JPH03245280A - 線分描画方法およびその装置 - 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」二の利用分野〉 この発明は線分描画方法およびその装置に関し、さらに
詳細にいえば、任意の傾きを有するランダム・ベクトル
の描画に好適な線分描画方法およびその装置に関する。

〈従来の技術、および発明が解決しようとする課題〉 従来からグラフィックス表示装置においては、スキャン
・ライン方向に連続する多数の画素データを順次生成し
て多角形の内部をぬりつぶすぬりつぶし描画を高速に実
行することが要求されるのみならず、任意の傾きを有す
るランダム・ベクトルの描画を高速に実行することが要
求される。

これらのうち、前者の要求については、スキャン・ライ
ン毎に始点と終点とを設定して補間演算を行なわせるだ
けでよく、スキャン・ライン相互の関連を全く考慮する
必要がないのであるから、複数個の直線補間演算器を設
け、各直線補間演算器により互に異なるスキャン・ライ
ン上の画素デ−タを順次生成させることにより簡（）１
にぬりつぶし描画の高速化、即ち、直線補間演算器の画
素ブタ生成速度を越える換算描画速度でのぬりつぶし描
画を達成できる。

しかし、後者の要求については、同一のランダム・ベク
トルを複数個の直線補間演算器を用いて描画しようとす
れば、同一のランダム・ベクトルにおいて各直線補間演
算器により生成される画素データを異ならせる必要があ
り、このための制御が著しく複雑であり、しかも直線補
間演算器は１画素当り４０　ｎ５ｃｃ程度の高速動作を
行なうのであるから、正確なタイミングで各直線補間演
算器を制御することは殆ど不可能である。したがって、
１つの直線補間演算器を用いてランダム・ベクトルの描
画を行なっており、直線補間演算器の速度を越える速度
での画素データの生成は到底不可能であった。

〈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てあり、
ランダム・ベクトルの描画速度を著しく高めることがで
きる新規な線分描画方法およびその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、この発明の線分描画方法
は、複数個の直線補間演算手段に対して互に異なる始点
座標値および直線補間演算手段の数に基づいて定まる所
定の増分値を供給して複数個の画素データを同時に生成
し、互に異なるスキャン・ラインに対応させられた複数
個の画素データ一時保持手段のうち、対応する画素デー
タ一時保持手段に対して生成した画素データを供給し、
画素データ一時保持手段に保持された画素データを、各
直線補間演算手段に対応して区画された複数個の画像メ
モリ・ブロックに供給する方法である。

上記の目的を達成するための、この発明の線分描画装置
は、並列動作させられ、描画すべきランダム・ベクトル
に属し、かつ互に異なるスキャン・ラインに属する画素
データを生成する複数個の直線補間演算手段と、各直線
補間演算手段から順次生成される画素データを一時的に
保持し、かつ斤に異なるスキャン・ラインに割り当てら
れた複数個の画素データ一時保持手段と、互に異なるス
キャン・ライン毎に割り当てられた画像メモリ・ブロッ
クに区画され、各画像メモリ・ブロックが、対応する画
素データ一時保持手段に一時的に保持された画素データ
を受け取る画像メモリとを含んでいる。

但し、直線補間演算手段としては、線分の始点と画素デ
ータを生成するスキャン・ラインとのずれに基づいて定
まる値を初期値として設定され、線分の傾きおよび直線
補間演算手段の数に基づいて定まる値を累積加算のため
の増分値として設定されるものであることが好ましい。

また、直線補間演算手段としては、線分の始点を仮の初
期値とし、線分の傾きを増分値として、線分の始点と画
素データを生成するスキャン・ラインとのずれに基づい
て定まる回数だけ累積加算を行なうことにより初期値を
得るものであることが一層好ましい。

