JPH10269377A - 表示制御システムおよび３次元グラフィクスデータの表示制御方法 - Google Patents
表示制御システムおよび３次元グラフィクスデータの表示制御方法Info
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- JPH10269377A JPH10269377A JP9075186A JP7518697A JPH10269377A JP H10269377 A JPH10269377 A JP H10269377A JP 9075186 A JP9075186 A JP 9075186A JP 7518697 A JP7518697 A JP 7518697A JP H10269377 A JPH10269377 A JP H10269377A
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- dimensional graphics
- graphics data
- data
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T11/00—Two-dimensional [2D] image generation
- G06T11/10—Texturing; Colouring; Generation of textures or colours
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Generation (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】３Ｄグラフィクスをそのオリジナルサイズより
も高解像度の任意のスクリーンサイズで高品質表示す
る。 【解決手段】ＣＰＵ１１によってＶＲＡＭ１５のオフス
クリーンエリア１５２に書き込まれた３Ｄデータ構造体
に対しては、３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１に
よってジオメトリ変換およびレンダリング処理が施され
る。レンダリングされた３Ｄスクリーンデータのスクリ
ーンサイズは、オリジナルサイズと同じサイズ、例えば
６４０Ｘ４８０ドットである。この３Ｄスクリーンデー
タは色空間コンバータ２０３によってＹＵＶからＲＧＢ
フォーマットに変換された後、スケーラ２０４に送られ
る。スケーラ２０４では、補間処理が実行され、３Ｄス
クリーンデータのスクリーンサイズが、３Ｄグラフィク
ス表示のためのユーザによって指定された３Ｄウインド
ウのサイズにまで拡大される。
も高解像度の任意のスクリーンサイズで高品質表示す
る。 【解決手段】ＣＰＵ１１によってＶＲＡＭ１５のオフス
クリーンエリア１５２に書き込まれた３Ｄデータ構造体
に対しては、３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１に
よってジオメトリ変換およびレンダリング処理が施され
る。レンダリングされた３Ｄスクリーンデータのスクリ
ーンサイズは、オリジナルサイズと同じサイズ、例えば
６４０Ｘ４８０ドットである。この３Ｄスクリーンデー
タは色空間コンバータ２０３によってＹＵＶからＲＧＢ
フォーマットに変換された後、スケーラ２０４に送られ
る。スケーラ２０４では、補間処理が実行され、３Ｄス
クリーンデータのスクリーンサイズが、３Ｄグラフィク
ス表示のためのユーザによって指定された３Ｄウインド
ウのサイズにまで拡大される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、パーソナルコン
ピュータなどで使用される表示制御システムおよび３次
元グラフィクスデータの表示制御方法に関する。
ピュータなどで使用される表示制御システムおよび３次
元グラフィクスデータの表示制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、３次元グラフィクス機能は主とし
てＣＡＤ、ＣＡＭなどのエンジニアリング用途としてワ
ークステーション上で用いられていたが、最近では、パ
ーソナルコンピュータにおいても、ゲームなどのエンタ
ーテイメントソフトに代表される日用的な用途のために
３次元グラフィクス機能のサポートが進められている。
てＣＡＤ、ＣＡＭなどのエンジニアリング用途としてワ
ークステーション上で用いられていたが、最近では、パ
ーソナルコンピュータにおいても、ゲームなどのエンタ
ーテイメントソフトに代表される日用的な用途のために
３次元グラフィクス機能のサポートが進められている。
【０００３】一般に、３次元グラフィクス機能を実現す
る場合には、３次元グラフィクスを描画するための３次
元演算処理（ジオメトリ変換、レンダリングなど）を全
てＣＰＵによって実行するのではなく、その３次元演算
処理の一部を補助するために、３Ｄ（３次元）グラフィ
クスアクセラレータと称されるハードウェアが用いられ
る。この３Ｄグラフィクスアクセラレータを用いること
により、例えば浮動小数点演算を用いるジオメトリ変換
についてはＣＰＵに実行させ、テクスチャーマッピン
グ、Ｚバッファリングなどを含むレンダリング処理を３
Ｄグラフィクスアクセラレータに実行させるといった負
荷分散が可能となり、３Ｄグラフィクスの描画を高速化
することができる。
る場合には、３次元グラフィクスを描画するための３次
元演算処理（ジオメトリ変換、レンダリングなど）を全
てＣＰＵによって実行するのではなく、その３次元演算
処理の一部を補助するために、３Ｄ（３次元）グラフィ
クスアクセラレータと称されるハードウェアが用いられ
る。この３Ｄグラフィクスアクセラレータを用いること
により、例えば浮動小数点演算を用いるジオメトリ変換
についてはＣＰＵに実行させ、テクスチャーマッピン
グ、Ｚバッファリングなどを含むレンダリング処理を３
Ｄグラフィクスアクセラレータに実行させるといった負
荷分散が可能となり、３Ｄグラフィクスの描画を高速化
することができる。
【０００４】ところで、近年のパーソナルコンピュータ
においては、表示画面の高解像度化が進み、８００Ｘ６
００ドット、１０２４Ｘ７６８ドットといった高解像度
表示をサポートしたグラフィクスサブシステムが主流と
なっている。一方、３Ｄグラフィクスの典型的なスクリ
ーンサイズは６４０Ｘ４８０ドットである。このため、
高解像度表示画面上に３Ｄグラフィクスを表示すると、
３Ｄグラフィクスの表示サイズが見かけ上小さくなると
いう問題が生じる。
においては、表示画面の高解像度化が進み、８００Ｘ６
００ドット、１０２４Ｘ７６８ドットといった高解像度
表示をサポートしたグラフィクスサブシステムが主流と
なっている。一方、３Ｄグラフィクスの典型的なスクリ
ーンサイズは６４０Ｘ４８０ドットである。このため、
高解像度表示画面上に３Ｄグラフィクスを表示すると、
３Ｄグラフィクスの表示サイズが見かけ上小さくなると
いう問題が生じる。
【０００５】３Ｄグラフィクスのオリジナルスクリーン
サイズを予め８００Ｘ６００ドット、１０２４Ｘ７６８
ドットといった大きなサイズに設定してその描画を行え
ば、３Ｄグラフィクスを高解像度表示画面上にフルスク
リーン表示することができる。しかし、このように３Ｄ
グラフィクスのオリジナルスクリーンサイズを予め大き
く設定しておくと、その分だけその描画のために必要な
ジオメトリ変換、およびレンダリングなどの全ての３Ｄ
演算処理量が増大される。これは、ＣＰＵの負荷や３Ｄ
グラフィクスアクセラレータの電力消費を増大させる原
因となる。
サイズを予め８００Ｘ６００ドット、１０２４Ｘ７６８
ドットといった大きなサイズに設定してその描画を行え
ば、３Ｄグラフィクスを高解像度表示画面上にフルスク
リーン表示することができる。しかし、このように３Ｄ
グラフィクスのオリジナルスクリーンサイズを予め大き
く設定しておくと、その分だけその描画のために必要な
ジオメトリ変換、およびレンダリングなどの全ての３Ｄ
演算処理量が増大される。これは、ＣＰＵの負荷や３Ｄ
グラフィクスアクセラレータの電力消費を増大させる原
因となる。
【０００６】パーソナルコンピュータにおいては、ＣＰ
Ｕ性能やグラフィクスサブシステムの電力消費に関する
