JPS638987A - 三次元図形塗り潰し表示装置 - 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〕 本発明は、図形表示方式に係り、特に複雑な形状の三次
元図形の高速な塗り潰し方式に関する。

〔従来の技術〕

従来の多角形の塗り潰しの１つの方法として、スキャン
コンバージ露ン法が考えられている。この方法は、多角
形の幾何学的な情報から多角形の内部の点を求め、この
点を塗るものである。すなわち、多角形の最も上の点を
横切る走査線から最も下の点を横切る走査線まで順次走
査線と多角形の辺の交点を求め、この交点を走査線方向
にソートして、交点間を走査線に沿って塗るものである
。

この方法では、多角形の辺の数が多い場合や、多角形が
凹である場合、多角形が自分自身で交差している場合な
ど処理が複雑になり、塗り潰しに時間がかかる問題があ
る。この方法の詳細てついては、ジエームズ　ディ　フ
ォーサとアンドリースパン　ダム共著の　ファンダメン
タルズ　オプインターラクテイプ　コンビエータ　グラ
フィックス　、アデイソン　ウニスリ　パブリッシング
カンパニイ　１９８２　（Ｊａｍｅｓ　Ｄ、Ｆｏｇｇｙ
　、　Ａｒｕｉｒｉａｓ　ＶａｎＤａｍ　、　　Ｆｕｎ
ｃｔａｍｔｎｔａｌｚ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ
　ＣｏｍｐｕｔｅτＧｒαｐｈｉ−ｃｚ　　　　、　　
Ａｄｔｔｉｇｏｎ　　Ｗａｙｌａｙ　　Ｐｕｂｌｉｚｈ
ｉｎダ　Ｃｏｍｐｏｎｙ　　、　　　１９８２　　）の
第１１章７節を参照されたい。

このスキャンコンバージ１ン法の欠点を改良すべく次の
方法が考案されている。すなわち基本的には、最初に塗
り潰し対象多角形の境界線を作業用のメモリブレーン上
に書き、この内部を塗り潰すもので、まずこの多角形を
含む矩形領域を求め、この矩形領域の１画素、１画素に
対して、この画素が塗り潰し対象多角形の内部にあるか
否かを判定し、内部である場合に塗るものである。この
判定法は、前記矩形を左端から右ｉ、１まで走査方向に
辿り、奇数番目に境界線と交差した点から次に交゛ゝ・
差する点までを塗べき画素であると判定するもの″であ
る。ただし、単に前記境界線を用いて前記判定を行った
場合、塗り赳りが出るので第２図〜第４図で示した方法
により塗り潰しを行う。なお、この改良方法の詳細につ
いては、本出願人による％願昭５７−１８１３１１号「
塗り潰し図形発生装置」を参照されたい。ここではこの
改良方法の概要の説明にとどめる。第２図は前記改良方
法により塗り潰しを行う二次元図形表示システムである
。４は図形データバッファで塗り潰し対象多角形の頂点
数や頂点の座標（二次元空間内座標）等、塗り潰し図形
の幾何学的な情報を保持す桑。５は描画プロセッサで、
図形データバッファ４に保持されている塗り潰し対象図
形の塗り潰しを行い、フレームメそす６に書込む。フレ
ームメモリ６に書込まれた画像情報は、ＣＲＴ等の表示
装置１０１に表示される。ここまでの構成は通常の表示
システムと同様のものであるであるが、これらの他、始
終点メモリ７および境界線メモリ８を前記二次元図形素
示システムは備えている。ここで始終点メモリ７は、各
画素毎に１ビツトの情報を記憶するメモリで、塗るべき
画素か否かを判定するためのもので、この始終点メモリ
７の前記矩形領域の各走査線をたどり、各走査線で奇数
番目に　１　が書かねた点から、次に　１　が書かれた
点までを塗る、すなわち、始終点メモリ７は文字どうり
、塗り潰しの開始点および終了点を記憶している。境界
線メモリ８は、各画素毎に１ビツトの情報を記憶するメ
モリである。塗り潰しの誤りを防止するため始終点メモ
リ７には境界線上の後に述べる特異点を書込まない、こ
のため境界線上に塗り残しの点が出る。これを補うため
あるいは、境界線を一切表示しない場合に境界線である
ことを判定するため、境界線メモリ８に境界線上の点に
　１　を書込んでおく。

