JPH0346826B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はCRTデイスプレイ装置の３次元カ
ーソル表示回路に関し、特に、フレームメモリに
CRT画面上の各画素のデータを記憶しておき、
フレームメモリの内容を読出して、ラスタスキヤ
ン方式によりCRT画面上に画像を表示するCRT
デイスプレイ装置において、カーソルを３次元で
表示するような３次元カーソル表示回路に関す
る。

発明の概要 この発明はラスタスキヤン方式のCRTデイス
プレイ装置において、カーソルデータのｚ軸方向
の値と表示されている画像のｚ軸方向の値とを比
較して、カーソルデータのメモリへの書込みを制
御して隠面処理を行ない、カーソルを３次元表示
する。

従来の技術 第３図は従来のCRTデイスプレイ装置のブロ
ツク図である。まず、第３図を参照して、従来の
CRTデイスプレイ装置について簡単に説明する。
ホストコンピユータ１から通信制御回路２を介し
てデータがデイスプレイプロセツサ３に与えられ
る。デイスプレイプロセツサ３はホストコンピユ
ータ１から伝送されてきたデータを登録する。デ
イスプレイプロセツサ３はホストコンピユータ１
から伝送されてきたデータを登録する。デイスプ
レイプロセツサ３に関連して、キーボード５とプ
ログラムROM６とデータRAM７とが設けられ
ている。

キーボード５はデイスプレイプロセツサ３に登
録されたデータのうち、任意のデータを表示する
ために、その指令を与えるものである。プログラ
ムROM６はデイスプレイプロセツサ３が動作す
るのに必要なプログラムを記憶するものである。
データRAM７は表示のための命令やデータを記
憶するものである。デイスプレイプロセツサ３に
登録されたデータは座標変換用高速演算回路４に
与えられる。この座標変換用高速演算回路４はデ
イスプレイプロセツサ３から出力された表示デー
タ（ｘ，ｙ，ｚ）に対して、拡大や縮小や回転や
平行移動などを行なう場合に、必要なマトリツク
スとそのデータの乗算を行なつて、新しいデータ
（x′，y′，z′）を出力するものである。この座標
変換用高速演算回路４からの出力されたデータは
クリツプ回路８に与えられる。

クリツプ回路８はCRTデイスプレイ画面上の
図形の一部を枠で囲つたときに、その枠からはみ
出た図形をクリツプする。クリツプ回路８の出力
は塗りつぶし回路９と直線発生回路１０とに与え
られる。塗りつぶし回路９は図形を塗りつぶす場
合に、クリツプ回路８から与えられた原点の座標
から内側のラインに分解して線分を発生し、それ
によつて塗りつぶしデータを求めるものである。
また、直線発生回路１０はクリツプ回路８から出
力された始点と終点の各座標データに基づいて、
その始点と終点とを結ぶベクトルにおける途中の
座標を演算し、その演算結果を、ゲート回路１１
を介してフレームメモリ１２に展開して直線とす
る。

フレームメモリ１２は直線発生回路１０で発生
された直線上の各ドツトを保存するものである。
フレームメモリ１２に記憶された各ドツトのデー
タはモニタインターフエイス１３に与えられる。
モニタインターフエイス１３はフレームメモリ１
２上のドツトデータを読出して、周期信号ととも
にカラーモニタ１４に与える。カラーモニタ１４
はフレームメモリ１２から読出されたデータに基
づく図形を表示する。

第４図ないし第６図は従来のCRTデイスプレ
イ装置による隠面処理を説明するための図であ
る。

前述の第３図に示したCRTデイスプレイ装置
においては、CRT図面は第１の軸（ｘ軸）方向
と、この第１の軸に直交する第２の軸（ｙ軸）方
向とで表わされる２次元平面となる。このような
２次元平面のCRT画面上で第４図に示したよう
な３次元の立方体の画像を表示する場合がある。
ところが、CRTデイスプレイ装置では、デイス
プレイプロセツサ３から新たなデータが座標変換
用高速演算回路４に与えられると、直線発生回路
１０はフレームメモリ１２の内容を必ず更新する
ため、常に後で描かれた図形データが優先して表
示されることになる。すなわち、第４図に示す立
方体の画像を表示する場合に、立方体の奥の部分
（斜線部分）を最初に書込んで隠面処理をしなけ
ればならず、後で書込むと、第５図に示すような
図形になつてしまう。また、常に後書き優先とな
るため、何か１つの図形を新たに加える場合や、
表示されている図形に対して、回転などの処理を
行なう場合でも、新たにすべての図形データに対
して奥行方向のデータの並び替えが必要となる。
このため、第６図に示すような比較的複雑な図形
を３次元で表示する場合には不向きであつた。

