JPH10188004A - 描画方法および描画装置 - Google Patents

描画方法および描画装置

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JPH10188004A
JPH10188004A JP8350462A JP35046296A JPH10188004A JP H10188004 A JPH10188004 A JP H10188004A JP 8350462 A JP8350462 A JP 8350462A JP 35046296 A JP35046296 A JP 35046296A JP H10188004 A JPH10188004 A JP H10188004A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サブピクセル精度での描画を並列処理で行
う。 【解決手段】 ＤＤＡセットアップ部５は、まず、ジオ
メトリ演算部４より供給されたポリゴンの各頂点に対応
するデータから、ＸおよびＹ方向に対するデータの変分
を算出し、次に、レンダリング回路２０−１乃至２０−
４がそれぞれ処理する画素と同一のＹ方向の座標を有す
る辺ＡＣ上の点（Ｘ0，Ｙ0）における各データの値を算
出した後、各レンダリング回路が次に処理するスパンの
Ｙ座標を、先に算出したＹ方向の変分の２倍の値を変分
として順次算出していく。レンダリング回路２０−１乃
至２０−４のＤＤＡ部６は、まず、点（Ｘ0，Ｙ0）にお
ける各データの値から、そのレンダリング回路に割り当
てられた画素のうち、辺ＡＣに最も近い画素のデータの
値を算出した後、先に算出したＸ方向の変分の２倍の値
を変分として各画素におけるデータの値を順次算出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、描画方法および描
画装置に関し、特に、２次元の画素座標系を、第１の方
向にＮ個、第１の方向に垂直な第２の方向にＭ個の合計
Ｎ×Ｍ個の画素の領域ごとに分割し、分割した各領域の
Ｎ×Ｍ個の画素に、Ｎ×Ｍ個の演算部をそれぞれ割り当
て、所定の図形に対応する画素を並列に描画する描画方
法および描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の半導体技術の進歩に伴い、画像処
理を行う演算装置の処理能力も向上している。
【０００３】所謂コンピュータグラフィクスにおいて３
次元の物体をディスプレイに表示させる場合、所定の基
本形状（例えば３角形）の複数の２次元図形（ポリゴ
ン）を利用して、３次元の物体を表現することがある。
【０００４】このようなポリゴンに対して、所定の演算
回路によりレンダリング処理が行われることにより、ポ
リゴン内の各画素の輝度値が算出され、その輝度値に対
応してポリゴンが描画される。
【０００５】このようにしてポリゴンを描画する装置に
は、複数の演算回路を並列に動作させることにより、ポ
リゴンのレンダリング処理を高速に行うものがある。
【０００６】そのような複数のレンダリング回路を利用
する場合、例えば図６に示すように、表示画面７１をレ
ンダリング回路６１乃至６４と同一の数（図６において
は、４個）の領域に分割し、各レンダリング回路が、対
応する領域におけるレンダリング処理を行うようになさ
れている。
【０００７】例えば、図６においては、レンダリング回
路６１は、表示画面７１の左上側の４分の１の領域（領
域Ａ）におけるレンダリング処理を行い、レンダリング
回路６２は、表示画面７１の右上側の４分の１の領域
（領域Ｂ）におけるレンダリング処理を行う。
【０００８】また、レンダリング回路６３は、表示画面
７１の左下側の４分の１の領域（領域Ｃ）におけるレン
ダリング処理を行い、レンダリング回路６４は、表示画
面７１の右下側の４分の１の領域（領域Ｄ）におけるレ
ンダリング処理を行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに表示画面を分割した場合、例えば、図６のポリゴン
８１のように、レンダリング処理が施されるポリゴン
が、いずれかのレンダリング回路に割り当てられている
領域内だけにあるとき、それらのポリゴンは、そのレン
ダリング回路だけによりレンダリング処理を施されるの
で、複数のレンダリング回路を設けているのも拘わら
ず、処理に要する時間が短縮されないという問題を有し
ている。
【００１０】また、各レンダリング回路に所定の数おき
の画素を割り当ててレンダリング処理を行うインタリー
ブ処理が考えられるが、その場合、サブピクセル精度で
の描画が困難であるという問題を有している。
【００１１】本発明は、そのような状況に鑑みてなされ
たもので、第１および第２の方向におけるデータの変分
