JPH0241790B2

JPH0241790B2 -

Info

Publication number: JPH0241790B2
Application number: JP60268532A
Authority: JP
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1990-09-19
Also published as: JPS62127972A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕本発明は図形処理を実行するワークステーシヨ
ンにおいてデイスプレイ画面上に複数のウインド
ウを表示するマルチウインドウ化に必要となるウ
インドウイングに係り、デイスプレイフアイルか
ら必要な線分のみを取出すクリツピング機能方式
に関する。

特に、本発明はビツトマツプメモリに対して実
線、点線或いは一点鎖線等のラインスタイルを持
つた線分を描画する際のクリツピング方式に関す
る。従来、この種のクリツピング方式においては
クリツピングによつて求められた座標から新たに
ラインパターンレジスタに従つて線分を描画して
いた為、クリツピングされた場合とされない場合
とでは結果が異なるという欠点を有していた。

本発明は二次元の整数座標でアクセス可能なメ
モリ上に線分を発生するデイジタル微分解析器で
任意の始点座標から終点座標に至る線分を垂直又
は水平な直線でクリツピングした場合、そのクリ
ツピングラインと前記線分との交点に最も近い交
点整数座標より前記終点に至る線分を描画する際
に、前記デイジタル微分解析器に与える初期条件
を定めている。すなわち、各軸方向差分値、主軸
指定は前記始点と終点の座標値から計算された値
を設定し、誤差量及びラインスタイルレジスタの
オフセツトは前記始点座標から終点座標まで線分
を描画したと仮定したときに前記交点整数座標に
おいてもつべき値を設定し、主軸方向長さとして
は前記交点整数座標から前記終点座標に至る主軸
方向長さを設定し、前記デイジタル微分解析器を
起動することにしている。このようにすればライ
ンスタイルを持つた線分の描画においてもクリツ
ピングのある場合とない場合において描かれる部
分の線分パターンは完全に一致するという効果が
ある。

〔産業上の利用分野〕

本発明は図形処理を実行するワークステーシヨ
ンにおいてデイスプレイ画面上に複数のウインド
ウを表示するマルチウインドウ化に必要となるウ
インドウイングに係り、特にデイスプレイフアイ
ルから必要な線分のみを取出すクリツピング方式
に関する。

さらに特に、本発明はビツトマツプメモリに対
してラインスタイルを持つた線分を描画する場合
の線分描画におけるクリツピング方式に関する。

〔従来技術〕

集積化技術の発展に伴い、マンマシンインター
フエースの基本技術である図形処理を専用に行う
専用プロセツサを有効に使つてワークステーシヨ
ンにおけるグラフイツク処理を実現する技術の重
要性が高まつてきた。このワークステーシヨンは
主にメモリの１ビツトを画面の１ドツトに対応さ
せるビツトマツプデイスプレイ装置を用いてデイ
スプレイ画面に複数のウインドウを表示するマル
チウインドウ機能を有し、それぞれのウインドウ
をオーバーラツプして表示したり画面を分割して
表示できるようにしている。このマルチウインド
ウ方式において重要となる技術が広い座標系で定
義された図形から興味のある部分を抽出し、ウイ
ンドウの座標系に変換するウインドウイングの機
能である。このウインドウイングを行うためには
図形に対して平行移動や回転あるいは拡大や縮小
といつた機能ばかりでなく部分図形の面や線が他
の部分図形の面により隠され、隠された状態から
再現する機能が必要となる。そしてこのウインド
ウイングに対してはデイスプレイフアイルから必
要な線分データのみを取出すクリツピング機能が
重要となる。デイスプレイフアイルでは各部分図
形は集合として形成され、各図形がウインドウ化
のために図形変換を受ける場合には、デイスプレ
イフアイル上の広い座標系にまずウインドウが設
定された後、デイスプレイ画面に相当する表示画
面の所望の場所にマルチウインドウとして表示で
きるようにビユーイング変換が行なわれる。ビユ
ーイング変換を行う場合、特定の部分図形の拡
大、縮小、あるいは平行移動や回転等の変換はい
わゆる写像変換であり、行列の掛算動作で行われ
るが、前記クリツピング機能においては線分の切
り出しを効率良く行う必要がある。特にこのクリ
ツピングはデイスプレイフアイル上のウインドウ
をデイスプレイ上の実際に見える部分とそうでな
い部分に分け、見える部分だけに線分を描画する
ことになる。