く作用〉 以」二の線分描画方法であれば、複数個の直線補間演算
手段に対して互に異なる始点座標値および直線補間演算
手段の数に基づいて定まる所定の増分値を供給するので
あるから、並列動作を行なわせることにより、描画すべ
きランダム・ベクトル上の互に異なる複数の画素データ
を同時に生成することができ、１画素当りに換算した換
算画素生成時間を大巾に短縮できる。そして、各直線補
間演算手段により同時に生成される複数の画素データは
、互に異なるスキャン・ラインに対応させられた複数個
の画素データ一時保持手段のうち、生成された画素デー
タが属するスキャン・ラインに対応する画素データ一時
保持手段に供給され、画素データ一時保持手段に保持さ
れた画素データは、さらに、各直線補間演算手段に対応
して画像メモリが区画された複数個の画像メモリ◆ブロ
ックに供給されるのであるから、対応する直線補間演算
手段、画素データ一時保持手段および画像メモリ・ブロ
ック間における処理所要時間は従来の線分描画速度と同
じであり、特別に複雑、かつ高速の制御を行なうことな
く線分描画を行なわせることができ、しかも複数の画素
データの描画を並列に行なわせることにより画素データ
生成速度を越える換算描画速度での線分描画を達成でき
る。

以上の構成の線分描画装置であれば、複数個の直線補間
演算手段を並列動作させることにより、描画すべきラン
ダム・ベクトルに属し、かつ互に異なるスキャン・ライ
ン」二の画素データを同時に生成することができる。そ
して、各直線補間演算手段から順次生成される画素デー
タは、互に異なるスキャン・ラインに割り当てられた複
数個の画素データ一時保持手段のうち、生成された画素
データが属するスキャン・ラインに割り当てられた画素
データ一時保持手段に供給されて一時的に保持され、さ
らに、画像メモリの、互に異なるスキャン・ライン毎に
割り当てられた画像メモリ・ブロックのうち、対応する
画像メモリ・ブロックに供給される。

したがって、対応する直線補間演算手段、画素データ一
時保持手段および画像メモリ・ブロック間における処理
所要時間は従来の線分描画速度と同じであり、特別に複
雑、かつ高速の制御を行なうことなく線分描画を行なわ
せることができ、しかも複数の画素データの描画を並列
に行なわせることにより画素データ生成速度を越える換
算描画速度での線分描画を達成できる。

そして、直線補間演算手段が、線分の始点と画素データ
を生成するスキャンやラインとのずれに基づいて定まる
値を初期値として設定され、線分の傾きおよび直線補間
演算手段の数に基づいて定まる値を累積加算のための増
分値として設定されるものである場合には、直線補間演
算手段に対する初期設定を行なった後は単に並列動作を
行なわせるだけでよく、直線補間演算手段が複数個にな
り、構成が複雑化しているにも拘らず、特別の制御が不
要になり、従来どおりの電子部品および制御技術で簡単
にランダム・ベクトルの高速描画を実現できる。

また、直線補間演算手段が、線分の始点を仮の０ 初期値とし、線分の傾きを増分値として、線分の始点と
画素データを生成するスキャン・ラインとのずれに基づ
いて定まる回数だけ累積加算を行なうことにより初期値
を得るものである場合には、初期値を直線補間演算手段
毎に異ならせる必要があるにも拘らず、全ての直線補間
演算手段に対して線分の始点および傾きを与えるだけで
簡単に対応する初期値を得ることができ、上位側の負担
を低減できる。尚、各直線補間演算手段に与えるべき累
積加算のための増分値は同一の値であるから、上位プロ
セッサにおいて、線分の傾きおよび直線補間演算手段の
数に基づいて算出すればよく、余り負担の増大にはなら
ない。

