KR100482391B1

KR100482391B1 - 화상정보처리시스템및방법,및화상처리시스템및방법

Info

Publication number: KR100482391B1
Application number: KR1019970017868A
Authority: KR
Inventors: 마사아기 오가
Original assignee: 소니 컴퓨터 엔터테인먼트 인코포레이티드
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 2005-08-31
Also published as: CA2204227A1; JP3537259B2; EP0806743A3; DE69730645T2; KR970076320A; EP0806743B1; CN1169003A; DE69730645D1; MX9703402A; US6246418B1; JPH09305776A; CN1103480C; EP0806743A2; CA2204227C; TW336303B

Abstract

처리 속도를 개선하기 위한 데이터 처리 시스템에 있어서, 메인 CPU는 중심점의 좌표들을 3차원 공간으로 메인 버스를 통해 CPU로부터 전송된 중심점 주위에 복수의 단위 도형들(unit figures)(다각형들)을 드로잉(drawing)하기 위한 도형 데이터(figure data)를 발생하고 도형 데이터를 GPU에 송신하는 프로그램 가능한 프리-프로세서에 전송한다. GPU는 그래픽 메모리 상에 단위 도형들의 조합에 의해 정의된 화상을 드로잉하기 위한 PPP로부터 공급된 도형 데이터에 따라 랜더링 처리(rendering processing)를 실행한다.

Description

화상 정보 처리 시스템 및 방법, 및 화상 처리 시스템 및 방법{Video signal processing apparatus and method}

본 출원은 1996년 5월 10일자 출원된 일본 특허 출원 제 P08-16300 호에 기초하여 국제 조약에 따라 우선권을 주장한다.

본 발명은 일반적으로, 복수의 단위 도형들을 드로잉(drawing)하기 위한 도형 데이터가 장치의 처리 속도를 개선하기 위해 단일 도형 데이터(sole figure data)로부터 발생되는 데이터 처리 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 컴퓨터, 특정 효과 장치(effector) 또는 비디오 게임기와 같은 그래픽스 컴퓨터에서 유리하게 이용될 수 있고, 그에 의해 향상된 데이터 처리가 달성되는 데이터 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래의 기술에 있어서, 메인 중앙 처리 유닛(CPU)이 좌표 변환(coordinate transformation), 투시 변환(perspective transformation), 클립핑(clipping) 또는 광원 계산들(light source calculations)과 같은 기하학 처리(geometry processing)를 실행하기 위한 계산 프로세서인 기하학 변환 엔진(geometry transfer engine)(GTE)을 포함하는 비디오 게임기를 이용하는 것은 일반적이다. 메인 CPU는 3차원 이미지를 묘사하기 위한 데이터를 발생하는 3각형들 또는 사각형들(3차원 모델)과 같은 기본적인 단위 도형들의 조합으로서 3차원 모델을 정의한다.

예를 들어, 3차원 객체(object)를 디스플레이할 때, 메인 CPU는 객체를 복수의 단위 도형들로 분해하고, 각각의 단위 도형을 드로잉하기 위한 도형 데이터를 발생하도록 GTE가 기하학 처리를 실행하게 한다. 메인 CPU는 메인 버스(main bus)에 접속되고, 그 GTE에 의해 발생된 도형 데이터가 메인 버스(101)를 통해 그래픽 처리 유닛(GPU)에 전송되게 한다.

메인 CPU로부터 도형 데이터의 수신 중에, GPU는, 단위 도형을 구성하는 모든 픽셀들의 Z-값들 및 컬러를 고려하여, 도형 데이터에 포함된 단위 도형들의 정점들(apex points)의 길이 및 컬러 데이터를 지정하는 Z-값들(길이를 따라 시작점으로부터 거리에 대한 정보)로부터 그래픽 메모리에서 픽셀-기반 화상을 기록하는 랜더링 처리(rendering processing)를 실행한다. 단위 도형은 그래픽 메모리에 상기와 같은 방식으로 드로잉된다. 부가적으로, CPU는 화상 데이터를 공급하도록 그래픽 메모리에 기록된 화상 데이터를 판독하기 위한 제어를 실행하고, 따라서, 텔레비전 수상기, 캐소드 음극선관(cathode ray tube; CRT), 액정 등의 모니터와 같은 디스플레이 장치를 디스플레이하기 위해 비디오 신호로서 CRT 제어기(CRTC)와 같은 디스플레이 제어기를 통해 비디오 신호들로서 판독한다. 이는 디스플레이되는 비디오 게임, 문자들 등의 배경을 허용한다.

그러나, CPU에 의한 제어 하에서, GTE에 의한 기하학 처리된 단위 도형들의 데이터는 단위 도형의 정점들의 3차원 공간에 좌표화된다. 따라서, 데이터 량(data volume)은 단위 도형의 사이즈와는 무관하게 된다. 한편, 단위 도형이 그래픽 메모리의 픽셀에 기초하여 드로잉되는 드로잉 속도는 단위 도형의 사이즈, 즉, 단위 도형을 구성하는 픽셀들의 수에 의존한다. 그로 인해, 단위 도형을 구성하는 복수의 픽셀들이 존재한다면, 단위 도형의 드로잉은 시간이 소비되지만, 단위 도형이 보다 작은 픽셀들의 수로 구성된다면, 단위 도형의 드로잉은 시간이 소비되지 않는다.

따라서, 복수의 작은 사이징된 단위 도형들(plural small-sized unit figures)을 연속으로 처리하는데 있어서, GPU가 완벽하게 랜더링 처리하면서 다음 처리를 실행할 준비가 된다는 사실에도 불구하고, 메인 버스를 통해 메인 CPU로부터 도형 데이터가 적당히 전송되지 않는 일이 빈번히 발생된다. 다시 말해, 복수의 작은 사이징된 단위 도형들이 메인 CPU로부터 GPU까지 전송될 때, 그 전송 속도는 메인 버스에 의해 제한되고, 그 결과, 장치의 전체 처리 속도를 증가시키는데 어렵게 된다.

따라서, 증가된 처리 속도로 향상된 데이터 처리를 위한 필요성이 존재한다. 본 발명은 그들 필요성을 명백하게 해소시킨다.

간단히, 일반적으로, 본 발명은 데이터 처리 방법 및 장치에서의 개선들을 제공하고, 그로 인해 데이터 처리 속도를 실질적으로 개선시킬 수 있다.

특히, 반드시 제한하지 않는 실시예를 통해서, 본 발명은 단위 도형을 드로잉하기 위해 구성된 도형 데이터에 따라 화상 드로잉을 실행하고, 상기 단위 도형들의 조합에 의해 정의된 화상을 드로잉하기 위한 드로잉 수단, 드로잉 명령을 출력하기 위한 출력 수단과, 결과적으로 발생된 도형 데이터를 드로잉 수단에 공급하는 한 버스를 통해 출력 수단에 의해 전송된 드로잉 명령에 응답하여 랜덤하게 복수의 단위 도형들을 드로잉하도록 구성된 도형 데이터를 발생하기 위한 발생 수단을 포함하는 화상 정보 처리 시스템을 제공한다.

다른 관점에서, 본 발명은 한 버스를 통해 드로잉 명령을 공급하는 단계, 공급된 드로잉 명령에 응답하여 랜덤하게 복수의 도형 데이터를 발생시키기 위한 단계, 도형 데이터에 따라 단위 도형을 드로잉하는 단계를 포함하는 화상 정보 처리방법을 제공한다.

상기 화상 정보 처리 방법 및 장치에 따라, 프리-세트 버스(pre-set bus)를 통해 출력 수단에 의해 전송된 도형 데이터는 수신되고, 복수의 단위 도형들을 드로잉하기 위한 도형 데이터는 단일 도형 데이터(sole figure data)로부터 발생되어 드로잉 수단에 송신되며, 그로 인해, 전체 시스템의 전체 처리 속도를 증가시킨다.

따라서, 본 발명은 증가된 처리 속도로 향상된 데이터 처리에 대한 필요성을 만족시킨다. 본 발명은 그들 필요성들을 분명히 만족시킨다.

본 발명의 상기 및 다른 목적들 및 장점들은 예시된 실시예들의 첨부된 도면들과 함께 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 명백하게 된다.

이제, 도면들을 참조하면, 같은 참조 부호들은 도면들 전체에 걸쳐 같은 또는 대응하는 부분들을 나타낸다.

