JPH0378095A - エッジ強調ポリゴンぬりつぶし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】 〈産業上の利用分野〉 この発明はポリゴンをぬりつぶし、しかもエツジ部分の
みを強調するための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・デイスプレィ装置においては、
表示対象となる物体を単にぬりつぶし表示するだけでな
く、単位ポリゴンのサイズ、コントロールポイント等を
視覚的に認識し易くするために、該当するポリゴンのエ
ツジを強調表示することが要求される。このようなエツ
ジの強調表示は、２次元ポリゴンの場合には簡単に、か
つ何ら不都合なく達成することができるのであるが、３
次元ポリゴンの場合には所定幅のエツジの強調表示が著
しく困難になってしまうという問題がある。

即ち、３次元グラフィック・デイスプレィ装置において
は、通常隠面処理を施すことにより立体感を表現するよ
うにしている。したがって、ポリゴンのぬりつぶしを行
なう場合には、各ビクセル毎に奥行きデータを算出し、
他のポリゴンの奥行きデータと比較して必要なビクセル
のみを可視的に表示することになる。ところで、−船釣
にポリゴンをぬりつぶす場合には、スキャンラインに沿
う状態で奥行きデータを補間演算し、エツジの強調表示
を行なう場合には、エツジラインに沿う状態で奥行きデ
ータを補間演算するのであるから、両奥行きデータが一
致するという保障が全くなく、両奥行きデータが不一致
であることに起因してエツジが点線として表示される等
、エツジの強調表示品質が低下してしまうという問題が
ある。

このような問題を解消させるために、先ず、デプス・バ
ッファ・アルゴリズムを用いてポリゴンのエツジのみを
描画するとともに、デプス・バッファ・メモリおよびフ
レーム・バッファ・メモリの更新を許容するか否かの制
御を行なうためのエツジ・フラグやメモリへのフラグ・
データの書込みを行ない、次いで、上記フラグ・データ
を考慮しなからデプス・バッファ・アルゴリズムを用い
てエツジ強調ポリゴンのぬりつぶし描画を行ない、最後
にフラグ・データを全て消去する装置が提案されている
（特開昭０３−１５２８１１１号公報参照）。

この装置を採用すれば、スキャン・ラインに沿う方向の
補間演算結果とエツジ・ラインに沿う方向の補間演算結
果との大小関係に拘らず、先に描画されたエツジ・ライ
ンの奥行きデータおよび色データの更新を確実に阻止す
るので、全てのポリゴンについてエツジ強調表示を行な
う場合には、エツジ・ラインが点線表示されるというよ
うな不都合を解消させることができる。

しかし、エツジ強調ポリゴンと通常のポリゴンとが混在
している場合には、エツジ部分の奥行きデータがスキャ
ン・ラインの沿う方向の奥行きデータと異なる値になっ
ている関係上、エツジ強調ポリゴンのぬりつぶし表示を
行なった後に隠面処理を施しながら通常のポリゴンのぬ
りつぶし描画を行なうことによりエツジ・ラインが部分
的に隠れてしまい、点線状に表示されてしまうというよ
うな不都合がある。

また、ポリゴンを半透明表示するような場合には、全て
のポリゴンについて２ソートを行なっておくことが必要
になるのであるが、この場合には、エツジ強調ポリゴン
のエツジの奥行きデータと通常のポリゴンのエツジの奥
行きデータとがビクセル単位で大小いりまじった状態に
なってしまうので２ソートを行なうことが不可能になっ
てしまうという問題がある。

〈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、
エツジ強調ポリゴンと通常のポリゴンとが混在する場合
であっても他の処理に悪影響を及ぼすことなく、エツジ
ラインを高品質に表示することができるエツジ強調ポリ
ゴンぬりつぶし方法およびその装置を提供することを目
的としている。

〈３居を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明のエツジ強調ポ
リゴンぬりつぶし方法は、色データを格納する色データ
格納手段を表示領域に対する容量より大きいメモリ・デ
バイスで構成し、隠面処理を禁止した状態で色データ格
納手段の余剰領域に２次元図形としてポリゴンを描画し
、次いでポリゴンのエツジ部分のみをエツジ強調のため
に設定された色データで２次元的に描画し、その後、隠
面処理を許容した状態で余剰領域に格納されているポリ
ゴンを表示のための領域の所望箇所にマツピングする方
法である。