〈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１図はこの発明の線分描画装置の一実施例を示すブロ
ック図であり、２個の直線補間演算手段としてのＤ　Ｄ
　Ａ　（５１）（５２）と、奇数番目の互に異なるスキ
ャン・ラインに割り当てられた４つの画素１ データ一時保持手段としてのビクセル・バッファ（８１
）　（８３）　（６５）　（６７）と、偶数番目の互に
異なるスキャン・ラインに割り当てられた４つの画素デ
ータ一時保持手段としてのビクセル・バッファ（６２）
（６４）　（６６）　（６８）と、表示のための奇数番
目のスキャン・ラインに割り当てられた画像メモリ・ブ
ロック（７１）および表示のための偶数番目のスキャン
・ラインに割り当てられた画像メモリ・ブロック（７２
）からなる画像メモリ（７）と、画像メモリ（７）の内
容に基づく可視的表示を行なうＣＲＴデイスプレィ（８
）とを含んでいる。そして、さらに、描画すべきランダ
ム・ベクトルの始点座標および終点座標を保持する座標
保持部（１）と、始点座標および終点座標に基づいてラ
ンダム・ベクトル（任意の傾きを有する線分）の傾きを
増分値として算出する除算部（２）と、始点座標に対し
て増分値を累積加算することによりランダム・ベクトル
上の始点と異なる点の座標を算出して対応するＤＤＡに
供給する初期値算出部（３）と、除算部（２）により算
出された増分値の２倍の値を累積加算のための増分値と
して２ 算出し、両Ｄ　Ｄ　Ａ　（５り（５２）に供給する増分
値算出部（４）とを有している。尚、ランダム・ベクト
ルの描画終了については、終点座標が分っているのであ
るから、図示しないコンパレータにより、生成される画
素データと比較することにより簡単に検出できる。

上記の構成の線分描画装置の動作は次のとおりである。

ランダム・ベクトルを描画すべきことが指示された場合
には、上位プロセッサ（図示せず）から座標保持部（１
）に対して始点座標（ｘｏ、ｙＯ）および終点座標（ｘ
ｌ、ｙｌ）が供給される。そして、始点座標（ｘｏ、ｙ
Ｏ）および終点座標（ｘｉ、ｙｌ、）に基づいて除算部
（２）において増分値△（例えば、△−△ｙ／△Ｘ１こ
こで△ｙは始点終点間のＸ座標の差分ｙ１−ｙＯ１△Ｘ
は始点終点間のＸ座標の差分ｘｌ−ｘＯ）が得られる。

したがって、初期値算出部（３）においては、ｙＯ＋△
の演算を行なうことにより一方のＤＤＡに供給すべき初
期値を算出する。また、増分値算出部（４）においては
、３ △＋△の演算または２×△の演算を行なうことにより、
両Ｄ　Ｄ　Ａ　（５１）（５２）に供給すべき累積加算
のための増分値２×△を算出する。尚、他方のＤＤＡに
はｙＯが初期値として供給される。

以上のように各ＤＤＡに初期値および累積加算のための
増分値が供給された後は、両Ｄ　Ｄ　Ａ　（５１，）（
５２）を並列動作させればよい。この場合において、３
１０が偶数番目のスキャン・ラインに対応していれば、
ｙＯが初期値としてＤ　Ｄ　Ａ　（５２）に供給され、
ｙＯ＋Δが初期値としてＤ　Ｄ　Ａ　（５１）に供給さ
れる。

そして、両Ｄ　Ｄ　Ａ　（５１）（５２）に２×△が増
分値が供給される。したがって、Ｄ　Ｄ　Ａ　（５２）
からｙｏ、ｙ。

＋２△、ｙＱ＋２Ｘ２△・・・が順次生成され、同時に
Ｄ　Ｄ　Ａ　（５１）からｙＯ＋△、（ｙＯ−１−△）
＋２△。

（ｙＯ＋△）＋２Ｘ２Δ・・・が順次生成される。尚、
Ｘ座標値については各ＤＤＡにおいて２ずつ変化される
。

これら順次生成される画素データは、それぞれ対応する
側のビクセル・バッファ（偶数番口のスキャン・ライン
に対応するビクセル・バッファお４ よび奇数番目のスキャン・ラインに対応するビクセル・
バッファ）のうち該当するビクセル・バッファに供給さ
れ、さらに対応する画像メモリ・ブロック（７２）　（
７１）に供給される。