종래의 비디오 게임기의 전형적인 실시예가 도 1에 도시되어 있는데, 여기서 메인 중앙 처리 장치(CPU)(111)는 좌표 변환, 좌표 변환, 투시 변환(perspective transformation), 클립핑 또는 광원 계산들과 같은 기하학 처리를 실행하기 위한 계산 프로세서인 기하학 변환 엔진(geometry transfer engine)(GTE)을 포함한다. 그 메인 CPU(111)는 3차원 이미지를 묘사하기 위한 데이터를 발생하는 3각형들 또는 사각형들(3차원 모델)과 같은 기본적인 단위 도형들의 조합으로서 3차원 모델을 정의한다.

예를 들어, 3차원 객체를 디스플레이할 때, 메인 CPU(111)는 객체를 복수의 단위 도형들로 분해하고, GTE(117)에 의해 기하학 처리를 실시하기 위해 각각의 단위 도형을 드로잉하기 위한 도형 데이터를 발생하도록 한다. 그 메인 CPU(111)는 메인 버스(101)에 접속되어 있어, 그 GTE(117)에 의해 발생된 도형 데이터가 메인 버스(101)를 통해 그래픽 처리 유닛(GPU)(115)에 전송되게 한다.

메인 CPU(111)로부터 도형 데이터의 수신 중에, GPU(115)는, 단위 도형을 구성하는 모든 픽셀들의 Z-값들 및 컬러를 고려하여, 도형 데이터에 포함된 단위 도형들의 정점들(apex points)의 길이 및 컬러 데이터를 지정하는 Z-값들(길이를 따라 시작점으로부터 거리의 정보)로부터 그래픽 메모리에서 픽셀-기초한 화상을 기록하는 랜더링 처리를 실행한다. 단위 도형은 그래픽 메모리에 상기와 같은 방법으로 드로잉되어 있다. 부가적으로, CPU(111)는 화상 데이터를 공급하도록 그래픽스 메모리(118)에 기록된 화상 데이터를 판독하기 위한 제어를 실행하고, 따라서, 텔레비전 수상기, 캐소드 음극선관(CRT), 액정 등의 모니터와 같은 디스플레이 장치를 디스플레이하기 위해 CRT 제어기(CRTC)와 같은 디스플레이 제어기를 통해 비디오 신호를 판독한다. 이는 디스플레이되는 비디오 게임, 문자들 등의 배경을 허용한다.

그러나, CPU(111)에 의한 제어 하에 GTE(117)에 의해 기하학 처리된 단위 도형의 데이터는 그 단위 도형의 정점의 3차원 공간에 좌표화된다. 따라서, 데이터량은 단위 도형의 사이즈와는 무관하게 된다. 반면에, 단위 도형이 그래픽 메모리(118)의 픽셀 축에 따라 그려지는 속도는 단위 도형의 사이즈, 즉, 단위 도형을 구성하는 픽셀들의 수에 의존한다. 그로 인해, 단위 도형을 구성하는 복수의 픽셀이 존재한다면, 단위 도형을 그리는데는 시간이 소비되지만, 단위 도형이 보다 작은 픽셀들의 수로 구성된다면, 단위 도형을 그릴 때 시간이 소비되지 않는다.

따라서, 복수의 작은 사이즈를 갖는 단위 도형을 연속으로 처리하는데 있어서, GPU(115)가 완벽하게 랜더링 처리하면서 다음 처리를 실행할 준비가 된다는 사실에도 불구하고, 메인 버스(101)를 통해 메인 CPU(111)로부터 도형 데이터가 적당히 전송되지 않는 일이 빈번히 발생된다. 다시 말해, 복수의 작은 사이즈 단위 도형이 메인 CPU(111)로부터 GPU(115)까지 전송될 때, 그 전송 속도는 메인 버스(101)에 의해 제한되고, 그 결과 장치의 전체 처리 속도를 증가시키는데 어렵게 된다.

특히, 도면의 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명을 구체화하는 비디오 게임기는 머신(machine; 2)의 메인 몸체부(main body portion), 머신(2)의 메인 몸체부에 접속된 거의 정방형의 접속 단자부(26)를 갖는 작동 유닛(17)과, 머신(2)의 메인 몸체부에 유사하게 접속된 기록 장치(38)로 구성된다.

머신(2)의 메인 몸체부는 거의 정방형으로 되어 게임을 플레이하기 위해 그 위에 기록된 프로그램 또는 데이터를 갖는 게임용 기록 매체를 그 위에 장착하기 위한 디스크 로딩 유닛(3)을 갖는 중앙부에 제공된다. 본 실시예에 있어서, 예를 들어 도 5에 도시된 CD(컴팩트 디스크)-ROM(51)은 디스크 로딩 유닛(3)에 분리 가능하게 장착되어 있다. 그러나, 임의 게임용 기록 매체는 디스크에 제한하지 않는다.

게임 로딩 유닛(3)의 좌측에는 게임을 리세팅할 때 작동되는 리셋트 스위치(4)와, 전원을 온 또는 오프시킬 때 작동하는 전원 스위치(5)가 장착되어 있다. 게임 로딩 유닛(3)의 우측에는 디스크 로딩 유닛(3)을 개방/닫침을 위해 작동되는 디스크 작동 스위치(6)가 장착되어 있다. 머신(2)의 메인 몸체부(2)의 전면에는 작동 유닛(17) 및 기록 장치(38)가 세트로 접속될 수 있는 접속 유닛(7A, 7B)이 장착되어 있다. 비록, 접속 유닛(7A, 7B)이 작동 유닛(17) 및 기록 장치(38)의 두 세트를 접속하기 위해 장착되어 있지만, 작동 유닛(17) 및 기록 장치(38)의 두 세트 보다 더 많은 접속을 위해 복수의 접속 유닛을 제공할 수 있다.

접속 유닛(7A, 7B)은 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 두 개의 단(tiers)으로 형성되어 있다. 그 상부 단은 기록 장치(38)에 접속된 기록 삽입 유닛(8)을 포함하고, 하부 단은 작동 유닛(17)의 접속 단자(26)에 접속된 접속 단자 삽입 유닛(12)을 포함한다.

기록 삽입 유닛(8)의 삽입 개구는 횡으로 연장된 직각 형태로 되어 있다. 그 삽입 개구의 하부 측면 코너는 기록 장치(38)가 상부측 아래 위치에 삽입되는 것을 방지하기 위하여 상부 측면 코너 보다 현저하게 원형으로 되어 있다. 그 기록 삽입 유닛(8)에는 또한 내부 전기 접속을 보장하기 위하여 접속 단자(도시하지 않음)를 보호하기 위하여 셔터(9)가 제공되어 있다.

셔터(9)는 토션 코일 스프링(torsion coil spring)과 같은 형태의 스프링력 하에 외부로 영구적 바이어스된 상태로 장착된다. 따라서, 기록 장치(38)를 삽입할 때, 셔터(9)는 기록 장치(38)를 삽입하는 쪽의 측면에서 배면 쪽으로 열린다. 그 기록 장치(38)가 시동될 때, 셔터(9)는 스프링의 바이어스 하에 재설정되고, 외부 충격, 먼지 및 오염으로부터 내부 접속 단자를 보호하기 위하여 닫친 상태로 자동설정된다.

다시, 도 3 및 도 4를 참조하면, 접속 단자 삽입 유닛(12)은 횡 방향으로 연장된 형태의 삽입 개구를 갖는다. 그 삽입 개구의 하부측 코너는 작동 유닛(17)의 접속 단자부(26)가 n 상부측 아래 위치에 삽입되는 것을 방지하기 위하여 상부 측면 코너 보다 현저하게 원형으로 되어 있다. 부가적으로, 그 삽입 개구는 기록 장치가 그 내부로 삽입되는 것을 방지하기 위해 기록 삽입 유닛(8)의 삽입 개구와 다르다. 이러한 방식으로, 기록 장치(38) 및 작동 유닛(17)에 대한 삽입 개구는 잘못된 삽입을 방지하기 위하여 서로 크기와 윤곽이 서로 구별된다.

도 2에 도시된 것처럼, 작동 유닛(17)은 두 손의 손바닥 사이로 잡을 수 있도록 구성되어 있기 때문에, 두 손의 다섯 손가락을 자유롭게 움직일 수 있다. 그 작동 유닛(17)은 좌우측 방향으로 대칭 형태로 되어 상호 접속된 제 1 및 제 2 원형 작동 유닛(18, 19), 제 1 및 제 2 원형 작동 유닛(18, 19)으로부터 돌출 형태로 형성된 제 1 및 제 2 정사각형 지지부들(20, 21), 제 1 및 제 2 원형 작동 유닛(18, 19)의 중앙에 구성된 부분에 제공된 선택 스위치(22)와 개시 스위치(23), 제 1 및 제 2 작동 유닛(18, 19)의 전면 측에 돌출 형태로 형성된 제 3 및 제 4 작동 유닛(24, 25)과, 케이블(27)을 통해 머신(2)의 메인 몸체부에 전기적으로 접속된 접속 단자부(26)로 구성된다. 그러나, 케이블(27)은, 전체 구조가 그렇게 구성된다면, 생략될 수 있다.

