JPH0285979A - ３次元図形処理装置 - 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〉 この発明は３次元図形処理装置に関し、さらに詳細にい
えば、ワールド座標系データに対して所定の座標変換処
理を施すとともに、所定のクリップ処理を施してデバイ
ス座標系データを得るようにした３次元図形処理装置に
関する。

〈従来の技術、および発明が解決しようとする課題〉 従来から各種の構成の３次元図形処理装置が提供されて
いるが、これらの３次元図形処理装置においては、３次
元グラフィックスの標準規格に準拠した３次元図形処理
の流れ（以下、ビューイングバイブラインと称呼する）
が採用されている。

上記ビューイングバイブラインとしては、■　標準規格
Ｐ　ＨＩ　Ｇ　Ｓ　（Ｐｒｏｇｒａｖｗｅｒ’５Ｈ１ｅ
ｒａｒｃｈｆｃａｌ　Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　Ｇｒａ
ｐｈｌｃｓ　Ｓｙｓｔｅｍ　）に準拠したもの、および ■　標準規格Ｇ　Ｋ　Ｓ　−３Ｄ　（Ｇｒａｐｈｉｃａ
ｌ　ＫｅｒｎｅｌＳｙｓＬｅ崗−３Ｄ）に準拠したもの が一般的である。

さらに詳細に説明すると、上記標準規格ＰＨＩＧＳに準
拠したビューイングバイブラインは、第５図に示すよう
に、モデリング座標系において定義されたストラフチャ
エレメントデータに対してモデリング変換処理を施すこ
とにより、各ストラフチャエレメントデータを組合せて
ワールド座標系におけるデータ（以下、ワールド座標系
データと略称する）を生成する。

そして、ワールド座標系データに対して視野変換処理を
施すことによりビュー参照座標系におけるデータ（以下
、ビュー参照座標系データと略称する）を得、ビュー参
照座標系データに対してプロジェクションビューポート
への投影処理およびプロジェクションビューポートに基
づくクリップ処理を施して正規化投影座標系におけるデ
ータ（以下、正規化投影座標系データと略称する）を得
る。その後は、正規化投影座標系データに対してワーク
ステーションウィンドウに基くクリップ処理、およびワ
ークステーション変換処理を施すことによりデバイス座
標系におけるデータ（以下、デバイス座標系データと略
称する）を得て、ＣＲＴデイスプレィ装置等により可視
的な表示を行なわせる。

尚、上記ワールド座標系データを得るまでの処理はワー
クステーションと独立した処理部分において遂行され、
視野変換処理以降の処理はワークステーションに依存す
る処理部分において遂行される。

上記標準規格ＧＫＳ−３Ｄに準拠したビューイングバイ
ブラインは、第６図に示すように、ワールド座標系にお
いて定義されたプリミティブデータに対して正規化変換
処理を施すことにより正規化座標系におけるデータ（以
下、正規化座標系データと略称する）を得、必要に応じ
てセグメント変換処理を施した後、正規化クリップ処理
を施して正規化座標系データの必要部分のみを抽出する
。

そして、抽出された正規化座標系データに対して視野変
換処理を施すことによりビュー参照座標系データを得、
ビュー参照座標系データに対してビューボリュームに基
づくクリップ処理、およびプロジェクションビューポー
トに対する投影処理を施して正規化投影座標系データを
得る。その後は、正規化投影座標系データに対してワー
クステーションウィンドウに基づくクリップ処理、およ
びワークステーション変換処理を施すことによりデバイ
ス座標系データを得て、ＣＲＴデイスプレィ装置等によ
り可視的な表示を行なわせる。

尚、上記正規化座標系データを得るまでの処理はワーク
ステーションと独立した処理部分において遂行され、視
野変換処理以降の処理はワークステーションに依存する
処理部分において遂行される。

以上の説明から明らかなように、上記向れの標準規格に
準拠するビューイングバイブラインにおいても、ワーク
ステーションから独立した処理部分においてワールド座
標系データ若しくは正規化座標データが生成されている
とともに、ワークステーションに依存する処理部分にお
いて視野変換処理、ビューボリューム若しくはビューボ
ートに基づくクリップ処理、投影処理、ワークステーシ
ョンウィンドウに基づくクリップ処理、およびクリップ
後のワークステーション変換処理を順次施すことにより
デバイス座標系データが生成されている。