制約があり、過度な演算処理をＣＰＵや３Ｄグラフィク
スアクセラレータに実行させることはできない。このた
め、パーソナルコンピュータにおいては、描画処理前の
３Ｄグラフィクスのオリジナルスクリーンサイズを大き
く設定しておくことは実際上困難である。
Ｕ性能やグラフィクスサブシステムの電力消費に関する
制約があり、過度な演算処理をＣＰＵや３Ｄグラフィク
スアクセラレータに実行させることはできない。このた
め、パーソナルコンピュータにおいては、描画処理前の
３Ｄグラフィクスのオリジナルスクリーンサイズを大き
く設定しておくことは実際上困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述しように、パーソ
ナルコンピュータにおいては、ＣＰＵ性能やグラフィク
スサブシステムの電力消費に関する制約があり、３Ｄグ
ラフィクスを表示したいスクリーンサイズに合わせてオ
リジナルスクリーンサイズを予め大きく設定しておくこ
とはできない。このため、３Ｄグラフィクスをそのオリ
ジナルサイズよりも高解像度のスクリーンサイズで画面
表示することは困難であった。
ナルコンピュータにおいては、ＣＰＵ性能やグラフィク
スサブシステムの電力消費に関する制約があり、３Ｄグ
ラフィクスを表示したいスクリーンサイズに合わせてオ
リジナルスクリーンサイズを予め大きく設定しておくこ
とはできない。このため、３Ｄグラフィクスをそのオリ
ジナルサイズよりも高解像度のスクリーンサイズで画面
表示することは困難であった。
【０００８】この発明はこのような点に鑑みてなされた
ものであり、描画処理前の３Ｄグラフィクスのオリジナ
ルスクリーンサイズを予め大きく設定しておくことな
く、３Ｄグラフィクスをそのオリジナルサイズよりも高
解像度の任意のスクリーンサイズで高品質表示できるよ
うにし、高解像度表示をサポートするパーソナルコンピ
ュータに好適な表示制御システムおよび３Ｄグラフィク
スデータの表示制御方法を提供することを目的とする。
ものであり、描画処理前の３Ｄグラフィクスのオリジナ
ルスクリーンサイズを予め大きく設定しておくことな
く、３Ｄグラフィクスをそのオリジナルサイズよりも高
解像度の任意のスクリーンサイズで高品質表示できるよ
うにし、高解像度表示をサポートするパーソナルコンピ
ュータに好適な表示制御システムおよび３Ｄグラフィク
スデータの表示制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、メモリに書
き込まれた３次元グラフィクスデータに対してレンダリ
ング処理を含む３次元演算処理を実行する３次元アクセ
ラレーション手段を有し、この３次元アクセラレーショ
ン手段によって得られた３次元グラフィクスデータをデ
ィスプレイモニタに表示する表示制御システムにおい
て、前記３次元アクセラレーション手段は、前記レンダ
リング処理によってレンダリングされた３次元グラフィ
クスデータに対して補間処理を実行して、前記レンダリ
ングされた３次元グラフィクスデータのスクリーンサイ
ズを拡大するスケーリング手段を具備し、前記メモリに
書き込まれた３次元グラフィクスデータのオリジナルス
クリーンサイズよりも大きなスクリーンサイズで前記３
次元グラフィクスデータを画面表示できるように構成さ
れていることを特徴とする。
き込まれた３次元グラフィクスデータに対してレンダリ
ング処理を含む３次元演算処理を実行する３次元アクセ
ラレーション手段を有し、この３次元アクセラレーショ
ン手段によって得られた３次元グラフィクスデータをデ
ィスプレイモニタに表示する表示制御システムにおい
て、前記３次元アクセラレーション手段は、前記レンダ
リング処理によってレンダリングされた３次元グラフィ
クスデータに対して補間処理を実行して、前記レンダリ
ングされた３次元グラフィクスデータのスクリーンサイ
ズを拡大するスケーリング手段を具備し、前記メモリに
書き込まれた３次元グラフィクスデータのオリジナルス
クリーンサイズよりも大きなスクリーンサイズで前記３
次元グラフィクスデータを画面表示できるように構成さ
れていることを特徴とする。
【００１０】この表示制御システムにおいては、ビデオ
メモリなどのメモリには例えば６４０Ｘ４８０ドットの
オリジナルスクリーンサイズを有する３次元グラフィク
スデータが書き込まれ、そのオリジナルサイズの状態の
まま３次元演算処理が実行される。この場合、３次元グ
ラフィクスアクセラレータとして使用される３次元アク
セラレーション手段においては、ジオメトリ変換とレン
ダリングとからなる一連の３次元演算処理の内、少なく
とも例えばシェーディング、テクスチャーマッピング、
Ｚバッファリングなどのレンダリング処理が施される。
レンダリングされた３次元グラフィクスデータのスクリ
ーンサイズはオリジナルスクリーンサイズと同じで得
る。通常、レンダリングされた３次元グラフィクスデー
タはそのまま画面表示されるが、この表示制御システム
においては、フルスクリーン表示のためにスケーリング
手段に入力されてそのスクリーンサイズを拡大するため
のスケーリング処理が施される。このように、レンダリ
ング処理後の３次元グラフィクスデータに対してスケー
リングを行うことにより、３次元演算処理量を増大させ
ることなくそのスクリーンサイズの拡大が可能となる。
また、この拡大のためのスケーリングは補間処理によっ
て実行されるため、同一ラスタデータを繰り返し表示す
るダブルスキャン技術などによる単なる表示倍率変更と
は異なり、歪みのない高品質表示を実現できる。したが
って、この表示制御システムによれば、描画処理前の３
次元グラフィクスのオリジナルスクリーンサイズを予め
大きく設定しておくことなく、３次元グラフィクスをそ
のオリジナルサイズよりも高解像度の任意のスクリーン
サイズで高品質表示できるようになる。
メモリなどのメモリには例えば６４０Ｘ４８０ドットの
オリジナルスクリーンサイズを有する３次元グラフィク
スデータが書き込まれ、そのオリジナルサイズの状態の
まま３次元演算処理が実行される。この場合、３次元グ
ラフィクスアクセラレータとして使用される３次元アク
セラレーション手段においては、ジオメトリ変換とレン
ダリングとからなる一連の３次元演算処理の内、少なく
とも例えばシェーディング、テクスチャーマッピング、
Ｚバッファリングなどのレンダリング処理が施される。
レンダリングされた３次元グラフィクスデータのスクリ
ーンサイズはオリジナルスクリーンサイズと同じで得
る。通常、レンダリングされた３次元グラフィクスデー
タはそのまま画面表示されるが、この表示制御システム
においては、フルスクリーン表示のためにスケーリング
手段に入力されてそのスクリーンサイズを拡大するため
のスケーリング処理が施される。このように、レンダリ
ング処理後の３次元グラフィクスデータに対してスケー
リングを行うことにより、３次元演算処理量を増大させ
ることなくそのスクリーンサイズの拡大が可能となる。
また、この拡大のためのスケーリングは補間処理によっ
て実行されるため、同一ラスタデータを繰り返し表示す
るダブルスキャン技術などによる単なる表示倍率変更と
は異なり、歪みのない高品質表示を実現できる。したが
って、この表示制御システムによれば、描画処理前の３
次元グラフィクスのオリジナルスクリーンサイズを予め
大きく設定しておくことなく、３次元グラフィクスをそ
のオリジナルサイズよりも高解像度の任意のスクリーン
サイズで高品質表示できるようになる。
【００１１】また、表示制御システムには、ＹＵＶフォ
ーマットのデータをＲＧＢフォーマットに変換する色空
間変換手段を設けることが好ましい。これにより、レン
ダリング処理によってレンダリングされた後の３次元グ
ラフィクスデータあるいはスケーリングされた後の３次
元グラフィクスデータの色空間を、ＹＵＶフォーマット
からディスプレイモニタに表示するために通常使用され
るＲＧＢフォーマットへ変換して出力することができ
る。
ーマットのデータをＲＧＢフォーマットに変換する色空
間変換手段を設けることが好ましい。これにより、レン
ダリング処理によってレンダリングされた後の３次元グ
ラフィクスデータあるいはスケーリングされた後の３次
元グラフィクスデータの色空間を、ＹＵＶフォーマット
からディスプレイモニタに表示するために通常使用され