このようなクリツピング機能を有する線分描画
は二次元の整数座標でアクセス可能なメモリ上に
線分を発生するデイジタル微分解析器（DDA）
を用いて行われる。さらに前記DDAを用いてビ
ツトマツプデイスプレイ上に線分の点列を発生す
る場合に線分、即ちラインの種類として点線、実
線、一点鎖線或いは二点鎖線といつたラインのス
タイルを指定できる場合がある。このようなライ
ンスタイルを持つた線分を描画する際のクリツピ
ング方式として従来はクリツピングによつて求め
られた座標から新たにラインパターンレジスタに
従つて線分を描画していた。そのため、ラインス
タイルを持つた線分の描画においてクリツピング
のある場合とない場合において描かれる線分パタ
ーンが完全に一致しないという問題があつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、このような従来の欠点を除去し、ビ
ツトマツプメモリに対してラインスタイルを持つ
た線分を描画する際のクリツピング方式として、
任意の始点座標から終点座標に至る線分が垂直又
は水平な直線でクリツピングされた場合、デイジ
タル微分解析器DDAに与える初期条件として、
ラインスタイルレジスタに対するオフセツトの指
定を適当に行うことによつてクリツピングが行わ
れなかつた時と完全に一致する線分を描くことが
可能な線分描画におけるクリツピング方式を提供
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、二次元の
整数座標でアクセス可能なメモリ上に線分を発生
するデイジタル微分解析器において、任意の始点
座標から終点座標に至る線分を垂直又は水平なク
リツピングラインによつてクリツピングし、前記
線分とクリツピングラインの交点から終点に至る
線分を描画する場合の前記デイジタル微分解析器
に与える初期設定値として、各軸方向差分値、主
軸指定は前記始点座標と前記終点座標の座標値か
ら計算される値を設定し、誤差量およびラインレ
ジスタのオフセツトは前記始点座標から終点座標
まで描画したと仮定した時に方程式の根から求め
られる交点座標に最も近い交点整数座標において
持つべき値をと設定し、主軸方向長さとしては前
記交点整数座標から前記終点座標に至るものを設
定することによつて前記デイジタル微分解析器を
起動することを特徴とする。

〔作用〕

任意の始点PSからPEに至る線分のうち中間の
Ｘ又はＹ座標に平行な直線でクリツピングし、ク
リツピングラインと前記線分との交点に最も近い
交点整数座標PCよりPEに至る線分を描画し、そ
の場合のDDAに与える初期条件として、各軸方
向差分値、主軸指定は、PS、PEの座標値から計
算し、誤差量とラインスタイルレジスタのオフセ
ツトはPSからPEまで描画したと仮定した時に
PCにおいて持つべき値を設定し、主軸方向長さ
はPCからPEに至る主軸方向長さを設定して
DDAの起動を行うようにしている。

〔実施例〕

次に本発明の線分描画におけるクリツピング方
式を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の実施例を示す図形処理用装置
の構成ブロツク図である。