第３図（α）は始終点メモリ、同図（ｂ）は境界線メモ
リを示したものである。これらの図の丸印はメモリに　
１　が書込まれていることを示す。同図（Ａ）に示され
た自分自身で交差し、三角形を二個合わせたような図形
を塗る場合を考えると、始終点メモリ７では、Ｙ方向の
極大点Ｐ１．Ｐ８〜Ｐ１１が、同じく極小点Ｐ４〜Ｐ６
が特異点としてそれぞれ除かれて（・る。もし、除かれ
℃いないと、Ｙ＝４．ｌ’＝＝１の走査線上で５個、３
個の　１　が書込まれていることになり、点（６，４）
　、点（５，１）、および点（６，１）が塗られてしま
うことになる。また図形の交差のための縮退点Ｐ３も特
異点として除かれている。もし、除かれ℃いないと、Ｙ
＝２の走査線上で１個１　が書込まれることになり、点
（４，２）　、点（５゜２）および点（６、２）が塗ら
れてしまう。従って、始終点メモリ７にはＰ２とＰ７の
点にのみ　１　が立てられることになる。この状態で塗
り潰しを行うことを考える。

まず、走査を行う矩形を画面全体７×６画素とする。ま
ずＹ＝５の走査線では一切塗り潰しを行わない、ｙ＝４
の走査線では、始終点メモリを走査しても塗り潰し対象
画素は無いが、境界線メモリ８を辿ると、境界線となっ
ている画素があり、この点、Ｐ１＋Ｐ８〜Ｐｉｌに対し
て所定の色情報をフレームメモリ６に書込む。すなわち
、始終点メモリ７にて、奇数番目の　１　の点から次の
　１　までの点であるか、又は境界線メモリ８に　１　
が立っている点かの場合のいずれかの場合に、フレーム
メモリ６に対して書込みを行う。Ｙ＝３の走査線では、
Ｒ２とＲ７の間が塗られ、Ｙ＝２の走査線ではＲ３が、
Ｙ＝１の走査線では、Ｐ４〜Ｐ６が塗られる。”［’＝
Ｑについては一点も塗られない。この結果の所望の図形
の塗り潰しが行われることになる。

前記特異点の除去に関して、極大点、極小点の判定は、
第４図（ａ）〜（イ）に示した６つの場合に集約するこ
とができる。第４図中の白丸は極大あるいは極小と判定
される点である。この判定は、一連の点列における各点
が次の点へ進む方向、すなわち、上向、下向および水平
と１つ前の点が刻点へ進んだ方向により行う。ただし、
点列が水平に進んだ時は、水平に進む直前の進行方向を
も加味して判定を行う。この判定法と前記縮退点の除去
法は直接本発明とは関係がないので説明を省略するが、
詳細については、前記特許出願明細書を参照されたい。

前記改良塗り潰し法では、複＃：な形状の二次元図形を
高速に表示することが出来た。ところが、三次元図形の
場合、物体の隠にある物体の表示を抑止する隠面消去お
よび、物体に陰影付を行って立体感を出すシ二二ケ）シ
ンに行う必要がある。

隠面消去法として最も一般的であるＺパンファ法を用い
た場合、塗り潰す各画素のＺ座標（奥行き値）を塗り潰
し対象多角形の頂点のＺ座標から補間して求める必要が
ある。また、一般的な輝度補間シェーディングを行う場
合、塗り潰し対象多角形の輝度から、塗り潰す各画素の
輝度を補間する必要がある。前記改良塗り潰し法にて、
塗り潰すべき画素か否かの判定は高速に行えるようにな
ったが、画素毎に前に述べたよりなＺ座標の補間および
輝度の補間な表示図形の全頂点の値をもとに行う必要が
あり、塗り潰し速度を著しく低下させてしまう。また前
記補間処理を単純化し、高速化するため境界線上の点の
Ｚ座標および輝度を記憶し、走査線と境界線の交点上の
Ｚ座標および輝度から走査線上の点のＺ座標および輝度
を補間する方法も考えられるが、始終点メモリ７および
境界線メモリ８の他にＺ座標および輝度を記憶するメモ
リが必要となる。