をそれぞれΔＶ／ΔＸ1、ΔＶ／ΔＸ2とし、ｃｃｉｌ
を、独立変数として与えられた数以上の整数のうちの最
も小さい整数を従属変数として返す関数とすると、所定
の点における描画データの値Ｖから、第１の方向におい
て第ｉ番目で、かつ、第２の方向において第ｊ番目の演
算部に割り当てられた最初の画素における描画データの
値を、第１の方向においては式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｎ−ｉ）／Ｎ）−（（Ｖ＋Ｎ
−ｉ）／Ｎ））×Ｎ×ΔＶ／ΔＸ1 に従い、第２の方向においては式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｍ−ｊ）／Ｍ）−（（Ｖ＋Ｍ
−ｊ）／Ｍ））×Ｍ×ΔＶ／ΔＸ2 に従って演算するようにして、サブピクセル精度での描
画を行うことができるようにするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の描画方
法は、第１および第２の方向における１画素あたりのデ
ータの変分をそれぞれΔＶ／ΔＸ1、ΔＶ／ΔＸ2とし、
ｃｃｉｌを、独立変数として与えられた数以上の整数の
うちの最も小さい整数を従属変数として返す関数とする
と、所定の点における描画データの値Ｖから、第１の方
向において第ｉ番目で、かつ、第２の方向において第ｊ
番目の演算部に割り当てられた最初の画素における描画
データの値を、第１の方向においては、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｎ−ｉ）／Ｎ）−（（Ｖ＋Ｎ
−ｉ）／Ｎ））×Ｎ×ΔＶ／ΔＸ1 に従って、第２の方向においては、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｍ−ｊ）／Ｍ）−（（Ｖ＋Ｍ
−ｊ）／Ｍ））×Ｍ×ΔＶ／ΔＸ2 に従って演算することを特徴とする。
【００１３】請求項５に記載の描画装置は、所定の点に
おける描画データの値をＶとし、第１および第２の方向
におけるデータの変分をそれぞれΔＶ／ΔＸ1、ΔＶ／
ΔＸ2とし、ｃｃｉｌを、独立変数として与えられた数
以上の整数のうちの最も小さい整数を従属変数として返
す関数とすると、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｎ−ｉ）／Ｎ）−（（Ｖ＋Ｎ
−ｉ）／Ｎ））×Ｎ×ΔＶ／ΔＸ1 に従って、最初に描画する画素の第１の方向における座
標に対応する描画データの値を演算する第１の補間演算
手段と、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｍ−ｊ）／Ｍ）−（（Ｖ＋Ｍ
−ｊ）／Ｍ））×Ｍ×ΔＶ／ΔＸ2 に従って、最初に描画する画素の第２の方向における座
標に対応する描画データの値を演算するＮ×Ｍ個の第２
の補間演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】請求項１に記載の描画方法においては、第
１および第２の方向における１画素あたりのデータの変
分をそれぞれΔＶ／ΔＸ1、ΔＶ／ΔＸ2とし、ｃｃｉｌ
を、独立変数として与えられた数以上の整数のうちの最
も小さい整数を従属変数として返す関数とすると、所定
の点における描画データの値Ｖから、第１の方向におい
て第ｉ番目で、かつ、第２の方向において第ｊ番目の演
算部に割り当てられた最初の画素における描画データの
値を、第１の方向においては、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｎ−ｉ）／Ｎ）−（（Ｖ＋Ｎ
−ｉ）／Ｎ））×Ｎ×ΔＶ／ΔＸ1 に従って、第２の方向においては、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｍ−ｊ）／Ｍ）−（（Ｖ＋Ｍ
−ｊ）／Ｍ））×Ｍ×ΔＶ／ΔＸ2 に従って演算する。
【００１５】請求項５に記載の描画装置においては、所
定の点における描画データの値をＶとし、第１および第
２の方向におけるデータの変分をそれぞれΔＶ／Δ
Ｘ1、ΔＶ／ΔＸ2とし、ｃｃｉｌを、独立変数として与
えられた数以上の整数のうちの最も小さい整数を従属変
数として返す関数とすると、第１の補間演算手段は、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｎ−ｉ）／Ｎ）−（（Ｖ＋Ｎ
−ｉ）／Ｎ））×Ｎ×ΔＶ／ΔＸ1 に従って、最初に描画する画素の第１の方向における座
標に対応する描画データの値を演算し、Ｎ×Ｍ個の第２
の補間演算手段は、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｍ−ｊ）／Ｍ）−（（Ｖ＋Ｍ
−ｊ）／Ｍ））×Ｍ×ΔＶ／ΔＸ2 に従って、最初に描画する画素の第２の方向における座
