないし5−Nを含
むビットマツプ、およびアドレスバス6が設けられる。
−比較器回路1−1ないし1−Hの各々では、第1の比
較器10、第2の比較器11、第1の基準w、12、’
A 2 ノ基MAR13オヨヒA N D ’f−ト1
4が設けられる。比較器10および11の第1の入力は
、実距離信号バス2に結合される。比較器10の第2の
入力は、基準源12に結合される。
比較器11の第2の入力は、基準源13に結合される。
比較器10および11の出力は、ANDゲート14の第
1のおよび第2の人力に結合される。
ANDゲート14の出力は、ANDゲート4−1ないし
4−Nのうちの1個の第1の入力に結合される。AND
ゲート4−1ないし4−Hの第2の人力は、書込み可能
化パルス源WEに結合される。
ANDゲー!−4−1ないし4−Hの各々のものの出力
は、メモリプレーン5−1ないし5−Nのうちの1個の
書込み可能化人力WEに結合される。
メモリプレーン5−1ないし5−Hのアドレスラインは
、“アドレスバス6に結合される。
第2図を参照すると、複数個の正方形で表1つされた複
数個の画素が示され、各正方形の中心は各画素の中心を
表わす。画素に重畳されかつその行に関して角度αで延
在してベクトルが示され、そのセンターラインは20で
表わされる。センターライン20の各側には、複数個の
破線21.22.23および24が与えられる。ライン
21ないし24はセンターライン20からの距離範囲を
表わし、そこでは各距離範囲が量dい、nおよびd r
)’T、a’/により規定される。たとえば第2図では
、2つの距離範囲はライン21ないし24で表わされる
第1の範囲は、センターライン20からライン22まで
でありかつセンターライン20からライン23までであ
る。第2の範囲は、ライン22からライン21までであ
りかつライン23からライン24までである。この例で
は第1の範囲に対して、センターライン20がdmin
で表わされ、かつライン22および23はdn’LL’
/で表わされる。同様に第2の範囲では、ライン22お
よび23がdminで表わされかつライン21および2
4がd rV、a、で表イつされる。
また第2図で示されるように、複数個の対の黒丸マーク
30および白丸マーク31が与えられ、それは正方形で
表わされる画素の成るものの中心に置かれる。このよう
な対の画素の各々は、センターライン20上の特定の位
置に相関する。この位置は、多対における両方の画素を
介して延在するラインにより規定される。以下でさらに
述べられるように、前記ラインに沿ったセンターライン
からの画素のうちの1個の距離はプレゼンハムアルゴリ
ズムにおけるQsにより規定される。前記ラインに沿っ
た前記センターラインからの他の画素の距離は、プレゼ
ンハムアルゴリズムにおけるDtにより規定される。黒
丸マーク30は、100%の強度まで照らされた画素を
表わす。白丸マーク31は、より低い強度、たとえば黒
丸マーク30で表わされた画素の強度の60%まで照ら
された画素を表わす。100%の強度まで照らされた画
素のすべてはライン20ないし23により規定された距
離範囲内になり、かつ60%の強度まで照らされた画素
のすべてはライン21と22と23と24により規定さ
れた距離範囲内になることが注1」される。
センターライン20からのその距離に比例して画素の強
度を変化させることにより、もし上記の対の画素の各々
における唯一の画素が照らされたならば現われる、セン
ターライン20で表わされるベクトルの明らかなジグザ
クが減じられることが認められる。ベクトルのこの外観
の平滑化が、アンチアライアジジグと呼ばれる。
再度第1図を参照すると、動作においてCPU3は各画
素に対してセンターライン20からのその画素の距離d
に対応する数を与える。CPU3はまた、センターライ
ン20の上および下の距離範囲の各々に対して1対の数
dいinおよびdアユ8を与える。数drr11g お
よびd rnaKは、各範囲におけるセンターライン2
0からの最小距離および最大距離を規定する。各範囲の
境界dlT11oおよびd m、z)tはそれから、レ
ジスタ12および13に置かれ、かつ比較器10および