なお、隠面消去およびシェーディングについては前掲フ
ォーり他の著書を参照されたい。

また、三次元ＣＡＤでは円筒のパイプの側面に円筒を継
ぐような場合が多く、円筒、通常は円周方向に何分側し
た多面体で表現され、継ぎ目では円筒を構成する多角形
から継がる円筒の部分を取除いた形となり、凹多角形等
、複雑な形状の多角形が出来やす（、これを高速に表示
できることは重要である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は隠面消去やシェーディングを必要とする
三次元図形の塗り潰しについては配慮されておらず、塗
り潰しに時間がかかる問題があった。また、上記塗り潰
しを高速化するためには、境界線上のＺ座標および輝度
を記憶する必要があり、ハードウェア規模が大きくなる
問題があった。

本発明の目的は、凹多角形や中空きの多角形等複雑な形
状の三次元図形の塗り潰しを高速かつ小規模なハードウ
ェアで実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、各塗り潰し画素の
Ｚ座標および輝度を指定する凸である９多角形と塗り潰
し領域を指定する境界線の両方な用い、塗り潰しを行う
もので、９凸多角形の内部の画素をスキャンコンバージ
タン法と同様の方法にて走査し、走査した画素点が塗り
潰し領域内か否かの判定は、従来の境界線を用いること
により達成される。ここで、９凸多角形をスキャンコン
バージタン法で塗る場合は、走査線と凸多角形の交点は
高々２個であり、凹多角形の場合に比べ、著しく簡単に
なる。

〔作用〕

第１図に本発明の塗り潰し法を示す。１は塗り潰し図形
の境界線ＱＩＱ２　、　Ｑ２Ｑ３　、　Ｑ３Ｑ４　、　
Ｑ４Ｑ１．２は９凸多角形Ｖ１．Ｖ２　、Ｖ３．Ｖ４．
３は走査線である。

９凸多角形２の頂点Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３．Ｖ４の座標値は
そｈぞＦＬｃＸｔ、Ｙｌ、Ｚｔ）＋　（Ｘ２１Ｙ２１Ｚ
２）ｐ　（Ｘｓ。

Ｙ３　、Ｚ３）オヨヒ（Ｘ４１Ｙ４１Ｚ４）　テｈル。

ス＃＋ｙコンバージ目ン法と同様の方法で、９凸多角形
２の最上部（）””Ｙ４　）から最下部（Ｙ＝Ｙ２）ま
で、左側の辺から右側の辺の間を走査する。この時走査
の両端のＸ、Ｘ座標および輝度は、この走査線が交差す
る辺の両端点の値から線形補間にて求める。例えば走査
線３の左端の値は頂点Ｖｌと頂点Ｖ２の値から線形補間
にて求める。さらに、走査線上の各点のＺｍ標および輝
度は、走査線の両端の値から線形補間にて求めろ。

一方、本発明では走査線上の各点が、塗り潰すべき領域
内かどうかは、前記塗り潰し法と全（同様の方法で判定
する。もし、塗り潰すべき点である場合は、先に述べた
方法により求めたＸ座標とＺバッファの値を比較して、
他の面に隠されていないと判定された時は、先に述べた
方法により求めた輝度をフレームメモリに書込む。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第５図〜第７図によ
り説明する。第５図（ａ）に本発明による塗り潰しを行
う三次元図形表示システムを示す。