접속 단자부(26)는 머신(2)의 메인 몸체부에 전기적으로 접속되기 위해 채택된 케이블(27)의 말단부에 장착된다. 그 접속 단자부(26)는 컬링(knurling)에 의해, 슬립-프루핑 효과를 위해 거칠게 된 측면을 갖는 손잡이 부분(26)을 갖는다. 그 접속 단자부(26)의 손잡이 부분(26)은 소위 포개어 끼우는 부분(telescopic portion)으로 형성되고, 자체 크기를 갖는데, 즉, 후에 설명한 것처럼, 기록 장치(38)의 손잡이(38A)와 동일한 폭(W) 및 길이(L)의 크기를 갖는다.

기록 장치(38)는 프래쉬 메모리와 같은 비휘발성 메모리를 내부에 포함한다. 그 기록 장치(38)는 접속 단자(26)의 손잡이와 유사하게 구성된 손잡이(38A)를 갖기 때문에, 그 기록 장치는 머신(2)의 메인 몸체부로부터 쉽게 장착 또는 분리될 수 있다. 그 기록 장치(38)는 그렇게 설치되어 있기 때문에, 게임이 임시로 분리될 때, 그 게임의 널리 행해지는 상태는 기록 장치에 저장된다. 따라서, 게임을 재시작할 때, 데이터는 기록 장치(38)에 의해 판독되기 때문에, 그 게임은 저장된 상태에 상응하는 상태, 즉 임시 중지된 상태로부터 재시작될 수 있다.

게임이 상기 기술한 비디오 게임 머신에 의해 플레이될 때, 사용자는 그 작동 유닛(17)을 머신(2)의 메인 몸체부에 접속시키고, 만일, 필요하다면, 그 기록 장치(38)는 또한, 머신(2)의 메인 몸체부에 접속될 수 있다. 부가적으로, 사용자는 디스크 로딩 유닛(3) 상에 기록 매체와 같은 CD-ROM(51)을 설정하기 위한 디스크 동작 스위치(6)를 작동시킨다. 또한, 사용자는 머신(2)의 메인 몸체부의 전원을 턴-온시키기 위해 전원 스위치(5)를 작동시킨다. 지금, 머신(2)의 메인 몸체부가 게임용 음성 및 화상을 재생하기 때문에, 사용자는 그 게임을 플레이하기 위해 작동 유닛(17)을 작동시킨다.

도 6에 도시된 전체 전기 시스템은 동일한 부호로 설명된 것과 같은 도 1에 도시된 것과 동일한 성분 및 기본 기능을 공유한다. 즉, 머신(2)의 메인 몸체부는, 본 발명의 실행을 용이하게 하기 위하여 프로그램 가능한 프리-프로세서(PPP)(120)가 메인 버스(101)와 GPU(115) 사이에 새롭게 제공되는 것을 제외하고, 도 1의 비디오 게임기와 같은 동일한 방식으로 구성된다.

머신(2)의 메인 몸체부는 두 개의 버스를 갖는데, 즉 각각의 서브 시스템 블록 사이에서 데이터를 상호 교환하기 위하여, 메인 버스(101) 및 서브 버스(102)를 갖는다. 그 메인 버스(101) 및 서브-버스(102)는 버스 제어기(116)에 의해 상호 접속된다.

메인 버스(101)에 대해서, 부가적으로, 예를 들어, 마이크로프로세서로 구성된 버스 제어기(116), 메인 CPU(111)(출력 수단), 랜덤 액세스 메모리(RAM)로 구성된 메인 메모리(112), 메인 직접 메모리 액세스 제어기(DMAC)(113), MPEG(Moving Picture Experts Groups) 디코더(MDEC)(114), GPU(드로잉 수단)(115)와, 발생 수단(120)과 같은 PPP(프로그램된 프리-프로세서)에 접속된다.

서브-버스(102)에 대해서, 부가적으로, 버스 제어기(116), 메인 CPU(111)와 유사하게 구성된 CPU(121)과 같은 GPU(115), 메인 메모리(121)와 유사하게 구성된 서브-메모리(123), 서브-DMAC(123), 내부에 운영 시스템 등과 같은 것이 저장된 ROM(read-only memory; 124), 사운드 처리 시스템(SPU)(.125), 비동기 전송 모드(ATM) 통신 유닛(126), 보조 기억 장치(127)와 입력 장치(128)용 인터페이스(I/F)에 접속되어 있다.

메인 버스(101)는 고속 통신을 위해 설계되어 있고, 서브-버스(102)는 저속 데이터 통신을 위해 설계되어 있다. 즉, 서브-버스(102)는 메인 버스(101) 상에서 고속 동작을 보장하기 위한 저속으로 교환할 수 있는 데이터에 이용될 수 있다.

메인 버스(101)는 서브-버스(102)로부터 분리될 수 있고, 서브-버스(102)는 버스 제어기(116)에 의한 제어 하에, 메인 버스(101)에 접속될 수 있다. 메인 버스(101) 및 서브-버스(102)가 서로 분리된다면, 메인 버스(101)에 접속된 장치만이 메인 버스(101)로부터 액세스될 수 있고, 서브-버스(102)에 접속된 장치만이 서브-버스(102)로부터 액세스될 수 있다. 그러나, 서브-버스(102)가 메인 버스(101)에 접속된다면, 모든 장치는 메인 버스(101) 또는 서브-버스(102)로부터 액세스될 수 있다. 반면에, 시스템의 전원이 턴-온 상태 이후에 바로, 즉 초기 상태에 있어서, 버스 제어기(116)는 열린 상태(즉, 메인 버스(101)가 서브-버스(102)에 접속된 상태를 유지하는 상태)로 된다.

메인 CPU(111)는 메인 메모리(112)에 저장된 프로그램에 따라 여러 처리 동작을 실행하도록 설계되어 있다. 시스템이 시작될 때, 메인 CPU(111)는 서브-버스(102)에 접속된 ROM(124)으로부터 버스 제어기(116)를 통해 부트 프로그램을 판독하고, 판독된 프로그램을 실행한다. 이는 메인 CPU(111)로 인하여 응용 프로그램, 내부에 부트 프로그램 및 보조 기억 장치9127)로부터의 서브-메모리(122) 내에 또는 메인 메모리(112)내에 필요한 데이터를 로드할 수 있도록 한다. 따라서, 그 메인 CPU(111)는 메인 메모리(112)상에 로드된 프로그램을 실행한다.

메인 CPU(111)는 이전에 설명한 것처럼, GTE(117)를 내부에 포함한다. 그 GTE(117)는 복수의 처리 동작을 병렬로 수행하기 위하여 병렬 동작 서브시스템을 가지며, 그 메인 CPU(111)로부터 요청에 응답하여, 고속으로, 좌표 변환, 광원 계산, 매트릭스 동작 또는 벡터 동작과 같은 기하학적 처리를 실행한다. 따라서, 그 GTE(117)는 단위 도형의 도형 데이터를 발생하기 위한 메인 CPU(111)로부터의 요청에 대응하는 처리를 실행하여, 그 도형 데이터를 메인 CPU(111)에 공급한다. GTE(117)의 도형 데이터의 수신에 따라, 메인 CPU(111)는 도형 데이터를 포함하는 패킷을 발생하고, 메인 버스(101)를 통해 패킷을 GPU(115) 또는 PPP(120)에 전송한다.

반면에, 메인 CPU(111)는 내부에 캐쉬 메모리(119)를 포함하고, 처리 속도를 증가시키기 위하여 메인 메모리(112) 대신에 캐쉬 메모리(119)에 대하여 액세스한다.

메인 DMAC(113)는 메인 버스(101)에 접속된 장치에 따라 DMA 전송 제어를 실행한다. 버스 제어기(116)가 개방된 상태로 된다면, 그 메인 DMAC(113)는 서브-버스(102)에 접속된 장치에 따른 제어를 실행한다. 그 MDEC(114)는 메인 CPU(111)와 병렬로 동작할 수 있는 I/O 장치이고, 화상 확장 엔진과 같은 동작을 위해 구성된다. 즉, MDEC(114)은 엔코드 및 압축된 동화상 데이터를 디코딩하도록 구성된다.