標に対応する描画データの値をそれぞれ演算する。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の描画装置の一実
施の形態の構成を示している。メインプロセッサ１は、
入出力部２を介して供給されるグラフィックスデータ、
または、メインメモリ３に記憶されているポリゴンのグ
ラフィックスデータをジオメトリ演算部４に出力するよ
うになされている。なお、このようなポリゴンのグラフ
ィックスデータは、所定の応用プログラムに従って生成
される。
【００１７】ジオメトリ演算部４は、メインプロセッサ
１より供給されたグラフィックスデータに対して、座標
変換、クリッピング処理、ライティング処理などを行
い、処理後のグラフィックスデータ（ポリゴンレンダリ
ングデータ）として、３角形のポリゴンの各頂点に対応
する、座標Ｘ，Ｙ，Ｚ、赤色、緑色、青色にそれぞれ対
応する輝度値Ｒ，Ｇ，Ｂ、描画する画素の輝度値とディ
スプレイバッファ１０に記憶されている画素の輝度値を
混ぜ合わせる割合を表すブレンド係数α、テクスチャ座
標Ｓ，Ｔ，Ｑ、および、フォグ係数ＦをＤＤＡセットア
ップ部５（第１の補間演算手段）に出力するようになさ
れている。なお、ジオメトリ演算部４においては、座標
系が２次元の表示画面の座標系に変換されるので、座標
Ｚは、その点の奥行き方向の情報を表している。
【００１８】なお、テクスチャ座標として、同次座標系
であるＳ，Ｔ，Ｑが出力されるが、Ｓ／Ｑ，Ｔ／Ｑにテ
クスチャサイズをそれぞれ乗じたものが、実際のテクス
チャ座標として利用される。また、フォグ係数Ｆは、例
えばＺが大きく、その点における表示を、霧がかかった
ように表現するときに混合する所定のフォグカラーの混
合の度合いを示す係数である。
【００１９】ＤＤＡセットアップ部５は、供給された３
角形の各頂点のポリゴンレンダリングデータＸ，Ｙ，
Ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，α，Ｓ，Ｔ，Ｑ，Ｆから、Ｘ方向に対
するポリゴンレンダリングデータの変分（ΔＺ／ΔＸ，
ΔＲ／ΔＸ，ΔＧ／ΔＸ，ΔＢ／ΔＸ，Δα／ΔＸ，Δ
Ｓ／ΔＸ，ΔＴ／ΔＸ，ΔＱ／ΔＸ，ΔＦ／ΔＸ）を算
出するとともに、Ｙ方向に対するポリゴンレンダリング
データの変分（ΔＺ／ΔＹ，ΔＲ／ΔＹ，ΔＧ／ΔＹ，
ΔＢ／ΔＹ，Δα／ΔＹ，ΔＳ／ΔＹ，ΔＴ／ΔＹ，Δ
Ｑ／ΔＹ，ΔＦ／ΔＹ）を算出するとともに、３角形の
各辺の傾き（または、その逆数）を算出するようになさ
れている。
【００２０】また、ＤＤＡセットアップ部５は、３角形
（ポリゴン）の頂点の座標より３角形の形状の種類の判
別を行うとともに、各レンダリング回路２０−ｋ（ｋ＝
１，２，３，４）（第２の補間演算手段）に対応する、
描画開始点（レンダリング開始点）と同一のＹ方向の座
標を有する辺ＡＣ上の点（Ｘ0，Ｙ0）（図３）における
各ポリゴンレンダリングデータの値を初期値演算部２１
で算出し、各レンダリング回路２０−ｋのＤＤＡ部６に
それぞれ出力するようになされている。
【００２１】図２は、ＤＤＡセットアップ部５の初期値
演算部２１の構成例を示している。なお、初期値演算部
２１においては、各値は、固定小数点実数で表現され
る。
【００２２】定数発生回路４１は、レンダリング回路２
０−ｋの数（即ち、並列に処理する領域を構成する画素
数）２N×２Nに対応する値（その領域のＹ方向の画素
数）２Nを発生し、その値を減算器４２に出力するよう
になされている。
【００２３】減算器４２は、そのレンダリング回路２０
−ｋにより処理される画素のＹ方向（第１の方向）にお
ける番号ｉ（後述）と、定数発生回路４１からの値２N
との差（２N−ｉ）を計算し、その計算結果を加算器４
３に出力するようになされている。
【００２４】加算器４３は、減算器４２からの値（２N
−ｉ）と、頂点Ａでのデータの値Ｖａとの和（Ｖａ＋２
N−ｉ）を計算し、その計算結果をビットシフタ４４に
出力するようになされている。
【００２５】ビットシフタ（バレルシフタ：barrel shi
fter）４４は、加算器４３より供給された値（Ｖａ＋２
N−ｉ）を、ＬＳＢ（Least Significant Bit）側にＮビ
ットだけビットシフトし、ビットシフトした値（（Ｖａ
＋２N−ｉ）／２N）を加算器４５および減算器４７に出
力するようになされている。
【００２６】定数発生回路４６は、固定小数点実数の小
数点以下の各ビットの値が１である値（０．１１１・・
・１Ｂ）を発生し、その値を加算器４５に出力するよう
になされている。
【００２７】加算器４５は、ビットシフタ４４からの値
（（Ｖａ＋２N−ｉ）／２N）に、定数発生回路４６から
の値（０．１１１・・・１Ｂ）を加算し、その計算結果
の小数点以下を切り捨てた後、その値（整数部分）を減