したがって、ランダム・ベクトルを構成する画素データ
が全て生成され、画像メモリ・ブロック（７２）（７１
）に書き込まれた後は、画像メモリ・ブロック（７２）
（７１）の内容に基づいてＣＲＴデイスプレィＧ）にラ
ンダム・ベクトルの可視的表示を行なうことができる。

以上の説明から明らかなように、１画素当りの画素デー
タ生成所要時間は各構成要素の動作速度に基づいて定ま
る所定時間であるが、この所定時間内に奇数番目のスキ
ャン・ラインに対応する画素データおよび偶数番目のス
キャン・ラインに対応する画素データが同時に生成され
るのであるから、１画素当りに換算した所要時間は１／
２になり（実際にはハードウェアのオーバーヘッド等の
影響を受けるので１／２よりも長くなる）、各構成要素
として動作速度が大きいものを用いなくて５ も簡単にランダム・ベクトルの描画速度を向上させるこ
とができる。

〈実施例２〉 第２図は他の実施例を示すブロック図であり、上記実施
例と異なる点は、ＤＤＡの数をＮ個に設定し、各Ｄ　Ｄ
　Ａ　（５１１，）（５１２）・・・（５１Ｎ）に対応
して複数個ずつのビクセル・バッファ（６１１）（８１
，２）・・・（８１，Ｎ）および１個ずつの画像メモリ
争ブロック（７１１）（７１２）・・・（７１Ｎ）を設
けた点のみである。

尚、この実施例の場合には、初期値算出部（３）におい
てｙＯ＋△、ｙｏ＋２△、・・・ｙｏ　＋　（Ｎ−１）
△を順次算出して対応するＤＤＡに供給するとともに、
増分値算出部（４）においてＮ×△を算出して全てのＤ
　Ｄ　Ａ　（５１１）（５１２）・・・（５１Ｎ）に供
給するようにしている。

したがって、この実施例の場合には、Ｎ個のＤ　Ｄ　Ａ
　（５１１）（５１２）・・・（５１Ｎ）を並列動作さ
せることにより１画素当りに換算した画素データ生成速
度を向上させることができ、Ｎを適宜設定することによ
り所望のランダム・ベクトル描画速度を達成　６ できる。

第３図は初期値算出部（３）の構成の一例を示すブロッ
ク図であり、初期値または累積加算値を保持する第ルジ
スタ（３Ｉ）と、累積加算すべき変分値を保持する第２
レジスタ（３２）と、両レジスタの内容を加算する加算
器（３３）と、加算結果を一時的に保持する第３レジス
タ（３４）と、初期値または第３レジスタ（３４）の内
容の何れかを第ルジスタ（３１）に供給するためのマル
チプレクサ（３５）とを有している。

したがって、第ルジスタ（３１）に初期値ｙｏをセット
するとともに、第２レジスタに増分値△をセットして累
積加算を行なわせることにより、順次ｙＯ＋△、ｙｏ＋
２△・・・が生成されるので、各累積加算値を初期値と
して対応するＤＤＡに供給すればよい。

〈実施例３〉 第４図はさらに他の実施例を示すブロック図であり、上
記実施例と異なる点は、初期値算出部（３）および増分
値算出部（４）を省略し、各ＤＤＡにおい７ て初期値および累積加算のための増分値を算出するよう
にした点のみである。

第５図は各ＤＤＡの構成を示すブロック図であり、並列
動作されるＤＤＡの個数が２°個の場合を示している。

初期値または累積値を保持する始点レジスタ（５ａ）と
、増分値を保持する変分値レジスタ（５ｂ）と、両レジ
スタの内容を加算する加算器（５ｃ）と、加算値を一時
的に保持する累積値レジスタ（５ｄ）と、初期値または
累積値レジスタ（５ｄ）の内容を始点レジスタ（５ａ）
に供給するためのマルチプレクサ（５ｅ）と、供給され
る増分値または累積値レジスタ（５ｄ）の内容を変分値
レジスタ（５ｂ）に供給するためのマルチプレクサ（５
ｆ）と、始点レジスタ（５ａ）の内容または変分値レジ
スタ（５ｂ）の内容を加算器（５ｃ）の一方の入力端子
に供給するためのマルチプレクサ（５ｇ）とを有してい
る。

