JPH03228186A - 画像表示装置 - 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〕 本発明は表示図形に輝度変調をかけることで、本来のイ
メージにより近い画像を得ることのできる図形処理機能
を持つ、ラスターキキャン型の２次元又は３次元画像表
示装置に関する。

（従来の技術〕 従来ラスクスキャン型図型表示装置に特有の階段状ジャ
ギ一対策として、本出願人より先に提出された特許１２
２５６８６号及び１２４９１９９号に示される複数のビ
ームを輝度変調することによるラインスムージング法が
提案されている。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記の技術によれば線分の中央部については効果がある
ものの端点部については、ピクセル単位で水平または垂
直方向に切れた線分となり、短い線分を表示しようとし
た場合、不都合を生じていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は以上の点に鑑み、表示すべき線分の始点・終点
の座標、輝度、及び傾きを発生する前処加部と、前記線
分が所定の長さより長い場合に該線分をピクセル座標に
分解する線分補間器と、前記線分が所定の長さより短い
場合は、該線分を複数のベクトルに分割しその分割点の
ピクセル座標を生成する短ベクトル処理部と、前記線分
補間器または短ベクトル処理部で生成されたピクセル座
標と傾きより輝度変調度を発生させる輝度変調度発生テ
ーブルと、該輝度変調度と該輝度よりスムージングライ
ンを発生させる輝度変調回路と、該最終的に表示させる
輝度を保持しておくフレームメモリ、及び制御部から構
成し、短ベクトル用の特別な処理を行う事により、回路
規模も適切な容量にて、短いベクトル及びその集合によ
る曲線を誤差少なく滑らかに表示する事を目的とする。

〔作用〕

上記のような短ベクトル処理部及び輝度変調度発生テー
ブルを用いる事により、面積法によるラインスムージン
グ技術と重複線高輝度表示技術を用いて、短いベクトル
も誤差少な（、また短いベクトルの集合である曲線も滑
らかに表示することができる。また、テーブル容量を適
切な規模にすることもできる。

〔実施例］ 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第１
図は本発明を実施するためのブロック図である。１は線
分補間に必要なパラメータを与える前処理部であり、出
力として線分輝度■、始点のＸ成分ＸｅとＹ成分Ｙｓ、
ｐ点のＸ成分ＸｅとＹ成分Ｙｅ、及び線分の傾きｔａｎ
θがある。

２は前記Ｘｓ、Ｙｓ、Ｘｅ、Ｙｅおよびｔａｎθにより
線分をピクセルへと分解する線分補間器である。線分補
間器２では始点と終点の各Ｘ成分とＸ成分の変位量を比
較し、絶対量の大きい成分をメジャーとする。このメジ
ャー成分を１増減させた時マイナー成分にｔａｎθを加
算することで線分上の１つの点が求まる。このメジャ一
方向ｌピグセル長の間隔で並ぶ点列の座標をＪＡ（メジ
ャー成分）、ＮＡ（マイナー成分）として出力する。ま
た前記始点と終点の各Ｘ成分とＸ成分の変位量のうちメ
ジャー成分をＭＡＪとして出力する。

３は本特許において重要な短ベクトル処理部である。３
には前記Ｘｓ、Ｙｓ、Ｘｅ、Ｙｅ、ｔａｎθ、ＭＡＪが
入力される。３においては前記ＭＡＪがあらかじめ短ベ
クトル処理部内に保持する短ベクトル限界長と比較し、
短い場合には短ベクトル処理用の始点アドレスであるＪ
Ｂ（メジャー成分）とＮＢ（マイナー成分）と、短ベク
トルのメジャ一方向の長さをＬと、処理に際し出力され
るＭＯＤＥ信号を出力する。短ベクトル処理方法につい
ては後述する。

４は面積法による輝度変調度発生テーブルであり、前記
ＪＡ、ＮＡ、ＪＢ、ＮＢ、ｔａｎθ、Ｌおよびテーブル
コントロール用のＭＯＤＥ信号によりテーブル参照を行
う。テーブルには高速のメモリが最適であり、線分や円
などの複雑な方程式に基づく変調度数をパフォーマンス
の低下することなく得られる。テーブルの内容は後述す
る。テーブル出力として本実施例では３ピクセル分の変
調度数Ｌｎ、Ｌｍ、Ｌｊ！を書いたが、当然その出力は
いくつでも構わない、Ｌｍは前記点列の座標（ＪＡ、Ｎ
Ａ）又は（ＪＢ、ＮＢ）が存在するピクセルか、又は一
番近いピクセルであり、その上下のピクセルをＬｎ、Ｌ
ｌという変調度をかけて修飾する。

