JPH1063866A - グラフィックスプロセッサ、画素グリッド内にポリゴンをレンダリングする方法およびコンピュータシステム - Google Patents
グラフィックスプロセッサ、画素グリッド内にポリゴンをレンダリングする方法およびコンピュータシステムInfo
- Publication number
- JPH1063866A JPH1063866A JP9172330A JP17233097A JPH1063866A JP H1063866 A JPH1063866 A JP H1063866A JP 9172330 A JP9172330 A JP 9172330A JP 17233097 A JP17233097 A JP 17233097A JP H1063866 A JPH1063866 A JP H1063866A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polygon
- width
- value
- accumulator
- counter
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—Three-dimensional [3D] image rendering
- G06T15/50—Lighting effects
- G06T15/80—Shading
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Generation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単なロジックをもつ高速補間を実現するシ
ステムを提供する。 【解決手段】 必要なステップおよびレジスタの個数を
最小化してポリゴンをレンダリングするグラフィックス
コントローラを含むグラフィックスシステムが提供され
る。このグラフィックスコントローラは、ホストからポ
リゴンの初期パラメータを受け取るレジスタファイルを
備えている。グラフィックスコントローラはまた、レジ
スタファイルからパラメータをロードし、これらのパラ
メータを用いて開始Ｘ値および幅値をそれぞれのスキャ
ンラインについて生成することによって、ポリゴンの
「稜線をたどる」ことなしに、ポリゴンを効率よくレン
ダリングすることを可能にする、ポリゴンエンジンも備
えている。ポリゴンエンジンは、直交スキャンラインの
本数と、各スキャンラインのＸ開始値と、各スキャンラ
インの幅とを規定するためのカウンタおよび一対のアキ
ュムレータを備えている。
ステムを提供する。 【解決手段】 必要なステップおよびレジスタの個数を
最小化してポリゴンをレンダリングするグラフィックス
コントローラを含むグラフィックスシステムが提供され
る。このグラフィックスコントローラは、ホストからポ
リゴンの初期パラメータを受け取るレジスタファイルを
備えている。グラフィックスコントローラはまた、レジ
スタファイルからパラメータをロードし、これらのパラ
メータを用いて開始Ｘ値および幅値をそれぞれのスキャ
ンラインについて生成することによって、ポリゴンの
「稜線をたどる」ことなしに、ポリゴンを効率よくレン
ダリングすることを可能にする、ポリゴンエンジンも備
えている。ポリゴンエンジンは、直交スキャンラインの
本数と、各スキャンラインのＸ開始値と、各スキャンラ
インの幅とを規定するためのカウンタおよび一対のアキ
ュムレータを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広くはパーソナル
コンピュータ用のグラフィックスシステムに関する。具
体的には、本発明は、画素グリッド内にポリゴンをレン
ダリングする方法および装置に関する。さらに詳しく言
えば、本発明は、ポリゴンを効率よくレンダリングする
ための初期計算の回数を必要最小限とし、必要最小限の
レジスタ空間を用いることによって、画素グリッド内で
ポリゴンを効率よくしかも高速に補間するための改善さ
れた方法に関している。
コンピュータ用のグラフィックスシステムに関する。具
体的には、本発明は、画素グリッド内にポリゴンをレン
ダリングする方法および装置に関する。さらに詳しく言
えば、本発明は、ポリゴンを効率よくレンダリングする
ための初期計算の回数を必要最小限とし、必要最小限の
レジスタ空間を用いることによって、画素グリッド内で