るＲＧＢフォーマットへ変換して出力することができ
る。
【００１２】また、ビデオメモリのオンスクリーンエリ
アはＶＧＡ，ＳＶＧＡなどの通常のグラフィクスデータ
の描画に使用し、オフスクリーンエリアは前述の３次元
グラフィクスデータを描画するための３次元演算処理用
として使用し、ビデオメモリを通常のグラフィクスデー
タの描画と３次元グラフィクスデータの描画のために共
用することが好ましい。このようにビデオメモリの記憶
空間を分けて使用することにより、通常のグラフィクス
データと３次元グラフィクスデータとの合成表示を容易
に行うことができる。また、オフスクリーンエリアを３
次元アクセラレーション手段による３次元演算処理のた
めの作業領域として用いることができるため、比較的大
きなメモリサイズを必要とするテクスチャマッピングな
どの演算処理を、専用の作業メモリを用意することなく
ビデオメモリを用いて行うこともできる。
アはＶＧＡ，ＳＶＧＡなどの通常のグラフィクスデータ
の描画に使用し、オフスクリーンエリアは前述の３次元
グラフィクスデータを描画するための３次元演算処理用
として使用し、ビデオメモリを通常のグラフィクスデー
タの描画と３次元グラフィクスデータの描画のために共
用することが好ましい。このようにビデオメモリの記憶
空間を分けて使用することにより、通常のグラフィクス
データと３次元グラフィクスデータとの合成表示を容易
に行うことができる。また、オフスクリーンエリアを３
次元アクセラレーション手段による３次元演算処理のた
めの作業領域として用いることができるため、比較的大
きなメモリサイズを必要とするテクスチャマッピングな
どの演算処理を、専用の作業メモリを用意することなく
ビデオメモリを用いて行うこともできる。
【００１３】また、拡大後の３次元グラフィクスの表示
品質を高めるためには、スケーリング手段に水平スケー
ラと垂直スケーラとを用意して、水平および垂直の双方
について補間を用いたスケーリング処理を行うことが好
ましい。しかし、補間処理を伴う垂直スケーリングを行
うとその分だけスケーリングのための演算量が増える。
このため、垂直スケーラとしては、補間処理を伴う垂直
スケーリングを行う第１の垂直スケーリング手段と、同
一ラインのデータを連続出力するダブルスキャン型の第
２の垂直スケーリング手段との２種類を用意し、それら
を、拡大率などで決まる必要なスケーリング処理の内容
と、表示システムの性能との関係等に基づいて選択的に
使用することが好ましい。
品質を高めるためには、スケーリング手段に水平スケー
ラと垂直スケーラとを用意して、水平および垂直の双方
について補間を用いたスケーリング処理を行うことが好
ましい。しかし、補間処理を伴う垂直スケーリングを行
うとその分だけスケーリングのための演算量が増える。
このため、垂直スケーラとしては、補間処理を伴う垂直
スケーリングを行う第１の垂直スケーリング手段と、同
一ラインのデータを連続出力するダブルスキャン型の第
２の垂直スケーリング手段との２種類を用意し、それら
を、拡大率などで決まる必要なスケーリング処理の内容
と、表示システムの性能との関係等に基づいて選択的に
使用することが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施形態を説明する。図１には、この発明の第１実施形
態に係わるグラフィクスコントローラを用いたパーソナ
ルコンピュータのシステム構成が示されている。このコ
ンピュータシステムのシステムボード上には、プロセッ
サバス１、ＰＣＩバス２、ＣＰＵ１１、ホスト／ＰＣＩ
ブリッジ装置１２、メインメモリ１３、グラフィクスコ
ントローラ１４、およびビデオメモリ（ＶＲＡＭ）１５
などが設けられている。
実施形態を説明する。図１には、この発明の第１実施形
態に係わるグラフィクスコントローラを用いたパーソナ
ルコンピュータのシステム構成が示されている。このコ
ンピュータシステムのシステムボード上には、プロセッ
サバス１、ＰＣＩバス２、ＣＰＵ１１、ホスト／ＰＣＩ
ブリッジ装置１２、メインメモリ１３、グラフィクスコ
ントローラ１４、およびビデオメモリ（ＶＲＡＭ）１５
などが設けられている。
【００１５】ＣＰＵ１１は、例えば、米インテル社によ
って製造販売されているマイクロプロセッサ“Ｐｅｎｔ
ｉｕｍ”などによって実現されている。このＣＰＵ１１
の入出力ピンに直結されているプロセッサバス１は、６
４ビット幅のデータバスを有している。メインメモリ１
３は、オペレーティングシステム、各種デバイスドライ
バ、実行対象のアプリケーションプログラム、および処
理データなどを格納するメモリデバイスであり、複数の
ＤＲＡＭモジュールによって構成されている。
って製造販売されているマイクロプロセッサ“Ｐｅｎｔ
ｉｕｍ”などによって実現されている。このＣＰＵ１１
の入出力ピンに直結されているプロセッサバス１は、６
４ビット幅のデータバスを有している。メインメモリ１
３は、オペレーティングシステム、各種デバイスドライ
バ、実行対象のアプリケーションプログラム、および処
理データなどを格納するメモリデバイスであり、複数の
ＤＲＡＭモジュールによって構成されている。
【００１６】ホストーＰＣＩブリッジ装置１２は、プロ
セッサバス１とＰＣＩバス２との間を繋ぐブリッジＬＳ
Ｉであり、ＰＣＩバス２のバスマスタの１つとして機能
する。このホスト／ＰＣＩブリッジ装置１２は、プロセ
ッサバス１とＰＣＩバス２との間で、データおよびアド
レスを含むバスサイクルを双方向で変換する機能、およ
びメモリバスを介してメモリ１３をアクセス制御する機
能などを有している。
セッサバス１とＰＣＩバス２との間を繋ぐブリッジＬＳ
Ｉであり、ＰＣＩバス２のバスマスタの１つとして機能
する。このホスト／ＰＣＩブリッジ装置１２は、プロセ
ッサバス１とＰＣＩバス２との間で、データおよびアド
レスを含むバスサイクルを双方向で変換する機能、およ
びメモリバスを介してメモリ１３をアクセス制御する機
能などを有している。
【００１７】ＰＣＩバス２はクロック同期型の入出力バ
スであり、ＰＣＩバス２上の全てのサイクルはＰＣＩバ
スクロックに同期して行われる。ＰＣＩバスクロックの
周波数は最大３３ＭＨｚである。ＰＣＩバス２は、時分
割的に使用されるアドレス／データバスを有している。
このアドレス／データバスは、３２ビット幅である。
スであり、ＰＣＩバス２上の全てのサイクルはＰＣＩバ
スクロックに同期して行われる。ＰＣＩバスクロックの
周波数は最大３３ＭＨｚである。ＰＣＩバス２は、時分
割的に使用されるアドレス／データバスを有している。
このアドレス／データバスは、３２ビット幅である。
【００１８】ＰＣＩバス２上のデータ転送サイクルは、
アドレスフェーズとそれに後続する１以上のデータフェ
ーズとから構成される。アドレスフェーズにおいてはア
ドレスおよび転送タイプが出力され、データフェーズで
は８ビット、１６ビット、２４ビットまたは３２ビット
のデータが出力される。
アドレスフェーズとそれに後続する１以上のデータフェ
ーズとから構成される。アドレスフェーズにおいてはア
ドレスおよび転送タイプが出力され、データフェーズで
は８ビット、１６ビット、２４ビットまたは３２ビット
のデータが出力される。
【００１９】グラフィクスコントローラ１４は、ホスト
／ＰＣＩブリッジ装置１２と同様にＰＣＩバス２のバス
マスタの１つである。グラフィクスコントローラ１４
は、ビデオメモリ（ＶＲＡＭ）１５の画像データをＬＣ
ＤやＣＲＴディプレイなどのディスプレイモニタ１６に
表示するものであり、ＶＧＡ，ＳＶＧＡ仕様の表示機
能、および３Ｄグラフィクスアクセラレータ機能をサポ
ートする。
／ＰＣＩブリッジ装置１２と同様にＰＣＩバス２のバス
マスタの１つである。グラフィクスコントローラ１４
は、ビデオメモリ（ＶＲＡＭ）１５の画像データをＬＣ
ＤやＣＲＴディプレイなどのディスプレイモニタ１６に
表示するものであり、ＶＧＡ，ＳＶＧＡ仕様の表示機
能、および３Ｄグラフィクスアクセラレータ機能をサポ
ートする。
【００２０】このグラフィクスコントローラ１４は１チ
ップＬＳＩにて実現されており、ここには、図示のよう
に、ＰＣＩバスインタフェース１４１、メモリコントロ
ーラ１４２、グラフィックス表示制御回路１４３、３Ｄ
グラフィクスエンジン１４４、マルチプレクサ１４５等