算器４７に出力するようになされている。即ち、加算器
４５は、ビットシフタ４４より供給された値より大きい
整数のうちで、最も小さい整数（ｃｃｉｌ（（Ｖａ＋２
N−ｉ）／２N））と同一の値の固定小数点実数を出力す
る。
【００２８】減算器４７は、ビットシフタ４４からの値
と、加算器４５からの値の差（ｃｃｉｌ（（Ｖａ＋２N
−ｉ）／２N）−（Ｖａ＋２N−ｉ）／２N）を計算し、
その計算結果をビットシフタ４８に出力するようになさ
れている。
【００２９】ビットシフタ（バレルシフタ）４８は、減
算器４７より供給された値を、ＭＳＢ（Most Significa
nt Bit）側にＮビットだけビットシフトし、ビットシフ
トした値（（ｃｃｉｌ（（Ｖａ＋２N−ｉ）／２N）−
（Ｖａ＋２N−ｉ）／２N）×２N）を乗算器４９に出力
するようになされている。
【００３０】乗算器４９は、ビットシフタ４８からの値
と、今回計算するデータに対応するＹ方向の変分ΔＶ／
ΔＹとの積（（ｃｃｉｌ（（Ｖａ＋２N−ｉ）／２N）−
（Ｖａ＋２N−ｉ）／２N）×２N×ΔＶ／ΔＹ）を計算
し、その計算結果を加算器５０に出力するようになされ
ている。
【００３１】加算器５０は、乗算器４９からの値と、今
回、点（Ｘ0，Ｙ0）における値を算出するデータの頂点
Ａでの値Ｖａとの和（Ｖａ＋（ｃｃｉｌ（（Ｖａ＋２N
−ｉ）／２N）−（Ｖａ＋２N−ｉ）／２N）×２N×ΔＶ
／ΔＹ）を、今回計算するデータの初期値（上述の点
（Ｘ0，Ｙ0）での値）Ｖ0として出力するようになされ
ている。
【００３２】図１のレンダリング回路２０−１のＤＤＡ
部６は、上述の初期演算部２１と同様な回路（図示せ
ず）を内蔵し、ＤＤＡ（Digital Differential Analyze
r）演算を行い、ＤＤＡセットアップ５より供給され
た、各ポリゴンレンダリングデータのＸ方向の変分と、
所定のスパン（Ｘ方向に配列した画素の列）（図５）に
対応する各ポリゴンレンダリングデータの初期値Ｖ0か
ら、まず、そのスパンにおける、レンダリング回路２０
−１に割り当てられた画素のうちの最初の画素（割り当
てられた画素のうち、辺ＡＣに最も近い画素）に対応す
る各ポリゴンレンダリングデータの値Ｖｉを算出し、次
に、そのスパンの各画素に対応する座標Ｘ，Ｙと、その
座標におけるポリゴンレンダリングデータＺ，Ｒ，Ｇ，
Ｂ，α，Ｓ，Ｔ，Ｑ，Ｆの値を順次算出し、テクスチャ
プロセッサ７に出力するようになされている。
【００３３】なお、ＤＤＡ部６は、所定の数の画素おき
に、その画素のレンダリングデータの値を算出してい
く。
【００３４】レンダリング回路２０−１のテクスチャプ
ロセッサ７は、テクスチャバッファ９からテクスチャデ
ータを読み出し、供給されたテクスチャ座標Ｓ，ＴをＱ
で除算し、テクスチャサイズで乗算して実際のテクスチ
ャ座標を算出するとともに、読み出したテクスチャデー
タから、実際のテクスチャ座標Ｓ，Ｔに対応したテクス
チャアドレスにおける輝度値と、テクスチャデータの混
合比を表す係数（テクスチャのα値）を算出し、その係
数に対応して、ＤＤＡ部６より供給された輝度値と、テ
クスチャに対応する輝度値を混合するようになされてい
る。
【００３５】さらに、テクスチャプロセッサ７は、フォ
グ係数Ｆに対応して所定のフォグカラーを混合し、生成
された輝度値を、ＤＤＡ部６より供給された座標Ｘ，Ｙ
の画素に対応する輝度値として、座標Ｘ，Ｙ，Ｚおよび
ブレンド係数αとともにメモリインタフェース８に出力
するようになされている。
【００３６】なお、テクスチャバッファ９は、ＭＩＰＭ
ＡＰなどの各レベルに対応したテクスチャデータを予め
記憶している。
【００３７】レンダリング回路２０−１のメモリインタ
フェース８は、Ｚバッファ１１のＺ値を参照し、供給さ
れた画素が、以前に描画したものより手前（視点側）に
ある場合、供給された座標Ｚで、Ｚバッファ１１のＺ値
を更新するとともに、供給された輝度値を、ディスプレ
イバッファ１０における、その座標（Ｘ，Ｙ）に対応す
るアドレスに書き込むようになされている。
【００３８】なお、メモリインタフェース８は、αブレ
ンドを行うように設定されている場合、供給されたブレ
ンド係数αに対応して、ディスプレイバッファ１０に記
憶されている輝度値と、供給された輝度値を混合して、
生成された輝度値をディスプレイバッファ１０に書き込
む。
【００３９】レンダリング回路２０−１のＣＲＴ制御部
１２は、所定の水平および垂直同期信号に同期して表示
アドレスを発生し、メモリインタフェース８を制御し
て、その表示アドレスに対応する輝度値を、所定の数毎
にまとめて転送させ、内蔵するＦＩＦＯ部（図示せず）
にそれらの値を一旦記憶し、所定の間隔でそのデータの
インデックス値をマルチプレクサ１４に出力するように
なされている。