したがって、ワールド座標系データに基いてデバイス座
標系データを生成する場合に、ビューボリューム若しく
はビューポートに基くクリップ処理、およびワークステ
ーションウィンドウに基づくクリップ処理を施すことが
必須となり、クリップ処理の回数が増加するので、ビュ
ーイングバイブライン全体としてのオーバアヘッドが大
きくなり、ひいては図形表示速度が低下してしまうこと
になるという問題がある。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
ワークステーション依存部におけるクリップ処理を大巾
に簡素化し、ひいては図形表示速度を大１１に向上させ
ることができる３次元図形処理装置を提供することを目
的としている。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の３次元図形処
理装置は、ビューボリュームをプロジェクションビュー
ポートに投影する投影手段と、プロジェクションビュー
ポートとワークステーションウィンドウとの共通領域を
抽出する領域抽出手段と、共通領域に基づいてクリップ
処理を行なうクリップ手段とを有している。

但し、上記領域抽出手段としては、正規化投影座標系上
に設定されたプロジェクションビューポートとワークス
テーションウィンドウとに基づいて共通領域を抽出し、
抽出された共通領域を正規化するものであることが好ま
しい。

また、上記クリップ手段としては、正規化された共通領
域に基づいて同次座標クリップ処理を行なうものである
ことが好ましい。

さらに、上記３次元図形処理装置としては、３次元グラ
フィックス標準規格ＰＨＩＧＳ、或はＧＫＳ−３Ｄに準
拠していることが好ましい。

く作用〉 以上の構成の３次元図形処理装置であれば、ワールド座
標系データに対して所定の座標変換処理を施すとともに
、所定のクリップ処理を施してデバイス座標系データを
得、表示のための３次元図形データを得る場合において
、領域抽出手段により、プロジェクションビューポート
とワークステーションウィンドウとの共通領域を抽出し
ておいて、ビューボリュームを投影手段によりプロジェ
クションビューポートに投影し、次いでクリップ手段に
より、上記抽出された共通領域に基づいてクリップ処理
を行なうことにより、実際に表示されるべき領域に対応
する３次元図形データを得ることができる。

そして、上記領域抽出手段が、正規化投影座標系上に設
定されたプロジェクションビューポートとワークステー
ションウィンドウとに基いて共通領域を抽出し、抽出さ
れた共通領域を正規化するものである場合には、抽出さ
れ、かつ正規化された共通領域に基づいてクリップ処理
を行なうことにより、実際に表示されるべき領域に対応
する３次元図形データを得ることができる。

また、上記クリップ手段が、正規化された共通領域に基
づいて同次座標クリップ処理を行なうものである場合に
は、同次座標クリップ処理を行なうだけで、ビューボリ
ュームクリップ処理、およびワークステーションウィン
ドウクリップ処理を順次流した場合と同一の結果を得る
ことができる。

さらに、上記３次元図形処理装置が、３次元グラフィッ
クス標準規格ＰＨＩＧＳ、或はＧＫＳ−３Ｄに準拠して
いる場合にも、上記と同様の作用を達成することができ
る。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第２図はこの発明の３次元図形処理装置の一実施例を示
す要部ブロック図であり、外部操作により設定される領
域設定データを入力として正規化投影座標系上における
プロジェクションビューポート（第３図Ａ参照）を設定
するビューボート設定部（１）と、正規化投影座標系に
対応させて予め設定されているワークステーションウィ
ンドウ領域（第３図Ｂ参照）を保持しているウィンドウ
データ保持部０と、正規化投影座標系上における上記プ
ロジェクションビューポートとワークステーションウィ
ンドウ領域との共通領域（第“３図Ｃ参照）を抽出する
共通領域抽出部Ｇ）と、共通領域を、３次元座標値が−
１から１の間になるように正規化された領域（第４図参
照）に投影する正規化投影部（４）と、抽出され、かつ
正規化領域（第４図参照）に投影された共通領域に基づ
いて同次座標クリップ処理を施すクリップ処理部（５）
と、クリップ処理が施されたデータに対してワークステ
ーション変換処理を施すワークステーション変換部（６
）とから構成されている。

第１図はこの発明のビューイングバイブラインを示す概
略図であり、ワークステーション依存部のみを示してい
る。

即ち、ワールド座標系データに対して視野変換処理を施
すことによりビュー参照座標系データを生成し、ビュー
ボリュームからプロジェクションビューポートへの投影
変換処理を施した後、プロジェクションビューポートと
ワークステーションウィンドウとの共通領域に基づくク
リップ処理を施し、さらにワークステーション変換処理
を施すことによりデバイス座標系データを得るようにし
ている。

したがって、多数のワールド座標系データに対して、そ
れぞれ必要な変換処理を施すことが必要になるのである
が、クリップ処理についてみれば、プロジェクションビ
ューポートとワークステーションウィンドウとの共通領
域に基づいて１回だけ行なえばよく、クリップ処理遂行
回数の減少に伴なって図形データ処理所要時間を短縮す
ることができ、全体として図形表示速度の高速化を達成
することができる。