が設けられている。
ップＬＳＩにて実現されており、ここには、図示のよう
に、ＰＣＩバスインタフェース１４１、メモリコントロ
ーラ１４２、グラフィックス表示制御回路１４３、３Ｄ
グラフィクスエンジン１４４、マルチプレクサ１４５等
が設けられている。
【００２１】ＰＣＩバスインタフェース１４１はＰＣＩ
バス２を介してトランザクションの発行および受信を行
う。メモリコントローラ１４２は、グラフィックス表示
制御回路１４３、３Ｄグラフィクスエンジン１４４、お
よびＣＰＵ１１からの要求に応じて、ビデオメモリ（Ｖ
ＲＡＭ）１５をリード／ライトする。
バス２を介してトランザクションの発行および受信を行
う。メモリコントローラ１４２は、グラフィックス表示
制御回路１４３、３Ｄグラフィクスエンジン１４４、お
よびＣＰＵ１１からの要求に応じて、ビデオメモリ（Ｖ
ＲＡＭ）１５をリード／ライトする。
【００２２】グラフィックス表示制御回路１４３は、Ｖ
ＧＡ，ＳＶＧＡ互換のグラフィックスコントローラであ
り、ＣＰＵ１１によってビデオメモリ（ＶＲＡＭ）１５
のオンスクリーンエリア１５１に書き込まれたグラフィ
クスデータをＲＧＢビデオデータに変換して出力する。
また、グラフィックス表示制御回路１４３はオンスクリ
ーンエリア１５１に対する２次元データの描画機能も有
している。
ＧＡ，ＳＶＧＡ互換のグラフィックスコントローラであ
り、ＣＰＵ１１によってビデオメモリ（ＶＲＡＭ）１５
のオンスクリーンエリア１５１に書き込まれたグラフィ
クスデータをＲＧＢビデオデータに変換して出力する。
また、グラフィックス表示制御回路１４３はオンスクリ
ーンエリア１５１に対する２次元データの描画機能も有
している。
【００２３】３Ｄグラフィクスエンジン１４４は、ビデ
オメモリ（ＶＲＡＭ）１５のオフスクリーンエリア１５
２を用いて３Ｄグラフィクス描画のための３Ｄ演算処理
を行うためのものであり、ＣＰＵ１１によってビデオメ
モリ（ＶＲＡＭ）１５のオフスクリーンエリア１５２に
書き込まれた３Ｄ演算処理前の３Ｄグラフィクスデータ
（ポリゴンデータ構造体、テクスチャ、Ｚバッファ）に
対して３Ｄ演算処理を実行する。この３Ｄグラフィクス
データは、例えば米シリコングラフィクス社のＯＰＥＮ
ＧＬや米マイクロソフト社のＤｉｒｅｃｔ３Ｄなどの
描画関数を用いて生成された３Ｄデータ構造体であり、
その典型的なスクリーンサイズの上限は６４０Ｘ４８０
ドットである。
オメモリ（ＶＲＡＭ）１５のオフスクリーンエリア１５
２を用いて３Ｄグラフィクス描画のための３Ｄ演算処理
を行うためのものであり、ＣＰＵ１１によってビデオメ
モリ（ＶＲＡＭ）１５のオフスクリーンエリア１５２に
書き込まれた３Ｄ演算処理前の３Ｄグラフィクスデータ
（ポリゴンデータ構造体、テクスチャ、Ｚバッファ）に
対して３Ｄ演算処理を実行する。この３Ｄグラフィクス
データは、例えば米シリコングラフィクス社のＯＰＥＮ
ＧＬや米マイクロソフト社のＤｉｒｅｃｔ３Ｄなどの
描画関数を用いて生成された３Ｄデータ構造体であり、
その典型的なスクリーンサイズの上限は６４０Ｘ４８０
ドットである。
【００２４】３Ｄグラフィクスエンジン１４４は、図示
のように、３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１、Ｒ
ＡＭ２０２、色空間（ＹＵＶ−ＲＧＢ）コンバータ２０
３、およびスケーラ２０４から構成されている。
のように、３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１、Ｒ
ＡＭ２０２、色空間（ＹＵＶ−ＲＧＢ）コンバータ２０
３、およびスケーラ２０４から構成されている。
【００２５】３Ｄグラフィクスエンジン１４４は前述し
た３Ｄグラフィクス描画のための３Ｄ演算処理を実際に
行う部分であり、３Ｄグラフィクス描画の高速化のため
に使用される。
た３Ｄグラフィクス描画のための３Ｄ演算処理を実際に
行う部分であり、３Ｄグラフィクス描画の高速化のため
に使用される。
【００２６】一般に、３Ｄ演算は、ジオメトリ変換ステ
ージとレンダリングステージとに大分される。ジオメト
リ変換ステージは、ポリゴンデータによって与えられる
物体の頂点座標からポリゴンと称される物体の形状を生
成するための演算処理であり、ここでは、ポリゴン自体
を変形、回転、拡大／縮小するための座標変換や、ポリ
ゴンに生じる光と影の影響を計算するライティング処理
なども行われる。レンダリングステージは、ジオメトリ
変換によって得られた物体に対して実際に色づけや光源
設定を施して表示用グラフィクス（３Ｄスクリーンデー
タ）を生成するための演算処理であり、ここでは、ポリ
ゴンのワイヤーフレームに面付けするシェーディング、
ポリゴン表面にテクスチャと称されるイメージを張り付
けるテクスチャーマッピング、視点から見えない部分を
物体から取り除く陰面消去処理のためのＺバッファリン
グなどが行われる。
ージとレンダリングステージとに大分される。ジオメト
リ変換ステージは、ポリゴンデータによって与えられる
物体の頂点座標からポリゴンと称される物体の形状を生
成するための演算処理であり、ここでは、ポリゴン自体
を変形、回転、拡大／縮小するための座標変換や、ポリ
ゴンに生じる光と影の影響を計算するライティング処理
なども行われる。レンダリングステージは、ジオメトリ
変換によって得られた物体に対して実際に色づけや光源
設定を施して表示用グラフィクス（３Ｄスクリーンデー
タ）を生成するための演算処理であり、ここでは、ポリ
ゴンのワイヤーフレームに面付けするシェーディング、
ポリゴン表面にテクスチャと称されるイメージを張り付
けるテクスチャーマッピング、視点から見えない部分を
物体から取り除く陰面消去処理のためのＺバッファリン
グなどが行われる。
【００２７】３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１は
ジオメトリ変換とレンダリングの双方を行う機能を有す
るが、浮動小数点演算を必要とするジオメトリ変換をＣ
ＰＵ１１に実行させ、レンダリングのみを３Ｄグラフィ
クスアクセラレータ２０１によって実行するようにして
も良い。３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１によっ
て得られた３Ｄスクリーンデータのサイズは、ＣＰＵ１
１によってビデオメモリ（ＶＲＡＭ）１５のオフスクリ
ーンエリア１５２に書き込まれた３Ｄ演算処理前の３Ｄ
グラフィクスデータのオリジナルサイズと同じである。
ジオメトリ変換とレンダリングの双方を行う機能を有す
るが、浮動小数点演算を必要とするジオメトリ変換をＣ
ＰＵ１１に実行させ、レンダリングのみを３Ｄグラフィ
クスアクセラレータ２０１によって実行するようにして
も良い。３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１によっ
て得られた３Ｄスクリーンデータのサイズは、ＣＰＵ１
１によってビデオメモリ（ＶＲＡＭ）１５のオフスクリ
ーンエリア１５２に書き込まれた３Ｄ演算処理前の３Ｄ
グラフィクスデータのオリジナルサイズと同じである。
【００２８】ＲＡＭ２０２は、３Ｄグラフィクスアクセ
ラレータ２０１による３Ｄ演算処理の高速化のためにグ
ラフィクスコントローラ１４のチップ上に設けられたメ
モリである。通常、３Ｄグラフィクスアクセラレータ２
０１による３Ｄ演算処理はＶＲＡＭ１５のオフスクリー
ンエリア１５２を作業領域として行われるが、このＲＡ
Ｍ２０２を使用することにより、ＶＲＡＭ１５をアクセ
スすることなく、ＲＡＭ２０２上でレンダリングのため
のシェーディングやＺバッファリングなどを行うことが
可能である。
ラレータ２０１による３Ｄ演算処理の高速化のためにグ
ラフィクスコントローラ１４のチップ上に設けられたメ
モリである。通常、３Ｄグラフィクスアクセラレータ２
０１による３Ｄ演算処理はＶＲＡＭ１５のオフスクリー
ンエリア１５２を作業領域として行われるが、このＲＡ
Ｍ２０２を使用することにより、ＶＲＡＭ１５をアクセ
スすることなく、ＲＡＭ２０２上でレンダリングのため
のシェーディングやＺバッファリングなどを行うことが
可能である。
【００２９】色空間（ＹＵＶ−ＲＧＢ）コンバータ２０
３は、レンダリングによって得られた４：２：２、４：
