JPH02212890A - 図形データ書込装置 - 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２図形データ書込装置に関し、例えば二次元配
列メモリ上に、任意の図形パターンの情報を書込む場合
に利用される。

［従来の技術］ 二次元画像の処理を行なう場合１画像をＸ軸方向及びＹ
軸方向のそれぞれ微小位置毎に分割し。

画像を多数の画素を二次元配列したものとして表現する
。メモリ上で画像処理を行なう場合には。

多数の画素の各々に１つ以上のメモリを割り当てた二次
元配列メモリを用いる。

この種のメモリ上で任意の図形パターンを描画する場合
、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のアドレスの計算が比較的複雑
になるので、通常はコンピュータのソフトウェア処理に
よって、図形パターンを構成する各画素を順次にメモリ
上に書込むようにしている。

しかし当然のことながら、ソウトウエア処理では処理に
時間がかかるので、複雑な図形パターンを短時間で描画
することはできない、特に、内部が塗りつぶされた二次
元図形を描画する場合には。

処理すべき画素の数が膨大であるから、その描画にも膨
大な時間を要する。

この種の図形の描画時間を短縮するために、従来より、
ソフトウェア処理の中の比較的ｍ純な部分をハードウェ
ア装置で置き換えることが行なわれている０例えば、Ｘ
座標がｘ　１．　、　Ｙ座標がｙの点Ｐ１から、Ｘ座標
がｘ２．Ｙ座標がｙの点Ｐ２まで、Ｘ軸に沿った直線を
描画する場合、ｘｌとｘ２の間の各座Ｂ　（ｘｌ＋１．
ｘｌ＋２．ｘｌ＋３．＝）を順次に発生するカウンタを
設けることによって、描画時間を短縮することができる
や ［発明が解決しようとする課題］ ところで、例えば第２図に示すような二次元図形パター
ンは、多数の直線の集りとして表わすことができろ。従
って、この二次元図形パターンを描画する場合には、そ
れを構成する各直線の座標を計算するとともに、計算さ
れた各々の直線の描画を繰り返し行なう必要がある。

この場合、前述のカウンタを設ければ、直線の描画を短
時間で行なうことができる。しかし、各直線の座標の計
算は複雑であるので、ソフトウェア処理で行なわざるを
得ない、従ってその場合、ハードウェアとソフトウェア
との組合せによって図形パターンの描画が行なわれる。

つまり、ソフトウェアによって１つの直線の始点と終点
の各座標を計算し、その計算結果をパラメータとしてハ
ードウェア装置に渡し、ハードウェア装置はそのパラメ
ータに従って直線の描画を行なう、また。

ハードウェア装置が直線を描画している間に、ソフトウ
ェアでは次の直線の始点と終点とを計算する。このよう
な処理が繰り返される。

ところが、ソフトウェアの１つの族１１Ａ座標の計算処
理等に要する時間と、ハードウェア装置が１つの直線を
描画するのに要する時間とは共に一定でないので、通常
、両者は一致しない、そして。

直線の長さが長い場合には、ハードウェアの直線描画時
間が、ソフトウェア処理よりもかなり長くなるので、ソ
フトウェアでは、ハードウェアの処理が終了するのを長
い間待った後で、計算結果をハードウェア装置に渡すこ
とになる。つまり、ソフトウェア処理の中で、無駄な時
間待ちをせざるを得ない。