４は図形データバッファで、三次図形の幾何情報を記憶
する。５は描画プロセッサで、本塗り潰し法による塗り
潰しを行う。６〜８は第２図に示した二次元図形システ
ムのものと同一のものである。すなわち、６はフレーム
メモリで、表示装置画面の各画素の輝度情報を記憶する
。７は始終点メモリで、塗り潰し領域の始終点を記憶す
る。８は境界線メモリで、塗り潰し領域の境界線を記憶
する。９はＺバッフ１で、表示図形の各画素点の奥Ｍｉ
ｔＭ、すなわち２座標乞記憶し、次に同一画素点に他の
図形を書く場合、この図形の奥行き値と、ｚバッファ９
の値を比較して、より手前にある図形、具体的にはＸ座
標のより小さい図形の画素点を表示する、すなわち、隠
面消去のためのものである。描画プロセッサ５では、三
次元図形を取扱うため、三次図形の投影、シェーディン
グおよび隠面消去のための処理が必要となる。

第５図（ｈ）　Ｋ描画プロセッサ５の詳細な構成を示す
。５１はマイクロプロセンサで、ローカルメモリ５２上
のプログラム及びデータにより本塗り潰し処理を行う。

５３は図形データバッファ制御回路で、マイクロプロセ
ッサ５１０指令で、図形データバッファからマイクロプ
ロセッサ５１のレジスタあるいは、ローカルメモリ５２
に図形データを読み出す処理を行う。５４はメモリ制御
回路で、マイクロプロセッサ５１０指令で、フレームメ
モリ６、始終点メモリ７、境界線メモリ８あるいはＺバ
ッファとマイクロプロセッサ５１のレジスタあるいはロ
ーカルメモリ５２間でデータの転送を行う処理を行う。

５５は、マイクロプロセッサ５１．ローカルメモＩＪ　
５２　。

図形データバッファ制御回路５３およびメモリ制御回路
５４を結ぶ内部バスである。

さて、第１図の表示図形を例にとり、本塗り演法を説明
する。まず表示図形の指定は以下のように行う。

Ｍ−ＡＲＥＡ−ＤＥＦ　（Ｖｌ、１１　、　Ｉ２，１２
　、　Ｉ３，１３．　Ｉ４．Ｉ４）　（α）ＰＯＬＹ−
ＬＩＮＥ（Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３．Ｑ４．Ｑｌ）　　　（Ａ
ＩＰＡＲＴ　Ｉ　Ｔ　Ｉ　ＯＮ　　　　　　　　　　　
　　　（ｃ）ＰＯＬＹ　ＬＩＮＥＣＱｓ、Ｑｅ、Ｃｈ、
Ｑ５）　　　　　（ｄ）ＡＲＥＡ−ＤＥＦ−ＥＮＤ　　
　　　　　　　　　（ｇ）（α）は９凸多角形Ｖ１＋　
’２　＋メ３．Ｖ４を定義するとともに、本塗り潰し領
域の定義開始を宣言する。（ｂ）は境界線ＱＩＱ２．　
Ｑ２Ｑ３　、　Ｑ３Ｑ４　、　に’４Ｑ１の定義を行う
。境界線は閉じていることが必要である。（Ｃ）は複数
の境界線がある場合の境界線の区切りを示す。なお、境
界線が閉じていれば、１つの境界線を複数の線分指定の
列として定義してもよい。ｆｄ）は境界線の定義である
。（Ｊ）は本塗り潰し領域の定義終了の宣）言である。

なお、第１図の例では（Ｃ）および（ｄ）は不要である
。

通常この指定はホスト計算機（図示せず）の三次元ＣＡ
Ｄアブケージタンプログラム等（図示せず）により行わ
れ、ホスト計算機から、表示図形に関するデータが第９
図に示したコマンドの形式で、図形データバッファ４に
送られ記憶される。

第９図の４１は９凸多角形の定義コマンドで、４１１に
この旨を示すオペレージ肩ンコード、４１２に９凸多角
形の頂点数、４１３〜４１５には頂点の座標および輝度
を記憶する。すなわち、４１２１には第一頂点のＸ座標
、４１２２には同Ｙ座標、４１２３には同Ｚ座標、４１
２４には同輝度がそれぞれ記憶される。４１４〜４１５
の形式も、４１３同様である。