上記の目的を達成するための、この発明のエツジ強調ポ
リゴンぬりつぶし装置は、表示領域に対する容量より大
きいメモリ・デバイスで構成され、ぬりつぶし描画のた
めの領域と残余の余剰領域とに区分された色データ格納
手段と、隠面処理された色データ格納手段と、奥行き値
格納手段による隠面処理機能を制御する隠面処理制御手
段と、色データ格納手段の余剰領域に２次元図形として
エツジ部分のみが強調されたポリゴンを描画する２次元
ポリゴン描画手段と、余剰領域に格納されているポリゴ
ンをぬりつぶし描画のための領域の所望箇所にマツピン
グするマツピング手段とを有している。

但し、２次元ポリゴン描画手段としては、ぬりつぶし用
色データに基づいてポリゴンをぬりつぶし描画するぬり
つぶし描画手段と、ぬりつぶし描画後にポリゴンのエツ
ジ部分のみをエツジ強調のために設定された色データで
描画するエツジ強調描画手段とから構成されていること
が好ましい。

く作用〉 以上のエツジ強調ポリゴンぬりつぶし方法であれば、直
線発生手段から順次生成されるアドレスニ対応してぬり
つぶしのための色データを生成し、ポリゴンのぬりつぶ
しを行なう場合において、エツジを強調表示すべきポリ
ゴンのみを色データ格納手段の余剰領域に２次元的に描
画し、次いでこのポリゴンのエツジ部分のみをエツジ強
調のために設定された色データに基づいて２次元的に描
画しておき、次いで、余剰領域のポリゴンをテクスチャ
原図としてぬりつぶし描画のための領域の所望箇所に隠
面処理を施しながらマツピングするのであるから、エツ
ジ・ラインを強調表示するために奥行きデータが強制的
にエツジ・ラインに沿う方向の補間演算結果とされる不
都合を確実に解消し、エツジ・ラインにおける色データ
のみを強調のための色データにすることができる。した
がって、エツジ強調ポリゴンと通常のポリゴンとが混在
している場合でもエツジ・ラインを高品質に強調表示す
ることができるとともに、ポリゴン単位の２ソートも確
実に行なうことができる。

以上の構成のエツジ強調ポリゴン表示装置であれば、直
線発生手段から順次生成されるアドレスに対応してぬり
つぶしのための色データを生成し、ポリゴンのぬりつぶ
しを行なう場合において、隠面処理制御手段によって隠
面処理機能を禁止した状態で２次元ポリゴン描画手段に
より色データ格納手段の余剰領域に２次元図形としてエ
ツジ部分のみが強調されたポリゴンを描画することがで
きる。次いで、隠面処理制御手段によって隠面処理機能
を許容した状態でマツピング手段により２次元ポリゴン
をぬりつぶし描画のための領域の所望箇所にマツピング
することができる。即ち、余剰領域には２次元的に描画
が行なわれるのであるから、簡単に高品質のエツジ強調
ポリゴンが得られ、このエツジ強調ポリゴンをテクスチ
ャ原図として描画のための領域の所望箇所にマツピング
するのであるから、通常のぬりつぶし描画を行なう場合
と等しい奥行きデータが得られ、エツジ強調ポリゴンと
通常のポリゴンとが混在していても高品質にエツジライ
ンの描画を行なうことができる。勿論、ポリゴン単位の
２ソートも何ら不都合なく行なうことができる。

そして、２次元ポリゴン描画手段が、ぬりつぶし用色デ
ータに基づいてポリゴンをぬりつぶし描画するぬりつぶ
し描画手段と、ぬりつぶし描画後にポリゴンのエツジ部
分のみをエツジ強調のために設定された色データで描画
するエツジ強調描画手段とから構成されている場合には
、ぬりつぶし描画手段による描画が行なわれた後、単に
エツジ強調描画手段による描画を行なうだけでよく、テ
クスチャ原図としての２次元ポリゴンの描画を簡単に行
なうことができる。

〈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１図はこの発明のエツジ強調ポリゴンぬりつぶし方法
の一実施例を示すフローチャートであり、ステップ■に
おいて強調色データを設定し、ステップ■においてエツ
ジ強調表示を行なうべきポリゴンを抽出し、ステップ■
において色データ格納手段としてのカラー・バッファに
対する色データの書込みを許容するとともに、奥行き値
格納手段としてのデプス・バッファへの奥行き値の書込
みを禁止し、ステップ■において、抽出されたポリゴン
を２次元モードでカラー・バッファの余剰領域にぬりつ
ぶし描画し、ステップ■において、ぬりつぶし描画され
たポリゴンのエツジ部分を２次元モードでランダム・ベ
クトル描画法により強調色データで描画する。したがっ
て、ステップ■までの処理を行なうことにより、エツジ
部分が強調表示された２次元のポリゴンがカラー・バッ
ファの余剰領域に描画される。そして、上記一連の処理
によってはデプス・バッファに対する奥行き値の書込み
は全く行なわれないので、２次元のポリゴンは高品質に
エツジ部分が強調された状態である。