２：０、または４：４：４のＹＵＶフォーマットの３Ｄ
スクリーンデータをＲＧＢフォーマットに変換する。Ｒ
ＧＢフォーマットに変換された３Ｄスクリーンデータ
は、スケーラ２０４に入力される。
３は、レンダリングによって得られた４：２：２、４：
２：０、または４：４：４のＹＵＶフォーマットの３Ｄ
スクリーンデータをＲＧＢフォーマットに変換する。Ｒ
ＧＢフォーマットに変換された３Ｄスクリーンデータ
は、スケーラ２０４に入力される。
【００３０】スケーラ２０４は、レンダリングされた３
Ｄスクリーンデータのサイズをそのオリジナルサイズよ
りも大きい任意のスクリーンサイズに拡大するためのス
ケーリング処理を行う。このスケーリング処理は補間演
算（インターポレイション）を利用して行われる。スケ
ーラ２０４が実行すべきスケーリング処理の内容、すな
わち、水平および垂直方向の拡大率、およびスケーリン
グアルゴリズムは、ＣＰＵ１１によってＰＣＩバスイン
ターフェース１４１の制御レジスタにセットされるパラ
メタ値によって決定される。
Ｄスクリーンデータのサイズをそのオリジナルサイズよ
りも大きい任意のスクリーンサイズに拡大するためのス
ケーリング処理を行う。このスケーリング処理は補間演
算（インターポレイション）を利用して行われる。スケ
ーラ２０４が実行すべきスケーリング処理の内容、すな
わち、水平および垂直方向の拡大率、およびスケーリン
グアルゴリズムは、ＣＰＵ１１によってＰＣＩバスイン
ターフェース１４１の制御レジスタにセットされるパラ
メタ値によって決定される。
【００３１】マルチプレクサ１４５は、グラフィックス
表示制御回路１４３にて得られたグラフィクス上に、３
Ｄグラフィクスエンジン１４４にて得られた３Ｄグラフ
ィクスを合成し、それをディスプレイモニタ１６に表示
する。
表示制御回路１４３にて得られたグラフィクス上に、３
Ｄグラフィクスエンジン１４４にて得られた３Ｄグラフ
ィクスを合成し、それをディスプレイモニタ１６に表示
する。
【００３２】次に、図２を参照して、３Ｄグラフィクス
を画面表示するためにグラフィクスコントローラ１４に
よって実行される一連の処理の流れを説明する。まず、
前述した３Ｄデータ構造体がＣＰＵ１１によってＶＲＡ
Ｍ１５のオフスクリーンエリア１５２に書き込まれる。
この３Ｄデータ構造体に対しては、３Ｄグラフィクスア
クセラレータ２０１によってジオメトリ変換およびレン
ダリング処理が施される。なお、ＣＰＵ１１がジオメト
リ変換を行う場合には、ジオメトリ変換後のデータがオ
フスクリーンエリア１５２に書き込まれ、３Ｄグラフィ
クスアクセラレータ２０１によって実行されるのはレン
ダリング処理のみとなる。
を画面表示するためにグラフィクスコントローラ１４に
よって実行される一連の処理の流れを説明する。まず、
前述した３Ｄデータ構造体がＣＰＵ１１によってＶＲＡ
Ｍ１５のオフスクリーンエリア１５２に書き込まれる。
この３Ｄデータ構造体に対しては、３Ｄグラフィクスア
クセラレータ２０１によってジオメトリ変換およびレン
ダリング処理が施される。なお、ＣＰＵ１１がジオメト
リ変換を行う場合には、ジオメトリ変換後のデータがオ
フスクリーンエリア１５２に書き込まれ、３Ｄグラフィ
クスアクセラレータ２０１によって実行されるのはレン
ダリング処理のみとなる。
【００３３】このレンダリング処理で得られた３Ｄスク
リーンデータのスクリーンサイズは、オリジナルサイズ
と同じサイズ、例えば６４０Ｘ４８０ドットである。こ
の３Ｄスクリーンデータは色空間コンバータ２０３によ
ってＹＵＶからＲＧＢフォーマットに変換された後、ス
ケーラ２０４に送られる。スケーラ２０４では、３Ｄス
クリーンデータのスクリーンサイズが、３Ｄグラフィク
ス表示のためのユーザによって指定された３Ｄウインド
ウ１６１のサイズにまで拡大される。図においては、１
０２４Ｘ７６８ドットの表示画面上に８００Ｘ６００ド
ットの３Ｄウインドウ１６１が開かれた場合が示されて
おり、この場合には、３Ｄスクリーンデータは６４０Ｘ
４８０ドットから８００Ｘ６００ドットに拡大されるこ
とになる。
リーンデータのスクリーンサイズは、オリジナルサイズ
と同じサイズ、例えば６４０Ｘ４８０ドットである。こ
の３Ｄスクリーンデータは色空間コンバータ２０３によ
ってＹＵＶからＲＧＢフォーマットに変換された後、ス
ケーラ２０４に送られる。スケーラ２０４では、３Ｄス
クリーンデータのスクリーンサイズが、３Ｄグラフィク
ス表示のためのユーザによって指定された３Ｄウインド
ウ１６１のサイズにまで拡大される。図においては、１
０２４Ｘ７６８ドットの表示画面上に８００Ｘ６００ド
ットの３Ｄウインドウ１６１が開かれた場合が示されて
おり、この場合には、３Ｄスクリーンデータは６４０Ｘ
４８０ドットから８００Ｘ６００ドットに拡大されるこ
とになる。
【００３４】このように、レンダリング処理後の３Ｄグ
ラフィクスデータに対してスケーリングを行うことによ
り、３Ｄ演算処理量を増大させることなくそのスクリー
ンサイズの拡大が可能となる。また、この拡大のための
スケーリングは補間処理によって実行されるため、ダブ
ルスキャンによる単なる表示倍率変更とは異なり、歪み
のない高品質表示を実現できる。したがって、このグラ
フィクスコントローラ１４によれば、描画処理前の３Ｄ
グラフィクスのオリジナルスクリーンサイズを予め大き
く設定しておくことなく、３Ｄグラフィクスをそのオリ
ジナルサイズよりも高解像度の任意のスクリーンサイズ
で高品質表示できるようになる。
ラフィクスデータに対してスケーリングを行うことによ
り、３Ｄ演算処理量を増大させることなくそのスクリー
ンサイズの拡大が可能となる。また、この拡大のための
スケーリングは補間処理によって実行されるため、ダブ
ルスキャンによる単なる表示倍率変更とは異なり、歪み
のない高品質表示を実現できる。したがって、このグラ
フィクスコントローラ１４によれば、描画処理前の３Ｄ
グラフィクスのオリジナルスクリーンサイズを予め大き
く設定しておくことなく、３Ｄグラフィクスをそのオリ
ジナルサイズよりも高解像度の任意のスクリーンサイズ
で高品質表示できるようになる。
【００３５】次に、図３を参照して、スケーラ２０４の
具体的な構成の一例を説明する。スケーラ２０４は、図
示のように、水平スケーラ２１１、ラインバッファ２１
２、垂直スケーラ２１３、ダブルスキャン制御回路２１
４、セレクタ２１５、およびピクセルインタフェース２
１６から構成されている。
具体的な構成の一例を説明する。スケーラ２０４は、図
示のように、水平スケーラ２１１、ラインバッファ２１
２、垂直スケーラ２１３、ダブルスキャン制御回路２１
４、セレクタ２１５、およびピクセルインタフェース２
１６から構成されている。
【００３６】水平スケーラ２１１は、ＣＰＵ１１によっ
て制御レジスタにセットされる水平方向の拡大率を示す
パラメタ値に従って、レンダリングされた３Ｄグラフィ
クスデータの水平方向の連続する画素に対して補間処理
を実行して新たな画素を生成し、これによって３Ｄグラ
フィクスデータを表示ライン単位で水平方向に拡大す
る。水平スケーラ２１１によって水平方向に拡大された
表示ラインデータはラインバッファ２１２に格納される
と共に、垂直スケーラ２１３およびダブルスキャン制御
回路２１４に入力される。
て制御レジスタにセットされる水平方向の拡大率を示す
パラメタ値に従って、レンダリングされた３Ｄグラフィ
クスデータの水平方向の連続する画素に対して補間処理
を実行して新たな画素を生成し、これによって３Ｄグラ
フィクスデータを表示ライン単位で水平方向に拡大す
る。水平スケーラ２１１によって水平方向に拡大された
表示ラインデータはラインバッファ２１２に格納される
と共に、垂直スケーラ２１３およびダブルスキャン制御
回路２１４に入力される。
【００３７】垂直スケーラ２１３は、ＣＰＵ１１によっ
て制御レジスタにセットされる垂直方向の拡大率を示す
パラメタ値に従って、水平スケーラ２１１によって水平
方向に拡大された所定ラインのデータとラインバッファ
２１２に格納されているその１ライン前の表示データと
の間においてそれらの同一画素位置の画素毎に補間処理
を行うことにより新たな表示ラインデータを生成し、こ
れによって３Ｄグラフィクスデータを垂直方向に拡大す
る。