さらに詳繍に説明すると、グラフィック・デイスプレィ
装置においては、対象図形を定義しであるワールド座標
系と可視的表示を行なうためのデバイス座標系とがあり
、デバイス座標系における表示限界を規定するのが直方
体状のワークステーションウィンドウ（第３図Ｃ参照）
であるとともに、対象図形の表示領域を規定するのが直
方体状のプロジェクションビューポート（第３図Ｃ参照
）である。したがって、プロジェクションビューポート
、およびワークステーションウィンドウの共通領域（第
３図Ｃ参照）のみについて対象図形が可視的に表示され
るのである。

したがって、正規化投影座標系上において定義されたプ
ロジェクションビューポートとワークステーションウィ
ンドウとの共通領域に基づいて同次座標クリップ処理を
施せば、ビューボリュームクリップ処理、およびワーク
ステーションウィンドウクリップ処理を順次施した場合
と同一の結果を得ることができる。その後、さらにワー
クステーション変換処理を施すことにより、最終的に表
示可能なデバイス座標系データを得ることができる。

以上の説明から明らかなように、プロジェクションビュ
ーポートとワークステーションウィンドウとの共通領域
については１回抽出しておけば、その後は抽出結果を使
用してクリップ処理を施すだけで、ビューボリュームク
リップ処理、およびワークスチーシコンウィンドウクリ
ップ処理を順次施した場合と同一のデータを得ることが
できるのであるから、全体として処理を簡素化すること
ができ、ひいては図形表示速度を向上させることができ
ることになる。

〈発明の効果〉 以上のようにｍｌの発明は、プロジェクションビューポ
ートとワークステーションウィンドウとの共通領域を予
め抽出しておき、ビューボリュームをプロジェクション
ビューポートに投影した状態で上記抽出された共通領域
に基づくクリップ処理を施すようにしているのであるか
ら、全体としてクリップ処理を簡素化することができ、
ひいては図形表示速度を向上させることができるという
特有の効果を奏する。

第２の発明は、プロジェクションビューポートとワーク
ステーションウィンドウとに基づいて抽出された共通領
域を正規化するので、正規化された共通領域によるクリ
ップ処理を行なうだけでよく、全体としてクリップ処理
を簡素化することができ、ひいては図形表示速度を向上
させることができるという特有の効果を奏する。

第３の発明は、同次座標クリップ処理を行なうだけで、
ビューボリュームクリップ処理、およびワークステーシ
ョンウィンドウクリップ処理を順次施した場合と同一の
結果を得ることができるという特有の効果を奏する。

第４の発明は、３次元グラフィックス標準規格に準拠さ
せた状態を損なうことなくワークステーション依存部に
おけるクリップ処理を大巾に簡素化することができると
いう特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明によるビューイングパイプラインを示
す概略図、 第２図はこの発明の３次元図形処理装置の一実施例を示
す要部ブロック図、 第３図、および第４図はクリップ処理を説明する概略図
、 第５図は標準規格ＰＨＩＧＳに準拠するビューイングパ
イプラインの従来例を示す概略図、第６図は標準規格Ｇ
ＫＳ−３Ｄに準拠するビューイングパイプラインの従来
例を示す概略図。 （５）・・・クリップ処理部、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ワールド座標系データに対して所定の座標変換処理
   を施すとともに、所定のクリップ処理を施してデバイス
   座標系データを得る３次元図形処理装置において、 ビューボリュームをプロジェクションビューポートに投
   影する投影手段と、プロジェクションビューポートとワ
   ークステーションウィンドウとの共通領域を抽出する領
   域抽出手段（３）（４）と、領域抽出手段（３）（４）
   により抽出された共通領域に基づいてクリップ処理を行
   なうクリップ手段（５）とを有することを特徴とする３
   次元図形処理装置。 ２、領域抽出手段（３）（４）が、正規化投影座標系上
   に設定されたプロジェクションビューポートとワークス
   テーションウィンドウとに基いて共通領域を抽出し、抽
   出された共通領域を正規化するものである上記特許請求
   の範囲第１項記載の３次元図形処理装置。 ３、クリップ手段（５）が、正規化された共通領域に基
   づいて同次座標クリップ処理を行なうものである上記特
   許請求の範囲第１項記載の３次元図形処理装置。 ４、３次元グラフィックス標準規格ＰＨＩＧＳ、或はＧ
   ＫＳ−３Ｄに準拠している上記特許請求の範囲第１項記
   載の３次元図形処理装置。