11の第2の入力に与えられる。比較器10および11
の第1の入力は、実距離dに対応する数を受取る。比較
器10および11では、実距離dが範囲境界の各々と比
較される。もし距14dが最小範囲の距離dmil’l
より大きいかまたはそれに等しいならば、比較器10は
ANDゲート14の第1の人力に信号を出力する。
もし距離dが最大範囲の距離dヨ1により小さいかまた
はそれに等しいならば、比較器11はANDゲート14
の第2の人力に信号を出力する。もしANDゲート14
の両方の入力が活性状態であるならば、ANDゲート1
4は信号Cを出力する。
信号Cは条件が満たされたことを示し、かつANDゲー
ト4−1ないし4−Hの対応するものを可能化する。可
能化されたANDゲート4−1ないし4−Nはそれから
、その出力で書込み可能化パルスWEを与え、かつメモ
リブレーン5−1ないし5−Nの対応するものにパルス
WEを与える。
CPU3がベクトルのセンターラインからの画素の距離
範囲および実距FiI dの境界を発生すると同時に、
CPU3はまたアドレスバス6によりメモリブレーン5
−1ないし5−Nに与えられる、メモリブレーン5−1
ないし5−Nの各々における画素のアドレスを生じる。
画素のアドレスがメモリブレーンのすべてに与えられた
状態で、ピッi・は書込み可能化パルスが与えられるメ
モリブレーンにおいてのみそのアドレスでストアされる
この発明の一実施例では、メモリブレーンの各々は予め
定められた強度レベルを割当てられる。
ビデオリフレッシュの間、もしメモリブレーンにおける
画素の場所が上記のように信号Cにより設定されるなら
ば、そのメモリブレーンはそれに割当てられた予め定め
られた強度ををする画素を生じる。
この発明の他の実施例では、各画素の強度が、所与の書
込み可能化パルスに応答して信号Cにより設定された多
くのメモリブレーンにより決定される。たとえば、もし
第2図で表わされた距離範囲の両方に対する最小境界が
センターライン20を含みかつライン22および21で
表わされた最大境界が対の比較器回路1−1ないし1−
Hのうちの2個における基準として用いられるならば、
境界20ないし22および23により規定された距離範
囲内の画素に対して2個のC信号が生じられ、また唯一
の条件信号Cがライン21.22および23.24によ
り規定された境界内にあるその画素に対して生じられる
ことが認められる。このように、強度の非常に細かい口
盛は重痩基弗距離範囲を有する多数の対の比較器を用い
ることにより得られ得ることがわかる。
第3図を参照すると、センターラインが40で示された
円または弧のセグメント、センターライン40の内側お
よび外側の複数個のライン41.42.43および44
で表わされた複数個の距離範囲、およびセンターライン
の外側および内側の半径方向のラインにそれぞれ置かれ
た画素SおよびTの中心を規定する複数個の対の黒丸マ
ークおよび白丸マークが示される。ライン40ないし4
4は、距離範囲の最小dr1.l(。および距離範囲の
最大d m2LWを規定する。
動作において、CPU3はセンターラインからの各画素
の半径方向の距1ii1u dに対応する数および数d
mil’lおよびdrl、1ケを生じる。これらの数が
比較され、かつ第2図のベクトルに関して上で述べられ
たように画素の強度を制御するために条件信号C4ない
しCMが生じられる。
さらに以下で述べられるようにこの発明の付加的実施例
では、ベクトル、弧または円のセンターラインからの各
画素の距、l1ldは画素の強度が距離dに反比例する
ように画素の強度を制御するために直接に用いられる。
画素の強度が比較分析により決定される第1図の装置の
動作に関する上記の説明および画素の強度が曲線のセン
ターラインからのその距離dに反比例するこの発明の代
わりの実施例から、直線または弧状の曲線のセンターラ
インからの実H距1!I!dの計算が最小限の計算およ
び装置と一致する最大の精度でなされなければならない
ことが認められる。
上記のグプタおよびスブラウルにより用いられる、三角
関数を含む独立式からの各画素に対して、曲線のセンタ
ーラインからの距離dを計算する困難でかつ時間のかか