そこで本発明は、この種のソフトウェアの時間持ちをな
りシ１図形描画時間を更に短縮することを課題とする。

［課題を解決するための手段］ 上記ｉａｇを解決するために、本発明においては。

複数の始点アドレスを記憶する。第１の先入れ先出しメ
モリ手段；複数の終点アドレスを記憶する、第２の先入
れ先出しメモリ手段；図形の濃度もしくは色のデータを
保持する、データ保持手段；データ入力端子が前記デー
タ保持手段の出力端子に接続され、複数の濃度もしくは
色のデータを記憶する。第３の先入れ先出しメモリ手段
；前記第１及び第２の先入れ先出しメモリ手段ならびに
、前記データ保持手段のデータ入力端子と接続され、図
形の始点と終点のアドレス値を計算するとともに、計算
した始点及び終点のアドレス値をそれぞれ前記第１及び
第２の先入れ先出しメモリ手段のデータ入力端子に印加
した状態で、第１．第２及び第３の先入れ先出しメモリ
手段に全てに同時に書込み信号を印加する。始点終点書
込み手段；前記第１．第２及び第３の先入れ先出しメモ
リ手段に読み出しパルスを印加する、読み出しパルス発
生手段；前記第１及び第２の先入れ先出しメモリ手段の
データ出力端子に接続され、始点と終点のアドレスに基
づいてそれらの間のアドレスを順次に発生するカウンタ
を含む、アドレス発生手段；及び前記アドレス発生手段
の出力端子、及び前記第３の先入れ先出しメモリ手段の
出力端子と接続された１図形出力手段＝を設ける。

［作用］ 本発明によれば、始点終点書込み手段が計算により求め
た始点と終点とに基づいて、アドレス発生手段が、カウ
ンタで始点と終点との間のアドレスを順次に発生するの
で、始点と終点との間を補関し、直線を構成する全ての
画素のアドレスを短時間で発生することができる。また
、始点終点書込み手段とアドレス発生手段との間に、第
１及び第２の先入れ先出しメモリ手段が備わっているの
で、アドレス発生手段の１回の処理がアドレス発生手段
のソフトウェア処理よりも遅い場合でも。

始点終点書込み手段は、アドレス発生手段の動作が終了
するのを待つことなく、計算結果を第１及び第２の先入
れ先出しメモリ手段を書込むことによって、次の直１／
ｓ座標の計算に移ることができる。

逆に、アドレス発生手段の動作時間が始点終点書込み手
段のソフトウェア処理より短い場合にも、次の直線の始
点と終点の値が、第１及び第２の先入れ先出しメモリ手
段上に蓄積されていれば、アドレス発生手段は、始点終
点書込み手段の計算を待つことなく１次の動作に移るこ
とができる。従って１時間待ちが不要になるので、図形
の描画時間を短縮することができる。

また１本発明によれば５図形の濃度もしくは色のデータ
は、データ保持手段に保持された後で第３の先入れ先出
しメモリ手段に書込まれる。従って、描画すべき図形の
濃度もしくは色に変更がない限り、データ保持手段に保
持した同一のデータを繰り返し第３の先入れ先出しメモ
リ手段に書込めばよいので、始点終点書込み手段は、濃
度もしくは色が変化するまで、データ保持手段のデータ
を更新する必要はなく、処理がｎ略化されるので、濃度
もしくは色の変更がない場合には、更に図形の描画時間
が短縮される。

本発明のその他の目的及び特徴は、以下の９図面を参照
した実施例説明により明らかになろう。

［実施例］ 第１図に１本発明を実施する一形式の画像処理装置の電
気回路を示す、この画像処理装置においては、１ペ一ジ
分の二次元配列された画素の各々にそれぞれ割り当てた
メモリを備えるページメモＩＪ　１６０が備わっており
５処理された画像の情報が、このページメモリ１６０上
に二次元両像として書込まれ、蓄積される。第１図を参
照すると、ページメモリ１６０には１画素（メモリ）の
Ｘ座標を指定するためのＸアドレス端子７百素のＹ座標
を指定するためのＹアドレス端子、書込みストローブ入
力端子ＷＥ、及びデータ入力端子ＤＩを備えている。

マイクロコンピュータ！１０は、図示しないキーボード
やディスクメモリ装置などの入力装置と接続されており
、所定の指示があると、入力された画像情報に従って、
ページメモリ１６〇二次元記憶領域上に図形データの書
込みを行なう、この実施例では、入力される画像情報は
、コード化されており１例えば第２図に示す３角形の図
形であれば、それを示す３点ＰＩ、Ｐ２及びＰ３の各座
標値と、その図形の濃度又は色を示す値を含んでいる。

このコード化された画像情報を第２図に示すような二次
元画素群の情報に変換する動作は、マイクロコンピュー
タ１１０のソフトウェア処理と、第１図に示すその他の
ハードウェア回路の処理との組合せによって実行される
。