その後、ステップ■においてデプス・バッファに対する
奥行き値の書込みを許容し、ステップ■においてデプス
・バッファを隠面処理モードに設定し、ステップ■にお
いて、カラー・バッファの余剰領域に既に格納されてい
る２次元のポリゴンをテクスチャ原図とするマツピング
を行なう。したがって、ステップ■からステップ■まで
の処理を行なうことにより、抽出されたポリゴンの全範
囲にわたってぬりつぶし方向に沿う補間演算が行なわれ
た結果得られる奥行き値が保存され、かつ隠面処理が施
された状態でエツジ部分が強調表示されたポリゴンをぬ
りつぶし描画のための領域の所望箇所に３次元的に描画
することができる。

ステップ■の処理が終了した後は、ステップ■において
エツジを強調表示すべき全てのポリゴンが抽出されたか
否かを判別し、抽出されていないポリゴンが存在すると
判別された場合には再びステップ■の処理を行なう。逆
に、ステップ■において全てのポリゴンが抽出されたと
判別された場合にはそのまま一連の処理を終了する。

第２図はエツジ強調ポリゴンぬりつぶし方法を説明する
具体例であり、同図（Ａ）に示すように、カラー・バッ
ファ６）がぬりつぶし描画のための表示領域（５ａ）と
余剰領域（５ｂ）とに区分されているとともに、少なく
とも表示領域（５ａ）のブレーンと等しい容量のブレー
ン容量を有するデプス・バッファ（６）を有している。

具体的には、１０２４Ｘ１２８０ビクセルの表示領域（
５ａ）を得るためには１ＭビットのＤＲＡＭを５個使用
すればよいのであるが、ピクセル当りに換算したアクセ
ス時間を短縮するために１ＭビットのＤＲＡＭを８個使
用することにより１０２４Ｘ７６＆ビクセルの余剰領域
（５ｂ）が得られる。

この状態において、カラー・バッファ（５）に対する書
込みを許容し、デプス・バッファ（６）に対する書込み
を禁止しておいて、カラー・バッファ６）の余剰領域（
５ｂ）に２次元モードでポリゴンを描画する（同図（Ｂ
）参照）。尚、この描画時にはぬりつぶしのための色デ
ータが順次書込まれる。

次いで、余剰領域（５ｂ）に書込まれたポリゴンのエツ
ジ部分のみについて２次元モードでランダム・ベクトル
描画による描画を行なう（同図（Ｃ）参照）。尚、この
描画時には予め設定された強調色データが順次書込まれ
る。また、上記２回の描画は２次元的に行なわれている
のであるから、後古き優先となり、エツジ部分は確実に
強調色デー夕に基づく描画が行なわれたことになる。

その後は、デプス・バッファ（６）に対する書込みを許
容するとともに、デプス・バッファ（６）を隠面処理モ
ードにしておいて、カラー・バッファ６）の余剰領域（
５ｂ）に格納されたポリゴンをテクスチャ原図とするテ
クスチャ・マツピング処理を行なう（同図（Ｄ）参照）
。即ち、テクスチャ・マツピング時にのみ隠面処理が行
なわれるのであり、しかもエツジ部分が強調表示された
ポリゴンを単にマツピングするだけであるから、エツジ
・ラインが点線状になるというような不都合は発生せず
、高品質にエツジ強調ポリゴンの描画を達成できる。