そこで、図形を隠面処理をしながら３次元的に
表示するために、図形におけるｚ軸方向のデータ
の管理をハード構成で行なうことが知られてい
る。すなわち、第３図に示したクリツプ回路８と
塗りつぶし回路９のそれぞれの出力をｚ座標補間
回路１５に与える。ｚ座標補間回路１５は直線発
生回路１０と同期して、始点と終点の座標値に基
づいて、その間におけるｚ座標値を補間してデプ
スバツフアメモリ１８に書込むものである。ｚ座
標補間回路１５は、補間したｚ座標値を比較回路
１７に与える。一方、デプスバツフアメモリ１８
からは、ｚ座標補間回路１５から出力されたｚ座
標値に該当する座標ｚの座標値が読出されて比較
回路１７に与えられる。比較回路１７はｚ座標補
間回路１５からのｚ座標値と、デプスバツフアメ
モリ１８からのｚ座標値とを比較し、ｚ座標補間
回路１５から出力された書込むべきｚ座標値の方
がデプスバツフアメモリ１８から読出されたｚ座
標値よりも小さいとき、すなわちｚ方向において
手前側にあるかあるいは一致しているとき、ゲー
ト回路１１，１６を能動化して、直線発生回路１
０で発生される画像データをフレームメモリ１２
に書込むとともに、その画像データに対応するｚ
座標値をデプスバツフアメモリ１８に書込む。

しかし、比較回路１７は書込もうとするｚ座標
値がデプスバツフアメモリ１８から読出したｚ座
標よりも大きい値であるとき、すなわちｚ方向に
おいて奥にあるとき、ゲート回路１１，１６に禁
止信号を与えて、フレームメモリ１２およびデプ
スバツフアメモリ１８への書込みを禁止する。こ
れを各画素単位について、ｚ座標値の比較処理を
行ないながら、フレームメモリ１２への書込みを
行なうことによつて隠面処理が実現できる。

発明が解決しようとする問題点 第７図および第８図は従来のCRTデイスプレ
イ装置によつてカーソルを表示する方法を説明す
るための図である。

ところで、CRTデイスプレイ装置では、表示
されている画像の任意の点を指定するために、第
７図に示すようなカーソルを表示することがあ
る。このようなカーソルを表示する場合、カーソ
ルの画像データはフレームメモリ１２とは独立し
たたとえばRAMなどによつて構成された回路
（図示せず）によつて発生され、このカーソルの
画像データはモニタインターフエイス１３に入力
されて、カラーモニタ１４に表示される。このた
め、画像を３次元表示したとしても、カーソルは
第８図に示すようにその表示された図形から浮き
上がつたように表示される。したがつて、従来の
CRTデイスプレイ装置では、ｘ軸，ｙ軸平面上
の任意の点をカーソルで指定することができて
も、表示されている図形の奥行方向すなわちｚ軸
方向の任意の点を指定することができないという
欠点があつた。

それゆえに、この発明の主たる目的は、表示さ
れている図形データを破壊することなく、隠面処
理を行ないながらカーソルを３次元的に表示でき
るようなCRTデイスプレイ装置の３次元カーソ
ル表示回路を提供することである。

問題点を解決するための手段 この発明は第１および第２の軸方向の２次元平
面上の複数の画素データを記憶する画像記憶手段
と、各画素データについての第３の軸方向のデー
タを記憶する奥行記憶手段と、新たに書込むべき
図形データにおける奥行方向の値と奥行記憶手段
に記憶している各画素の第３の軸方向のデータと
比較することによつて、画像記憶手段と奥行記憶
手段のそれぞれのデータの書込みを制御して３次
元隠面処理を行なう制御手段とを備えたCRTデ
イスプレイ装置において、カーソルデータを記憶
するためのカーソル記憶手段を設け、カーソルデ
ータの第３の軸方向のデータと奥行記憶手段に記
憶している各画素の第３の軸方向のデータとを制
御手段によつて比較し、その比較結果に基づい
て、カーソル記憶手段の書込みを制御して隠面処
理を行ない、カーソルの３次元表示を行なう。