て制御レジスタにセットされる垂直方向の拡大率を示す
パラメタ値に従って、水平スケーラ２１１によって水平
方向に拡大された所定ラインのデータとラインバッファ
２１２に格納されているその１ライン前の表示データと
の間においてそれらの同一画素位置の画素毎に補間処理
を行うことにより新たな表示ラインデータを生成し、こ
れによって３Ｄグラフィクスデータを垂直方向に拡大す
る。
【００３８】ダブルスキャン制御回路２１４は、水平ス
ケーラ２１１によって水平方向に拡大された所定ライン
の表示データを連続出力することによって３Ｄグラフィ
クスデータを垂直方向に拡大する。どのラインの表示デ
ータを何ライン分連続出力するかは、ＣＰＵ１１によっ
て制御レジスタにセットされるダブルスキャン制御パラ
メタ値によって制御される。
ケーラ２１１によって水平方向に拡大された所定ライン
の表示データを連続出力することによって３Ｄグラフィ
クスデータを垂直方向に拡大する。どのラインの表示デ
ータを何ライン分連続出力するかは、ＣＰＵ１１によっ
て制御レジスタにセットされるダブルスキャン制御パラ
メタ値によって制御される。
【００３９】セレクタ２１５は、ＣＰＵ１１によって制
御レジスタにセットされる垂直スケーリング方法を示す
パラメタ値（垂直スケーリングセレクト）に従って、垂
直スケーラ２１３とダブルスキャン制御回路２１４の一
方を選択する。選択されたデバイスは動作許可され、他
方はその動作がディスエーブルされる。ピクセルインタ
ーフェース２１６は、水平および垂直スケーリングされ
たデータをマルチプレクサ１４５に出力するためのイン
ターフェースである。
御レジスタにセットされる垂直スケーリング方法を示す
パラメタ値（垂直スケーリングセレクト）に従って、垂
直スケーラ２１３とダブルスキャン制御回路２１４の一
方を選択する。選択されたデバイスは動作許可され、他
方はその動作がディスエーブルされる。ピクセルインタ
ーフェース２１６は、水平および垂直スケーリングされ
たデータをマルチプレクサ１４５に出力するためのイン
ターフェースである。
【００４０】このように、垂直スケーラ２１３とダブル
スキャン制御回路２１４とを使い分けることが可能な構
成を採用することにより、拡大率が比較的低い場合には
垂直スケーラ２１３を使用し、拡大率が高くなったとき
にダブルスキャン制御回路２１４に切り替えるといった
制御が可能となる。よって、グラフィクスコントローラ
１４の表示性能の範囲内で最も高画質のスケーリング処
理を行うことが可能となる。
スキャン制御回路２１４とを使い分けることが可能な構
成を採用することにより、拡大率が比較的低い場合には
垂直スケーラ２１３を使用し、拡大率が高くなったとき
にダブルスキャン制御回路２１４に切り替えるといった
制御が可能となる。よって、グラフィクスコントローラ
１４の表示性能の範囲内で最も高画質のスケーリング処
理を行うことが可能となる。
【００４１】次に、図４を参照して、スケーラ２０４を
制御するためのパラメタ値を決定するための仕組みにつ
いて説明する。図４は、表示制御に関するソフトウェア
の階層構造を示している。ディスプレイドライバ１０４
は、前述した３Ｄグラフィクス用の描画関数がアプリケ
ーションインターフェース（ＡＰＩ）として組み込まれ
たオペレーティングシステム１０２の制御の下、グラフ
ィクスコントローラ１４のＶＧＡ，ＳＶＧＡグラフィク
スおよび３Ｄグラフィクス表示を制御する。
制御するためのパラメタ値を決定するための仕組みにつ
いて説明する。図４は、表示制御に関するソフトウェア
の階層構造を示している。ディスプレイドライバ１０４
は、前述した３Ｄグラフィクス用の描画関数がアプリケ
ーションインターフェース（ＡＰＩ）として組み込まれ
たオペレーティングシステム１０２の制御の下、グラフ
ィクスコントローラ１４のＶＧＡ，ＳＶＧＡグラフィク
スおよび３Ｄグラフィクス表示を制御する。
【００４２】ディスプレイドライバ１０４は、アプリケ
ーションプログラム１０１またはオペレーティングシス
テム１０２から３Ｄグラフィクス表示が要求されると、
まず、表示画面上に開かれる前述の３Ｄウインドウ１６
１のサイズを示す３Ｄウインドウ情報１０７を取得し、
その３Ｄウインドウサイズと３Ｄデータのオリジナルス
クリーンサイズとから拡大率を算出する（ステップＳ
１）。次に、ＶＧＡ ＢＩＯＳ１０８からグラフィクス
コントローラ１４のメモリバンド幅、スケーリング速度
などの表示性能に関する情報を取得し、その情報と拡大
率とに基づいてスケーリング方法を決定する（ステップ
Ｓ２）。これにより、スケーリング制御のための前述の
各種制御パラメタをスケーラ２０４に与えることができ
る。
ーションプログラム１０１またはオペレーティングシス
テム１０２から３Ｄグラフィクス表示が要求されると、
まず、表示画面上に開かれる前述の３Ｄウインドウ１６
１のサイズを示す３Ｄウインドウ情報１０７を取得し、
その３Ｄウインドウサイズと３Ｄデータのオリジナルス
クリーンサイズとから拡大率を算出する（ステップＳ
１）。次に、ＶＧＡ ＢＩＯＳ１０８からグラフィクス
コントローラ１４のメモリバンド幅、スケーリング速度
などの表示性能に関する情報を取得し、その情報と拡大
率とに基づいてスケーリング方法を決定する（ステップ
Ｓ２）。これにより、スケーリング制御のための前述の
各種制御パラメタをスケーラ２０４に与えることができ
る。
【００４３】図５には、グラフィクスコントローラ１４
の他の構成例が示されている。このグラフィクスコント
ローラ１４は、外部からビデオデータを入力するための
ビデオ入力ポート３０１を有しており、このビデオ入力
ポート３０１から入力されたビデオデータをＶＧＡ，Ｓ
ＶＧＡグラフィクス上にオーバレイ表示する構成であ
る。ビデオ入力ポート３０１には、ＰＣカードから構成
される３Ｄグラフィクスアクセラレータカード１８によ
る３Ｄ演算処理で得られた３ＤスクリーンデータがＰＣ
カードコントローラ１７およびＺＶポート２０を介して
入力される。ＺＶポート２０は、ＰＣカードコントロー
ラ１７（またはＰＣカードソケット）とグラフィクスコ
ントローラ１４間をポイントツーポイント形式で直接接
続するビデオ専用バスである。
の他の構成例が示されている。このグラフィクスコント
ローラ１４は、外部からビデオデータを入力するための
ビデオ入力ポート３０１を有しており、このビデオ入力
ポート３０１から入力されたビデオデータをＶＧＡ，Ｓ
ＶＧＡグラフィクス上にオーバレイ表示する構成であ
る。ビデオ入力ポート３０１には、ＰＣカードから構成
される３Ｄグラフィクスアクセラレータカード１８によ
る３Ｄ演算処理で得られた３ＤスクリーンデータがＰＣ
カードコントローラ１７およびＺＶポート２０を介して
入力される。ＺＶポート２０は、ＰＣカードコントロー
ラ１７（またはＰＣカードソケット）とグラフィクスコ
ントローラ１４間をポイントツーポイント形式で直接接
続するビデオ専用バスである。
【００４４】グラフィクスコントローラ１４の３Ｄエン
ジン１４４においては、図１で説明した３Ｄグラフィク
スアクセラレータ２０１、ＲＡＭ２０２、色空間（ＹＵ
Ｖ−ＲＧＢ）コンバータ２０３、およびスケーラ２０４
に加え、セレクタ２０５が設けられている。このセレク
タ２０５は、３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１で
得られた３Ｄスクリーンデータおよびビデオポート３０
１から入力された３Ｄスクリーンデータの一方を選択
し、色空間（ＹＵＶ−ＲＧＢ）コンバータ２０３に出力
する。この構成により、ビデオポート３０１から入力さ
れた３Ｄスクリーンデータについても、３Ｄグラフィク
スアクセラレータ２０１で得られた３Ｄスクリーンデー
タと全く同様にして、そのスクリーンサイズを３Ｄウイ
ンドウ１６１のサイズに合わせて拡大することができ
る。
ジン１４４においては、図１で説明した３Ｄグラフィク
スアクセラレータ２０１、ＲＡＭ２０２、色空間（ＹＵ
Ｖ−ＲＧＢ）コンバータ２０３、およびスケーラ２０４
に加え、セレクタ２０５が設けられている。このセレク
タ２０５は、３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１で
得られた３Ｄスクリーンデータおよびビデオポート３０
