JPH02166573A - 隠れ面処理装置 - Google Patents
隠れ面処理装置Info
- Publication number
- JPH02166573A JPH02166573A JP63322636A JP32263688A JPH02166573A JP H02166573 A JPH02166573 A JP H02166573A JP 63322636 A JP63322636 A JP 63322636A JP 32263688 A JP32263688 A JP 32263688A JP H02166573 A JPH02166573 A JP H02166573A
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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。
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3次元多面体物体を2次元スクリーン上に投影
して表示する3次元コンピュータグラフィックス装置内
の隠れ面処理装置に関するものである。
して表示する3次元コンピュータグラフィックス装置内
の隠れ面処理装置に関するものである。
従来の技術
3次元物体を2次元スクリーン上に投影して表示する場
合、手前に存在する物体が、それより奥にある物体の一
部又はすべてを隠してしまう現象を何らかの方法で処理
しなければいけない。−船釣にハードウェアで実現する
ときは、1画面分の奥行き(Z)値を格納するZバッフ
ァを用いて処理する2バツフア法が知られている。
合、手前に存在する物体が、それより奥にある物体の一
部又はすべてを隠してしまう現象を何らかの方法で処理
しなければいけない。−船釣にハードウェアで実現する
ときは、1画面分の奥行き(Z)値を格納するZバッフ
ァを用いて処理する2バツフア法が知られている。
このZバッファ法を用いた従来の隠れ面処理装置として
は、例えば、幾見他「32ビット3次元グラフィックプ
ロセッサ」(情報処理学会集積回路研究会報告、I C
D88−36.P71〜73゜1988)に示されてい
る。
は、例えば、幾見他「32ビット3次元グラフィックプ
ロセッサ」(情報処理学会集積回路研究会報告、I C
D88−36.P71〜73゜1988)に示されてい
る。
第2図はこの従来の隠れ面処理装置のブロック図である
。第2図において、1は凸多角形(ポリゴン)を入力し
、スキャンライン類でかつ水平スキャン方向の各画素単
位に順次X、Y座標と共に奥行き(Z)と輝度(I)を
計算して出力する画素演算器、4はシリアル入力ポート
とランダム出力ポートの2ポートを有し、1画面分の奥
行き(Z)値を格納するフレームメモリ、5はシリアル
入力ポートとランダム出力ポートの2ポートを有し、1
画面分の輝度(I)値を格納するフレームメモリ、6は
奥行き(Z)値を2クロツク分遅延させて出力するバッ
ファ、7は輝度(I)値を2クロツク分遅延させて出力
するバッファ、8は画素演算器1とフレームメモリ4か
ら、それぞれ奥行き(Z)値を各画素単位で入力して比
較し、画素演算器1から出力された奥行き(Z)値の方
が小さいときのみ、フレームメモリ4に奥行き(Z)値
を、フレームメモリ5に輝度(I)値を書き込む制御を
する比較器、7はフレームメモリ5に格納された輝度(
I)を表示するCRTである。
。第2図において、1は凸多角形(ポリゴン)を入力し
、スキャンライン類でかつ水平スキャン方向の各画素単
位に順次X、Y座標と共に奥行き(Z)と輝度(I)を
計算して出力する画素演算器、4はシリアル入力ポート
とランダム出力ポートの2ポートを有し、1画面分の奥
行き(Z)値を格納するフレームメモリ、5はシリアル
入力ポートとランダム出力ポートの2ポートを有し、1
画面分の輝度(I)値を格納するフレームメモリ、6は
奥行き(Z)値を2クロツク分遅延させて出力するバッ
ファ、7は輝度(I)値を2クロツク分遅延させて出力
するバッファ、8は画素演算器1とフレームメモリ4か
ら、それぞれ奥行き(Z)値を各画素単位で入力して比
較し、画素演算器1から出力された奥行き(Z)値の方
が小さいときのみ、フレームメモリ4に奥行き(Z)値
を、フレームメモリ5に輝度(I)値を書き込む制御を
する比較器、7はフレームメモリ5に格納された輝度(
I)を表示するCRTである。