５ｎ、５ｍ、５ｆｆは、線分輝度■と輝度変調度数Ｌｎ
、Ｌｍ、ＬＮから変調後の最終輝度ＩｎＩｍ、ＩＡを掛
算等の手段により生成する輝度変調回路である。この輝
度変調回路も線分につける幅などにより増減を行っても
本発明上差し支えない。

６は上記最終輝度Ｉｎ、１ｍ、１７！を受は取り演算を
施すフレームメモリ制御部であり、前記線分補間器２よ
り座標Ｊ、　Ｎを最終輝度１ｍのアドレスとして受は取
ると同時に、Ｉｎ、Ｉβに関してはオフセットを加えて
からアドレスとし出力する。　　７はモニタへ表示され
る画像を蓄えておくフレームメモリであり、上記フレー
ムメモ９１１１１１部によりその内容を変更される。

第２図は、面積法によるラインスムージング技術を説明
する図である。第２図でＰｎ　（ｎ＝１゜２、・・・）
はｐｉｘｅｌ領域であり、１ｐｉｘｅｌ長の正方形であ
る。面積法では線分は幅を持たせた領域８とし、あるｐ
ｉｘｅｌ領域の変調度は領域８が占める割合Ａｎ　（ｎ
＝１．２．　　・・）で表わせる。このＡｎにより本来
線分が持つ輝度を変調すれば、滑らかな線分を得る事が
できる。

第３図は、重複線高輝度表示について説明する図であり
、フレームメモリ制御部６の内容を説明する図である。

フレームメモリ制御部６は前記フレームメモリ７への書
き込み、読み出しを行う。

あるｐｉｘｅｌに相当するメモリへ輝度データを書く場
合、まずフレームメモリ７より内容を読み出しくＤＴｒ
）、前記（Ｉｎ、１ｍ、Ｌｆｆ）と演算器９により演算
を行い、その結果（ＤＴＷ）をフレームメモリ７へ書き
込む。前記演算器９ではＤＴｒと、前記（Ｉｎ、Ｔｍ、
１１）の加算を行い、それにより以前あったｐｉｘｅｌ
の輝度は更に高輝度化することができる。（重複線高輝
度表示） 第４図は、面積法によるラインスムージング技術を使っ
た端点形状の表現方法を説明する図である。ｌＯは線分
であり、１１は前記線分の端点である。

端点形状を線分に垂直でかつ端点を通る線分で切った形
状にすることにより、線分方向によらず定形状の端点を
得る事ができ、また１ｐｉｘｅｌ以下の細かな端点位置
も表現することができる。

第５図は、短ベクトルについて説明した図である。短ベ
クトルは始点１２（Ｊｓ、Ｎｓ）及び終点１３（Ｊｅ、
Ｎｅ）により規定され、Ｊｓは前記ＸＳ、ＹＳのメジャ
ー側、Ｊｅは前記Ｘｅ、Ｙｅのメジャー側に相当する。

短ベクトルの長さはメジャ一方向のｄｍと、マイナ方向
のｄｎに分けられ、又短ベクトルの傾きはθである。又
面積法に適用させる高幅Ｗを持たせる。ここで前記しは
ｄｍに相当し、傾きθの正接は前記ｔａｎθに相当する
。

このｄｍの長さが短くなると、欠損部１４．１５が生し
る可能性がある。これらの欠損部により面積法によるラ
インスムージング技術で輝度変調をかける場合始点と終
点の影響を受ける。本特許においては幅（Ｗ）を、ＪＴ
と仮定し、前記短ベクトル限界長を２とした。

第６図は短ベクトルの処理方法について説明した図であ
る。短ベクトルは、メジャ一方向の０５ｐｉｘｅｌを境
にして複数のベクトルに分割する（分割ベクトル）。１
８．１９．２０．２１は分割されたベクトルであり、１
６．１７は始点と終点である。また、２２．２３．２４
はメジャ一方向の０．５ｐｉｘｅｌごとの境界上にある
分割点である。面積法によるラインスムージング技術と
重複線高輝度表示を用いれば、このようにいくつもの分
割ベクトルにしても表示は同しになる。前出のように輝
度変調をかける場合、始点１６と終点１７が影響を与え
る為、前記輝度変調度発生テーブル４にそのパラメータ
（’ｐｃｓ、　　Ｙｓ、ｔａｎθ、ｄｍ）を入力する必
要がある。けれども上記パラメータ（ＸＳ、Ｙｓ。