GPU(115)는 랜더링 프로세서로서 동작하도록 구성된다. 즉, GPU(115)는 메인 CPU(111), 메인 DMAC(113) 또는 PPP(120)로부터 전송된 패킷을 수신하는 랜더링 처리를 실행하고, 단위 도형의 정점의 길이 및 컬러 데이터를 지정하기 위하여 패킷의 도형 데이터로서 어레이된 Z-값에 기초한 그래픽 메모리(118)의 단위 도형에 상응하는 화상 데이터를 기록한다. GPU(115)는 화상 데이터를 출력하기 위한 그래픽 메모리(118)에 기록된 화상 데이터를 판독하도록 구성되어, 비디오 신호로서 판독된다. 그 GPU(115)는 패킷 내에 어레이된 도형 데이터 에 따라 랜더링을 수행할 필요가 있다면 서브-버스(102)에 접속된 장치로부터 패킷을 수신하도록 구성된다.

그래픽 메모리(118)는 예를 들어, GPU(115)로부터 공급된 화상 데이터를 임시로 저장하기 위한 DRAM을 구비한다. 그 그래픽 메모리(118)는 고속으로 페이지 원리에 따라 액세스될 수 있지만, 매우 저속으로 페이지를 가로질러 액세스할 수 있는 특성이 있다. 반면에, 그래픽 메모리(118)는 두 프레임에 대한 화상 데이터를 저장하기에 충분한 영역을 갖기 때문에, 화상 데이터는 그 영역 중 한 영역으로부터 판독될 수 있고, 화상 데이터는 다른 영역에 기록될 수 있다.

PPP(120)는 메인 CPU(111) 또는 메인 DMAC(113)로부터 전송된 패킷을 수신하고, 패킷 내에 어레이된 단일 도형 데이터로부터 복수의 단위 도형을 드로잉하기 위한 도형 데이터를 발생하여, 그 도형 데이터를 패킷화하고 그 결과의 패킷을 GPU(115)에 공급한다.

서브-CPU(121)는 여러 처리 동작을 실행하기 위해 서브-메모리(112)에 저장된 프로그램을 판독 및 실행한다. 메인 메모리(112)와 유사하게, 서브-메모리(122)는 프로그램 또는 필요한 데이터를 저장하도록 설계되어 있다. 그 서브-DMAC(123)은 서브-버스(102)에 접속된 장치에 대하여 DMA 전송을 제어하도록 설계되어 있다. 그 서브-DMAC(123)은 버스 제어기(116)가 닫친 상태, 즉 메인 버스(101)가 서브-버스(102)로부터 분리된 상태일 때만 버스의 권리를 요청하도록 설계되어 있다. ROM(124)은 이전에 설명된 것처럼, 부트 프로그램 및 운영 시스템을 보유한다. 반면에, ROM(124)은 메인 CPU(111)에 대한 프로그램 및 서브-CPU(121)에 대한 프로그램 모두를 메모리에 보유한다. 그 ROM(124)은 느린 액세싱 속도로 되어 있고, 서브-버스(102)에 접속되어 있다.

SPU(125)는 서브-CPU(121)로부터, 또는 패킷에 어레이된 사운드 명령에 따라 사운드 메모리(129)로부터 음성 데이터를 판독하기 위한 서브-DMAC(123)으로부터 전송된 패킷을 수신하도록 구성되어 있다. 그 SPU(125)는 도시하지 않은 스피커에 판독된 음성 데이터를 공급 및 출력하도록 구성되어 있다. ATM 통신 유닛(126)은 도시하지 않은 공용 네트워크를 통해 통신을 제어하도록 구성되어 있다. 이는 비디오 게임기의 사용자가 다른 비디오 게임기의 사용자와 바로 비디오 게임을 플레이할 수 있게 하거나, 또는 프리-세트 중앙국을 통해 다른 비디오 게임기의 사용자와 교환된 데이터에 의해 플레이할 수 있게 한다.

보조 기억 장치(127)는 예를 들어, 디스크 드라이브에서 CD-ROM(51)(도 2 및 도 5)에 저장된 정보(프로그램 및 데이터)를 재생하도록 구성된다. 그 보조 기억 장치(127)는 기록 장치(38)(도 2)에 대한 데이터를 기록 또는 판독하도록 구성된다. 입력 장치(128)에 대한 I/F는 제어 패드(도 2)와 같은 작동 유닛(17)의 작동에 상응하는 신호, 또는 다른 장치에 의해 재생된 화상 또는 음성과 같은 외부로부터 입력을 수신하는 인터페이스이고, 서브-버스(102)를 통해 외측으로 입력에 상응하는 신호를 출력하도록 구성된다. 그 사운드 메모리(129)는 메모리내의 음성 데이터를 유지한다.

게임기(102)의 상술한 메인 몸체부에 있어서, 부트 프로그램은 메인 CPU(111)내의 ROM(124)으로부터 판독되고, 메인 메모리(112) 및 서브-메모리(122)에서 전개되도록 보조 기억 장치(127)에서 설치된 CD-ROM(51)으로부터 프로그램 및 데이터를 판독하기 위한 시스템의 전력을 가동시킨다. 메인 메모리(112) 및 서브-메모리(122)에 전개되는 프로그램은 화상 및 게임의 음성을 재생하기 위해 서브-CPU(121) 또는 메인 CPU(111)에서 실행된다.

메인 CPU(111)에 있어서, 3-차원 화상을 구성하는 단위 도형을 드로잉하기 위한 단위 도형 데이터는 메인 메모리(112)에 저장된 데이터에 따라 발생된다. 그들 단위 도형 데이터는 패킷화되어 메인 버스(101)를 통해 GPU(115) 또는 PPP(120)에 전송된다.

메인 CPU(111)로부터 패킷의 수신 중에, PPP(120)는 내부에 어레이된 단위 도형에 상응하는 도형 데이터를 취하기 위한 도 7의 흐름도의 단계(S1)에서 패킷을 처음 언패킷화(unpacketizes)한다. 그 PPP(120)는 필요할 때 발생된 도형 데이터의 좌표 변환 또는 투시 변환을 실행하기 위해 단일 도형 데이터로부터 복수의 단위 도형에 상응하는 도형 데이터를 단계(S2)에서 발생한다. 그 PPP(120)는 결과로서 얻어진 복수의 도형 데이터를 패킷화하고, 단계(S3)에서, GPU(115)에 그 패킷을 전송한다.

GPU(115)는 메인 CPU(111) 또는 PPP(120)으로부터 패킷을 수신하고, 그래픽 메모리(118) 내의 화상 데이터를 기록하기 위한 패킷에 어레이된 도형 데이터에 따라 랜더링 처리를 실행한다. 그 GPU(115)는 그래픽 메모리(118)로부터 이전에 기록된 화상 데이터를 판독하고, 비디오 신호로서 화상 데이터를 출력한다. 이는 게임의 화상을 디스플레이한다.

한편, 서브-CPU(121)는 서브-메모리(122)에 저장된 데이터에 따라 음성 발생을 명령하는 사운드 명령을 발생한다. 이 사운드 명령은 패킷화되어 서브-버스를 통해 SPU(125)에 전송된다. 그 SPU(125)는 서브-CPU(121)의 사운드 명령에 따라 사운드 메모리(129)의 사운드 데이터를 출력한다. 이는 배경 음악(BM) 또는 게임용 다른 음성을 출력한다.

도 8A, 도 8B 내지 도 11을 참조하면, PPP(120)에 의한 처리를 더 설명한다. 메인 CPU(111)는 한 패킷을 메인 버스(101)를 통해 PPP(120)에 전송하도록 구성된다. 그 패킷은 도형 데이터와 같은 3차원 공간에서 프리-세트 중심점(x0, y0, z0)의 좌표와, 중심점(0) 주위의 복수의 삼각형으로 드로잉하도록 지시하기 위한 명령을 포함한다. 그 패킷의 수신에 따라, PPP(120)는 도 8A에 도시된 것처럼, 랜덤 방향으로 중심점으로부터 점 공간의 랜덤 거리에서 점(0')을 발생한다. 그 점(0')은 단위 도형의 중심이 삼각형이 됨이 입증된다. 즉, PPP(120)는 3개의 랜덤 수(ox, oy 및 oz)를 발생하며, 그 점(0')은 좌표(x0 + ox, y0 + oy, z0 + oz)에 의해 나타내는 점이다.

부가적으로, PPP(120)는, 도 8A에 도시된 것처럼, 점(0')로부터 랜덤 방향으로 랜덤 거리로 각각 이격된 점에서 단위 도형의 정점으로서 3개의 점(A, B 및 C)을 발생한다. 즉, PPP(120)는 9개의 랜덤 수(rx0, rx1, rx2, ry0, ry1, ry2, rz0, rz1, rz2)를 발생한다. 그 점들은 점(A, B 및 C)으로서, 좌표(X0 + ox + rX0, y0 + oy + ry0, z0 + oz + rz0), (X0 + ox + rx1, y0 + oy + ry1, z0 + oz + rz1), (X0 + ox + rx2, y0 + oy + ry2, zo + oz + rz2)로 표시된다.