４２に線分列すなわちポリラインのコマンド形式を示す
。４２１にポリラインであることを示すオペレージ層ン
コード、４２２には頂点の数、４２３〜４２５には頂点
の座標が記憶される。４２３には、４２３１にＸ座標、
４２３２にＸ座標、４２３３にＸ座標の形式で頂点の座
標が記憶される。４３は境界線区切コマンドで、４３１
にこの旨を示すオペレージ曹ンコートカ記憶される。４
４に定義終了コマンドで、４４１にはこの旨を示すオペ
レーションコードな記憶する。

描画プロセッサ５すなわち、マイクロプロセッサ５１は
、図形データバッファ４に保持された前記コマンドを図
形データバッファ制御回路５３を介して取込み、第６図
に示した手順３００に従って、塗り潰しを行う。この際
、第８図に示したローカルメモリ５２上のテーブルを用
いる。

第８図において、１５は後に述べる左辺列の頂点の座標
を記憶するテーブル、左辺座標列テーブルで１５１に左
辺列の第１の頂点すなわち、−基土にある頂点のｘ、ｙ
、Ｘ座標が記憶される。以後上の頂点から順番に左辺列
の頂点の座標が１５２〜１５４に記憶される。１６は右
辺座標列テーブルで、後に述べる右辺列の頂点の座標を
、左辺座標列テーブルと同様に上の頂点から順番に１６
１〜１６４に記憶する。１７は左辺輝度列テーブルで、
左辺列の頂点の輝度を、上の頂点から順番に１７１〜１
７４に記憶する。１８は右辺輝度列テーブルで、右辺列
の頂点の輝度を、上の頂点から順に１８１〜１８４に記
憶する。１０は処理中右辺番号エリアであり、処理中の
走査線と交わる右辺の番号（上から１．２．３と番号付
けられている）を保持する。第８図に示したように該当
辺の上側の頂点の右辺座標列テーブル１６および右辺輝
度列テーブル１８のエントリを指していることになる。

１１は処理中左辺番号エリアで、処理中の走査線と交わ
る左辺の番号を保持する。１２は処理中走査線Ｘ座標エ
リアで、処理中の走査線のＸ座標を保持する。１３は最
終走査線Ｘ座標エリアで、走査処理の終了を知るための
もので最終走査線、すなわち処理すべき最も下の走査線
のＸ座標を保持する。１４は走査線上を処理している点
のＸ座標を保持する。

１９は走査線左端座標テーブルで、処理中の走査線ト左
辺トノ交点ノｘ　、　Ｚｍｍヲ１９１　、１９２１Ｃ保
持する。２０は走査線右端座標テーブルで、処理中の走
査線と右辺との交点のＸ、Ｘ座標を２０１　、２０２に
保持する。２１は走査線左端輝度エリアで、処理中の走
査線と左辺との交点の輝度で、この辺の両端の輝度から
計算される値を保持する。２２は走査線右端輝度エリア
で、処理中の走査線と右辺との交点の輝度を保持する。

ここで、処理中走査線Ｘ座標エリア１２および処理中Ｘ
座標エリア１４にて指定される画素に対して、走査線左
端座標テーブル１９、走査線左端輝度エリア２１．走査
線右端座標テーブル２０．走査線右端輝度エリア２２の
内容から、補間処理によりこの画素のＸ座標および輝度
が得られ、塗り潰しが可能であることは言うまでもない
。

さて、第６図の３０１で、始終点メモリ７に対して、前
記塗り潰し法に従って塗り潰し領域（ｈ　Ｔ　Ｑ２゜Ｑ
３　、　Ｑ４の始終点をメモリ制御回路５４を経由して
設定する。３０２にて、境界線メモリ８に対して塗り潰
し領域の境界線ＱＩＱ２　、　Ｑ２（２３、（ｈＱａ　
、　Ｑ４Ｑ１をメモリ制御回路５４を経由して書込む。

３０３では９凸多角形２（Ｖｌ、Ｖ２．〆３１　Ｖ４　
）を、第７図（α）　、　（Ａ）にそれぞれ示したよう
に、左側の辺の列、左辺列と右側の辺の列、右辺列に分
離して、左辺列の頂点Ｖ４゜Ｖｌ　ｓ　Ｖ２の座標？：
第８図の左辺座標列テーブル１５にＸ座標の大きい順、
すなわち、上の頂点から順に設定する。１５１にはＶ４
の座標、１５２にはＶ】の座標。