〈実施例２〉 第３図はこの発明のエツジ強調ポリゴンぬりつぶし装置
の一実施例を示すブロック図であり、補間演算を行なう
ために必要な頂点座標等を出力するプロセッサ（１）と
、プロセッサ（１）から供給される座標等に基づいて平
面座標データ、奥行きデータおよび色データをそれぞれ
生成する補間演算器（以下、ＤＤＡと略称する）　（２
ｘ）　（２２）　（２ｃ）と、エツジ・ラインを強調表
示するための色データを保持する強調色レジスタ（４）
と、表示図形に対応する色データを格納するカラー・バ
ッファ（５）と、隠面処理を行なうためのデプス・バッ
ファ（６）と、ＤＤＡ　（２ｃ）により生成される色デ
ータまたは強調色データを選択するセレクタσ）と、デ
プス・バッファ（■への奥行き値書込みおよび隠面処理
機能を制御するとともに、セレクタ（７）を制御する制
御部（８）とを有している。また、上記Ｄ　Ｄ　Ａ　（
２ｘ）により生成される平面座標データはダブル・バッ
ファ・レジスタ（５１）を介してカラー・バッファ６）
およびデプス・バッファ（６）に供給される。上記Ｄ　
Ｄ　Ａ　（２ｚ）により生成される奥行きデータは演算
器（Ｂ１）の一方の入力端子に供給され、双方向バッフ
ァ（６２）を介してデプス・バッファ６）から読出され
た奥行きデータが演算器（６Ｉ）の他方の入力端子に供
給されて両奥行きデータの大小が判別され、判別条件に
基づいて定まる一方の奥行きデータが双方向バッファ（
６２）を介して再びデプス・バッファ（６）に書込まれ
るとともに、上記判別結果を示すフラグが選択制御フラ
グとしてカラー・バッファ■に供給される。尚、（５２
）（６３）はダブル争バッファ・レジスタ、（６４）は
読出しデータを一時的に保持するレジスタである。

上記の構成のエツジ強調ポリゴンぬりつぶし装置の作用
は次のと゛おりである。

先ず、制御部３】によりデプス・バラフナ（６）に対す
る奥行き値の書込みを禁止するとともに、ＤＤＡ　（２
ｘ）　（２ｚ）　（２ｃ）を動作させることによりエツ
ジ強調表示を行なうべきポリゴンの補間演算を行なう。

このとき、順次生成される平面座標データは余剰領域（
５ｂ）に対応しているとともに、奥行き値のデプス・バ
ッファ■への書込みが禁止されているのであるから、第
２図（Ｂ）に示すように、デプス・バッファ（６）の内
容に何ら影響を及ぼすことなく余剰領域（５ｂ）に２次
元的にポリゴンをぬりつぶし描画することができる。次
に、ランダム・ベクトル描画を行なわせるべく　Ｄ　Ｄ
　Ａ　（２ｘ）（２ｚ）（２ｃ）にデータを供給すれば
、第２図（Ｂ）に示すポリゴンのエツジ部分に対応する
平面座標が生成されるとともに、セレクタ（７）により
強調色データが選択されるので、ポリゴンのエツジ部分
のみが強調色データで描画される（第２図（Ｃ）参照）
。尚、以上の処理を行なっている間はデプス・バッファ
（６）に対する書込みは禁止されているので、余剰領域
（５ｂ）における描画によりデプス・バッファ（６）の
奥行き値が影響されるおそれは全くない。

その後は、制御部［Ｆ］）によりデプス・バッファ（６
）に対する奥行き値の書込みを許容するとともに、デプ
ス・バッファ（６）による隠面処理をも許容し、さらに
セレクタ（７）によりＤ　Ｄ　Ａ　（２ｃ）からのぬり
つぶし色データを選択する。この状態において、ＤＤ　
Ａ　（２ｘ）により余剰領域（５ｂ）に格納されている
ポリゴン（以下、テクスチャ原図と称する）を読出すた
めの平面座標を生成してテクスチャ原図を読出し、次い
で、Ｄ　Ｄ　Ａ　（２ｘ）により表示領域（５ａ）にエ
ツジ強調ポリゴンを描画するための平面座標を生成して
、読出されたテクスチャ原図を隠面処理を施しながら表
示領域（５ａ）に書込む。そして、この処理を必要回数
だけ反復することによりテクスチャ原図全体を表示領域
（５ａ）に書込むことができる（第２図（Ｄ）参照）。

また、エツジ部分を強調すべきポリゴンが残っている場
合には、ポリゴン毎に上記一連の処理を反復すればよい
。

以上のようにぬりつぶし処理が行なわれれば、該当する
ポリゴンのエツジ・ラインのみが強調色データで描画さ
れた状態になり、しかも、全てのビクセルの奥行きデー
タはスキャン・ラインに沿う方向の補間演算結果になる
のであるから、強調表示すべきエツジ・ラインが部分的
に強調表示されなくなってしまうという不都合を確実に
阻止でき、高品質のエツジ・ライン強調表示を達成でき
る。

また、エツジ・ラインのみについて特別な奥行きデータ
が与えられるという不都合がないので、通常のぬりつぶ
しポリゴンと混在する場合であっても、高品質のエツジ
・ライン強調表示を達成できる。勿論、ポリゴン単位の
２ソートも確実に行なうことができる。