以上のように構成された従来の隠れ面処理装置について
、以下その動作を説明する。
、以下その動作を説明する。
まず画素演算器1には第3図に示すようなポリゴンが入
力される。画素演算器1では、YSからY6までスキャ
ンライン類に処理が進行し、各スキャンライン内では水
平スキャン方向に1画素ずつ、X、Y座標値と共に奥行
き(Z)値と輝度(I)値を計算して、順次出力する。
力される。画素演算器1では、YSからY6までスキャ
ンライン類に処理が進行し、各スキャンライン内では水
平スキャン方向に1画素ずつ、X、Y座標値と共に奥行
き(Z)値と輝度(I)値を計算して、順次出力する。
一方画素演算器1から出力されたX、Y座標値が奥行き
(Z)値を格納するフレームメモリ4に読み出し先頭ア
ドレスとして入力され、フレームメモリ4のシリアル出
力ポートから各画素に対応した奥行き(Z)値を順次出
力する。そして、比較器8では、各画素単位に画素演算
器1とフレームメモリ4とから出力された奥行き(Z)
値の比較を行ない、比較結果が画素演算器1から出力さ
れた奥行き(Z)値の方が小さいときのみ、フレームメ
モリ4,5に出力する書き込み制御信号をイネーブルに
する。そして、画素演算器1から出力された奥行き(Z
)値と輝度(I)値はバッファ6.7を介して、それぞ
れフレームメモリ4.5のランダムポートから高速ベー
ジモードで順次格納される。この一連の各画素の隠れ面
処理は、奥行き(Z)値の読み出し、比較。
(Z)値を格納するフレームメモリ4に読み出し先頭ア
ドレスとして入力され、フレームメモリ4のシリアル出
力ポートから各画素に対応した奥行き(Z)値を順次出
力する。そして、比較器8では、各画素単位に画素演算
器1とフレームメモリ4とから出力された奥行き(Z)
値の比較を行ない、比較結果が画素演算器1から出力さ
れた奥行き(Z)値の方が小さいときのみ、フレームメ
モリ4,5に出力する書き込み制御信号をイネーブルに
する。そして、画素演算器1から出力された奥行き(Z
)値と輝度(I)値はバッファ6.7を介して、それぞ
れフレームメモリ4.5のランダムポートから高速ベー
ジモードで順次格納される。この一連の各画素の隠れ面
処理は、奥行き(Z)値の読み出し、比較。
書き込みの3つの処理が1クロツクずつ遅れてパイプラ
インで行なわれる。Y=Ycのときの処理の流れを第4
図に示す。
インで行なわれる。Y=Ycのときの処理の流れを第4
図に示す。
このようにして一画面分のポリゴンが入力され終えると
、フレームメモリ4には各画素の一番小さい奥行き(Z
)値が格納されると共にフレームメモリ5には隠れ面処
理結果の輝度(I)値が格納される。そして、フレーム
メモリ5のシリアル出力ポートを介してCRT9に3次
元画像が表示される。
、フレームメモリ4には各画素の一番小さい奥行き(Z
)値が格納されると共にフレームメモリ5には隠れ面処
理結果の輝度(I)値が格納される。そして、フレーム
メモリ5のシリアル出力ポートを介してCRT9に3次
元画像が表示される。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような構成では、フレームメモリ4
,5への奥行き(Z)値、輝度(I)値の書き込みはラ
ンダムポートから行っていたため、フレームメモリへの
書き込み速度が処理速度の限界になっていた。
,5への奥行き(Z)値、輝度(I)値の書き込みはラ
ンダムポートから行っていたため、フレームメモリへの
書き込み速度が処理速度の限界になっていた。
本発明はかかる点に鑑み、高速なZバッファの更新によ
る高速な隠れ面処理が可能な隠れ面処理装置を提供する
ことを目的とする。
る高速な隠れ面処理が可能な隠れ面処理装置を提供する
ことを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、凸多角形(ポリゴン)を入力し、スキャンラ
イン類で、かつ水平スキャン方向の各画素単位に順次奥
行き(Z)と輝度(りを計算して出力する画素演算器と
、前記画素演算器の結果の奥行き(Z)値を水平スキャ
ン方向に格納するダブルバッファ構成の第1.第2の先
入れ先出しメモリ(以後、FIFOメモリと称す)と、
前記画素演算器の結果の輝度(I)値を水平スキャン方
向に格納するダブルバッファ構成の第3.第4のFIF
Oメモリと、シリアル入力ポートとシリアル出力ボ−ト
の2ポートを有し、1画面分の奥行き(Z)[を格納す