１５３にはＶ２の座標をそれぞれ設定する。また左辺列
の頂点Ｖ４　＋　Ｖｌ　＋　Ｖ２の輝度１４．１１．　
Ｉ２を第８図の左辺輝度列テーブル１７に座標の場合と
同じ順序で設定する。すなわち、１７１には１４．１７
２には１１゜１７３にはＩ２をそれぞれ設定する。右辺
列についても同様に、Ｖ４　＋　Ｖ３　、’２の座標を
右辺座標列テーブル１６に、輝度Ｉ４．Ｉ３．Ｉ２を右
辺輝度列テーブル１８に設定する。

３０４にて、処理中左辺番号エリア１０および処理中左
辺番号エリア１１に最初の辺であることを示す１　を設
定する。３０５にて、塗り潰し処理を行う最初の走査線
、すなわち最も上の走査線のＸ座標、これは左辺列の第
１頂点のＸ座標となるが、この値を処理中走査線Ｘ座標
エリア１２に設定する。３０６にて最終走査線のＸ座標
、これは左辺列の最終頂点のＸ座標となるか、この値を
最終走査線Ｘ座標エリア１３に設定する。

３０７にて処理中走査線Ｘ座標エリア１２で指定される
走査線と処理中左辺番号エリア１１にて指定される左辺
と交わる点のＸ、Ｘ座標を前記辺の両端の座標（これは
、左辺座標列テーブル１５に保持されている）から補間
にて求め、走査線左端テーブル１９に設定する。３０８
にて左辺の場合と同様の方法により、処理中の走査線と
右辺との交点の座標を求め、これを走査線右端座標テー
ブル２０に設定する。３０９では、３０７にて求めた処
理中の走査線と左辺との交点の輝度を、この左辺の両端
の輝度から補間にて求め、走査線左端輝度エリア２１に
設定する。ここでこの左辺の両端の輝度は、処理中左辺
番号エリア１１０指示している左辺輝度列テーブル１７
のエントリと次のエントリから得られる。

３１０では、３０９と同様の方法で、処理中の走査線と
右辺の交点の輝度を求め、走査線右端輝度エリア２２に
設定する。３１１にて、処理中Ｘ座標エリア１４に対し
て、一番最初に処理する画素のＸ座標、すなわち、走査
線左端Ｘ座標エリア１９１の内容を設定する。

３１２にて、処理中Ｘ座標エリア１４にて指定される画
素のＸ座標を、処理中の走査線の両端のＸ座標（これは
、走査線右端座標テーブル１９と走査線右端座標テーブ
ル２０に保持されている）から補間にて求める。３１３
にて、処理対象画素の輝度を、３１２と同様に、走査線
左端輝度エリア２１および走査線右端輝度エリア２２の
内容から補間にて求めろ。

続いて、３１４では、従来の塗り潰し方法と同様に、始
終点メモリ７および境界線メモリ８をメモリ制御回路５
４経由で参照して、対象面が、塗り潰し領域内の点であ
るか判定する。もし、領域外であれば、３１５および３
１６の処理をスキップする。３１５では、３１２で求め
た対象画素の２座標と、メモリ制御回路５４経由で読み
込んだＺバック７上の対象画素の値を比較し、Ｚバッフ
ァの値が大きい場合すなわち、前に書かれた図形の方か
、今、書こうとする図形より英にある場合は、２パンフ
７の内容を書込もとしている画素のＸ座標の値に更新し
、３１６へ進む。Ｚバッファの値の方が小さい場合は、
３１６の処理をスキップする。３１６では、３１３で求
めた輝度をフレームメモリ６にメモリ制御回路５４経由
で書込む。処理中の走査線上の次の画素の処理に進むた
め、３１７にて、処理中Ｘ座標エリア１４の内容を＋１
だけ更新する。３１８にて、処理中の走査線上の全画素
の処理が終ったかどうかを、処理中Ｘ座標エリア１４の
内容が、走査線右端Ｘ座標エリアの内容を越えたかどう
かで判定する。もし越えている場合は、３１９に進み、
越えていない場合は、３１２に戻り、同一走査線上の右
隣の画素の処理を行う。３１９では、処理中走査Ｘ座標
エリア１２の内容を−１更新し、直ぐ下の走査線の処理
に移る。３２０にて、全ての走査線の処理が終了したか
どうかを判定する。これは３１９にて更新した処理中走
査線Ｘ座標エリア１２の内容が最終走査線Ｘ座標エリア
１３の内容より小さいかどうかで判定する。もし、小さ
い場合は塗り潰し処理が終了したことを示し終了する。