る動作を避けるために、プレゼンハムラインアルゴリズ
ムで用いられる方程式の変更が与えられる。以下の説明
かられかるように、各画素に対する距離dは上記のベク
トルならびに弧の捕間法および装置の両方において用い
るために腹数個の線形依存方程式から計算される。
1、 ベクトル補間法 周知のように、プレゼンハムアルゴリズムは曲線のセン
ターラインに最も近接したあらゆる対の画素に対してセ
ンターラインへのその距離を計算する。これらの距離は
Sおよびtであり、s + t = 1       
   (12)(S−七ldx、=D        
 C1:1)Srf−G[0,1] dx Mmax [abs(xl−xl)、 abs 
fy2−y11]およびDは決定するためにアルゴリズ
ムて用いられる内部誤差ファクタである。
式(12)および(13)を書き直すと、以下の式が得
られる、すなわち s = ]s(1+D/ax)         (1
4)t = 11(1−D/dx)         
(151となる。S、t  e[0,1]かツs + 
t −1テあるので、Dはdxと同じオーダの大きさを
有するということになる、すなわち D=(s−七)cix=11−2し、dx      
    (161となる。
(15)および(16)から absD = dx−abs(1−2t)≦dx   
  (171となる。
第1図の装置に関して上で述べられたように、もしセン
ターラインからの距離dが以下の一般方程式により規定
されるように予め定められた範囲内にあるならば、画素
は予め定められた強度まで強くなる。
d、 ≦d≦dma X 1n となり、ここでは”m;、、1+  dmayはN−0
,1゜2・・・、15である形態−の数である。
1ら 方程式(18)はそのとき以下のように書き直され得る
N 、 ≦16(1≦N              
(19)min            maXdをS
またはtのいずれかと置換するとNm1n≦16 x 
+5(1±D/dxl≦NmaX(2o)となり、これ
は以下の式に等しい。
N、≦8(1±D/clx)≦N mxn         max        (2
1)方程式(21)から、一般方程式(18)が以下の
ように上記の装置で用いるために3つの異なる形態で書
き直され得る。
1.1  類比軸型方法 ここではNm+1.l+ Nmar−0,1,・・・、
15である。各画素に対して、値dx+Dが計算されか
つ予め計算された定数d x / 8で除算される。そ
のとき結果はN。、っおよびNつ、に対して、2個の4
ビツト比較器たとえば第1図の比較器10および11を
用いて比較される。
類比軸型方法は、4ビツト比較器のみが必要であるとい
う利点を有し、かつ整数除p d x / 8が比較の
精度を減じかつctmaが定数である場合、除算dxf
D/ctがあらゆる画素に対して実行されなければなら
ないという不利な点を有する。
1.2 長比軸型方法 式d x / 8をなくするために方程式(22)を書
き直すと、以下の方程式が得られる、すなわちとなり、
ここでは(dx+D)/2が2dx/2−dxの範囲を
有する。
長比軸型方法の利点は、値(Nxdx)/16が4ビッ
トの右シフトにより初期設定で一度予め計算され、精度
の損失のみがN7゜xdx/16およびNい、L、xd
x/16の右シフト動作における4個の最下位ビットで
ありかつdx+D/2の右シフト動作における1個の最
下位ビットであることである。長比軸型方法の不利な点
は、必要なダイナミック範囲を維持するために類比軸型
方法でdを計算するのに所要である以上のビットがAL
Uで所要であることである。
長比軸型方法はまた、以下の例で示されるように4ビツ
ト比較器の代わりに5ビツト比較器を用いることにより
類比軸型方法の改良として用いられ得る。
dx−10、D−2、Nい1゜−3およびN2、−1で
あると仮定しよう。類比軸型方法を与えることにより以
下の式が得られる、すなわちとなり、ここでは右に3ビ
ツトをシフトされた10(+ o’l −1010(2
)が0001およびN r71in −0011(2)
、Nヮ、−1101(2)を生じる。0011(z)<