る第1のフレームメモリと、シリアル入力ポートとシリ
アル出力ポートの2ポートを有し、1画面分の輝度(I
)値を格納する第2のフレームメモリと、前記第1又は
第2のFIFOメモリと前記第1のフレームメモリから
、それぞれの奥行き(Z)値を水平スキャン方向に各画
素単位で順次入力して比較を行ない、第1又は第2のF
IFOメモリ内の奥行き(Z)値の方が小さいときにの
み、前記第1又は第2のFIFOメそりから前記第1の
フレームメモリに奥行き(Z)値を、前記第3又は第4
のFIFOメモリから前記第2のフレームメモリに輝度
(I)値を、それぞれ書き込む制御をする比較器とを偏
えた隠れ面処理装置である。
イン類で、かつ水平スキャン方向の各画素単位に順次奥
行き(Z)と輝度(りを計算して出力する画素演算器と
、前記画素演算器の結果の奥行き(Z)値を水平スキャ
ン方向に格納するダブルバッファ構成の第1.第2の先
入れ先出しメモリ(以後、FIFOメモリと称す)と、
前記画素演算器の結果の輝度(I)値を水平スキャン方
向に格納するダブルバッファ構成の第3.第4のFIF
Oメモリと、シリアル入力ポートとシリアル出力ボ−ト
の2ポートを有し、1画面分の奥行き(Z)[を格納す
る第1のフレームメモリと、シリアル入力ポートとシリ
アル出力ポートの2ポートを有し、1画面分の輝度(I
)値を格納する第2のフレームメモリと、前記第1又は
第2のFIFOメモリと前記第1のフレームメモリから
、それぞれの奥行き(Z)値を水平スキャン方向に各画
素単位で順次入力して比較を行ない、第1又は第2のF
IFOメモリ内の奥行き(Z)値の方が小さいときにの
み、前記第1又は第2のFIFOメそりから前記第1の
フレームメモリに奥行き(Z)値を、前記第3又は第4
のFIFOメモリから前記第2のフレームメモリに輝度
(I)値を、それぞれ書き込む制御をする比較器とを偏
えた隠れ面処理装置である。
作用
本発明は前記した構成により、水平スキャン方向に連続
した各画素の奥行き(Z)値をFIFOメモリとフレー
ムメモリからそれぞれシリアルに比較器に人力し、比較
結果により、画素演算器の出力である奥行き(Z)値の
方が小さいときのみ、フレームメモリのシリアル入力ポ
ートをイネーブルにして、奥行き(Z)値と共に輝度(
I)値もフレームメモリの入力ポートから格納すること
ができ、隠れ面処理が実行できる。
した各画素の奥行き(Z)値をFIFOメモリとフレー
ムメモリからそれぞれシリアルに比較器に人力し、比較
結果により、画素演算器の出力である奥行き(Z)値の
方が小さいときのみ、フレームメモリのシリアル入力ポ
ートをイネーブルにして、奥行き(Z)値と共に輝度(
I)値もフレームメモリの入力ポートから格納すること
ができ、隠れ面処理が実行できる。
実施例
第1図は本発明の実施例における隠れ面処理装置のブロ
ック図を示すものである。第1図において、1は画素演
算器、6は奥行き(Z)用バッファ、7は輝度(I)用
バッファ、8は比較器、9はCRTで、これらは第2図
に示した従来例と同じ構成である。また、2はシリアル
入力ポートとシリアル出力ポートの2ポートを有し、1
画面分の奥行きく2>値を格納するフレームメモリ、3
はシリアル入力ポートとシリアル出力ポートの2ポート
を有し、1画面分の輝度(I)値を格納するフレームメ
モリ、11.12は画素演算器1の出力である奥行き(
Z)値を水平スキャン方向に格納するダブルバッファ構
成のFIFOメモリ、13.14は画素演算器1の出力
である輝度(J)値を水平スキャン方向に格納するダブ
ルバッファ構成のFIFOメモリである。
ック図を示すものである。第1図において、1は画素演
算器、6は奥行き(Z)用バッファ、7は輝度(I)用
バッファ、8は比較器、9はCRTで、これらは第2図
に示した従来例と同じ構成である。また、2はシリアル
入力ポートとシリアル出力ポートの2ポートを有し、1
画面分の奥行きく2>値を格納するフレームメモリ、3
はシリアル入力ポートとシリアル出力ポートの2ポート
を有し、1画面分の輝度(I)値を格納するフレームメ
モリ、11.12は画素演算器1の出力である奥行き(
Z)値を水平スキャン方向に格納するダブルバッファ構
成のFIFOメモリ、13.14は画素演算器1の出力
である輝度(J)値を水平スキャン方向に格納するダブ
ルバッファ構成のFIFOメモリである。
以上のように構成された本実施例の隠れ面処理装置につ
いて、以下その動作を説明する。