PPP(120)는, 도 8B에 도시된 것처럼, 중심점(0) 주위에 복수의 단위 도형을 드로잉하기 위한 도형 데이터를 발생하기 위한 상기 처리를 반복한다.

발생된 도형 데이터에 상응하는 단위 도형의 3개의 정점(A 내지 C)의 3차원 공간에서의 좌표가 (X0, Y0, Z0) 내지 (X2, Y2, Z2)이면, 그 PPP(120)는, 예를 들어, 아래의 식에 따른 좌표들의 좌표 변환을 실행한다.

SXk = R11Xk + R12Yk + R13Zk + TRX

SYk = R21Xk + R22Yk + R23Zk + TRY

SZk = R31Xk + R32Yk + R33Zk + TRZ ........(1)

여기서, k = 0, 1, 2이고, Rij는 프리-세트 회전 매트릭스(R)의 로우(i) 및 칼럼(j)의 소자를 나타내며, (TRX, TRY, TRZ)는 변환 벡터를 나타낸다.

좌표 변환 이후의 3차원 공간상의 좌표(SXk, SYk, SZk)를 정의한 다음에, 그 PPP(120)는 2차원 공간상의 좌표(SSXk, SSYk)로의 변환을 위한 다음 식에 따른 좌표(SXk, SYk, SZk) 상의 투시 변환을 실행한다.

SSXk = SXk(h/SZk)

SSYk = SYk(h/SZk) .......(2)

PPP(120)는 식(1) 또는 식(2)에 따라, 중심점(0) 주위에 드로잉된, 여기서는 삼각형, 모든 복수의 단위 도형에 좌표 변환 또는 투시 변환을 실행한다. 그 PPP(120)는 2차원 공간상의 합성 좌표(SSXk, SSYk)를 패킷화하고, 그 패킷을 GPU(115)로 전송한다. 이 경우에 있어서, PPP(120)로부터 제공된 2차원 공간상의 좌표(SSXk, SSYk)에 따라 랜더링을 실행한다.

지금까지, PPP(120)에서 상기 기술한 처리는 CPU(111)에서 실행되기 때문에, 도 8B에 도시된 것과 같은 복수의 작은 사이즈의 도형에 상응하는 도형 데이터는 메인 버스(101)를 통해 GPU(115)에 전송된다. 그 결과는 전체 시스템의 처리 속도가 메인 버스(101)에 의해 제한된다. 본 발명의 현재 양호한 실시예에 있어서, 단일 중심점(0)에 상응하는 도형 데이터만이 메인 버스(101)를 통해 CPU(111)로부터 전송되기 때문에, 도형 데이터는 빠르게 전송될 수 있다(즉, 대역폭이 감소될 수 있다). 부가적으로, GPU(115)가 작은 사이즈의 단위 도형에서 랜더링을 실행하기 때문에, 그 처리는 전체 시스템의 증가된 처리 속도로 빠르게 유도할 수 있다.

부가적으로, PPP(120)는 CPU(111)에 의해 지금까지 실행된 처리의 일부를 실행하고, 그로 인해, CPU(111)에 강요된 부하를 빠르게 경감시키고, 그로 인해, 전체 시스템의 처리 속도를 증가시킨다. 메인 메모리(112)가 도 8B에 도시된 것처럼 복수의 단위 도형에 대응하는 모든 도형 데이터를 저장할 필요가 없기 때문에, 메인 메모리(112)의 저장 용량은 모든 도형 데이터가 저장된 경우와 비교할 때 감소될 수 있다.

한 도형을 드로잉하는 상기 기술한 기술은 단일 도형의 파열(explosion)의 방식을 나타내는데 특히 효과적이다.

상기 설명에 있어서, 중심으로 점 주위에 소산(scatter)된 단위 도형이 드로잉되어 있다. 그러나, 한 라인의 세그먼트, 삼각형 또는 사각형과 같은 프리-세트 기준 도형에 대해 소산된 단위 도형을 드로잉할 수 있다. 또한, 상기 설명에 있어서, 복수의 삼각형은 중심점 주위에 드로잉된다. 그러나, 상기 방식으로 드로잉된 단위 도형은 삼각형으로 제한을 하지 않으며, 또한, 점들, 직선(라인 세그먼트) 또는 직각형으로 될 수도 있다.

2차원 공간상의 단위 도형에 상응하는 화상 데이터, 여기서는 도 9에 도시된 것처럼 직각형 ABCD가 GPU(115)의 그래픽 메모리(118)를 구성하는 DRAM에 기록된다면, 그 기록은 DRAM의 페이지 경계를 가로질러 행해지고, DRAM에 대한 액세싱이 시간-소비되며, 그로 인해, 처리의 속도 상승을 방해한다.

따라서, 만일, 도 9에 도시된 2차원 공간상의 직각형 ABCD의 드로잉에 있어서, 스크린(수평 라인 1 내지 6)의 횡방향에 나란히 연장하는 1 내지 6으로 지칭된 6개의 수평 라인 세그먼트와, 스크린(수직 라인 1 내지 7)의 수직 방향으로 나란히 연장하는 1 내지 7로 지칭된 7개의 라인 세그먼트에 의해 정의된 영역 각각이 DRAM의 1페이지에 대응한다면, 각각의 페이지에 기록된 화상 데이터에 대응하는 도형은 처리의 증진을 통해 한 단위로서 바람직하게 처리된다.

메인 CPU(111)는 3차원 공간상의 복수의 단위 도형으로 구성된 도형 데이터를 포함하는 하나의 패킷을 메인 버스(101)를 통해 PPP(120)에 전송하도록 구성된다. 만일, PPP(12)가 2차원 공간상에 단위 도형으로 변환 결과인 화상 데이터의 기록이 DRAM의 페이지 경계를 가로질러 발생하는 패킷을 수신한다면, 도 9에 도시된 것처럼, PPP(120)는 식들(1 또는 2)에 따라 좌표 변환 또는 투시 변환에 의해 패킷을 도형 데이터(n)로서 배열된 단위 도형의 3차원 공간에서 정점들을 변환한다. 그 PPP(120)는, 도 9에 도시된 것처럼, 한 단위로서 DRAM의 1페이지에 대응하는 영역을 통해, 2차원 공간(2차원 평면) 상에 사각형 ABCD를 분할하여 얻은 복수의 도형 단위에 상응하는 도형 데이터를 발생하도록 구성된다.

이제, 만일 투시 변환 이후에 얻어진 2차원 공간상의 직각형 ABCD의 4개의 정점(A 내지 D)의 좌표가 (SSX0, SSY0) 내지 (SSX3, SSY3)로 나타낸다면, 수평 라인(1 내지 6)은 m = 0, 1, 2, 3, 4, 5인 식(y = a + bm)으로 나타내고, 수직 라인(1 내지 7)은 n = 0, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 6인 식(x = c + dn)으로 나타내며, 그 PPP(120)는 수평 라인(1 내지 6) 또는 수직 라인(1 내지 7)을 갖는 라인 세그먼트(AB)의 교차점의 점을 알기 위한 m 또는 n의 가변값들에 대하여 다음 식(3) 및 식(4)의 동시 식을 해석한다.

(SSX0 - SSX1)(y - SSY0) = (SSY0 - SSY1)(y - SSX0)

y = a + bm ....(3)

(SSX0 - SSX1)(y - SSY0) = (SSY0 - SSY1)(y - SSX0)

x = c + dn ....(4)

PPP(120)는 또한 수평 라인(1 내지 6) 또는 수직 라인(1 내지 7)을 갖는 교차점을 알기 위한 라인 세그먼트(BC, CD 및 DA)에 대한 유사한 동시 식을 공식화한다. 본 경우에 있어서, PPP(120)는 52(=4(6+7)) 동시 식들을 해석한다.

수평 라인(1 내지 6) 또는 수직 라인(1 내지 7)을 갖는 라인 세그먼트(AB, BC, CD 및 DA)의 교차점, 예를 들어, 도 9에 도시된 점(P 또는 T)을 알아낸 이후에, 그 PPP(120)는 그로 인해 발견된 교차점을 기초로 하여, 단위로서 DRAM의 페이지에 대해, 직각형의 ABCD인 교점의 그들 점들과 함께, 수직 라인(1 내지 7)을 갖는 수평 라인(1 내지 6)의 교차점을 분할한다. 이는 복수의 작은 사이즈의 도형 유닛에 대응하는 도형 데이터를 발생한다.