 1100(2)< 1101(z)であるので、画素
は境界の内側となる。
5ビツト比較器を用いて長比軸型方法を与えることによ
り以下の式が得られる、すなわち6x+D    12 一= −= 6−0110.0(2,(25+3 X 
10  111”(21 子=丁;T呵001.1(2,(26+N   dX 
              ’   100100O
0010=13xlO=130  =      (2
1(271となり、ここでは右に4ビツトシフトされた
30(4o) −11110(2)が0001.1を生
じ、かつ右に4ビツトシフトされた1 30(+ o)
−10000010(21が1000. 0(2)を生
じ、かつ0001.1   (0110,0・1000
.0(2)(2)        12+ となる。明らかに5ビツト比較器を用いる長比軸型方法
は、類比軸型方法がむしろ不充分に近似し、ある。他方
で長比軸型方法は、 00ON−1(21” 1.5(□。1 より ”16
皿鴫、 875 (1゜)に近似する。
上記の説明から、長比軸型方法が構成に・おいて2つの
乗算のみを必要とし、かつより正確には最小量の除算を
採用しかつNXdxの3個の最下位ビットのみおよびd
x±Dの1個の最下位ビットのみに影響を与えるので類
比軸型方法に関して、より迅速であることがわかる。さ
らに、もしn個のブレーン、すなわちn対の比較器が用
いられるならば理論上n個の可能な強度の組合わせが存
在することが注目されるべきである。しかしながら、1
個の画素につき2個の比較器を用いて、n+1個の可能
な強度の組合わせのみが減少するようにオーダされ得る
1.3 逆距離方法 逆距離方法は単に、4ビツトの精度で多対の画j区以 素に対する値    を計算するのみである。42、.
7g 個のビットプレーンにおける強度の16個のレベルのコ
ード化として4個のビットを翻訳することにより、強度
Iは I  = 16+1−sl            (
281S 工’  −16(1−七)             
     (291し に等しくなり、または方程式(14)および(15)か
ら に等しくなる。
逆距離方法は、強度の16個の可能なレベルを生じると
いう利点を有する。それは、各画素に対する除算を必要
とし、整数除算dx/8のため不正確であり、かつ順に
不快なねじれ効果を生じる、センターラインに沿った変
数強度を生じるという事実を補償するようにカラールッ
クアップテーブルの利用を必要とするという不利な点を
有する。
さらに、ビットブレーンの数の、4から8までの増加は
任意の余分の情報を付加せず、生じられ得る強度の16
個のレベルのみがさらに存在し、かつ一致する強度ベク
トルを生じるのに必要な補正がカラールックアップテー
ブルで実現される標塾ガンマ浦正と同じでなくてもよい
2、 弧(円)捕間法 再度第3図を参照すると、半径方向の距離Sで弧の周囲
の外側にある任意の所与の点S、 −(X+、Y+)に
対して、 X、 +Y、   −fR+sl   −>  X、+
Y、  −R−(R+sl  −R−5(2R+s)、
        <31+と書かれ得て、ここではR−
弧の半径である。
s<<2RかつXl 2+Y、 2−R2mD Cプレ
ゼンハムアルゴリズムの内部誤差)であるので、と書か
れ得る。アンチアライアジジグするだめの他の候補であ
る点T1は、円の内側の距離tに位置される。Aがライ
ン5ITIの、円周との交差を含む場合、そのとき となるが、 sat    I TiA : t =)  −E−= H−=> s+ヒ
= 1 =、>t = 1−sである。
ゆえに 、207、V D=abs+D) => t z 1−
 些皿匹R に対して ヒ= 1−−                   
(341R となる。
実際、プレゼンハムアルゴリズムにより捕間される点(
X、、Y、)は理想円周の内側と外側との間で振動し、
すなわち 222く X、 +Y、 −R> O=> D > O,+35)
1    工 となる。この問題は a)+5(Dl 、         +36) −R および t−1−些担匹       (37)R を作ることにより解決される。