作 用 この発明では、カーソル記憶手段に記憶してい
るカーソルデータの第３の軸方向の値と奥行記憶
手段に記憶している各画素の第３の軸方向のデー
タとを比較し、カーソルデータの第３の軸方向の
値が大きいときにはカーソル記憶手段へのカーソ
ルデータの書込みを禁止し、カーソルデータの第
３の軸方向のデータが小さい場合には、カーソル
データをカーソル記憶手段に書込むとともに、そ
のカーソルデータに対応する画像記憶手段および
奥行記憶手段の記憶領域のデータの更新を禁止す
るようにする。したがつて、３次元表示された図
形の任意の点をカーソルで指定するとき、その図
形の２次元平面上だけではなく、第３の軸方向す
なわち奥行方向の任意の点も指定することができ
る。

実施例 第１図はこの発明の一実施例のブロツク図であ
る。この第１図に示す実施例は、以下の点を除い
て前述の第３図と同じである。すなわち、ホスト
コンピユータ１からカーソルのためのデータが発
生され、デイスプレイプロセツサ３に登録され
る。座標変換用高速演算回路４はデイスプレイプ
ロセツサ３に登録されたカーソルのための座標デ
ータ（ｘ，ｙ，ｚ）に対して、新しいデータ
（x′，y′，z′）を出力する。さらに、３次元ドラ
ツギング制御を行なうためのゲート回路２０と、
直線発生回路１０で発生されたカーソルデータの
ｚ座標値を記憶するためのドラツギングプレーン
２２と、そのｚ座標値をドラツギングプレーン２
２に与えるためのゲート回路２１と、フレームメ
モリ１２およびドラツギングプレーン２２の出力
をモニタインターフエイス１３に与えるための
ORゲート２３とが新たに設けられる。

第２図はこの発明の一実施例によつて隠面処理
されるカーソルを示す図である。

次に、第２図を参照して、第１図に示したこの
発明の一実施例の具体的な動作について説明す
る。まず、この発明の実施例では、カーソルの３
次元表示とドラツギング処理とを併用している。
すなわち、ドラツギング処理とは、対象図形デー
タのみを更新することによつて、他の図形データ
を更新することなく動的表現を行なうものであ
る。

直線発生回路１０からのカーソルのｘ，ｙ平面
上の座標データがゲート回路２１を介してドラツ
ギングプレーン２２に書込まれるとともに、カー
ソルのｚ座標値がｚ座標補間回路１５を介して比
較回路１９に与えられる。また、この比較回路１
９には、デプスバツフアメモリ１８からフレーム
メモリ１２に書込んだ２次元平面の画像データの
ｚ座標値が読出されて与えられる。そして、比較
回路１９はカーソルのｚ座標値と２次元平面画像
データのｚ座標値のいずれが大きいか否かを判断
する。比較回路１９はカーソルのｚ座標値が２次
元平面画像データのｚ座標値よりも大きいとき、
すなわちカーソルが画像よりも奥側にあることを
判別したときには、ゲート回路２１を閉じ、カー
ソルのｚ座標値がドラツギングプレーン２２に書
込まれるのを禁止する。

しかし、比較回路１９が、カーソルのｚ座標値
が２次元平面画像データのｚ座標値よりも小さい
ことを判別したときすなわちカーソルが画像より
も手前側にあることを判別したときには、カーソ
ルのｚ座標値をドラツギングプレーン２２に書込
む。このとき、３次元ドラツギング制御信号がゲ
ート回路２０に与えられ、このゲート回路２０の
出力によりゲート回路１１と１６が閉じられて、
フレームメモリ１２およびデプスバツフアメモリ
１８への書込みが禁止される。