그러므로, PPP(120)는 도 9에 도시된 다각형 APQRST와 같은 DRAM의 한 페이지 내에 있게 되는 크기를 갖는 복수의 도형 단위로 직각형 ABC를 분할하고, 도형 단위에 대응하는 도형 데이터를 패킷화하여 그 도형 단위에 대응하는 도형 데이터를 GPU(115)로 전송한다. 이 경우에, 그 GPU(115)는 PPP(120)로부터 공급된 한 DRAM 페이지 내에 포함된 도형 유닛에 기초한 랜더링 처리를 실행한다.

지금까지, 상기 설명한 PPP(120)에 의한 처리가 CPU(111)에 의해 처리되기 때문에, 만일 그래픽 메모리(118)에 대한 액세싱 속도를 증가시키기를 원할 때, 도 9에 도시된 것과 같은 복수의 작은 사이즈를 갖는 도형에 대응하는 도형 데이터는 메인 버스(101)를 통해 GPU(115)에 전송된다. 따라서, 전체 시스템의 처리 속도는 메인 버스(101)에 의해 제한된다. 그러나, 메인 버스(101)를 통해 CPU(111)로부터 전송된 단위 도형 데이터가 단일 큰 사이즈를 갖는 직사각형 ABCD에 대응하기 때문에, 단위 도형 데이터는 빠르게 전송될 수 있다. 부가적으로, GPU(115)에 있어서, 작은 사이즈를 갖는 단위 도형의 랜더링 처리가 GPU(115)에 의해 실행되고, 단일 단위 도형에 상응하는 화상 데이터의 기록이 DRAM 페이지 경계 이상을 실행하지 않기 때문에, 그 처리를 촉진시킬 수 있으며, 그로 인해, 전체 시스템의 처리 속도를 증가시킨다.

PPP(120)가 지금까지 메인 CPU(111)에 의해 실행되는 처리를 CPU(111)와 공유하기 때문에, 그 CPU(111)에 강요된 로드는 대응하게 해제될 수 있다.

다음, 만일, 스크린 상에 단위 도형을 디스플레이하는데 있어서, 단일 도형은 스크린의 외부로 돌출되고, 그 돌출된 부분은 디스플레이에 나뿐 영향을 주는 경향이 있다. 이 돌출된 부분은 스크린-클립 하는데 필요하다.

메인 CPU(111)는 스크린 클립핑에 필요한 단위 도형의 3차원 공간상의 도형 데이터를 포함하는 한 패킷을 메인 버스(101)를 통해 PPP(120)에 전송되도록 구성된다. 그러한 패킷의 수신에 따라, 그 PPP(120)는 패킷 내에 어레이된 도형 데이터에 대응하는 단위 도형을 3차원 공간상의 여러 단위 도형으로 분할한다. 이는 복수의 단위 도형에 대응하는 도형 데이터를 발생한다.

이 경우에 있어서, 도형 데이터로서 예를 들어, 도 10에 도시된 3차원 공간 상의 정점(A, B, C 및 D)의 좌표(x0, y0, z0) 내지 (x3, y3, z3)의 수신에 따라, 그 PPP(120)는 다음 아래의 식에 따라 직각형 APQR과 같은 64 작은 사이즈를 갖는 도형을 발생하기 위해 8 x 8의 정점의 좌표를 내부적으로 분할한다.

Xij = {(8 - i)(8 - j)x0 + (8 - i)jx1 + i(8 - j)x3 + ijx2}/64

Yij = {(8 - i)(8 - j)y0 + (8 - i)jy1 + i(8 - j)y3 + ijy2}/64

Zij = {(8 - i)(8 - j)z0 + (8 - i)jz1 + i(8 - j)z3 + ijz2}/64....(5)

여기서, i 및 j는 0 내지 8의 정수이다.

PPP(120)는 그들 64 단위 도형의 정점의 좌표(Xij, Yij, Zij)를 계산한다.

따라서, 그 PPP(120)는, 좌표 변환 또는 투시 변환에 의해, 2차원 공간에 복수의 작은 사이즈를 갖는 단위 도형을 발생하기 위한 식(1) 또는 식(2)에 따라, 3차원 공간에서 정점(Xij, Yij, Zij)을 변환하는 것을 알 수 있다. 그들 단위 도형은 좌표 변환 및 투시 변환 순으로 처리되는 64 단위 도형을 형성하기 위해 직각형 ABCD의 8 x 8 내부 분할에 의해 얻어 질 수 있다. 다음, 그 PPP(120)는 도형 데이터로서 좌표(SSXij, SSYij)를 패킷화하여, 그 결과의 패킷(t)을 GPU(115)에 전달한다. 이 경우에 있어서, GPU(115)는 PPP(120)으로부터 64 단위 도형에 대응하고 도 11에 진하게 도시된 것과 같은 스크린 프레임에 디스플레이되는 부분을 포함하는 도형 데이터만을 랜더링 처리한다. 이는 스크린 상에 디스플레이되지 않는 화상 부분에 대한 드로잉하는 낭비적인 화상을 방지한다.

지금까지, PPP(120)에 의한 처리가 CPU(111)에 의해 실행되기 때문에, 도 10B에 도시된 것과 같은 복수의 작은 사이즈의 도형에 상응하는 도형 데이터는 메인 버스(101)를 통해 GPU(115)에 전송된다. 이는 메인 버스(101)에 의해 전체 장치의 처리 속도의 제한을 유도한다. 그러나, 메인 버스(101)를 통해 CPU(111)로부터 전송된 단위 도형 데이터가 단일 큰 사이즈를 갖는 직사각형 ABCD의 것과 대응하기 때문에, 그 단위 도형 데이터는 빠르게 전송될 수 있다. 그 GPU(115)가 작은 사이즈를 갖는 단위 도형상에 랜더링이 실행되기 때문에, 그 처리는 빠르게 될 수 있고, 그로 인해, 전체 시스템의 증가된 처리 속도를 유도할 수 있다.

PPP(120)가 또한 메인 CPU(111)에 의해 통상 실행되는 처리를 CPU(111)와 공유하기 때문에, CPU(111)에 강제된 로드는 그에 상응하게 해제될 수 있다.

비록, 본 발명이 비디오 게임기에 대한 응용의 경우를 참고로 설명되어 있지만, 본 발명은 화상 또는, CAD와 같은 컴퓨터 그래픽 처리용 장치에 특히 효과적인 장치에 적용될 수 있다.

또한, 복수의 단위 도형을 발생하기 위한 방법은 상기 설명된 방법에만 제한하지 않는다.

상기 설명된 실시예에 있어서, 패킷은 메인 CPU(111)로부터 PPP(120)로 전송된다. 그러나, 드로잉될 단위 도형이 PPP(120)에 의해 처리될 필요가 없다면, 드로잉될 단위 도형이 작은 사이즈와 적은 수로 될 때와 마찬가지로, 그 메인 CPU(111)는 그 패킷을 PPP(120)로 전송함이 없이, 단위 도형에 대응하는 패킷을 바로 GPU(115)에 전송한다.

따라서, 본 발명은 증가된 처리 속도로 향상된 데이터 처리에 만족한다.

본 발명의 특정 실시예가 설명 및 실시되어 있지만, 본 발명의 정신 및 사상에 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 변경안이 있을 수 있음을 본 기술 분야에 숙련된 사람이라면 쉽게 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 특허 청구 범위에 기술된 내용에만 한정하지 않는다.

상기 화상 정보 처리 방법 및 장치에 따라, 프리-세트 버스를 통해 출력 수단에 의해 전송된 도형 데이터는 수신되고, 복수의 단위 도형을 드로잉하기 위한 도형 데이터는 단일 도형 데이터로부터 발생되어 드로잉 수단에 전송되며, 그로 인해, 전체 시스템의 전체 처리 속도를 증가시킨다.

따라서, 본 발명은 증가된 처리 속도로 향상된 데이터 처리에 대한 필요성을 만족시킨다. 본 발명은 그들 필요성에 대하여 명확하게 만족시킨다.

도 1은 종래의 비디오 게임기를 설명하기 위한 블록 다이어그램.

도 2는 본 발명을 구체화하는 비디오 게임기의 구조를 도시한 평면도.

도 3은 도 2의 비디오 게임기의 전면도.

도 4는 도 2의 비디오 게임기의 측면도.

도 5는 CD-ROM을 도시한 평면도.

도 6은 본 발명에 포함된 게임기의 시스템 블록 다이어그램.

