JPH0247783A - 描画演算装置 - Google Patents

描画演算装置

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JPH0247783A
JPH0247783A JP63198218A JP19821888A JPH0247783A JP H0247783 A JPH0247783 A JP H0247783A JP 63198218 A JP63198218 A JP 63198218A JP 19821888 A JP19821888 A JP 19821888A JP H0247783 A JPH0247783 A JP H0247783A
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JP
Japan
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dda
brightness
calculation
point
coordinates
Prior art date
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Pending
Application number
JP63198218A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Matsumoto
昭浩 松本
Toshiki Mori
俊樹 森
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP63198218A priority Critical patent/JPH0247783A/ja
Publication of JPH0247783A publication Critical patent/JPH0247783A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は高速に多角形の陰影づけのための各画素の輝
度や、3次元描画のための各画素のZ方向の演算ができ
る描画演算装置に関する。
従来の技術 一般に陰影づけに必要な輝度の演算はCPUで行ってい
た。
第3図に凸多角形ABCDの陰影づけを行う例を示す。
まず、CPUは多角形ABCDの陰影づけを行う命令を
受けとると頂点座標の並びかえを行い、多角形をY座標
の大きい方から順番に各頂点で水平方向に三角形または
台形に分割し、三角形または台形の陰影づけを行う。す
なわち、四角形ABCDを三角形DAA’、台形AC’
CA’、三角形C’BCに分割し、三角形DAA’から
各画素の輝度の演算を行う。CPUはY=Ydのときの
直線DA上のX座標Xdの演算を行い、次にY=Ydの
ときの直線DA’のX座標Xd’の演算を行い、次にY
=Ydのときの直線DA上の輝度Ldの演算を行い、次
にY=Ydのときの直線DA゛上の。
輝度Ld’の演算を行う。そして、CPUはY−Ydの
直線上の各画素のアドレスの演算を行い、次に輝度Ld
およびLd’を用いてY=Yd士の各画素の輝度の演算
を行う。次に、CPUは前記の方法でY=Yd−+のと
きの各画素の輝度の演算を行う。
三角形DAA’が終ると次は台形AC’CA’について
行う。
発明が解決しようとする課題 このような従来の方法では多角形の陰影づけを行う場合
、多角形の分割、実際に陰影づけすべき画素とその画素
の輝度の算出に時間がかかり、高速な陰影づけが行えな
かった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、多角形の分
割の必要性をな(すことや陰影づけすべき画素の算出を
ディジタル微分解析器(DigitalDiffere
ntial  Analyer以下DDAと略す。)を
用いて高速に行うことや各画素の輝度をDDAを用いて
高速に行うことや陰影づけすべき画素とその画素の精度
の算出や並列化することにより、高速な陰影づけが可能
な描画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、DDA演算部とX軸カウンタとY軸カウンタ
とそれらを動作させるクロックを制御するクロック制御
部とを備えた第1および第2のディジタル微分解析器と
、DDA演算部と深さ用カウンタとそれらを動作させる
クロックを制御するクロック制御部とを備えた第3と第
4のディジタル微分解析器と、前記第1および第2のデ
ィジタル微分解析器の演算結果より実際に描画すべき画
素を求める第5のディジタル微分解析器と、前記第1.
第2.第3および第4のディジタル微分解析器の演算結
果より描画すべき画素の深さ方向の演算をする第6のデ
ィジタル微分解析器と、前記第1.第2.第3.第4.