いて、以下その動作を説明する。
まず画素演算器1には第3図に示すようなポリゴンが入
力される。画素演算器1では、Y、からY、までスキャ
ンライン順に処理が進行し、各スキャンライン内では水
平スキャン方向に1画素ずつ、X、Y座標値と共に奥行
き(Z)値と輝度(I)値を計算して、順次出力する。
力される。画素演算器1では、Y、からY、までスキャ
ンライン順に処理が進行し、各スキャンライン内では水
平スキャン方向に1画素ずつ、X、Y座標値と共に奥行
き(Z)値と輝度(I)値を計算して、順次出力する。
画素演算器1から出力された奥行き(Z)値および輝度
(I)値は、水平スキャン方向に連続してF■FOメモ
リ11(又は12)および13(又は14)に−時格納
される。そして、もう一方のFIFOメモリ12(又は
11)および14(又は13)からは、1スキヤンライ
ン前に格納された奥行き(Z)値と輝度(I)値を順次
出力する。一方1スキャンライン前に画素演算器1から
出力されたX、Y座標値が奥行き(Z)値を格納するフ
レームメモリ2に読み出し先頭アドレスとして入力され
、フレームメモリ2のシリアル出力ポートから各画素に
対応した奥行き(Z)値を順次出力する。そして、比較
器8では、各画素単位にFIFOメモリ12(又は11
)とフレームメモリ2とから出力された奥行き(Z)値
の比較を行ない、比較結果が画素演算器1から出力され
てFIFOメモリ12(又は11〉に−時格納されてい
た奥行き(Z)値の方が小さいときのみ、フレームメモ
リ2,3に出力するシリアル入力ポートの制御信号をイ
ネーブルにする。
(I)値は、水平スキャン方向に連続してF■FOメモ
リ11(又は12)および13(又は14)に−時格納
される。そして、もう一方のFIFOメモリ12(又は
11)および14(又は13)からは、1スキヤンライ
ン前に格納された奥行き(Z)値と輝度(I)値を順次
出力する。一方1スキャンライン前に画素演算器1から
出力されたX、Y座標値が奥行き(Z)値を格納するフ
レームメモリ2に読み出し先頭アドレスとして入力され
、フレームメモリ2のシリアル出力ポートから各画素に
対応した奥行き(Z)値を順次出力する。そして、比較
器8では、各画素単位にFIFOメモリ12(又は11
)とフレームメモリ2とから出力された奥行き(Z)値
の比較を行ない、比較結果が画素演算器1から出力され
てFIFOメモリ12(又は11〉に−時格納されてい
た奥行き(Z)値の方が小さいときのみ、フレームメモ
リ2,3に出力するシリアル入力ポートの制御信号をイ
ネーブルにする。
そして、画素演算器1から出力された奥行き(Z)値と
輝度(I)値はFIFOメモリ12(又は11)。
輝度(I)値はFIFOメモリ12(又は11)。
14(又は13)を介した後、バッファ6.7を介して
、それぞれフレームメモリ2,3のシリアル入力ポート
から順次格納される。この一連の各画素の隠れ面処理は
、従来例と同様に奥行き(Z)値の読み出し、比較、書
き込みの3つの処理が1クロツクずつ遅れてパイプライ
ンで行なわれる。
、それぞれフレームメモリ2,3のシリアル入力ポート
から順次格納される。この一連の各画素の隠れ面処理は
、従来例と同様に奥行き(Z)値の読み出し、比較、書
き込みの3つの処理が1クロツクずつ遅れてパイプライ
ンで行なわれる。
このようにして一画面分のポリゴンが入力され終えると
、フレームメモリ2には各画素の一番小さい奥行き(Z
)値が格納されると共に共にフレ−ムメモリ3には隠れ
面処理結果の輝度(I)値が格納される。そして、フレ
ームメモリ3のシリアル出力ポートを介してCRT9に
3次元画像が表示される。
、フレームメモリ2には各画素の一番小さい奥行き(Z
)値が格納されると共に共にフレ−ムメモリ3には隠れ
面処理結果の輝度(I)値が格納される。そして、フレ
ームメモリ3のシリアル出力ポートを介してCRT9に
3次元画像が表示される。
以上のように本実施例によれば、ダブルバッファ構成の
FIFOメモリを設けることにより、フレームメモリ3
のシリアル入力ポートから奥行き(Z)値と輝度(I)
値を書き込むことができる。
FIFOメモリを設けることにより、フレームメモリ3
のシリアル入力ポートから奥行き(Z)値と輝度(I)
値を書き込むことができる。
なお、本実施例において輝度(I)値を格納するフレー
ムメモリ3は1つとしたが、これを2つにしてダブルバ
ッファ構成にしてもよい。また、FIFOメモリ11.