さらに、強調表示すべきエツジ・ラインの太さの変更も
余剰領域（５ｂ）に書込む強調色データの範囲を変更す
るだけで簡単に対処できる。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば、表示領域（５ａ）と余剰領域（５ｂ）のそれ
ぞれに対応させてＤＤＡを設けておくことが可能である
ほか、ハツチング・ライン・テクスチャ等のパターンに
よりポリゴンを描画することが可能であり、その他、こ
の発明の要旨を変更しない範囲内において種々の設計変
更を施すことが可能である。

〈発明の効果〉 以上のように第１の発明は、色データ格納手段を表示の
ための領域と余剰領域とに区分しておいて、余剰領域に
２次元的にエツジ部分のみが強調表示されたポリゴンを
格納し、表示領域に対して隠面処理を施しながらマツピ
ングを行なうので、エツジラインを高品質に強調表示す
ることができるとともに、エツジ・ラインの強調表示を
行なわないポリゴンが混在している場合でもエツジ・ラ
インを高品質に強調表示す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、色データ格納手段を表示のための領域と
余剰領域とに区分しておいて、奥行き値を格納し得ない
状態で余剰領域に２次元的にエツジ部分のみが強調表示
されたポリゴンを格納し、表示領域に対して隠面処理を
施しながらマツピングを行なうので、エツジラインを高
品質に強調表示することができるとともに、エツジ・ラ
インの強調表示を行なわないポリゴンが混在している場
合でもエツジ・ラインを高品質に強調表示することがで
き、しかも特別なハードウェアを必要とせずハードウェ
アの使用効率、特に色データ格納手段の使用効率を高め
ることができるという特ａの効果を奏する。

第３の発明は、２次元的にエツジ部分が強調表示された
ポリゴンを簡単に余剰領域に格納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、この発明のエツジ強調ポリゴンぬりつぶし方
法の一実施例を示すフローチャート、第２図はエツジ強
調ポリゴンぬりつぶし動作を説明する図、 第３図はこの発明のエツジ強調ポリゴンぬりつぶし装置
の一実施例を示すブロック図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直線発生手段（２ｘ）（２ｚ）から順次生成される
   アドレスに対応してぬりつぶしのための色データを生成
   し、ポリゴンのぬりつぶしを行なう場合において、色デ
   ータを格納する色データ格納手段（５）を表示領域に対
   する容量より大きいメモリ・デバイスで構成し、隠面処
   理を禁止した状態で色データ格納手段（５）の余剰領域
   （５ｂ）に２次元図形としてポリゴンを描画し、次いで
   ポリゴンのエッジ部分のみをエッジ強調のために設定さ
   れた色データで２次元的に描画し、その後、隠面処理を
   許容した状態で余剰領域（５ｂ）に格納されているポリ
   ゴンを表示のための領域（５ａ）の所望箇所にマッピン
   グすることを特徴とするエッジ強調ポリゴンぬりつぶし
   方法。 ２、直線発生手段（２ｘ）（２２）から順次生成される
   アドレスに対応してぬりつぶしのための色データを生成
   し、ポリゴンのぬりつぶしを行なう装置において、表示
   領域に対する容量より大きいメモリ・デバイスで構成さ
   れ、ぬりつぶし描画のための領域（５ａ）と残余の余剰
   領域（５ｂ）とに区分された色データ格納手段（５）と
   、隠面処理を行なうための奥行き値格納手段（６）と、
   奥行き値格納手段（６）による隠面処理機能を制御する
   隠面処理制御手段（８）と、色データ格納手段（５）の
   余剰領域（５ｂ）に２次元図形としてエッジ部分のみが
   強調されたポリゴンを描画する２次元ポリゴン描画手段
   （２ｘ）（２ｃ）（４）（７）と、余剰領域（５ｂ）に
   格納されているポリゴンをぬりつぶし描画のための領域
   の所望箇所にマッピングするマッピング手段（２ｘ）（
   ２ｚ）とを有していることを特徴とするエッジ強調ポリ
   ゴンぬりつぶし装置。 ３、２次元ポリゴン描画手段が、ぬりつぶし用色データ
   に基づいてポリゴンをぬりつぶし描画するぬりつぶし描
   画手段（２ｘ）（２ｃ）と、ぬりつぶし描画後にポリゴ
   ンのエッジ部分のみをエッジ強調のために設定された色
   データで描画するエッジ強調描画手段（２ｘ）（４）（
   ７）とから構成されている上記特許請求の範囲第２項記
   載のエッジ強調ポリゴンぬりつぶし装置。