したがって、この実施例の場合には、始点座標としてｙ
Ｏを始点レジスタ（５ａ）に供給し、除算部（２）によ
り得られる増分値△を変分値レジスタ（５ｂ）　８ に供給するだけでよく、その後はマルチプレクサ（５ｅ
）　（５ｒ）　（５ｇ）を制御するだけで累積加算のた
めの初期値および増分値を得ることができる。即ち、始
点レジスタ（５ａ）の内容が加算器（５ｃ）に供給され
、累積値レジスタ（５ｄ）の内容が始点レジスタ（５ａ
）に供給されるようにマルチプレクサ（５ｃ）　（５ｇ
）を制御しておけば、初期値ｙＯに対して増分値△が順
次累積加算され、累積加算の回数を制御することにより
簡単に累積加算のだめの初期値ｙＱ＋ｉＸ△（但し、０
≦ｉ≦２°−１）を得ることができる。

次いで、始点レジスタ（５ａ）の内容に代えて変分値レ
ジスタ（５ｂ）の内容を加算器（５ｃ）に供給すべくマ
ルチプレクサ（５ｇ）を制御するとともに、累積値レジ
スタ（５ｄ）の内容を変分値レジスタ（５ｂ）に供給す
べくマルチプレクサ（５ｆ）を制御すれば、変分値レジ
スタ（５ｂ）の内容が順次２倍され、回数を制御するこ
とにより簡単に累積加算のための増分値２ｎ×△を得る
ことができる。

したがって、以上のように初期値および増分値が得られ
た後は、全てのＤＤＡを並列動作させる９ ことにより上記実施例と同様に高速にランダム・ベクト
ルの描画を行なうことができる。

〈実施例４〉 第６図はさらに他の実施例を示すブロック図であり、上
記実施例と異なる点は、初期値算出部（３）のみを省略
した点のみである。

第７図は各ＤＤＡの構成を示すブロック図であり、第５
図のＤＤＡと異なる点は、マルチプレクサ（５ｆ’）（
５ｇ）を省略した点のみである。

したがって、この実施例においては、各ＤＤＡにおいて
累積加算のための初期値を得ることができるので、その
後は増分値算出部（４）において算出された累積加算の
ための増分値を全てのＤＤＡに供給することにより上記
の実施例と同様に高速にランダム・ベクトルの描画を行
なうことができる。

〈発明の効果〉 以上のように第１の発明は、特別に複雑、かつ高速の制
御を行なうことなく線分描画を行なわせることができ、
しかも複数の画素データの描画を並列に行なわせること
により画素データ生成速度０ を越える換算描画速度での線分描画を達成できるという
特有の効果を奏する。

第２の発明も、特別に複雑、かつ高速の制御を行なうこ
となく線分描画を行なわせることができ、しかも複数の
画素データの描画を並列に行なわせることにより画素デ
ータ生成速度を越える換算描画速度での線分描画を達成
できるという特有の効果を奏する。

第３の発明は、直線補間演算手段が複数個になり、構成
が複雑化しているにも拘らず、特別の制御が不要になり
、従来どおりの電子部品および制御技術で簡単にランダ
ム・ベクトルの高速描画を実現できるという特有の効果
を奏する。