第5および第6のディジタル微分解析器を制御するため
のDDA制御部と、前記第5および第6のディジ・タル
微分解析器の出力の同期をとるためのDDA同期制御部
とを備え、前記第3.第4および第6のディジタル微分
解析器より各画素の沫さ方向の演算を行うことにより多
角形の陰影つけおよび3次元描画を行うことを特徴とす
る描画演算装置である。
作用 本発明は上記した構成により、DDAを用いて陰影づけ
を行う画素の算出とその画素の輝度の算出を行い、しか
もそれらの算出を並列に行うため、多角形の分割の必要
性をなくすことや、陰影づけを行う画素とその画素の輝
度の算出の高速に行うことや、処理を並列にすることに
より高速に多角形の陰影づけを行うことができる。
実施例 第1図に本発明の一実施例を示すブロック図である。多
角形の陰影づけをX座標の大きい方から行う場合につい
て説明する。
第1図においてCPUIは多角形の陰影っけの命令を受
けとると頂点座標の並びかえを行う。すなわち、X座標
の大きい点から順に右回りの点と左回りの点にわけてX
座標の小さい点まで並べる。そして、CPUIは右回り
の点をX座標の大きい順にX座標とX座標をDDA2に
X座標と輝度をDDA7に送り、左回りの点をX座標の
大きい方から順にX座標とX座標をDDAl 2に、X
座標と輝度をDDA 17に送る。これは、DDA2で
陰影づけを行う図形の右回りの境界の演算を行い、DD
A7でその境界における輝度の演算を行い、DDA 1
2で陰影づけを行う図形の左回りの境界の演算を行い、
DDAl7でその境界における輝度の演算を行うためで
ある。第2図に四角形ABCDの陰影づけを行う例を示
す。
まず、CPUIは四角形の頂点A(Xa、Ya)。
頂点B (Xb、Yb)、頂点C(Xc、Yc)。
頂点D(Xd、Yd)と、それぞれの頂点における輝度
La、Lb、Lc、Ldを受けとると、座標の並びかえ
を行い、DDA2に始点のデータとして頂点りの座標を
送り、終点の座標として頂点Aの座標を送る。次にCP
UIはDDA7に始点のデータとして頂点りのX座標と
輝度Ldを送り、終点のデータとして頂点AのX座標と
輝度Laを送る。次にCPU2はDDA12に始点のデ
ータとして頂点りの座標を送り、終点のデータとして頂
点Cの座標を送る。次にCPUIはDDA 17に始点
のデータとして頂点りのX座標と輝度Ldを送り、終点
のデータとして頂点CのX座標と輝度Lcを送る。
そして、DDA2およびDDA12は始点と終点のデー
タを受は取ると多角形の陰影づけの境界の演算を始め、
DDA7およびDDA17は始点と終点のデータを受は
取って陰影づけの境界線上の輝度の演算を始める。すな
わち、Y=Ynのとき、DDA2ではクロック制御部4
はDDA演算部3とX軸カウンタ5にクロックを出力す
る。そして、Y=YnでのX座標が求まるとDDA演算
部3からクロック制御部4に信号が送られ、クロック制
御部4はクロックの出力を中止すると共に、DDA制御
部22にも信号が送られ、Y=YnでのX座標が求まっ
たことがODA制御部22に知らされる。また、DDA
7でも同様の演算が行われ、DDA演算部8はY=Yn
での輝度が求まるとクロック制御部9の動作を中止させ
ると共に、DDA制御部22にY=Ynでの輝度が求ま
った事を知せる。また、DDA12でも同様の演算が行
われ、DDA演算部13はY=YnでのX座標が求まる
とクロック制御部14の動作を中止させると共に、DD
A制御部22にY=YnでのX座標が求まった事を知せ
る。また、DDA 17でも同様の演算が行われ、DD
A演算部18はY=Ynでの輝度が求まるとクロック制
御部19の動作を中止させると共に、DDA制御部22
にY=Ynでの輝度が求まった事を知せる。
また、DDA23.24はDDA23,24が演算を実
行しているかどうかを表わす信号をDDA制御部22に
送っている。
DDA制御部22はDDA2,7.12および17がY
=Ynでの演算を完了し、しかも、DDA23および2
4が演算を行っていない場合は、DDA23および24
にデータの書き込み信号を送り、DDA23およびDD
A24を動作させると共に、DDA2,7,12および
17の動作も再開させる。DDA23または24が演算
を行っている場合は、DDA23と24が演算を終了し
てからDDA23および24に書き込み信号を送る。こ
れにより、DDA2ではまずクロック制御部4はY軸カ
ウンタ6の値を1つ減少させ、次にDDA演算部3とX
軸カウンタ5にクロックを送りY = Y = y、−
iにおけるX座標を求める。DDA7.12.17も同
様である。
また、DDA23は、DDA2とDDA12から受は取
ったデータを使用して点データを描(べき画素の座標を