なお、第２図において、ハツチングで示す部分は塗りつ
ぶす部分を示しており、第３図は第２図の一部分Ａ１を
拡大した状態を示している。

第２図に示す３角形パターンは１例えばＸ軸に沿う方向
に向かう、多数の直線によって表現することができる。

つまり、この３角形の下端のＹ座ＪＲＹｓと上端のＹ座
標Ｙｇとの間の任意のＹ座標ＹＯにおいて、この３角形
とそれに接する部分との境界のＸ座標Ｘｓ及びＸｓを求
め、それらの点を結ぶ直線を描画する。その動作を、Ｙ
ｓとＹｅの間の全てのｙａ標について、第３図に示す矢
印の順に繰り返し行なえば、第２図の３角形が描画され
る。

第１図に示す装置においては、二次元図形を構成する多
数の直線の各々の始点のＸ座ＩＩ（Ｘｓ）と終点のＸ座
４１（Ｘｓ）とそのＹ座１％　（Ｙ）がマイクロコンピ
ュータ１１０の計算によって求められる。そして、マイ
クロコンピュータ１１０とページメモリ１６０との間に
接続された電気回路が。

ハードウェア処理によって、各々の始点と終点とを結ぶ
直線を構成する各画素のアドレス情報を順次に発生し、
そのアドレスに濃度データＤＡＴＡを書込むように動作
する。

第１図を参照すると、マイクロコンピュータ１１０のデ
ータバスに４つのラッチ１２１，１２２゜１２３及び１
２４が接続されており、それぞれのラッチが、マイクロ
コンピュータ１１０の出力する終点Ｘｅ、始点Ｘｓ、Ｙ
座標Ｙ、及び濃度データＤＡＴＡを保持する。

ラッチ１２１，１２２，１２３及び１２４の出力端子Ｑ
には、それぞれ、先入れ先出しメモリ（ＦＩＦ○：ファ
ーストインファーストアウト）１３１、、１３２．１．
３３及び１３４が接続されている。この例では、４つの
メモリ１３１〜１３４は全て同一の記憶容量を備えてい
る。これらのメモリには、データ入力端子ＩＮ、ＩＦ込
みストローブ入力端子Ｗ、データ出力端子ＯＵＴ、読出
しストローブ入力端子Ｒ，フルフラグ出力端子ＦＦ。

及びエンプティフラグ出力端子ＦＥが備わっている。

メモリ１３１〜１３４は各々Ｎ組のデータをその内部に
一度に蓄積することができるが、Ｎ組全てのデータが書
込まれると、フルフラグ出力端子ＦＦがアクティブレベ
ル（低レベル：Ｌ）になり、蓄積したデータが全て読み
出されて内部のデータが空になると、エンプティフラグ
出力端子ＦＥがアクティブレベル（Ｌ）になる。

マイクロコンピュータ１１０が出力する終点座標Ｘｅは
、ラッチ１２１にラッチされた後、メモリ１３１に書込
まれ、その後で読み出されて、比較器１５３の入力端子
Ｐに印加される。同様に、マイクロコンピュータ１１０
．が出力する始点座標Ｘｔｔは、ラッチ１２２にラッチ
された後、メモリ１３２に書込まれ、その後で読み出さ
れて、カウンタ１５２のプリセットデータ入力端子Ａに
印加される。

カウンタ１５２は、データ入力端子Ａに印加されろデー
タをプリセットした後で１発振器１５１の出力するクロ
ックパルスを計数し、計数値をその出力端子Ｑに出力す
る。カウンタ１５２のプリセット値はＸｓなので、カウ
ンタ１５２の出力端子Ｑに呪われる値は、Ｘｓ、Ｘｓ＋
１．Ｘｓ＋２゜Ｘ　ｓ　＋　３　ｌＸ　ｓ　＋　４　＃
・・・・と順次に変化する。この値は、ページメモリ１
６０のＸアドレス端子に印加され、同時に比較器１５３
の入力端子Ｑに印加される。

比較器１５３は、２組の入力端子ＰとＱの値を比較する
。そして、Ｐの値とＱの値が同一でない間は出力端子Ｐ
≠Ｑをアクティブ（Ｈ）にするが。

Ｑの値がＰの値に達すると、即ち生成したＸ座標のアド
レスが終点の座ＩＲＸ　ｅに達すると、出力端子Ｐ≠Ｑ
のレベルを低レベルＬに切換え、１ライン分の動作が終
了したことを示す。