【００４０】なお、レンダリング回路２０−２乃至２０
−４は、レンダリング回路２０−１と同様に構成されて
いるので、その説明を省略する。
【００４１】マルチプレクサ１４は、レンダリング回路
２０−１乃至２０−４より供給されたインデックス値を
所定の順番で整列させた後、ＲＡＭＤＡＣ１３に出力す
るようになされている。
【００４２】ＲＡＭＤＡＣ１３は、図示せぬＲＡＭ部と
ＤＡＣ（Digital/Analog Converter）部を有し、インデ
ックス値に対応した輝度値をＲＡＭ部に予め記憶してお
り、マルチプレクサ１４より供給されたインデックス値
に対応する輝度値を、ＲＡＭ部からＤＡＣ部に供給し、
ＤＡＣ部において、その輝度値（ＲＧＢ値）をＤ／Ａ変
換し、アナログのビデオ信号（ＲＧＢ信号）を所定の装
置（図示せず）に出力するようになされている。
【００４３】次に、ポリゴンを描画する際の、図１の描
画装置の動作について説明する。
【００４４】最初に、メインプロセッサ１が、ポリゴン
のデータをジオメトリ演算部４に出力する。
【００４５】ジオメトリ演算部４は、メインプロセッサ
１より供給されたグラフィックスデータに対して、座標
変換、クリッピング処理、ライティング処理などを行
い、３角形（ポリゴン）の各頂点に対応する、座標Ｘ，
Ｙ，Ｚ、輝度値Ｒ，Ｇ，Ｂ、ブレンド係数α、テクスチ
ャ座標Ｓ，Ｔ，Ｑ、および、フォグ係数ＦをＤＤＡセッ
トアップ部５に出力する。
【００４６】次に、ＤＤＡセットアップ部５は、レンダ
リングの前処理として、まず、３角形のポリゴンの形状
の判別を行う。このとき、ＤＤＡセットアップ部５は、
３つの頂点のうち、Ｙ方向の座標が最も小さい頂点を頂
点Ａとし、Ｙ方向の座標が最も大きい頂点を頂点Ｃと
し、残りの頂点を頂点Ｂとする。なお、３つの頂点のう
ち、Ｙ方向の座標が最も小さい頂点が２つある場合、Ｄ
ＤＡセットアップ部５は、それらの２つの頂点のうちの
いずれか一方を頂点Ａとし、他方を頂点Ｂとする。
【００４７】そして、ＤＤＡセットアップ部５は、ポリ
ゴン内の各画素におけるポリゴンレンダリングデータ
Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，α，Ｓ，Ｔ，Ｑ，Ｆの値を補
間演算により算出するときに利用されるＸ方向およびＹ
方向に対するポリゴンレンダリングデータの変分を、ポ
リゴンの３頂点のポリゴンレンダリングデータの値から
それぞれ算出する。
【００４８】各変分を算出した後、ＤＤＡセットアップ
部５は、レンダリング回路２０−１乃至２０−４がそれ
ぞれ処理する画素のＹ方向の座標Ｙ0と同一の座標を有
する辺ＡＣ上の点（Ｘ0，Ｙ0）における各ポリゴンレン
ダリングデータの値を補間演算により算出し、それらの
データを、Ｘ方向の各変分とともに、対応するレンダリ
ング回路２０−１乃至２０−４のＤＤＡ部６に出力す
る。
【００４９】このとき、ＤＤＡセットアップ部５は、初
期値算出部２１において次式に従って、各レンダリング
回路２０−ｋ（ｋ＝１，２，３，４）に対応する点（Ｘ
0，Ｙ0）における各ポリゴンレンダリングデータの値Ｖ
0を算出する。 Ｖ0＝Ｖａ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖａ＋２N−ｉ）／２N）
−（Ｖａ＋２N−ｉ）／２N）×２N）×ΔＶ／ΔＹ ＝Ｖａ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖａ＋２N−ｉ）＞＞Ｎ）−
（Ｖａ＋２N−ｉ）＞＞Ｎ）＜＜Ｎ）×ΔＶ／ΔＹ
【００５０】ここで、Ｖａは、頂点Ａにおける所定のポ
リゴンレンダリングデータＶの値を表し、２Nは、レン
ダリング回路が並列に処理する領域の１辺の画素数を表
し、ｉは、各レンダリング回路のＹ方向の番号を表して
いる。また、Ａ＞＞Ｎは、所定の値Ａを、ＬＳＢ側へＮ
ビットだけビットシフトした値を表し、Ａ＜＜Ｎは、所
定の値Ａを、ＭＳＢ側へＮビットだけビットシフトした
値を表している。
【００５１】今の場合、４つのレンダリング回路２０−
１乃至２０−４で、図３に示すように、２×２画素の領
域ごとに各画素を並列に処理するので、Ｎ＝１である。
なお、この場合、レンダリング回路２０−１乃至２０−
４は、図中の０乃至３の画素の処理をそれぞれ割当てら
れている。従って、レンダリング回路２０−１，２０−
２に対してはｉ＝０であり、レンダリング回路２０−
３，２０−４に対してはｉ＝１である。なお、図３にお
いては、各画素は、画素の左下角の座標で代表されてい
る。
【００５２】例えば、Ｙ0を算出する場合、ｉ＝０であ
るレンダリング回路２０−１，２０−２においては、Ｙ
0は、次式で算出される。 Ｙ0＝Ｙａ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｙａ＋２）＞＞１）−（Ｙａ＋２）＞＞１）＜ ＜１） ＝Ｙａ＋（（ｃｃｉｌ（Ｙａ＞＞１）−Ｙａ＞＞１）＜＜１）