第４の発明は、初期値を直線補間演算手段毎に異ならせ
る必要があるにも拘らず、全ての直線補間演算手段に対
して線分の始点および傾きを与えるだけで簡単に対応す
る初期値を得ることができ、上位側の負担を低減できる
という特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の線分描画装置の一実施例を示すブロ
ック図、 第２図は他の実施例を示すブロック図、第３図は初期値
算出部（３）の構成の一例を示すブロック図、 第４図はさらに他の実施例を示すブロック図、第５図は
各ＤＤＡの構成を示すブロック図、第６図はさらに他の
実施例を示すブロック図、第７図は各ＤＤＡの構成を示
すブロック図、（５１）　（５２）　（５１１）　（５
１２）・・・（５１Ｎ）・・・直線補間演算手段として
のＤＤＡ。 （８１）（６２）・・・（６８）　（６１１）　（６１
２）・・・（８１Ｎ）・・・画素データ一時保持手段と
してのビクセル・バッファ、（７）・・・画像メモリ、 （７１）　（７２）　（７１１）　（７１２）・・・（
７１Ｎ）・・・画像メモリ・ブロック １ ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数個の直線補間演算手段（５１）（５２）（５１
   １）（５１２）・・・（５１Ｎ）に対して互に異なる始
   点座標値および直線補間演算手段（５１）（５２）（５
   １１）（５１２）・・・（５１Ｎ）の数に基づいて定ま
   る所定の増分値を供給して複数個の画素データを同時に
   生成し、互に異なるスキャン・ラインに対応させられた
   複数個の画素データ一時保持手段（６１）（６３）（６
   ５）（６７）（６２）（６４）（６６）（６８）（６１
   １）（６１２）・・・（６１Ｎ）のうち、対応する画素
   データ一時保持手段に対して生成した画素データを供給
   し、画素データ一時保持手段（６１）（６３）（６５）
   （６７）（６２）（６４）（６６）（６８）（６１１）
   （６１２）・・・（６１Ｎ）に保持された画素データを
   、各直線補間演算手段（５１）（５２）（５１１）（５
   １２）・・・（５１Ｎ）に対応して区画された複数個の
   画像メモリ・ブロック（７１）（７２）（７１１）（７
   １２）・・・（７１Ｎ）に供給することを特徴とする線
   分描画方法。 ２、並列動作させられ、描画すべきランダム、ベクトル
   に属し、かつ互に異なるスキャン・ラインに属する画素
   データを生成する複数個の直線補間演算手段（５１）（
   ５２）（５１１）（５１２）・・・（５１Ｎ）と、各直
   線補間演算手段（５１）（５２）（５１１）（５１２）
   ・・・（５１Ｎ）から順次生成される画素データを一時
   的に保持し、かつ互に異なるスキャン・ラインに割り当
   てられた複数個の画素データー時保持手段（６１）（６
   ３）（６５）（６７）（６２）（６４）（６６）（６８
   ）（６１１）（６１２）・・・（６１Ｎ）と、互に異な
   るスキャン・ライン毎に割り当てられた画像メモリ・ブ
   ロック（７１）（７２）（７１１）（７１２）・・・（
   ７１Ｎ）に区画され、各画像メモリ、ブロック（７１）
   （７２）（７１１）（７１２）・・・（７１Ｎ）が、対
   応する画素データー時保持手段（６１）（６３）（６５
   ）（６７）（６２）（６４）（６６）（６８）（６１１
   ）（６１２）・・・（６１Ｎ）に一時的に保持された画
   素データを受け取る画像メモリ（７）とを含むことを特
   徴とする線分描画装置。 ３、直線補間演算手段（５１）（５２）（５１１）（５
   １２）・・・（５１Ｎ）が、線分の始点と画素データを
   生成するスキャン・ラインとのずれに基づいて定まる値
   を初期値として設定され、線分の傾きおよび直線補間演
   算手段（５１）（５２）（５１１）（５１２）・・・（
   ５１Ｎ）の数に基づいて定まる値を累積加算のための増
   分値として設定されるものである上記特許請求の範囲第
   ２項記載の線分描画装置。 ４、直線補間演算手段（５１）（５２）（５１１）（５
   １２）・・・（５１Ｎ）が、線分の始点を仮の初期値と
   し、線分の傾きを増分値として、線分の始点と画素デー
   タを生成するスキャン・ラインとのずれに基づいて定ま
   る回数だけ累積加算を行なうことにより初期値を得るも
   のである上記特許請求の範囲第２項記載の線分描画装置
   。