比較器１５３のＰ≠Ｑ端子から出力される信号は、カウ
ンタヱ５２の計数許可入力端子ＥＮに印加され、信号が
Ｌになると、カウンタ１５２は計数動作が禁止される。

従って、カウンタ１５２は、計数値がＸｅに達した時に
計数が停止し、ＸｓからＸｓまでの範囲で計数を行なう
。

ゲート１５４の２つの入力端子には、それぞれ、比較器
１５３のＰ≠Ｑ端子から出力される信号及び発振１１１
５１の出力するクロックパルスが印加される。従って、
ゲート１５４の出力端子には。

比較器１５３のＰ＃Ｑ端子がＨの時に、即ちカウンタ１
５２が計数を行なっている時に、クロックパルスのレベ
ルを反転した信号が呪われる。

つまり、カウンタ１５２が計数を行なって、それの出力
するＸアドレスが更新される毎に、１つのクロックパル
スが、ページメモリ１６０の書込みストローブ入力端子
ＷＥに印加される。

読み出しパルス発生器１４０は、その内部に図示しない
パルス発生器を備えており、先入れ先出しメモリ１３４
のエンプティフラグ出力端子ＦＥがＨの時（メモリ内に
データが存在する時）に、比較器１５３のＰ≠Ｑ端子か
ら出力される信号がＬ（カウンタが計数停止中）である
と、パルスを発生する。このパルスは、４つの先入れ先
出しメモリ１３１〜１３４の各々の読出しストローブ入
力端子Ｒと、カウンタ１５２のデータロード入力端子Ｌ
Ｄに印加される。

読み出しパルス発生器１４０がパルスを１つ出力する毎
に、４つの先入れ先出しメモリ１３１〜１３４が、それ
らの各々の保持する先頭のデータＸｓ、Ｘｓ、Ｙ及びＤ
ＡＴＡを出力端子に出力するとともに、カウンタ１５２
は入力されるデータＸｓをプリセットする。

カウンタ１５２がデータＸｓをプリセットすると、その
出力端子Ｑの値がＸｓになり、また比較器のＰの値がＸ
ｓになるので、ＰとＱの比較結果は不一致になり、比較
器１５３のＰ≠Ｑ端子から出力される信号はＨに切換わ
る。従って、カウンタ１５２の計数が許可され、Ｘｓか
らＸｓまでのアドレスが順次に出力され、それと同時に
書込みパルスがゲート１５４から出力される。

また、先入れ先出しメモリ１３３の出力するＹ座標の値
Ｙ、及び先入れ先出しメモリ１３４の出力する濃度デー
タＤＡＴＡは、それぞれページメモリ１６０のＹアドレ
ス入力端子及びデータ入力端子ＤＩに印加される。

従って、読出しパルス発生器１４０が１つのパルスを発
生する毎に、　ＹＩｇ、標値がＹの位置で、Ｘ座標値が
ｘ３からＸｓまでの位置の１つの直線を構成する画素群
の各々のアドレスがページメモリ１６０に順次に印加さ
れ、そのアドレスに、濃度データＤＡＴＡが、ゲート１
５４の出力する書込みパルスに同期して順次に書込まれ
る。つまり、読出しパルス発生器１４０が１つのパルス
を発生する毎に、ページメモリ１６０上で１つの線分の
描画が実行される。

第４図に、第１図のマイクロコンピュータ１１０の処理
の概略を示す、第４図の処理の内容を説明する。

ステップ１では、内部メモリ上に描画すべき図形の情報
が存在するか否かをチエツクする。描画すべき情報があ
る場合には１次のステップ２で、１組の図形データを読
込む０例えば、第２図に示す３角形の場合なら、その種
別を示すコード、３つの頂点ＰＩ、Ｐ２．Ｐ３の各座標
値、及び濃度の値ＤＡＴ＾が読込まれる。

ステップ３では、描画する図形の領域の中で最も小さい
Ｙ座標値Ｙｓを、直線描画用のＹ座標値レジスタにスト
アする１例えば第２図の３角形の場合には、頂点Ｐ１の
Ｙ座標値をＹ！ｌとしてレジスタにストアする。