【００５３】一方、ｉ＝１であるレンダリング回路２０
−３，２０−４においては、Ｙ0は、次式で算出され
る。 Ｙ0＝Ｙａ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｙａ＋１）＞＞１）−
（Ｙａ＋１）＞＞１）＜＜１）
【００５４】そして、図４（Ａ）に示すように、Ｙａの
値が、ｘｘｘ０．０Ｂ（ｘは０および１のうちの任意の
数、Ｂは、２進数を表す）である場合、ｉ＝０であるレ
ンダリング回路２０−１，２０−２においては、Ｙ
0は、次に示すように算出される。 Ｙ0＝ｘｘｘ０．０Ｂ＋（（ｃｃｉｌ（ｘｘｘ０．０Ｂ＞＞１）−Ｙａ＞＞１ ）＜＜１） ＝ｘｘｘ０．０Ｂ＋（（ｃｃｉｌ（ｘｘｘ．００Ｂ）−ｘｘｘ．００Ｂ） ＜＜１） ＝ｘｘｘ０．０Ｂ
【００５５】一方、Ｙａ＝ｘｘｘ０．０Ｂである場合、
ｉ＝１であるレンダリング回路２０−３，２０−４にお
いては、Ｙ0は、次に示すように算出される。 Ｙ0＝ｘｘｘ０．０Ｂ＋（（ｃｃｉｌ（（ｘｘｘ０．０Ｂ＋１）＞＞１）−（ ｘｘｘ０．０Ｂ＋１）＞＞１）＜＜１） ＝ｘｘｘ０．０Ｂ＋（（ｃｃｉｌ（ｘｘｘ．１０Ｂ）−ｘｘｘ．１０Ｂ） ＜＜１） ＝ｘｘｘ０．０Ｂ＋（（ｘｘｘＢ＋１−ｘｘｘ．１０Ｂ）＜＜１） ＝ｘｘｘ０．０Ｂ＋（０．１０Ｂ＜＜１） ＝ｘｘｘ０．０Ｂ＋１．０Ｂ ＝ｘｘｘ１．０Ｂ
【００５６】図４（Ｂ）に示すように、Ｙａ＝ｘｘｘ
０．１Ｂであり、かつ、ｉ＝０である場合、Ｙ0は、同
様に、（ｘｘｘ０．１Ｂ＋１．１Ｂ）と算出され、ｉ＝
１である場合、（ｘｘｘ０．１Ｂ＋０．１Ｂ）と算出さ
れる。
【００５７】また、図４（Ｃ）に示すように、Ｙａ＝ｘ
ｘｘ１．０Ｂであり、かつ、ｉ＝０である場合、Ｙ
0は、同様に、（ｘｘｘ１．０Ｂ＋１．０Ｂ）と算出さ
れ、ｉ＝１である場合、ｘｘｘ１．０Ｂと算出される。
【００５８】さらに、図４（Ｄ）に示すように、Ｙａ＝
ｘｘｘ１．１Ｂであり、かつ、ｉ＝０である場合、Ｙ0
は、同様に、（ｘｘｘ１．１Ｂ＋０．１Ｂ）と算出さ
れ、ｉ＝１である場合、（ｘｘｘ１．１Ｂ＋１．１Ｂ）
と算出される。
【００５９】このようにして、ＤＤＡセットアップ部５
は、ｉの値に対応して各レンダリング回路により最初に
レンダリングするスパンのＹ座標Ｙ0を算出するととも
に、同様に、各ポリゴンレンダリングデータの初期値Ｖ
0を算出する。
【００６０】また、ＤＤＡセットアップ部５は、各レン
ダリング回路２０−ｋに対応する最初のスパンのＹ方向
の座標Ｙ0を算出した後、各レンダリング回路２０−ｋ
が、次に処理するスパンのＹ方向の座標およびその座標
におけるデータＶを、変分を２N×ΔＶ／ΔＹとして補
間演算により順次算出していく。
【００６１】そして、各レンダリング回路２０−ｋ（ｋ
＝１，２，３，４）のＤＤＡ部６は、ＤＤＡ演算を行
い、ＤＤＡセットアップ部５より供給されたデータに対
応するスパンにおける、このレンダリング回路２０−ｋ
に割り当てられた画素のレンダリング処理を行う。今の
場合、図５に示すように、１つのスパンは、２つのレン
ダリング回路で処理される。
【００６２】このとき、レンダリング回路２０−ｋのＤ
ＤＡ部６は、点（Ｘ0，Ｙ0）から、このレンダリング回
路２０−ｋに割り当てられた画素のうちの辺ＡＣに最も
近い画素のポリゴンレンダリングデータの値を算出した
後、（２N−１）個おきに各画素のポリゴンレンダリン
グデータの値を算出していく。
【００６３】即ち、ＤＤＡ部６は、まず、次式に従っ
て、そのレンダリング回路２０−ｋに対応する点
（Ｘ0，Ｙ0）における各ポリゴンレンダリングデータの
値Ｖ0から、辺ＡＣに最も近い画素のポリゴンレンダリ
ングデータの値Ｖｉを算出する。 Ｖｉ＝Ｖ0＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ0＋２N−ｊ）／２N）−（Ｖ0＋２N−ｊ）／２ N ）×２N）×ΔＶ／ΔＸ ＝Ｖ0＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ0＋２N−ｊ）＞＞Ｎ）−（Ｖ0＋２N−ｊ）＞ ＞Ｎ）＜＜Ｎ）×ΔＶ／ΔＸ
【００６４】ここで、ｊは、各レンダリング回路のＸ方
向の番号を表している。今の場合（上述のように図３の
画素０乃至３がレンダリング回路２０−１乃至２０−４
にそれぞれ割り当てられている場合）、レンダリング回
路２０−１，２０−３に対してはｊ＝０であり、レンダ
リング回路２０−２，２０−４に対してはｊ＝１であ
る。なお、この計算は、ＤＤＡ部６において、ＤＤＡセ
ットアップ部５の初期値演算部２１と同様な回路で行わ
れる。このとき、図２のｉの代わりにｊを入力し、ΔＶ
／ΔＹの代わりにΔＶ／ΔＸを入力し、Ｖａの代わりに
Ｖ0を入力することにより、各レンダリング回路２０−