１から入力された３Ｄスクリーンデータの一方を選択
し、色空間（ＹＵＶ−ＲＧＢ）コンバータ２０３に出力
する。この構成により、ビデオポート３０１から入力さ
れた３Ｄスクリーンデータについても、３Ｄグラフィク
スアクセラレータ２０１で得られた３Ｄスクリーンデー
タと全く同様にして、そのスクリーンサイズを３Ｄウイ
ンドウ１６１のサイズに合わせて拡大することができ
る。
【００４５】３Ｄグラフィクスアクセラレータカード１
８は、図示のように、カード内のモジュールを制御する
ＭＰＵ１８１、ジオメトリ変換およびレンダリングを行
うジオメトリ変換モジュール１８２およびレンダリング
モジュール１８３、３ＤスクリーンデータをＺＶポート
２０に出力するためのデータ形式に変換するピクセルイ
ンターフェース１８４から構成することができる。
８は、図示のように、カード内のモジュールを制御する
ＭＰＵ１８１、ジオメトリ変換およびレンダリングを行
うジオメトリ変換モジュール１８２およびレンダリング
モジュール１８３、３ＤスクリーンデータをＺＶポート
２０に出力するためのデータ形式に変換するピクセルイ
ンターフェース１８４から構成することができる。
【００４６】なお、以上の説明においては、ＹＵＶ−Ｒ
ＧＢ変換後にスケーリングを行う場合について説明した
が、スケーリングを行った後にＹＵＶ−ＲＧＢ変換を行
うようにしてもよい。また、３Ｄエンジン１４４全体、
または３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１などの一
部の要素は、グラフィクスコントローラ１４とは異なる
独立したＬＳＩチップとして実現することもできる。
ＧＢ変換後にスケーリングを行う場合について説明した
が、スケーリングを行った後にＹＵＶ−ＲＧＢ変換を行
うようにしてもよい。また、３Ｄエンジン１４４全体、
または３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１などの一
部の要素は、グラフィクスコントローラ１４とは異なる
独立したＬＳＩチップとして実現することもできる。
【００４７】次に、図６を参照して、３Ｄグラフィクス
アクセラレータ２０１の具体的な構成例について説明す
る。図６の３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１にお
いては、ＰＣＩインターフェース１４１を介してメイン
メモリ１３からジオメトリエンジン３１１に３Ｄグラフ
ィクスデータが入力され、そこでジオメトリ変換が実行
される。ジオメトリ変換されたデータは、ラスタプロセ
ッサ３１２によって、ポリゴンで構成されるメッシュ
（ワイヤーフレーム）などに変換される。このワイヤー
フレームに対しては、必要に応じてテクスチャプロセッ
サ３１３によるテクスチャマッピング処理、およびフラ
グメントプロセッサ３１４によるフォギング・シェーデ
ィング処理などが施される。テクスチャマッピング処
理、およびフォギング・シェーディング処理では、ＶＲ
ＡＭ１５のオフスクリーンエリアが作業領域として用い
られる。なお、また、テクスチャマッピング処理で使用
するテクスチャについては、そのデータ量が大きいた
め、それをメインメモリ１３に格納しておき、ＡＧＰポ
ート経由でメインメモリ１３から読み出すようにしても
よい。
アクセラレータ２０１の具体的な構成例について説明す
る。図６の３Ｄグラフィクスアクセラレータ２０１にお
いては、ＰＣＩインターフェース１４１を介してメイン
メモリ１３からジオメトリエンジン３１１に３Ｄグラフ
ィクスデータが入力され、そこでジオメトリ変換が実行
される。ジオメトリ変換されたデータは、ラスタプロセ
ッサ３１２によって、ポリゴンで構成されるメッシュ
（ワイヤーフレーム）などに変換される。このワイヤー
フレームに対しては、必要に応じてテクスチャプロセッ
サ３１３によるテクスチャマッピング処理、およびフラ
グメントプロセッサ３１４によるフォギング・シェーデ
ィング処理などが施される。テクスチャマッピング処
理、およびフォギング・シェーディング処理では、ＶＲ
ＡＭ１５のオフスクリーンエリアが作業領域として用い
られる。なお、また、テクスチャマッピング処理で使用
するテクスチャについては、そのデータ量が大きいた
め、それをメインメモリ１３に格納しておき、ＡＧＰポ
ート経由でメインメモリ１３から読み出すようにしても
よい。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、３Ｄグラフィクスのオリジナルスクリーンサイズを
予め大きく設定しておくことなく、３Ｄグラフィクスを
そのオリジナルサイズよりも高解像度の任意のスクリー
ンサイズで高品質表示することができるようになり、Ｃ
ＰＵ性能や消費電力に制限のあるパーソナルコンピュー
タに好適な表示制御システムを提供できる。
ば、３Ｄグラフィクスのオリジナルスクリーンサイズを
予め大きく設定しておくことなく、３Ｄグラフィクスを
そのオリジナルサイズよりも高解像度の任意のスクリー
ンサイズで高品質表示することができるようになり、Ｃ
ＰＵ性能や消費電力に制限のあるパーソナルコンピュー
タに好適な表示制御システムを提供できる。
【図１】この発明の一実施形態に係るグラフィクスコン
トローラを使用したコンピュータシステムの構成を示す
ブロック図。
トローラを使用したコンピュータシステムの構成を示す
ブロック図。
【図２】同実施形態のグラフィクスコントローラによっ
て実行される３Ｄグラフィクス演算処理の手順を説明す
るための図。
て実行される３Ｄグラフィクス演算処理の手順を説明す
るための図。
【図３】同実施形態のグラフィクスコントローラに設け
られたスケーラの具体的な構成の一例を示すブロック
図。
られたスケーラの具体的な構成の一例を示すブロック
図。
【図４】同実施形態のグラフィクスコントローラを制御
するためのソフトウェア構成を示す図。
するためのソフトウェア構成を示す図。
【図５】同実施形態のグラフィクスコントローラの他の
構成例を示すブロック図。
構成例を示すブロック図。
【図６】同実施形態のグラフィクスコントローラに設け
られた３Ｄグラフィクスアクセラレータの具体的な構成
の一例を示すブロック図。
られた３Ｄグラフィクスアクセラレータの具体的な構成
の一例を示すブロック図。
１１…ＣＰＵ、１２…ホスト−ＰＣＩブリッジ、１３…
メモリ、１４…グラフィクスコントローラ、１５…ビデ
オメモリ、１６…ディスプレイモニタ、１４１…ＰＣＩ
バスインターフェース、１４２…メモリコントローラ、
１４３…グラフィクス制御回路、１４４…３Ｄエンジ
ン、２０１…３Ｄグラフィクスアクセラレータ、２０３
…色空間コンバータ、２０４…スケーラ、水平スケーラ
２１１、ラインバッファ２１２、垂直スケーラ２１３、
ダブルスキャン制御回路２１４、セレクタ２１５。
メモリ、１４…グラフィクスコントローラ、１５…ビデ
オメモリ、１６…ディスプレイモニタ、１４１…ＰＣＩ
バスインターフェース、１４２…メモリコントローラ、
１４３…グラフィクス制御回路、１４４…３Ｄエンジ
ン、２０１…３Ｄグラフィクスアクセラレータ、２０３
…色空間コンバータ、２０４…スケーラ、水平スケーラ
２１１、ラインバッファ２１２、垂直スケーラ２１３、
ダブルスキャン制御回路２１４、セレクタ２１５。
Claims (10)
- 【請求項１】 メモリに格納された３次元グラフィクス
データに対してレンダリング処理を含む３次元演算処理
を実行する３次元アクセラレーション手段を有し、この
３次元アクセラレーション手段によって得られた３次元
グラフィクスデータをディスプレイモニタに表示する表
示制御システムにおいて、 前記３次元アクセラレーション手段は、 前記レンダリング処理によってレンダリングされた３次
元グラフィクスデータに対して補間処理を実行して、前
記レンダリングされた３次元グラフィクスのスクリーン
サイズを拡大するスケーリング手段を具備し、 前記メモリに書き込まれた３次元グラフィクスデータの
オリジナルスクリーンサイズよりも大きなスクリーンサ
イズで前記３次元グラフィクスデータを画面表示できる
ように構成されていることを特徴とする表示制御システ
ム。 - 【請求項２】 前記レンダリング処理によってレンダリ
ングされた３次元グラフィクスデータはＹＵＶフォーマ