これは、隠面処理モードにおいては、カーソル
のデータが、そのとき表示されている３次元図形
よりも手前にあれば、フレームメモリ１２および
デプスバツフアメモリ１８に書込まれているデー
タを更新してしまうため、表示図形の上をカーソ
ルが動くことにより、本来フレームメモリ１２に
書込まれるべき３次元図形の２次元データおよび
デプスバツフアメモリ１８に書込まれるべき３次
元図形のｚ座標値がそれぞれカーソルの２次元デ
ータおよびｚ座標値に書換えられてしまうので、
これらの書換えを禁止するためである。そして、
ドラツギングプレーン２２に書込まれたカーソル
の２次元データまたはフレームメモリ１２に書込
まれた図形の２次元データはORゲート２３を介
してモニタインターフエイス１３に与えられ、カ
ラーモニタ１４に表示される。

このように、ドラツギングプレーン２２にカー
ソルのデータを書込むときには、デプスバツフア
メモリ１８およびドラツギングプレーン２２への
データの書込みを禁止するようにしているので、
通常の隠面処理とドラツギング対象図形に対する
隠面処理とが可能となる。そして、第２図に示す
ように、３次元図形にカーソルを表示した場合、
カーソルが３次元図形よりも手前にある場合に
は、カーソルの全体が表示され、３次元図形のｚ
方向の任意の点をカーソルで指定したとき、３次
元図形内にカーソルが入つたならば、その部分の
み隠面処理により消去され、３次元図形からはみ
出た部分のみ表示されることになる。

また、カーソルのｚ座標値によつて、３次元図
形のうちそのカーソルが指示しているｚ方向の値
を読取ることも可能となる。

発明の効果 以上のように、この発明によれば、カーソルデ
ータを記憶するためのカーソル記憶手段を設け、
カーソルデータの奥行方向の座標値と表示図形の
奥行方向の座標値とを比較し、その比較結果に基
づいて、カーソルの奥行方向の座標値が表示図形
の奥行方向の座標値よりも手前にあつたときに
は、そのカーソルデータをカーソル記憶手段に書
込むとともに、画像記憶手段および奥行記憶手段
に書込まれているデータの更新を禁止し、カーソ
ルの奥行方向の座標値が画像データの奥行方向の
座標値よりも奥にある場合には、カーソル記憶手
段への書込みを禁止するようにしたので、カーソ
ルを隠面処理によつて３次元表示することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロツク図であ
る。第２図はこの発明の一実施例によつて隠面処
理されるカーソルを示す図である。第３図は従来
のCRTデイスプレイ装置のブロツク図である。
第４図ないし第６図は従来のCRTデイスプレイ
装置による隠面処理を説明するための図である。
第７図および第８図は従来のCRTデイスプレイ
装置によつてカーソルを表示する方法を説明する
ための図である。 図において、４は座標変換用高速演算回路、８
はクリツプ回路、９は塗りつぶし回路、１０は直
線発生回路、１１，１６，２０，２１はゲート回
路、１２はフレームメモリ、１３はモニタインタ
ーフエイス、１４はカラーモニタ、１５はｚ座標
補間回路、１８はデプスバツフアメモリ、１９は
比較回路、２２はドラツギングプレーン、２３は
ORゲートを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の軸方向および前記第１の軸方向と直交
   する第２の軸方向とにより表わされるCRT画面
   上の各画素のそれぞれについて複数の画素データ
   を記憶する画像記憶手段と、 前記各画素のそれぞれに対して、前記第１およ
   び第２の軸に直交する第３の軸方向に複数ビツト
   のデータを記憶する奥行記憶手段と、 新たに書込まれるべき図形データにおける前記
   第３の軸方向の値と、前記奥行記憶手段に記憶さ
   れている各画素の前記第３の軸方向のデータとを
   比較することによつて、前記画像記憶手段および
   前記奥行記憶手段のそれぞれへのデータの書込み
   を制御して３次元隠面処理を行なう制御手段とを
   備えたCRTデイスプレイ装置において、さらに 前記CRT画面上に表示されるカーソルデータ
   を記憶するためのカーソル記憶手段を含み、 前記制御手段は前記カーソルデータの前記第３
   の軸方向の値と、前記奥行手段に記憶されている
   各画素の前記第３の軸方向のデータとを比較し
   て、前記カーソルデータの前記カーソル記憶手段
   への書込みを制御し、当該カーソルに対して隠面
   処理を行なうとともに、当該カーソルデータに対
   応する前記画像記憶手段および前記奥行記憶手段
   の記憶領域のデータの更新を禁止するようにし
   た、CRTデイスプレイ装置の３次元カーソル表
   示回路。