上記のベクトル捕間法の場合のように、どれが主画素で
ありかつどれがアンチアライアジジグの候補であるかを
同定する必要はない。必要なことのすべては、比較器が
用いられるとき基準値d□rVおよびdmarとSおよ
びtを比較し、またはもし以下のように逆距離方法が用
いられるならば強度Is =16 (1−s) 、I7
 =16 (1t)をπ1算することである。
N、 ≦16cl≦N              (
381m1n           max N 、  < 16  X ab5(D)≦Nm1n 
     2Rmax        (39’2.1
 短比較器方法 N、  <捜ゴ丑、N m1n   R/8    max         
   (41’N、 ≦2二弗■吐、N m、n    R7B     +nax      
     (42)absfDl  (: [0,2R
] 2.2  長比較器方法 1、 = 16(1−sl = 1611−虫工(=町
千皿 (45)上記の説明から、実際除算が必要でない
ので弧をアンチアライアジジグするために長比較器方法
が好ましいかもしれないことが明らかである。実際、N
rrll、、lxRおよびN□ユ。×Rの最上位ビット
のみが維持されかつ3個の最下位ビットが単に無視され
る。
この発明のいくつかの実施例が上で述べられたが、この
発明の精神および範囲を逸脱することなく様々な修正が
そこになされてもよい。たとえば、比較器回路を含む例
示の実施例は2つの距離範囲に関して述べられる。しか
しながら、距離範囲の任意の数Nは比較器の同じ数を用
いて利用されてもよいことが企図されている。このため
、この発明の範囲は例示された実施例に制限されないが
前掲の特許請求の範囲を参照することにより決定される
ことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明による一般化された複合比較器回路
のブロック図である。 第2図は、ベクトルが重畳されたビデオディスプレイ上
の画素の表示である。 第3図は、弧が重畳されたビデオディスプレイ上の画素
の表示である。 図において、1は比較器回路、2,6はバス、3はCP
U、4.14はANDゲート、5はメモリブレーン、1
0.11は比較器、12.13は基学源である。 特許出願人 アドバンスト・マイクロ・ディバFIG、
3 手続補正書く方式) %式% 1、事件の表示 昭和62年特許願第90612号 2、発明の名称                  
      9′曲線をアンチアライアジジグするため
の装置および方法3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サニイベ
イルビイ・オウ・ボックス・3453、l−ンブソン・
ブレイス、901名 称 アドバンスト・マイクロ・デ
ィバイシズ・インコーホレーテッド代表者 トーマス・
ダブリュ・アームストロング、41代理人 住 所 大阪市東区平野町2丁目8番地の1 平野町八
千代ビル昭和62年6月30日 6、補正の対象 願書の1、発明の名称の欄、4.特許出願人の代表者の
欄、明細書の発明の名称の欄、委任状および訳文 7、補正の内容 (1) 願書、委任状および訳文については別紙の通り
。 (2) 明細書の発明の名称の欄にr 7m ’fA 
妄アンチアライアジジグ(anti−aliasino
)するためのMkおよび9?FArとあるをra61’
!アンチアライアジングするための衰りおよびガl」に
補正する。 以上

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数個の画素を有するビデオディスプレイ上でセ
    ンターラインを有する曲線をアンチアライアジングする
    方法であって、 複数個の線形依存信号であって、前記曲線の前記センタ
    ーラインに沿った複数個の位置の各々のもので前記曲線
    の前記センターラインに最も近接した対応する数の前記
    複数個の画素の場所をそれぞれ同定し、かつ前記同定さ
    れた画素の各々の、前記曲線の前記センターラインから