도 7은 도 6에 도시된 것과 같은 프로그래밍된 프리-프로세서(programmed pre-processor)(PPP)의 처리를 설명하기 위한 흐름도.

도 8a 및 도 8b는 랜덤 수들(random numbers)에 의해 발생된 단위 도형(unit figure)을 설명하는 도면.

도 9는 단위 도형을 2차원 공간으로 분할함으로써 발생된 단위 도형을 도시한 도면.

도 10은 단위 도형을 3차원 공간으로 분할함으로써 발생된 단위 도형을 도시한 도면.

도 11은 스크린 클립(screen clip)을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 *

2.....머신 3.....디스크 로딩 유닛

6.....디스크 작동 스위치 7A, 7B.....접속 유닛

8.....기록 삽입 유닛 9.....셔터

17.....작동 유닛 18, 19.....제 1 및 제 2 원형 작동 유닛

20, 21....제 1 및 제 2 정사각형 지지부

22.....선택 스위치 23.....개시 스위치(23),

Claims

화상 정보 처리 시스템에 있어서,

제 1 중심점을 갖는 드로잉 명령 및 도형 데이터를 포함하는 데이터 패킷을 생성하고, 주어진 데이터 전송 속도를 갖는 버스상에 상기 데이터 패킷을 출력하기 위한 제 1 프로세서와,

상기 버스를 통해 상기 데이터 패킷을 수신하고, 상기 제 1 중심점에 관하여 배치된 복수의 제 2 중심점들을 생성하고, 상기 복수의 제 2 중심점들 각각에 대해서, 단위 도형에 대한 도형 데이터를 생성하기 위한 제 2 프로세서로서, 상기 도형 데이터는 상기 복수의 제 2 중심점들 중 대응하는 하나에 관하여 배치된 복수의 정점들을 포함하는, 상기 제 2 프로세서와,

상기 도형 데이터에 따라 상기 단위 도형들 각각을 드로잉하기 위한 그래픽 프로세서를 포함하고,

상기 제 2 프로세서는 상기 버스를 사용하지 않고 직접 및 연속으로 상기 그래픽 프로세서에 상기 생성된 도형 데이터를 공급하는, 화상 정보 처리 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 중심점과 상기 복수의 재 2 중심점들 각각은 3차원 좌표 데이터를 갖는, 화상 정보 처리 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 프로세서는 상기 복수의 제 2 중심점들 각각이 상기 제 1 중심점에 관하여 랜덤 방향으로 랜덤 거리가 유지되도록 상기 복수의 제 2 중심점들을 생성하는, 화상 정보 처리 시스템.
제 1 중심점에 대한 드로잉 명령 및 도형 데이터를 포함하는 패킷을 생성하기 위한 메인 프로세서와, 주어진 데이터 전송 속도를 갖는 버스를 통해 상기 메인 프로세서에 접속된 프리-프로세서와, 그래픽 프로세서를 포함하는 시스템에 이용되는 화상 정보 처리 방법으로서,

상기 메인 프로세서에 의해 생성된 상기 패킷을 상기 버스를 통해 상기 프리-프로세서에 공급하는 단계와,

상기 프리-프로세서로 하여금 상기 패킷의 상기 드로잉 명령에 따라 상기 패킷의 상기 제 1 중심점에 관하여 배치된 복수의 제 2 중심점들을 생성시키는 단계와,

상기 프리-프로세서로 하여금, 상기 복수의 제 2 중심점들 각각에 대해서, 단위 도형에 대한 도형 데이터를 생성시키는 단계로서, 상기 도형 데이터는 상기 복수의 제 2 중심점들 중 대응하는 하나에 관하여 배치된 복수의 정점들을 포함하는, 상기 도형 데이터 생성 단계와,

상기 단위 도형들이 그래픽 메모리에 드로잉 되도록, 상기 버스를 이용하지 않고 직접 및 연속으로 상기 그래픽 프로세서에 상기 프리-프로세서에 의해 생성된 상기 도형 데이터를 공급하는 단계를 포함하는, 화상 정보 처리 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 중심점과 상기 복수의 제 2 중심점들 각각은 3차원 좌표 데이터를 갖는, 화상 정보 처리 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 복수의 제 2 중심점들은 상기 복수의 제 2 중심점들 각각이 상기 제 1 중심점에 관하여 랜덤 방향으로 랜덤 거리가 유지되도록 상기 프리-프로세서에 의해 생성되는, 화상 정보 처리 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 프로세서는 상기 복수의 정점들 각각이 상기 복수의 제 2 중심점들 중 상기 대응하는 하나에 관하여 랜덤 방향으로 랜덤 거리가 유지되도록 상기 복수의 정점들을 생성하는, 화상 정보 처리 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 프로세서는 상기 데이터 패킷의 상기 드로잉 명령이 상기 제 2 프로세서에 지시하여 상기 제 1 중심점 주위에 복수의 단위 도형들을 생성하도록 상기 데이터 패킷을 생성하는, 화상 정보 처리 시스템.
제 4 항에 있어서,

상기 도형 데이터는 상기 복수의 정점들 각각이 상기 복수의 제 2 중심점들 중 상기 대응하는 하나에 관하여 랜덤 방향으로 랜덤 거리가 유지되도록 상기 프리-프로세서에 의해 생성되는, 화상 정보 처리 방법.
화상 처리 시스템에 있어서,

주어진 데이터 전송 속도를 갖는 버스와,

단일 3차원 좌표점 및 드로잉 명령을 포함하는 도형 데이터를 생성하고, 상기 버스 상에 상기 도형 데이터 및 상기 드로잉 명령을 출력하기 위한 메인 프로세서와,

상기 버스를 통해 상기 도형 데이터 및 상기 드로잉 명령을 수신하고, 상기 단일 3차원 좌표점에 관하여 배치된 복수의 부가적인 3차원 좌표점들을 생성하고, 상기 복수의 부가적인 3차원 좌표점들 각각에 대해서, 단위 도형에 대한 도형 데이터를 생성하기 위한 프리-프로세서로서, 상기 도형 데이터는 상기 복수의 부가적인 좌표점들 중 대응하는 하나에 관하여 배치된 복수의 정점들을 포함하는, 상기 프리-프로세서와,

상기 도형 데이터에 따라 상기 단위 도형들 각각을 드로잉하기 위한 그래픽 프로세서를 포함하고,

상기 프리-프로세서는 상기 버스를 사용하지 않고 직접 및 연속으로 상기 그래픽 프로세서에 상기 생성된 도형 데이터를 공급하는, 화상 정보 처리 시스템.
제 10 항에 있어서,

상기 프리-프로세서는 상기 단일 도형들이 상기 단일 3차원 좌표점을 둘러싸도록 상기 복수의 부가적인 3차원 좌표점들을 생성하는, 화상 정보 처리 시스템.
제 10 항에 있어서,

상기 프리-프로세서는, 상기 복수의 부가적인 3차원 좌표점들이 상기 단일 3차원 좌표점 주위에 랜덤 위치에 있게 되도록 상기 복수의 부가적인 3차원 좌표점들을 생성하고, 상기 복수의 정점들이 그들 각각의 부가적인 3차원 좌표점들 주위에 랜덤 위치들에 있도록 상기 도형 데이터를 생성하는, 화상 정보 처리 시스템.
주어진 데이터 전송 속도를 갖는 버스와, 단일 3차원 좌표점들 및 드로잉 명령을 생성하기 위한 메인 프로세서와, 프리-프로세서와, 그래픽 프로세서를 포함하는 시스템에 이용되는 화상 정보 처리 방법으로서,

상기 메인 프로세서로부터 상기 단일 3차원 좌표점들 및 상기 드로잉 명령을 상기 버스를 통해 상기 프리-프로세서에 공급하는 단계와,

상기 프리-프로세서로 하여금 상기 단일 3차원 좌표점 및 드로잉 명령 주위에 랜덤 위치들에서 복수의 랜덤 3차원 좌표점들을 생성시키는 단계와,

상기 프리-프로세서로 하여금, 상기 복수의 랜덤 3차원 좌표점들 각각에 대해서, 단위 도형에 대한 도형 데이터를 생성시키는 단계로서, 상기 도형 데이터는 상기 복수의 램덤 3차원 좌표점들 중 대응하는 하나의 주위에 랜덤 위치들에서 복수의 정점들을 포함하는, 상기 도형 데이터 생성 단계와,