主制御部１００は図形処理を実行するために全
体の制御を実行する部分で中央演算装置を内部に
含む。主制御部１００は主にデイジタル微分解析
器（DDA）２００に対するパラメータの設定及
び起動を実行する。DDA２００は特定の部分図
形の拡大、縮小、平行移動、回転、あるいはマル
チウインドウにおけるウインドウイング等を実行
するための描画処理において、特に、線分の処理
を行う部分で、線分をドツト単位で処理するため
のハードウエアである。そして非常に大きな座標
系で定義された対象図形の全体から必要な部分を
挿出し表示するためのウインドウイング機能にお
いて、DDA２００はビツトマツプメモリ３０１，
３０２，３０３に必要な線分データのみを書き出
すクリツピング機能に対する線分の発生あるいは
切り出しを実行する。このDDA２００は、たと
えば、第４図に示すブレゼンハム（Bresenham）
のアルゴリズムに従つて線分を描画する機能を含
んでいる。そして、DDA２００は主制御部１０
０から座標Ｘ及びＹ、ＸとＹのそれぞれの差分の
絶対値DXとDY、主軸方向DIR、主軸方向の長
さLEN及び誤差量Ｅ等のパラメータを入力し、
線分を描画する。第４図にＸ方向が主軸の時の流
れ図を示す。DDAでは、まずDYからDXをひい
て２倍してDDとし、Ｙ方向の差分DYを２倍と
したものをＤとする。次に、誤差量Ｅの符号によ
りＥの初期値を決める。即ちＥが正である場合に
はＥにDDを加えてＥとし、正でない場合にはＥ
にＤを加えて新しいＥとする。その後点列を発生
するルーチンに入る。先ず座標Ｘ、Ｙに対して色
指定レジスタ４１０で示される色の点を座標Ｘ、
Ｙに打つ。誤差値Ｅが正である場合にはＥにDD
を加えてＥを更新し、Ｙを１だけデイクリメント
する。Ｅが正でない場合にはＥにＤを加えてＥを
更新する。すなわち、Ｅが正である場合にのみＹ
はデイクリメントされる。その後Ｘは常にインク
リメントされる。これはＸを主軸とした場合であ
つて、Ｘは常に１だけインイクリメントされる。
そして長さLENがデイクリメントされ、以上の
ルーチンがLEN＝０になるまで繰り返されて線
分が描かれ線分は点列として打たれることにな
る。

各点列を示すＸ座標、Ｙ座標は第１図の構成ブ
ロツク図に示すようにRGBの各ビツトマツプメ
モリ３０１，３０２，３０３に与えられる。そし
て、色指定レジスタ４１０の内容に従つて特定な
色のドツトを示す論理がメモリに書込まれると、
各メモリの１ビツトを画面の１ドツトに対応させ
るビツトマツプデイスプレイ表示装置、即ち
CRT制御部５００を介してCRT６００に線分の
点列が表示されることになる。すなわち基本描画
単位である線分がビツトマツプメモリ上に形成さ
れるとラスタ型デイスプレイ装置５００及び６０
０によつて線分のベクトルが離散画素列として生
成されることになる。この場合、格子上の各交点
における整数的な点列として離散的な線分が描画
されることになる。又、マルチウインドウ方式に
おけるクリツピングにおいては、主制御部１００
内に保持されるデイスプレイフアイルの内容の
内、必要な線分データのみが取り出されて、ビツ
トマツプデイスプレイ６００に表示されるがこの
クリツピング処理は主制御部１００によつて実行
される。すなわちマルチウインドウ方式のウイン
ドウイングは、ウインドウとビユーポートの対応
づけを行うために図形の平行移動や拡大縮小等が
行われるが、そのウインドウが一般に複数個設け
られている場合には、それに対するビユーポート
に優先順位をつけて重ねて表示したり、優先順が
ダイナミツクに変更できるようにしている。その
ウインドウの変換に伴つてウインドウの境界線に
おいて線分のクリツピングが行われることにな
る。例えば、あるウインドウに線分を描画してい
た場合にそのウインドウの優先順位が下がつて他
のウインドウで半分隠されてしまつた場合、ウイ
ンドウの境界線において線分のクリツピングがお
こることになる。従つて、ウインドウ内部の線分
のみを表示するために特別なクリツピング処理を
行う必要がある。

このような図形処理用装置の構成において、本
発明では、二次元の整数座標でアクセス可能なメ
モリ上に線分を発生する前記DDA２００の出力
に従つて、ラインの種類、即ち点線、実線、一点
鎖線、或いは二点鎖線等のラインスタイルをライ
ンスタイルレジスタ４２０指定することができ
る。そして色指定レジスタ４１０によつて指定さ
れた色の点列を発生するための論理をビツトマツ
プメモリに与える場合に、ラインスタイルレジス
タ４２０の内容で適当にマスク回路４３０を介し
て点列をマスクすることによつてラインスタイル
に対応した線分を発生するようにしている。