    の距離にそれぞれ対応する、そのような複数個の線形依
    存信号を発生する段階と、 前記信号に応答して、前記曲線の前記センターラインに
    沿った前記位置の各々で前記曲線の前記センターライン
    からの前記画素の距離に対応する予め定められた強度で
    前記同定された画素の各々を照らす段階とを含む、曲線
    をアンチアライアジングする方法。
  2. (2)前記同定された画素の各々の前記予め定められた
    強度が複数個の予め定められた強度のうちの1個を含み
    、前記複数個の予め定められた強度の各々のものが前記
    センターラインからの予め定められた距離範囲に対応す
    る、特許請求の範囲第1項に記載の方法。
  3. (3)前記複数個の予め定められた強度の各々が、前記
    強度が対応する前記予め定められた距離範囲に比例する
    予め定められた大きさを含む、特許請求の範囲第2項に
    記載の方法。
  4. (4)前記センターラインに最も近接した前記距離範囲
    に対応する前記予め定められた強度の前記予め定められ
    た大きさが100パーセントであり、かつその各々が対
    応する前記センターラインからの前記距離範囲が増加す
    るにつれて前記他の予め定められた強度の各々の前記大
    きさが減少する、特許請求の範囲第3項に記載の方法。
  5. (5)前記予め定められた強度が前記曲線の前記センタ
    ーラインからの前記画素の前記距離に反比例する、特許
    請求の範囲第1項に記載の方法。
  6. (6)前記照明段階が、 前記センターラインからの前記同定された画素の各々の
    距離を、前記センターラインからの予め定められた最小
    距離に対応する第1の数および前記センターラインから
    の予め定められた最大距離に対応する第2の数と比較す
    る段階を含み、前記第1のおよび前記第2の数が前記セ
    ンターラインからの予め定められた距離範囲を規定し、
    さらにもし前記同定された画素の前記センターラインか
    らの前記距離が前記予め定められた距離範囲内にあるな
    らば、前記予め定められた強度まで前記同定された画素
    を照らす段階を含む、特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。
  7. (7)前記照明段階が、 もし前記画素の前記センターラインからの前記距離が前
    記予め定められた距離範囲内にあるならば、前記センタ
    ーラインに関して前記同定された画素の場所に対応する
    場所でメモリにビットをストアする段階を含む、特許請
    求の範囲第6項に記載の方法。
  8. (8)前記予め定められた強度が方程式 I=(dx±D)/(dx/K) ここでは dx=max[abs(X_2−X_1)、abs(Y
    _2−Y_1)] D=ブレゼンハムアルゴリズムにおける内部誤差ファク
    タ K=定数 による大きさIを含む、特許請求の範囲第5項に記載の
    方法。
  9. (9)前記センターラインからの前記画素の各々の前記
    距離が距離dを含み、前記最小距離が距離d_m_i_
    nを含み、かつ前記最大距離が距離d_m_a_xを含
    み、かつ前記比較段階が方程式 d_m_i_x≦d≦d_m_a_x により前記d_m_i_nおよび前記d_m_a_xと
    前記dを比較する段階を含む、特許請求の範囲第6項に
    記載の方法。
  10. (10) d=(dx±D)/(dx/K) d_m_i_n=N_m_i_n d_m_a_x=N_m_a_x dx=max[abs(X_2−X_1)、abs(Y
    _2−Y_1)] D=ブレゼンハムアルゴリズムにおける内部誤差ファク
    タ X_1、X_2、Y_1、Y_2=曲線の終点を規定 K=定数 N_m_i_n、N_m_a_x=整数 である、特許請求の範囲第9項に記載の方法。
  11. (11) d=(dx±D)/K d_m_i_n=(N_m_i_xdx)/M d_m_a_x=(N_m_a_xdx)/M dx=max[abs(X_2−X_1)、abs(Y