そうでない時は、３２１へ進み処理中の左辺が更新され
るかどうかを判定し、更新される場合、処理中左辺番号
エリア１１の内容を＋１だけ更新する。この判定は、処
理中の左辺（処理中左辺番号エリア１１により指されて
いる。）の下端のＸ座標が、３１９で更新された処理中
走査線Ｘ座標エリア１２の内容より大きい場合、更新と
判定する。同様に、必要ならば処理中右辺番号エリア１
０を更新する。３２１から３０７へ戻り、新しい走査線
の処理に移る。

このように９凸多角形の上端から、左辺、右辺を更新し
なから頴次、下端まで走査線の処理を行うことにより、
所望の領域を隠面消去およびシェーディングを施して塗
り潰すことができる。

ここで、隠面消去やシェーディングを行うために用いた
母図形は、凸多角形であったが、これを同筒形や球面な
ど内部の点の座標が幾何情報から比較的容易に求めるこ
とが可能で、またシェーディングのため輝度の計算がで
きるものであれば、どんな母図形でも本発明を適用でき
る。また、本実施例では、シェーディングは、９凸多角
形の頂点の輝度から内部を線形補間して求める輝度補間
シェーディングと呼ばれるものであるが、９凸多角形の
頂点の法線ベクトルから各画素の法線ベクトルを補間に
℃求め、この法線と光源方向、視点方向を用いて各画素
の輝度を計算する法線補間シェーディングに対しても、
本発明を適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、凹条角形、自分自身で交差した図形あ
るいは中抜きのある図形等複雑な形状をした三次元図形
を、隠面消去およびシェーディングを施した場合にも、
高速に表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塗り潰し法を示した図、第２図は従来
の塗り潰し法を用いた二次元図形表示システムを示す図
、第３図は従来の塗り潰し法で用いた始終点メモリと境
界線メモリの内容、第４図は極太、極小の判定を示した
図、第５図は本発明の塗り潰しを行う三次元図形表示シ
ステムを示す図、第６図は本発明の塗り潰し処理手順を
示す７０−チャート、第７図は９凸多角形の左辺列およ
び右辺列を示す図、第８図は本発明の塗り潰し処理で用
いろテーブル、第９図は塗り潰しのためのコマンドの形
式を示す図である。 １・・・塗り潰し図形の境界線、 ２・・・９凸多角形、　　３・・・走査線、４・・・図
形データバッファ、 ５・・・描画プロセッサ、６・・・フレームメモリ、７
・・・始終点メモリ、　８・・・境界線メモリ、９・・
・Ｚバッファ、 ３００・・・塗り潰し処理フローチャート。 −一、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、二次元領域の境界線位置を入力情報として、その内
   部を塗り潰す三次元図形塗り潰し方式において、母図形
   の情報と該母形上の塗り潰し対象領域を示す境界線の情
   報を入力し、隠面消去のための塗り潰し画素の奥行情報
   の算出およびシェーディングのための塗り潰し画素の輝
   度の算出を前記母図形の情報をもとに行い、塗り潰すべ
   き領域内の画素であるか否かの判定は前記境界線の情報
   をもとに行うことを特徴とする三次元図形塗り潰し方式
   。 ２、前記母図形を凸多角形であるとしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の三次元図形塗り潰し方式
   。 ３、前記母図形を走査し、前記境界線の情報をもとに塗
   り潰し画素を求めることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の三次元図形塗り潰し方式。