ステップ４では、レジスタにストアされたＹ座標値（最
初はＹｓ）の水平線（Ｘ軸に平行な線）と、３角形の輪
郭の線分との２つの交点のＸ座標値を求め、座標値の小
さい方を始点座４１ｘｓ＋大きい方を終点座標Ｘｓとす
る。

ステップ５では、まず、ステップ４で求めた終点のＸ座
標値Ｘｅをデータバスに出力すると共にパルスＣＫＩを
出力してＸｓをラッチ１２１に保持させ１次に、始点の
Ｘ座標値Ｘ８をデータバスに出力すると共にパルスＣＫ
２を出力してＸｓをラッチ１２２に保持させ、更に、ス
テップ３でレジスタにストアしたＹ座標値をデータバス
に出力すると共にパルスＣＫ３を出力してＹをラッチ１
２３に保持させる。続いて、図形データの濃度データＤ
ＡＴＡをデータバスに出力すると共に、パルスＣＫ’　
４を出力してＤＡＴＡをラッチ１２４に保持させる。

ステップ６では、先入れ先出しメモリ１３４の出力する
フルプラグＦＦの状態を参照する。それがアクティブレ
ベルなら、即ちメモリ１３４の記憶領域に空きがなけれ
ば、空きができるまで、つまりＦＦがアクティブでなく
なるまで待つ。

なお、この例では先入れ先出しメモリ１３４の出力する
フルフラグを参照しているが、４つの先入れ先出しメモ
リ１３１〜１３４は同一構成であり、この例では後述す
るように４つのメモリに同時に同一容量の情報を書込む
ので、４つのメモリ１３１〜１３４のいずれが出力する
フルフラグを参照しても同じ結果が得られる。

ステップ６でフルフラグＦＦがアクティブでなければ、
ステップ７に進み、ＣＫＯに１つのパルスを出力する。

そのパルスの立下り時点において、先入れ先出しメモリ
１３１，１３２，１３３及び１３４には、それぞれＸｅ
、Ｘｓ、Ｙ及びＤＡＴＡが同時に書込まれる。

ステップ８では、レジスタにストアしたＹ座標値をイン
クリメント（＋１）する、そして次のステップ９でその
内容をチエツクする。つまり、Ｙの値が描画する図形領
域の中で最も大きいＹ座標値Ｙａを越えたか否かを調べ
る＊　Ｙ）　Ｙ６なら、１つの図形の書込みが終了した
ことになる。

Ｙ＞Ｙａでなければ、ステップ９の次にステップ４に戻
って、更新されたＹ座標値について、再び直線の始点Ｘ
ｓと終点Ｘｓを求め、その直線を描画する。この動作が
、Ｙ）Ｙｅになるまで繰り返し実行される。

一方、先入れ先出しメモリ１３１〜１３４にデータが書
込まれると、エンプティフラグＦＥが非アクティブにな
るので、読み出しパルス発生器１４０は、先入れ先出し
メモリ１３１〜１３４の各々の読出しストローブ入力端
子Ｒに、１つのパルスを出力する。その結果、カウンタ
１５２がＸ座標のアドレス情報を順次に発生するととも
に、ゲート１．５４が書込みパルスを出力し、ページメ
モリ１６０に直線を楕成する画素群のデータが順次に高
速で書込まれろ、その直線の書込みが終了した時に、エ
ンプティフラグＦＥがアクティブでなければ、即ち次の
直線のデータがメモリ１．３１〜１３４上に存在する時
には、読み出しパルス発生器１４０が直ちに次のパルス
をメモリ１３１〜１３４に出力し１次の直線の描画動作
に移る。

つまり、先入れ先出しメモリ１３１−１３４の出力側で
は、それらのメモリにデータが存在する限り、マイクロ
コンピュータ１１０の動作タイミングとは無関係に（即
ち非同期で）、直線の描画動作を行なう、逆にマイクロ
コンピュータ１１０は、先入れ先出しメモリ１３１−１
３４の記憶領域の空きがなくならない限り、カウンタ１
５２等のハードウェア回路の直線描画動作の実行とは無
関係に、つまり第４図のステップ６で時間待ちをするこ
となく、座標Ｘｓ、Ｘｅの計算などの処理を続けること
ができる。従って、無駄な動作がなくなり、処理時間が
短縮される。