ｔａｎθ、ｄｍ）に終点座標（Ｘｅ、Ｙｅ）が含まれて
いないため、ｄｍが長くなるほど終点座標の誤差が大き
くなる。ところが分割する程この誤差は小さくなりまた
ｄｍの値も小さくなることになる。尚、前記パラメータ
（ｔａｎθ、ｄｍ）の代わりに（Ｘｅ、Ｙｅ）を使った
場合ｔａｎθｄｍに比べ（Ｘｅ、Ｙｅ）のｂｉｔ数が多
くなり、テーブルの容量が増大し、実用的でなくなる。

このように短ベクトルを更に短い分割ベクトルにするこ
とで、前記輝度変調度発生テーブル４の入力を少なくす
ることができる。以下、始点（ＪｓＮＳ）、終点（Ｊｅ
、Ｎｅ）を端点（Ｊ、　Ｎ）として説明する。

この分割ベクトルは第７図に示すように、４通りのケー
スに分けられる。＋ａｌは、メジャ一方向の０．５ｐｉ
ｘｅｌ内に両端点が存在する場合で、パラメータとして
端点２５の座標（Ｊ、Ｎ）と長さ２６（Ｌ）と傾き２７
（ｔａｎθ）により変調度が決定する。Ｃｂｌ、　ｆｄ
ｌは、メジャ一方向のＱ、５ｐｉｘｅｌ内に片方の端点
が存在する場合で、パラメータとして端点の座標２Ｂ（
Ｊ、Ｎ）又は３２（Ｊ、Ｎ）と傾き２９（ｔａｎθ）又
は傾き３３（ｔａｎθ）により変調度が決定する。（Ｃ
１は０．５ｐｉｘｅｌ内には両端魚具存在しないケース
であり、パラメータとして一方の分割点３０と傾き３１
（ｔａｎθ）により変調度が決定する。以上のケースの
組み合わせにより短ベクトルは表現できる。

以上の様な短ベクトルの分割、分割点の発生、上記４通
りのケースを考慮したＭＯＤＥの発生を短ベクトル処理
部３により行う。また輝度変調度発生テーブル４では、
前記パラメータを受けてそれぞれに応した輝度変調度を
発生ずる。

第８図は４本の短ベクトル３４．３５．３６．３７を連
結した図である。これは曲線を近似した場合に使われる
。この短ベクトル３４．３５．３６．３７は端点３８３
９、４０．４１により規定されている。

ここで端点形状を端点を通るベクトル方向に垂直な綿で
切る事に優位性が出る。短ベクトル３６の様に短いと端
点形状によっては幅（Ｗ）が保てない事もあるし、又欠
落部４３．４４．４５や重複部４６４７、４８による連
結部での誤差が大きくなる。

尚、上記欠落部や重複部の誤差は２本のベクトルの傾き
の差及びベクトルの持つ幅（Ｗ）により決まるものであ
るため、更に多（のパラメータを使えば連結部における
誤差を無くす事も考えられるが、テーブルへの人力が増
大するため、実用的ではない。

（発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明は面積法による
ラインスムージング技術と、重複線高輝度表示技術によ
り短ベクトルの集合による曲線を滑らかに表示する事が
でき、また輝度変調度発生テーブル４も適切な回路規模
にて作成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像処理装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は面積法によるラインスムージング技術を
説明する図、第３図は重複線高輝度表示を説明する図、
第４圓は端点形状を説明する図、第５．６，７．８図は
短ベクトルを説明する図である。 １・・・前処理部 ２　・ ３　・ ４　・ ｎ ６　・　・ ７　・　・ ・線分補間器 ・短ベクトル処理部 ・輝度変調度発生テーブル ５ｍ、５ｊ！・・・輝度変調回路 ・フレームメモリ制御部 ・フレームメモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表示すべき線分の始点座標、終点座標、輝度、及び傾き
   を発生する前処理部と、前記線分が所定の長さより長い
   場合に前記線分をピクセル座標に分解する線分補間器と
   、前記線分が所定の長さより短い場合は、該線分を複数
   のベクトルに分割し、その分割点のピクセル座標を生成
   する短ベクトル処理部と、前記線分補間器または短ベク
   トル処理部で生成されたピクセル座標及び傾きより輝度
   変調度を発生する輝度変調度発生テーブルと、発生され
   た輝度変調度と前記輝度よりスムージングラインを発生
   させる輝度変調回路と、最終的に表示される輝度を保有
   しておくフレームメモリ及び制御部とを具備することに
   より、なめらかな短ベクトルを発生することを特徴とす
   る画像表示装置。