    _2−Y_1)] D=ブレゼンハムアルゴリズムにおける内部誤差ファク
    タ X_1、X_2、Y_1、Y_2=曲線の終点を規定 K、M=定数 N_m_i_n、N_m_a_x=整数 である、特許請求の範囲第9項に記載の方法。
  12. (12) d=〔2R−abs(D)〕/(R/K)またはd=〔
    abs(D)〕/(R/K) d_m_i_n=N_m_i_n d_m_a_x=N_m_a_x R=弧の半径 D=ブレゼンハムアルゴリズムにおける内部誤差ファク
    タ abs(D)∈[0、2R] K=定数 N_m_i_n、N_m_a_x=整数 である、特許請求の範囲第9項に記載の方法。
  13. (13) d=2R−abs(D)またはd=abs(D) d_m_i_n=(N_m_i_nR)/K d_m_a_x=(N_m_a_xR)/K R=弧の半径 D=ブレゼンハムアルゴリズムにおける内部誤差ファク
    タ abs(D)∈[0、2R] K=定数 N_m_i_n、N_m_a_x=整数 である、特許請求の範囲第9項に記載の方法。
  14. (14)前記曲線が弧を含み、かつ前記予め定められた
    強度が方程式 I_s=〔2R−abs(D)〕/(R/K) I_t=〔abs(D)〕/(R/8) ここでは R=弧の半径 D=ブレゼンハムアルゴリズムにおける内部誤差ファク
    タ abs(D)∈[0、2R] K=定数 により前記弧の外側の画素に対して強度I_sおよび前
    記弧の内側の画素に対して強度I_tを含む、特許請求
    の範囲第5項に記載の方法。
  15. (15)複数個の画素を有するビデオディスプレイ上で
    センターラインを有する曲線をアンチアライアジングす
    るための装置であって、 複数個の線形依存信号であって、前記曲線の前記センタ
    ーラインに沿った複数個の位置の各々のもので前記曲線
    の前記センターラインに最も近接した対応する数の前記
    複数個の画素の場所をそれぞれ同定し、かつ前記同定さ
    れた画素の各々の、前記曲線の前記センターラインから
    の距離にそれぞれ対応するそのような複数個の線形依存
    信号を発生するための手段と、 前記信号に応答して、前記曲線の前記センターラインに
    沿った前記位置の各々で前記曲線の前記センターライン
    からの前記画素の距離に対応する予め定められた強度で
    前記同定された画素の各々を照らすための手段とを含む
    、曲線をアンチアライアジングするための装置。
  16. (16)前記同定された画素の各々の前記予め定められ
    た強度が複数個の予め定められた強度のうちの1個を含
    み、前記複数個の予め定められた強度の各々のものが前
    記センターラインからの予め定められた距離範囲に対応
    する、特許請求の範囲第15項に記載の装置。
  17. (17)前記複数個の予め定められた強度の各々が、前
    記強度が対応する前記予め定められた距離範囲に比例す
    る予め定められた大きさを含む、特許請求の範囲第16
    項に記載の装置。
  18. (18)前記センターラインに最も近接した前記距離範
    囲に対応する前記予め定められた強度の前記予め定めら
    れた大きさが100パーセントであり、かつその各々が
    対応する前記センターラインからの前記距離範囲が増加
    するにつれて前記他の予め定められた強度の各々の前記
    大きさが減少する、特許請求の範囲第17項に記載の装
    置。
  19. (19)前記予め定められた強度が前記曲線の前記セン
    ターラインからの、前記画素の前記距離に反比例する、
    特許請求の範囲第15項に記載の装置。
  20. (20)前記照明手段が、 前記センターラインからの前記同定された画素の各々の
    距離を前記センターラインからの予め定められた最小距
    離に対応する第1の数および前記センターラインからの
    予め定められた最大距離に対応する第2の数と比較する
    ための手段を含み、前記第1のおよび前記第2の数が前