ｋに対応するＶｉが出力される。
【００６５】そして、ＤＤＡ部６は、各ポリゴンレンダ
リングデータＶの変分を２N×ΔＶ／ΔＸとして補間演
算を行い、割り当てられた画素のポリゴンレンダリング
データの値を算出し、テクスチャプロセッサ７に順次出
力する。
【００６６】テクスチャプロセッサ７は、テクスチャバ
ッファ９からテクスチャデータを読み出し、そのデータ
を利用して、ＤＤＡ部６より供給されたテクスチャ座標
を、実際のテクスチャ座標に変換し、実際のテクスチャ
座標Ｓ，Ｔに対応したテクスチャアドレスにおける輝度
値と、テクスチャデータの混合比を表す係数（テクスチ
ャのα値）を算出し、その係数に対応して、ＤＤＡ部６
より供給された輝度値と、テクスチャに対応する輝度値
を混合する。
【００６７】さらに、テクスチャプロセッサ７は、テク
スチャのα値に対応して混合された輝度値に、フォグ係
数Ｆに対応して所定のフォグカラーを混合し、生成され
た輝度値を、ＤＤＡ部６より供給された座標Ｘ，Ｙの画
素に対応する輝度値として、座標Ｘ，Ｙ，Ｚおよびブレ
ンド係数αとともにメモリインタフェース８に出力す
る。
【００６８】そして、メモリインタフェース８は、Ｚバ
ッファ１１のＺ値を読み出し、テクスチャプロセッサ７
より供給された画素が以前に描画したものより手前（視
点側）にあるか否かを判断し、供給された画素が以前に
描画したものより手前にある場合、供給された座標Ｚ
で、Ｚバッファ１１のＺ値を更新するとともに、供給さ
れた輝度値を、ディスプレイバッファ１０における、そ
の座標に対応するアドレスに書き込む。
【００６９】一方、供給された画素が以前に描画したも
のより後ろにある場合、メモリインタフェース８は、供
給されたデータを破棄する。
【００７０】なお、αブレンドを行うように設定されて
いる場合、メモリインタフェース８は、テクスチャプロ
セッサ７より供給されたブレンド係数αに対応して、デ
ィスプレイバッファ１０に記憶されている輝度値と、供
給された輝度値を、α：（１−α）の割合で混合して、
生成した輝度値をディスプレイバッファ１０に書き込
む。
【００７１】また、メモリインタフェース８は、供給さ
れた座標Ｘ，Ｙを、それぞれ１／２N（上述の並列処理
する領域の各辺の画素数の逆数）にスケーリングした
後、その値に対応するディスプレイバッファ１０の記憶
領域に輝度値を書き込む。このようにすることにより、
ディスプレイバッファ１０に隙間なく、輝度値が記憶さ
れる。
【００７２】そして、ディスプレイバッファ１０に書き
込まれた輝度値は、ＣＲＴ制御部１２により水平および
垂直同期信号に同期して発生される表示アドレスに対応
して、ＣＲＴ制御部１２にメモリインタフェース８を介
して転送され、ＣＲＴ制御部１２のＦＩＦＯ部に一旦記
憶される。そして、その輝度値に対応するインデックス
値が、所定の間隔でマルチプレクサ１４に出力される。
【００７３】このように、レンダリング回路２０−ｋは
それぞれ動作し、予め割り当てられた画素におけるポリ
ゴンレンダリングデータの値を並列に算出していく。
【００７４】そして、マルチプレクサ１４により、レン
ダリング回路２０−１乃至２０−４より供給されたイン
デックス値は、所定の順番で整列された後、ＲＡＭＤＡ
Ｃ１３に出力され、ＲＡＭＤＡＣ１３から、そのインデ
ックス値に対応した輝度値（ＲＧＢ値）をＤ／Ａ変換し
たアナログビデオ信号（ＲＧＢ信号）が所定の装置（図
示せず）に出力される。
【００７５】なお、上記実施の形態において並列に処理
される領域の画素数は、２×２であるが、他の数でもよ
い。また、この領域の各辺の画素数が２の整数乗である
場合、上述のＶ0およびＶｉを算出するとき、除算の代
わりにビットシフトを行えばよいので、回路が簡単とな
り、コストを低減することができる。
【００７６】
【発明の効果】以上のごとく、請求項１に記載の描画方
法および請求項５に記載の描画装置によれば、第１およ
び第２の方向における１画素あたりのデータの変分をそ
れぞれΔＶ／ΔＸ1、ΔＶ／ΔＸ2とし、ｃｃｉｌを、独
立変数として与えられた数以上の整数のうちの最も小さ
い整数を従属変数として返す関数とすると、所定の点の
描画データの値Ｖから、第１の方向において第ｉ番目
で、かつ、第２の方向において第ｊ番目の演算部に割り
当てられた最初の画素における描画データの値を、第１
の方向においては、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｎ−ｉ）／Ｎ）−（（Ｖ＋Ｎ
−ｉ）／Ｎ））×Ｎ×ΔＶ／ΔＸ1 に従って、第２の方向においては、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｍ−ｊ）／Ｍ）−（（Ｖ＋Ｍ
−ｊ）／Ｍ））×Ｍ×ΔＶ／ΔＸ2 に従って演算するようにしたので、サブピクセル精度で