計算し、DDA24は始点のデータとしてDDA2のX
座標とDDA7のデータを受けとり、終点のデータとし
てDDA12のX座標とDDA17のデータを受けとり
、DDA23で求める描くべき画素の輝度の演算を行う
第2図で示した四角形について述べる。
前述した様に、DDA2は直線DAのアドレス演算を行
い、DDA7は直線DA上の輝度の演算を行い、DDA
12は直線DCのアドレス演算を行い、DDA17は直
線DC上の輝度の演算を行う。すなわち、DDA2では
点りと点Aの座標をCPUIから受は取るとクロック制
御部4はDDA演算部3とX軸カウンタ5にクロックを
送り、演算を行う。点1が求まるとDDA演算部3は信
号を出力し、クロック制御部4の動作を中止し、DDA
制御部22に点1が求まった事を知らせる。
また、DDA7では点りのX座標と輝度Ldと点AのX
座標と輝度LaをCPUIから受は取るとクロック制御
部9はDDA演算部8と輝度用カウンタ10にクロック
を送り、演算を行う。点1での輝度Lda (Y=Yd
)が求まるとDDA演算部8は信号を出力し、クロック
制御部9の動作を・中止し、DDA制御部22に輝度L
da (Y=Yd)が求まった事を知らせる。また、D
DA 12では点りと点Aの座標をCPUIより受は取
るとクロック制御部14はDDA演算部13とX軸カウ
ンタ15にクロックを送り、演算を行う。点2が求まる
とDDA演算部13は信号を出力し、クロッグ制御部1
4の動作を中止し、DDA制御部22に点2が求まった
事を知らせる。また、DDAl7では点りのY座標と輝
度Ldと点CのY座標と輝度LcをCPUIから受は取
るとクロック制御部19はDDA演算部18と輝度用カ
ウンタにクロックを送り、演算を行う。点2での輝度L
dc(Y=Yd)が求まるとDDA演算部18は信号を
出力し、クロック制御部19の動作を中止し、DDA制
御部22に輝度Lda (Y=Yd)が求まった事を知
らせる。
またDDA23およびDDA24はそれぞれ演算を実行
しているかどうかを表わす信号をDDA制御部23に送
っている。この信号は今はDDA23およびDDA24
が演算を行っていない事を表わす状態になっているので
DDA制御部22はDDA23とDDA24に書き込み
信号を送ると共にDDA2,7.12.17の演算を再
開させる。
そして、DDA23は点1から点2までの直線の描画を
始め、DDA24は点1から点2までの輝度の演算を始
めると共にDDA制御部22に信号を送り、DDA23
とDDA24へのデータの書き込みを禁止する。そして
、DDA23は点aの演算を終了すると同期制御部25
に点aの演算が終了した事を知らせると共に、DDA2
3の動作を中止し、データを出力する。また、DDA2
4は点aでの輝度の演算を終了すると同期制御部25に
点aでの輝度が求まった事を、知せると共に、DDA2
4の動作を中止し、データを出力する。
同期制御部25は、DDA23で点aが求まり、DDA
24で点aの輝度が求まるとDDA23とDDA24の
動作を再開させる。
また、DDA2では゛点3の演算を完了するとクロック
制御部4は動作を中止し、点3の演算を完了した事をD
DA制御部22に知らせる。
またDDA7では点3の輝度の演算を完了するとクロッ
ク制御部9は動作を中止し、点3の輝度の演算が完了し
た事をDDA制御部に知せる。また、DDAl 2では
点4の演算を完了するとクロック制御部14は動作を中
止し、DDA制御部22に点3の演算が完了した事を知
らせる。また1、D’DA17では点4の輝度の演算を
完了するとクロック制御部14は動作を中止し、点4の
輝度が完了した事を知らせる。
この時、DDA23またはDDA24が点1から点2ま
での演算を実行中であれば、D D A iti制御部
22にはDDA23またはDDA24から演算を実行中
で表わす信号が送られている。DDA制御部22は前記
の信号が演算を行っていない事を表わす状態になったと
き、すなわち、DDA23が点1から点2までのアドレ
ス演算を終え、DDA24が点1から点2までの輝度の
演算を終えた時、DDA23およびDDA24に書き込
み信号を送ると共に、DDA2.DDA?、DDAl2
およびDDAl7の動作を再開する。
次に、DDA2が直線DAの演算を終えると、CPUI
はDDA2に点Bの座標を送り、DDA2は直線ABの
アドレス演算を行う。また、DDA7は点りから点Aま
での輝度の演算を終えると、CPUIからDDA7に点
BのY座標と輝度を受けとり、直線AB上の輝度の演算
を行う。また、DDAl 2は直線DCのアドレス演算
を終えるとCPIから点Bの座標を受けとり、直線CB
のアドレス演算を行う。また、DDA 17は直線DC