    記センターラインからの予め定められた距離範囲を規定
    し、さらに もし前記同定された画素の前記センターラインからの前
    記距離が前記予め定められた距離範囲にあるならば、前
    記予め定められた強度まで前記同定された画素を照らす
    ための手段を含む、特許請求の範囲第15項に記載の装
    置。
  21. (21)前記照明手段が、 もし前記画素の前記センターラインからの前記距離が前
    記予め定められた距離範囲内にあるならば、前記センタ
    ーラインに関して前記同定された画素の場所に対応する
    場所でメモリにビットをストアするための手段を含む、
    特許請求の範囲第20項に記載の装置。
  22. (22)前記予め定められた強度が方程式 I=(dx±D)/(dx/K) ここでは dx=max[abs(X_2−X_1)、abs(Y
    _2−Y_1)] D=ブレゼンハムアルゴリズムにおける内部誤差ファク
    タ K=定数 による大きさIを含む、特許請求の範囲第19項に記載
    の装置。
  23. (23)前記センターラインからの前記画素の各々の前
    記距離が距離dを含み、前記最小距離が距離d_m_i
    _nを含み、かつ前記最大距離が距離d_m_a_xを
    含み、かつ前記比較手段が方程式 d_m_i_n≦d≦d_m_a_x により前記d_m_i_nおよび前記d_m_a_xと
    前記dを比較するための手段を含む、特許請求の範囲第
    20項に記載の装置。
  24. (24) d=(dx±D)/(dx/K) d_m_i_n=N_m_i_n d_m_a_x=N_m_a_x dx=max[abs(X_2−X_1)、abs(Y
    _2−Y_1)] D=ブレゼンハムアルゴリズムにおける内部誤差ファク
    タ X_1、X_2、Y_1、Y_2=曲線の終点を規定 K=定数 N_m_i_n、N_m_a_x=整数 である、特許請求の範囲第23項に記載の装置。
  25. (25) d=(dx±D)/K d_m_i_n=(N_m_i_ndx)/M d_m_a_x=(N_m_a_xdx)/M dx=max[abs(X_2−X_1)、abs(Y
    _2−Y_1)] D=ブレゼンハムアルゴリズムにおける内部誤差ファク
    タ X_1、X_2、Y_1、Y_2=曲線の終点を規定 K、M=定数 N_m_i_n、N_m_a_x=整数 である、特許請求の範囲第23項に記載の装置。
  26. (26) d=〔2R−abs(D)〕/(R/K)またはd=〔
    abs(D)〕/(R/K) d_m_i_n=N_m_i_n d_m_a_x=N_m_a_x R=弧の半径 D=ブレゼンハムアルゴリズムにおける内部誤差ファク
    タ abs(D)∈[0、2R] K=定数 N_m_i_n、N_m_a_x=整数 である、特許請求の範囲第23項に記載の装置。
  27. (27) d=2R−abs(D)またはd=abs(D) d_m_i_n=(N_m_i_nR)/K d_m_a_x=(N_m_a_xR)/K R=弧の半径 D=ブレゼンハムアルゴリズムにおける内部誤差ファク
    タ abs(D)∈[0、2R] K=定数 N_m_i_n、N_m_a_x=整数 である、特許請求の範囲第23項に記載の装置。
  28. (28)前記曲線が弧を含み、かつ前記予め定められた
    強度は方程式 I_s=〔2R−abs(D)〕/(R/K) I_t=〔abs(D)〕/(R/8) ここでは R=弧の半径 D=ブレゼンハムアルゴリズムにおける内部誤差ファク
    タ abs(D)∈[0、2R] K=定数 により前記弧の外側の画素に対して強度I_sおよび前
    記弧の内側の画素に対して強度I_tを含む、特許請求
    の範囲第19項に記載の装置。
JP62090612A 1986-04-14 1987-04-13 曲線をアンチアライアジングするための装置および方法 Pending JPS6379186A (ja)

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