12,13.14の容量はハード量と処理時間の関係で
何画素分にしてもよい。
ムメモリ3は1つとしたが、これを2つにしてダブルバ
ッファ構成にしてもよい。また、FIFOメモリ11.
12,13.14の容量はハード量と処理時間の関係で
何画素分にしてもよい。
発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、フレームメモリの
シリアル入力ポートから連続して奥行き(Z)値と輝度
(I)値の書き込みが可能となり、結果としてZバッフ
ァの更新を速(して隠れ面処理を高速化することができ
、その実用的効果は大きい。
シリアル入力ポートから連続して奥行き(Z)値と輝度
(I)値の書き込みが可能となり、結果としてZバッフ
ァの更新を速(して隠れ面処理を高速化することができ
、その実用的効果は大きい。
第1図は本発明における一実施例の隠れ面処理装置のブ
ロック図、第2図は従来の隠れ面処理装置のブロック図
、第3図は本発明と従来のものに共通な入力データの概
念図、第4図は本発明と従来のものに共通な処理の流れ
図である。 1・・・・・・画素演算器、2・・・・・・(奥行き用
)フレームメモリ、3・・・・・・(輝度用)フレーム
メモリ、8・・・・・・比較器、11.12・・・・・
・(奥行き用)FIFOメモリ、13.14・・・・・
・(輝度用)FIFOメモ」。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名1 図 第2図 弔 図 几4図 鳴−1山楽の処ツ〕1猪
ロック図、第2図は従来の隠れ面処理装置のブロック図
、第3図は本発明と従来のものに共通な入力データの概
念図、第4図は本発明と従来のものに共通な処理の流れ
図である。 1・・・・・・画素演算器、2・・・・・・(奥行き用
)フレームメモリ、3・・・・・・(輝度用)フレーム
メモリ、8・・・・・・比較器、11.12・・・・・
・(奥行き用)FIFOメモリ、13.14・・・・・
・(輝度用)FIFOメモ」。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名1 図 第2図 弔 図 几4図 鳴−1山楽の処ツ〕1猪
Claims (1)
- 凸多角形を入力し、スキャンライン順で、かつ水平スキ
ャン方向の各画素単位に順次奥行き(Z)と輝度(I)
とを計算して出力する画素演算器と、前記画素演算器の
結果の奥行き(Z)値を水平スキャン方向に格納するダ
ブルバッファ構成の第1、第2の先入れ先出しメモリと
、前記画素演算器の結果の輝度(I)値を水平スキャン
方向に格納するダブルバッファ構成の第3、第4の先入
れ先出しメモリと、シリアル入力ポートとシリアル出力
ポートの2ポートを有し、1画面分の奥行き(Z)値を
格納する第1のフレームメモリと、シリアル入力ポート
とシリアル出力ポートの2ポートを有し、1画面分の輝
度(I)値を格納する第2のフレームメモリと、前記第
1、第2の先入れ先出しメモリと、前記第1のフレーム
メモリからそれぞれの奥行き(Z)値を水平スキャン方
向に各画素単位で順次入力して比較を行ない、第1又は
第2のFIFOメモリ内の奥行き(Z)値の方が小さい
時にのみ、前記第1又は第2のFIFOメモリから前記
第1のフレームメモリに奥行き(Z)値を、前記第3、
第4の先入れ先出しメモリから前記第2のフレームメモ
リに輝度(I)値を、それぞれ書き込む制御をする比較
器とを備えたことを特徴とする隠れ面処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63322636A JPH02166573A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 隠れ面処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63322636A JPH02166573A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 隠れ面処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02166573A true JPH02166573A (ja) | 1990-06-27 |
Family
ID=18145920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63322636A Pending JPH02166573A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 隠れ面処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02166573A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04363774A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-12-16 | Toshiba Corp | 図形処理装置 |
-
1988
- 1988-12-21 JP JP63322636A patent/JPH02166573A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04363774A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-12-16 | Toshiba Corp | 図形処理装置 |
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