の描画を並列処理で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の描画装置の一実施の形態の構成を示す
ブロック図である。
【図２】図１の初期値演算部の構成例を示すブロック図
である。
【図３】レンダリング回路への画素の割り当ての一例を
示す図である。
【図４】データの初期値の算出の例を示す図である。
【図５】スパンの一例を示す図である。
【図６】複数のレンダリング回路で行う描画処理の一例
を示す図である。
【符号の説明】
１ メインプロセッサ， ２ 入出力部， ３ メイン
メモリ， ４ ジオメトリ演算部， ５ ＤＤＡセット
アップ部， ６ ＤＤＡ部， １３ ＲＡＭＤＡＣ，
１４ マルチプレクサ， ２０−１乃至２０−４ レン
ダリング回路，２１ 初期値演算部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２次元の画素座標系を、第１の方向にＮ
    個、前記第１の方向に垂直な第２の方向にＭ個の合計Ｎ
    ×Ｍ個の複数の画素で構成される領域ごとに分割し、分
    割した各領域のＮ×Ｍ個の画素に、Ｎ×Ｍ個の演算部を
    それぞれ割り当て、所定の図形に対応する画素を並列に
    描画する描画方法において、 前記第１および第２の方向における１画素あたりの前記
    データの変分をそれぞれΔＶ／ΔＸ1、ΔＶ／ΔＸ2と
    し、ｃｃｉｌを、独立変数として与えられた数以上の整
    数のうちの最も小さい整数を従属変数として返す関数と
    すると、所定の点における描画データの値Ｖから、前記
    第１の方向において第ｉ番目で、かつ、前記第２の方向
    において第ｊ番目の演算部に割り当てられた最初の画素
    における描画データの値を、前記第１の方向において
    は、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｎ−ｉ）／Ｎ）−（（Ｖ＋Ｎ
    −ｉ）／Ｎ））×Ｎ×ΔＶ／ΔＸ1 に従って、前記第２の方向においては、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｍ−ｊ）／Ｍ）−（（Ｖ＋Ｍ
    −ｊ）／Ｍ））×Ｍ×ΔＶ／ΔＸ2 に従って演算することを特徴とする描画方法。
  2. 【請求項２】 前記ＮおよびＭは、同一の値であり、か
    つ、２の整数乗であることを特徴とする請求項１に記載
    の描画方法。
  3. 【請求項３】 各演算部が、前記最初の画素における描
    画データの値から、前記１画素あたりのデータの変分の
    Ｍ倍の値を変分として、前記第２の方向に位置する画素
    における描画データの値を補間演算することを特徴とす
    る請求項１に記載の描画方法。
  4. 【請求項４】 前記１画素あたりのデータの変分のＭ倍
    の値を変分として補間演算された描画データの値を、前
    記演算部にそれぞれ対応する記憶部の、前記補間演算さ
    れた描画データに対応する画素の座標を前記第１の方向
    にＮ分の１、前記第２の方向にＭ分の１だけそれぞれス
    ケーリングした座標に対応する記憶領域に記憶させるこ
    とを特徴とする請求項３に記載の描画方法。
  5. 【請求項５】 ２次元の画素座標系を、第１の方向にＮ
    個、前記第１の方向に垂直な第２の方向にＭ個の合計Ｎ
    ×Ｍ個の複数の画素で構成される領域ごとに分割し、分
    割した各領域のＮ×Ｍ個の画素に、Ｎ×Ｍ個の演算部を
    それぞれ割り当て、所定の図形に対応する画素を並列に
    描画する描画装置において、 所定の点における描画データの値をＶとし、前記第１お
    よび第２の方向における前記データの変分をそれぞれΔ
    Ｖ／ΔＸ1、ΔＶ／ΔＸ2とし、ｃｃｉｌを、独立変数と
    して与えられた数以上の整数のうちの最も小さい整数を
    従属変数として返す関数とすると、式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｎ−ｉ）／Ｎ）−（（Ｖ＋Ｎ
    −ｉ）／Ｎ））×Ｎ×ΔＶ／ΔＸ1 に従って、最初に描画する画素の前記第１の方向におけ
    る座標に対応する前記描画データの値を演算する第１の
    補間演算手段と、 式 Ｖ＋（（ｃｃｉｌ（（Ｖ＋Ｍ−ｊ）／Ｍ）−（（Ｖ＋Ｍ
    −ｊ）／Ｍ））×Ｍ×ΔＶ／ΔＸ2 に従って、最初に描画する画素の前記第２の方向におけ
    る座標に対応する前記描画データの値を演算するＮ×Ｍ
    個の第２の補間演算手段とを備えることを特徴とする描
    画装置。
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