本発明によるクリツピングされた線分を発生す
る場合、交点を求める方式に従つている。第３図
に示すように、任意の始点座標PSから終点座標
PEに至る線分の途中で、例えばｘ＝XCというＹ
座標に平行な直線でクリツピングした場合に、ｘ
＝XCとPS、PE間の線分との交点に最も近い整
数座標値PCを求め、PCからPEまでの線分をラ
インスタイルレジスタで指定されたラインで発生
するようにしている。このようにクリツピングラ
インと線分との交点を求めて交点と終点PEとの
線分を描くようにすれば始点PSからPCまでの点
列を発生せずにクリツピングされた線分を描くこ
とが出来るので高速になる。しかし、クリツピン
グによつて求められた交点PCから新たにライン
パターンレジスタ４２０の内容に従つて線分を描
画してしまうとクリツピングされた場合とされな
い場合とでは結果が異なるという問題がある。本
発明はラインスタイルレジスタ４２０のオフセツ
トが始点PSから終点PEまでの線分を描画したと
仮定した時に整数交点座標PCにおいて持つべき
値を設定することによりクリツピングのある場合
とそうでない場合において描かれる部分の線分パ
ターンを完全に一致させるようにしている。そこ
で、次にラインスタイルレジスタ４２０について
簡単に説明する。ラインスタイルレジスタ４２０
は、第２図ａに示すように、Ｎビツトのレジスタ
で構成されており、Ｎビツトの各ビツトは描くべ
き線分の点の位置に１対１に対応している。そし
てその内容が論理的に１である場合にそれに対応
した線分の位置に色指定レジスタ４１０で指定さ
れた色の点が１ドツト打たれることになる。従つ
てラインスタイルレジスタ４２０のＮビツトのパ
ターンは画面上に点列を打つていくポインタに同
期している。即ち、DDA２００のＸ、Ｙ座標の
点を出力する場合の同期信号に同期して次々にビ
ツト情報が読出され、その情報がマスク回路４３
０を介して色指定レジスタ４１０の内容をビツト
マツプメモリ３０１，３０２，３０３に書込むか
どうかを決定する。例えば、第２図ｂ，ｃは、線
分描画の様子を説明するための説明図で、ライン
スタイルジスタ４２０のビツトパターンに従つて
線分の点列が発生される様子を示している。ここ
で、重要なことは線分の描画はラインスタイルレ
ジスタのオフセツト値で指定された位置から線分
の点列が打たれるということである。即ち、第２
図ｂにおいてラインスタイルレジスタ４２０の内
容は先頭から111001110…となつており、オフセ
ツト位置は先頭から３ビツト目の２の位置であ
る。従つて描画される線分はオフセツト指定が行
われている３番目のビツトからのビツトパターン
に従つて線分が打たれることになる。第２図ｂに
おいてオフセツト指定の位置からのビツトパター
ンは1001110…となつているので、第２図ｃに示
すように、線分はP₁の点がオフセツト指定の２
の位置に対応しているので打たれ、P₂，P₃は打
たれずP₄，P₅，P₆が打たれて、P₇が打たれない。
このようにしてラインスタイルレジスタ４２０の
オフセツト指定からのビツトパターンに対応した
ラインスタイルで線分が描かれることになる。即
ちラインスタイルレジスタ４２０の先頭からのオ
フセツト値で指定された位置から次々にビツト情
報が読み出され、ビツトの値が論理１である位置
には点が打たれ論理０の位置には打たれず、この
ようにしてラインスタイルを持つた線分が描画さ
れることになる。