상기 단위 도형들이 상기 그래픽 프로세서에 의해 그래픽 메모리에 드로잉되도록, 상기 버스를 이용하지 않고 직접 및 연속으로 상기 그래픽 프로세서에 상기 프리-프로세서로부터의 상기 도형 데이터를 공급하는 단계를 포함하는, 화상 정보 처리 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 프리-프로세서로 하여금, 상기 복수의 정점들이 생성된 이후에, 다차원 공간에서 상기 단위 도형들의 좌표-변환을 실행시키는 단계를 더 포함하는, 화상 정보 처리 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 프리-프로세서로 하여금, 상기 좌표-변환이 실행된 이후에, 상기 단위 도형들의 원근 변환(perspective transforming)을 실행시키는 단계를 더 포함하는, 화상 정보 처리 방법.
이미지 생성 시스템에 있어서,

주어진 데이터 전송 속도를 갖는 버스와,

데이터 아이템에 따라 이미지를 생성하도록 그래픽 메모리에 드로잉하기 위한 그래픽 프로세서와,

원하는 도형을 나타내는 도형 데이터 및 드로잉 명령을 포함하는 패킷을 생성하고, 상기 생성된 패킷을 상기 버스에 출력하기 위한 메인 프로세서와,

상기 버스를 통해 상기 메인 프로세서로부터 상기 패킷을 수신하고, 수신된 패킷의 상기 도형 데이터 및 상기 드로잉 명령에 따라 복수의 데이터 아이템을 생성하고, 상기 버스를 이용하지 않고 직접 및 연속으로 상기 그래픽 프로세서에 생성된 아이템들을 공급하기 위한 프리-프로세서를 포함하는 이미지 생성 시스템.
제 16 항에 있어서,

상기 메인 프로세서는 3차원 좌표 영역에서 중심점을 더 포함하는 상기 패킷을 생성하고,

상기 프리-프로세서는 상기 원하는 도형에 기초하여 도형을 생성하기 위한 제 1 프로세스와, 상기 생성된 도형이 상기 중심점에 관하여 랜덤 방향으로 랜덤 거리에 배치되도록 상기 3차원 좌표 영역에서 상기 생성된 도형을 배치하기 위한 제 2 프로세스와, 상기 생성 및 배치된 도형을 상기 그래픽 메모리에 드로잉하도록 상기 그래픽 프로세서에 대한 명령을 포함하는 하나의 데이터 아이템을 생성하기 위한 제 3 프로세스를 실행하고, 상기 복수의 데이터 아이템들이 생성되도록 미리 결정된 회수만큼 상기 제 1 내지 제 3 프로세스들을 반복하고,

상기 그래픽 프로세서는 상기 복수의 데이터 아이템들에 따라 연속으로 도형들을 드로잉하고, 이에 의해 상기 중심점에 배치된 상기 도형들로 구성된 상기 이미지를 생성하는, 이미지 생성 시스템.
제 16 항에 있어서,

상기 그래픽 메모리는 상기 그래픽 프로세서에 의한 액세싱에 따라 페이지 경계들을 갖고,

상기 프리-프로세서는, 복수의 도형들 중 어느 것도 상기 페이지 경계들 중 어느 것을 교차하지 않도록, 상기 페이지 경계들 중 적어도 하나를 교차하는 상기 원하는 도형을 복수의 도형들로 분할하고, 상기 도형들을 상기 그래픽 메모리에 각각 드로잉하도록 상기 그래픽 프로세서에 지시하는 상기 복수의 데이터 아이템들을 생성하는, 이미지 생성 시스템.
제 16 항에 있어서,

상기 원하는 도형은 스크린의 디스플레이 사이즈를 초과하는 사이즈를 갖고,

상기 프리-프로세서는 상기 원하는 도형을 복수의 도형들로 분할하고, 상기 도형들을 상기 그래픽 메모리에 각각 드로잉하도록 상기 그래픽 프로세서에 지시하는 상기 복수의 데이터 아이템들을 생성하고,

상기 그래픽 프로세서는 상기 원하는 도형을 분할하여 생성된 상기 도형들로부터 적어도 하나의 도형을 선택하고, 상기 적어도 하나의 도형의 각각은 상기 스크린과 오버랩 부분을 갖고, 상기 선택된 적어도 하나의 도형만을 상기 그래픽 메모리에 드로잉하는, 이미지 생성 시스템.
제 16 항에 있어서,

상기 그래픽 프로세서는 상기 버스와 접속되고,

상기 메인 프로세서는 상기 드로잉 명령 및 도형 데이터가 미리 결정된 조건을 만족하는지의 여부를 결정하고,

상기 드로잉 명령 및 도형 데이터가 상기 미리 결정된 조건을 만족할 때, 상기 메인 프로세서는 패킷을 생성하여, 상기 버스를 통해 상기 데이터 아이템으로서 상기 그래픽 프로세서에 출력하는, 이미지 생성 시스템.
적어도 하나의 넌-랜덤 오브젝트(non-random object) 및 적어도 하나의 랜덤 오브젝트를 갖는 이미지를 처리하기 위한 화상 처리 시스템으로서,

데이터 버스와,

상기 적어도 하나의 넌-랜덤 오브젝트에 대한 제 1 도형 데이터와 상기 적어도 하나의 랜덤 오브젝트에 대한 제 2 도형 데이터를 생성하기 위한 메인 처리 유닛으로서, 상기 제 2 도형 데이터는 단 하나의 중심점과 드로잉 명령을 포함하고, 상기 데이터 버스를 통해 상기 제 1 도형 데이터 및 상기 제 2 도형 데이터를 출력하는 상기 메인 처리 유닛과,

상기 데이터 버스를 통해 상기 제 2 도형 데이터를 수신하고, 상기 단 하나의 중심점과 상기 드로잉 명령에 기초하여, 상기 단 하나의 중심점 주위에 랜덤 위치들에서 복수의 랜덤 중심점들을 생성하고, 상기 복수의 랜덤 중심점들 각각에 대해서, 적어도 하나의 랜덤 단위 도형에 대한 도형 데이터를 생성하는 처리 디바이스로서, 상기 도형 데이터는 상기 복수의 랜덤 중심점들 중 대응하는 하나 주위에 랜덤 위치들에서 복수의 정점들을 포함하는, 상기 처리 디바이스와,

상기 데이터 버스를 통해 상기 제 1 도형 데이터를 수신하고, 상기 처리 디바이스로부터 직접 및 연속으로 상기 랜덤 단위-도형 데이터를 수신하기 위한 드로잉 디바이스로서, 상기 제 1 도형 데이터에 따라 상기 넌-랜덤 오브젝트를 드로잉하고, 상기 랜덤 단위-도형 데이터에 따라 상기 랜덤 단위 도형들 각각을 드로잉하기 위한 상기 드로잉 디바이스를 포함하는, 화상 처리 시스템.
적어도 하나의 넌-랜덤 오브젝트 및 적어도 하나의 랜덤 오브젝트를 갖는 이미지를 처리하기 위한 화상 처리 방법으로서,

상기 적어도 하나의 넌-랜덤 오브젝트에 대한 제 1 도형 데이터를 생성하는 단계와,

상기 적어도 하나의 랜덤 오브젝트에 대한 제 2 도형 데이터를 생성하기 위한 단계로서, 상기 제 2 도형 데이터는 단 하나의 중심점과 드로잉 명령을 포함하는 상기 제 2 도형 데이터 생성 단계와,

상기 버스를 통해 상기 제 1 도형 데이터를 상기 드로잉 디바이스에 전송하는 단계로서, 상기 드로잉 디바이스는 상기 제 1 도형 데이터에 따라 상기 넌-랜덤 오브젝트를 드로잉하는, 상기 제 1 도형 데이터 전송 단계와,

상기 버스를 통해 상기 제 2 도형 데이터를 프로세서에 전송하는 단계로서, 상기 프로세서는, 상기 단 하나의 중심점과 상기 드로잉 명령에 기초하여, 상기 단 하나의 중심점 주위에 랜덤 위치들에서 복수의 랜덤 중심점들을 생성하고, 상기 랜덤 중심점들 각각에 대해서, 적어도 하나의 랜덤 단위 도형에 대한 도형 데이터를 생성함으로써, 상기 제 2 도형 데이터를 처리하고, 상기 도형 데이터는 상기 랜덤 중심점 주위에 랜덤 위치들에서 복수의 정점들을 포함하는, 상기 제 2 도형 데이터 전송 단계와,

상기 버스를 이용하지 않고 직접 및 연속으로 상기 처리 디바이스에 상기 랜덤 단위-도형 데이터를 전송하는 단계로서, 상기 드로잉 디바이스는 상기 랜덤-단위-도형 데이터에 따라 상기 랜덤 단위 도형들 각각을 드로잉하는, 상기 랜덤 단위-도형 데이터 전송 단계를 포함하는 이미지 처리 방법.