ところで、この種の画像処理装置で扱われる個々の図形
上の濃度もしくは色は一定である。従って、同一の図形
に対する描画処理を行なっている間は。

ページメモリ１６０に書込むべき濃度（もしくは色）デ
ータＤＡＴＡは一定である。この実施例では、マイクロ
コンピュータ１１０が出力する濃度データＤＡＴＡはラ
ッチ１２４によって一時的に保持され。

その保持されたデータが、Ｘｓ、Ｘｓ及びＹｔｔ先入れ
先出しメモリ１３１〜１３３に書込む時に、先入れ先出
しメモリ１３４に同時に書込まれる。

このため、濃度データＤＡＴＡを変更する必要のない間
は、マイクロコンピュータ１１０は、第４１！ｌのステ
ップ５で、ラッチ１２４にデータＤＡＴＡを書込む処理
を省略する。つまり、濃度又は色が同じ図形を描画して
いる間は、ステップ５では、Ｘａ。

Ｘｓ及びＹだけを書込めばよく、図形の描画時間が更に
短縮される。

［効果］ 以上のとおり１本発明を用いれば、ハードウェア装置と
ソフトウェア処理との組合せによって、高速で図形を描
画することが可能になる。特に、ソフトウェアとハード
ウェアとの間のデータの受渡しの部分でソフトウェア側
及びハードウェア側の無駄な時間待ちを減らすことがで
きるので、実質的な図形の描画時間が従来より大幅に短
縮されろ。

また特に、図形の濃度や色の変更が少ない場合には、始
点終点書込み手段（１１０）のデータ保持手段（１２４
）に対するデータ更新処理の回数が少なくなるので、ソ
フトウェアの処理量が減り、図形の描画時間が更に短縮
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は５本発明を実施する画像処理装置の主要部の電
気回路を示すブロック図である。 第２図は、第１図の装置が描画する図形の一例を示す平
面図、第３図は第２図の一部分ＡＩを拡大して示す平面
図である。 第４図は、第１図のマイクロコンピュータ１１Ｏの動作
の概略を示すフローチャートである。 １１０：マイクロコンピュータ（始点終点書込み手段）
１２１〜Ｉ２４：ラッチ　　　　１２４：（データ保持
手Ｒ）１３１〜】３４：先入れ先出しメモリ １３１：　　（第２の先入れ先出しメモリ手段）１３２
：　　（第１の先入れ先出しメモリ手段）１３４：（第
３の先入れ先出しメモリ手段）１４０：読み出しパルス
発生器（読み出しパルス発生手段）１５１：発撮語 １５２：カウンタ（アドレス発生手段）１５３：比較器
　　　　　　　　１５４：ゲート１６０：ページメモリ １４図 厄 斎 図 ｅ Ｘ和

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の始点アドレスを記憶する、第１の先入れ先出しメ
   モリ手段； 複数の終点アドレスを記憶する、第２の先入れ先出しメ
   モリ手段； 図形の濃度もしくは色のデータを保持する、データ保持
   手段； データ入力端子が前記データ保持手段の出力端子に接続
   され、複数の濃度もしくは色のデータを記憶する、第３
   の先入れ先出しメモリ手段；前記第１及び第２の先入れ
   先出しメモリ手段ならびに、前記データ保持手段のデー
   タ入力端子と接続され、図形の始点と終点のアドレス値
   を計算するとともに、計算した始点及び終点のアドレス
   値をそれぞれ前記第１及び第２の先入れ先出しメモリ手
   段のデータ入力端子に印加した状態で、第１、第２及び
   第３の先入れ先出しメモリ手段に全てに同時に書込み信
   号を印加する、始点終点書込み手段； 前記第１、第２及び第３の先入れ先出しメモリ手段に読
   み出しパルスを印加する、読み出しパルス発生手段； 前記第１及び第２の先入れ先出しメモリ手段のデータ出
   力端子に接続され、始点と終点のアドレスに基づいてそ
   れらの間のアドレスを順次に発生するカウンタを含む、
   アドレス発生手段；及び前記アドレス発生手段の出力端
   子、及び前記第３の先入れ先出しメモリ手段の出力端子
   と接続された、図形出力手段； を備える図形データ書込装置。