次に第５図を用いて本発明の動作を示す処理の
流れを説明する。第５図ａはクリツピングの説明
図であり、任意の始点座標PS＝（XS、YS）から
終点座標PE＝（XE、YE）に至る線分の途中、即
ち、ｘ＝XCのＹ軸に平行な直線でクリツピング
した場合、PS、PE間の線分とクリツピングライ
ンｘ＝XCとの交点に最も近い整数座標PC＝
（XC、YC）より前記終点座標PEに至る線分を描
画する場合を考察する。第５図ｂが流れ図であ
る。本実施例では、Ｘ軸が主軸である場合を述べ
るがＸ軸に平行な直線でクリツピングしたりＹ軸
が主軸である場合も同様である。動作が開始する
とまず線分ＰＳ・ＰＥ―――――→とｘ＝XCのクリツピ
ング
ラインとの交点整数座標PCを求める。次にDDA
２００に対する初期条件は次のように設定する。
すなわち各軸方向差分値、主軸指定はPS、PEの
座標値から計算された値を設定し、誤差量、オフ
セツトはPSからPEまで描画したと仮定したとき
にPCにおいて持つべき値を設定し、主軸方向長
さとしてはPCからPEに至るものを設定する。そ
してDDAの起動を行うようにしている。線分
ＰＣ・ＰＥ―――――→を描画する場合、始点座標はＸ
＝XC、
Ｙ＝YCである。Ｘ方向の差分値DXはXE−XS
の絶対値、Ｙ方向の差分値DYはYE−YSの絶対
値である。方向DIRは360度を８等分割した場合
に与えられる各方向を示す識別値であり、今の場
合ＰＣ・ＰＥ―――――→のベクトルの方向を示す。長
さ
LENはXEからXCを引いた絶対値に１を加えた
値であり、これは点列の点の数にあたる。PS、
PE間の線分とクリツピングラインとの交点は実
際には実数値として求まる値であるがビツトマツ
プデイスプレイにおいては交点も整数座標系で与
えられるため、誤差を生じ、誤差量はPSからPE
まで描画したと仮定した時にPCにおいて持つべ
き値を設定する。このようにDDA２００に対す
る初期パラメータを設定し、次に、色指定レジス
タ４２０に描画するべき線分の各座標における色
を表す論理を設定する。次に、ラインスタイルレ
ジスタ４２０にラインスタイルパターンとオフセ
ツトを設定する。この場合、オフセツト値ａは
XCからXSを引いた絶対値をＮで割つた余りとし
て与える。即ちａ＝｜XC−XS｜（modN）であ
る。このオフセツト値が明らかに、PSからPEま
で描画したと仮定した時に整数座標PCにおいて
持つべき値として設定されていることに重要性が
ある。以上のように定められた各パラメータを用
いてDDA２００を起動すればクリツピングの有
無にかかわらずラインスタイルレジスタ４２０の
内容に従うラインスタイルで線分を正しく描くこ
とができる。このように、誤差量或いはラインス
タイルレジスタに対するオフセツトがPSからPE
まで描画したと仮定したときにPCにおいて持つ
べき値を用いていることによつて、例えば、マル
チウインドウ方式において、上のウインドウによ
つて一度PC、PE間の線分が消され、再び優先順
位が変わつてPC、PE間の線分が再現した場合に
も、正しいラインスタイルで再現されることにな
る。

〔発明の効果〕

本発明はこのようにラインスタイルを持つた線
分の描画において任意の始点座標から終点座標に
至る線分の途中で垂直又は水平な直線でクリツピ
ングし、交点から終点までいたる線分を描画する
場合、DDAに対する初期条件として、特に誤差
量とラインスタイルレジスタに対するオフセツト
値を始点座標から終点座標まで描画したと仮定し
たときに交点整数座標において持つべき値を設定
することにより、クリツピングの有無にかかわら
ず完全描画の線分をクリツピングの線分とで等価
なラインスタイルの点列が発生でき両者で完全に
一致させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクリツピング方式に従う装置
の構成ブロツク図、第２図は本発明のラインスタ
イルレジスタによるラインスタイルを持つた線分
描画の説明図、第３図は本発明のクリツピングの
説明図、第４図はDDAの制御動作を示す流れ図、
第５図は本発明の線分描画におけるクリツピング
方式に従う主制御部の流れ図を示す。１００……主制御部、２００……DDA、３０
１，３０２，３０３……RGBビツトマツプメモ
リ、５００……CRT制御部、６００……CRT、
４２０……ラインスタイルレジスタ、４３０……
マスク回路、４１０……色指定レジスタ。

Claims

【特許請求の範囲】１二次元の整数座標でアクセス可能なメモリ上
に線分を発生するデイジタル微分解析器におい
て、任意の始点座標から終点座標に至る線分を垂直
又は水平なクリツピングラインによつてクリツピ
ングし、前記線分とクリツピングラインの交点か
ら終点に至る線分を描画する場合の前記デイジタ
ル微分解析器に与える初期設定値として、各軸方向差分値、主軸指定は前記始点座標と前
記終点座標の座標値から計算される値を設定し、誤差量およびラインレジスタのオフセツトは前
記始点座標から終点座標まで描画したと仮定した
時に方程式の根から求められる交点座標に最も近
い交点整数座標において持つべき値を設定し、主軸方向長さとしては前記交点整数座標から前
記終点座標に至るものを設定することによつて前
記デイジタル微分解析器を起動することを特徴と
する線分描画におけるクリツピング方式。