上の輝度の演算を終えるとCPUIから点BのY座標と
輝度を受けとると点Cから点Bまでの輝度の演算を行う
そして点Cまで演算を行うと陰影づけを行う。
また、この描画演算装置は輝度のかわりにZ座標を取り
あつかうことにより3次元描画を高速に行うこともでき
る。
CPUIは右回りの点のY座標と2座標をDDA7に送
り、左回りの点のY座標とZ座標をDDAl7に送る。
これは陰影づけの場合と同様にして、DDA2で3次元
描画を行う平面図形の右回りの境界の演算を行い、DD
A7でその境界におけるZ座標の演算を行い、DDAl
2で平面図形の左回りの境界の演算を行い、DDA17
でその境界におけるX座標の演算を行うためである。
次に、陰影づけの場合と同様にして、DDA23で実際
に描画をする画素のX座標とY座標の演算を行い、DD
A24でその画素のX座標の演算を行う。
発明の効果 描画すべき画素を求めるDDAとは別に、多角形の境界
を求める2組のDDAとその境界上の輝度はX座標を求
める2組のDDAと、描画すべき画素の輝度またはX座
標を求めるDDAを設けることにより、表示を行う画素
の算出やその画素の輝度またはX座標の算出を高速に行
うことや、処理を並列にすることができる。従って、本
発明の描画演算装置は陰影づけやZバッファ法を用いた
3次元描画装置における3次元描画にとって極めて有用
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
多角形の陰影づけの例を示す説明図、第3図は従来の多
角形の陰影づけの例を示す説明図である。 1・・・・・・CPU、2.7.12,17,23゜2
4・・・・・・DDA、3,8,13.18・旧・・D
DA演算部、4,9.14.19・・・・・・クロック
制御部、5,15・・・・・・X軸カウンタ、6,16
・旧・・Y軸カウンタ、10.20・・・・・・輝度用
カウンタ、22・・・・・・D D A 1tlJ御部
、25・・・・・・同期制御部。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はが1名第 図 ? 第2図 戸、6

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. DDA演算部とX軸カウンタとY軸カウンタとそれらを
    動作させるクロックを制御するクロック制御部とを備え
    た第1および第2のディジタル微分解析器と、DDA演
    算部と深さ用カウンタとそれらを動作させるクロックを
    制御するクロック制御部とを備えた第3と第4のディジ
    タル微分解析器と、前記第1および第2のディジタル微
    分解析器の演算結果より実際に描画すべき画素を求める
    第5のディジタル微分解析器と、前記第1、第2、第3
    および第4のディジタル微分解析器の演算結果より描画
    すべき画素の深さ方向の演算をする第6のディジタル微
    分解析器と、前記第1、第2、第3、第4、第5および
    第6のディジタル微分解析器を制御するためのDDA制
    御部と、第5および第6のディジタル微分解析器の出力
    の同期をとるためのDDA同期制御部とを備え、前記第
    3、第4および第6のディジタル微分解析器より各画素
    の深さ方向の演算を行うことにより多角形の陰影づけお
    よび3次元描画を行うことを特徴とする描画演算装置。
JP63198218A 1988-08-09 1988-08-09 描画演算装置 Pending JPH0247783A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0683970A (ja) * 1990-11-15 1994-03-25 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 三角形描画装置及び方法
JPH0778269A (ja) * 1993-06-30 1995-03-20 Nec Corp 3次元描画装置
JPH0778268A (ja) * 1993-06-30 1995-03-20 Nec Corp 3次元描画装置
JPH09223245A (ja) * 1996-02-19 1997-08-26 Nec Corp シェーディング描画装置

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JPH0778268A (ja) * 1993-06-30 1995-03-20 Nec Corp 3次元描画装置
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