ットのデータであり、 前記３次元アクセラレーション手段は、 前記レンダリング処理によってレンダリングされた３次
元グラフィクスデータまたは前記スケーリング手段によ
ってスケーリングされた３次元グラフィクスデータの色
空間をＹＵＶフォーマットから画面表示に使用されるＲ
ＧＢフォーマットに変換する色空間変換手段をさらに具
備することを特徴とする請求項１記載の表示制御システ
ム。 - 【請求項３】 前記メモリはビデオメモリであり、この
ビデオメモリは、フレームバッファとして使用されるオ
ンスクリーンエリアと前記３次元グラフィクスデータの
描画に用いられるオフスクリーンエリアとを有し、 前記ビデオメモリのオンスクリーンエリアに描画された
グラフィクスデータと、前記オフスクリーンエリアに描
画され前記スケーリング手段によってスケーリングされ
た後の３次元グラフィクスデータとを合成して画面表示
する手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記
載の表示制御システム。 - 【請求項４】 前記スケーリング手段は、 前記レンダリングされた３次元グラフィクスデータの水
平方向の連続する画素に対して補間処理を実行して、前
記３次元グラフィクスデータを表示ライン単位で水平方
向に拡大する水平スケーリング手段と、 この水平スケーリング手段によってそれぞれ水平方向に
拡大された垂直方向に連続する複数の表示ラインデータ
間で補間処理を実行して、前記３次元グラフィクスデー
タを垂直方向に拡大する第１の垂直スケーリング手段
と、 前記水平スケーリング手段によって水平方向に拡大され
た所定表示ラインのデータが表示画面上の隣接する複数
の表示ライン上に連続して表示されるように同一表示ラ
インのデータを連続出力して、前記３次元グラフィクス
データを垂直方向に拡大する第２の垂直スケーリング手
段とを具備し、 前記第１および第２の垂直スケーリング手段は選択的に
使用されることを特徴とする請求項１記載の表示制御シ
ステム。 - 【請求項５】 表示画面上に開かれる前記３次元グラフ
ィクスデータを表示するための３次元グラフィクスウイ
ンドウのサイズと前記メモリに書き込まれた前記３次元
グラフィクスデータのオリジナルスクリーンサイズとに
基づいて、前記オリジナルスクリーンサイズの３次元グ
ラフィクスデータを前記３次元グラフィクスウインドウ
のウインドウサイズにまで拡大するために必要な拡大率
を算出する手段と、 算出された拡大率と前記表示制御装置の性能とに基づい
て、前記スケーリング手段に設けられた前記第１および
第２の垂直スケーリング手段の一方に垂直スケーリング
処理を実行させる手段とをさらに具備することを特徴と
する請求項４記載の表示制御システム。 - 【請求項６】 ビデオメモリに書き込まれた３次元グラ
フィクスデータに対してレンダリング処理を含む３次元
演算処理を実行する３次元アクセラレータを備え、この
３次元アクセラレータによって得られた３次元グラフィ
クスデータをディスプレイモニタに表示するグラフィク
スコントローラにおいて、 前記３次元アクセラレータによる前記レンダリング処理
のための作業領域として使用される内部メモリと、 前記レンダリング処理によってレンダリングされた３次
元グラフィクスデータに対して補間処理を実行して、前
記レンダリングされた３次元グラフィクスデータのスク
リーンサイズを拡大するスケーリング回路とを具備する
ことを特徴とするグラフィクスコントローラ。 - 【請求項７】 レンダリング処理を含む３次元演算処理
が施された３次元グラフィクスデータが入力されるビデ
オ入力ポートを有し、このビデオ入力ポートから入力さ
れた３次元グラフィクスデータをビデオメモリの描画デ
ータ上にオーバレイしてディスプレイモニタに表示する
グラフィクスコントローラにおいて、前記ビデオ入力ポ
ートから入力された３次元グラフィクスデータに対して
補間処理を実行して、前記レンダリングされた３次元グ
ラフィクスデータのスクリーンサイズを拡大するスケー
リング回路を具備し、 前記ビデオ入力ポートから入力された３次元グラフィク
スデータのオリジナルスクリーンサイズよりも大きなス
クリーンサイズで前記３次元グラフィクスデータをオー
バレイ表示できるように構成されていることを特徴とす
るグラフィクスコントローラ。 - 【請求項８】 メモリに書き込まれた３次元グラフィク
スデータをそのオリジナルスクリーンサイズよりも高解
像度の表示画面上に拡大表示する表示制御方法であっ
て、 前記メモリに書き込まれた３次元グラフィクスデータに
対してレンダリング処理を含む３次元演算処理を実行
し、 前記レンダリング処理によってレンダリングされた３次
元グラフィクスデータに対して補間処理を実行して、前
記レンダリングされた３次元グラフィクスデータのスク
リーンサイズを拡大し、 この拡大された３次元グラフィクスデータを前記表示画
面上に表示することを特徴とする表示制御方法。 - 【請求項９】 ビデオ入力ポートを介して表示制御装置
に入力されるレンダリング処理後の３次元グラフィクス
データをそのオリジナルスクリーンサイズよりも高解像
度の表示画面上に拡大表示する表示制御方法であって、 前記ビデオ入力ポートに入力されたレンダリング処理後
の３次元グラフィクスデータに対して補間処理を実行し
て、前記レンダリング処理後の３次元グラフィクスデー
タのスクリーンサイズを拡大し、 この拡大された３次元グラフィクスデータを前記表示画
面上に表示することを特徴とする表示制御方法。 - 【請求項１０】 ３次元グラフイクスを表示装置に表示
するコンピュータシステムにおいて、 前記３次元グラフイクスを表す３次元データを格納する
記憶手段と、 前記記憶手段から３次元データを読み出し、３次元レン
ダリング処理を実行する手段と、 前記レンダリング処理された３次元データを任意の表示
サイズで表示するために、前記レンダリング処理後の３
次元データをスケーリング処理する手段と、 前記スケーリング処理した３次元データを表示装置に出
力することを特徴とする表示制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9075186A JPH10269377A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 表示制御システムおよび３次元グラフィクスデータの表示制御方法 |
| US09/044,014 US6275234B1 (en) | 1997-03-27 | 1998-03-19 | Display control system and method for controlling display of three-dimensional graphics data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9075186A JPH10269377A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 表示制御システムおよび３次元グラフィクスデータの表示制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10269377A true JPH10269377A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13568929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9075186A Pending JPH10269377A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 表示制御システムおよび３次元グラフィクスデータの表示制御方法 |
Country Status (2)
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| US (1) | US6275234B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10269377A (ja) |
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