ポリゴンを効率よくしかも高速に補間するための改善さ
れた方法に関している。
【０００２】
【従来の技術】ここのところ、高度なグラフィックスパ
ッケージが、高価なコンピュータ援用製図、設計および
シミュレーションシステムで用いられてきている。グラ
フィックスコントローラやディスプレイシステムの能力
が向上し、そのような能力が標準化されたグラフィック
ス言語と組み合わされることによって、現在では、ごく
ありきたりのアプリケーションでも複雑なグラフィック
ス機能が利用可能になっている。例えば、今日、ワード
プロセッサ、スプレッドシートおよびデスクトップパブ
リッシングパッケージには、比較的高度なグラフィック
ス機能が内蔵されている。また、３次元（３Ｄ）ディス
プレイも、ゲーム、アニメーション、ならびにマルチメ
ディア通信および描画パッケージに普及している。
ッケージが、高価なコンピュータ援用製図、設計および
シミュレーションシステムで用いられてきている。グラ
フィックスコントローラやディスプレイシステムの能力
が向上し、そのような能力が標準化されたグラフィック
ス言語と組み合わされることによって、現在では、ごく
ありきたりのアプリケーションでも複雑なグラフィック
ス機能が利用可能になっている。例えば、今日、ワード
プロセッサ、スプレッドシートおよびデスクトップパブ
リッシングパッケージには、比較的高度なグラフィック
ス機能が内蔵されている。また、３次元（３Ｄ）ディス
プレイも、ゲーム、アニメーション、ならびにマルチメ
ディア通信および描画パッケージに普及している。
【０００３】ＰＣで高度なグラフィックスが利用可能に
なった結果、さらに高度なグラフィックス能力への需要
が高まってきている。このような能力を獲得するために
は、グラフィックスシステムは、現在のソフトウェアア
プリケーションで要求されるより多くの量のグラフィッ
クスデータをより短い時間で処理可能とすべく、さらに
高度な各種機能を実行できるようにならなければならな
い。具体的に言えば、フルカラー、シェーディング、テ
クスチュアマッピングおよびトランペアレンシ（transp
arency）ブレンディングを用いて３次元オブジェクトを
描画するためのソフトウェアアルゴリズムおよびハード
ウェア実現方式の改善が絶えず求められてきている。
なった結果、さらに高度なグラフィックス能力への需要
が高まってきている。このような能力を獲得するために
は、グラフィックスシステムは、現在のソフトウェアア
プリケーションで要求されるより多くの量のグラフィッ
クスデータをより短い時間で処理可能とすべく、さらに
高度な各種機能を実行できるようにならなければならな
い。具体的に言えば、フルカラー、シェーディング、テ
クスチュアマッピングおよびトランペアレンシ（transp
arency）ブレンディングを用いて３次元オブジェクトを
描画するためのソフトウェアアルゴリズムおよびハード
ウェア実現方式の改善が絶えず求められてきている。
【０００４】ラスタディスプレイシステムが開発された
ことによって、グラフィックスシステムの全コストが大
幅に削減され、その能力は飛躍的に向上した。ラスタデ
ィスプレイシステムでは、それぞれが画素のロウを含
む、複数の直交または水平スキャンラインのセットが、
全スクリーンエリアを表現する画素のアレイすなわちグ
リッドをなしている。スクリーンは、好ましくは、フリ
ッカを減らすために画素グリッド全体を比較的、高速で
スキャンできる陰極線管（ＣＲＴ）、ＬＣＤディスプレ
イなどである。画素データは、好ましくは、複数のダイ
ナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）から構成
され、さらに好ましくは複数のビデオＲＡＭ（ＶＲＡ
Ｍ）から構成される、フレームバッファに格納される。
ここで、それぞれの画素は、所望の解像度に応じて１以
上のビットで表現される。典型的なディスプレイシステ
ムは、さまざまなスクリーン解像度で多数の色を用いて
スクリーン描画をおこなうことができる。これらの解像
度は、使用されるソフトウェアドライバおよびハードウ
ェア次第で、６４０画素×４８０画素、８００×６０
０、１０２４×７６８、１２８０×１０２４、あるいは
さらに大きな画素値の組み合わせに設定される。
ことによって、グラフィックスシステムの全コストが大
幅に削減され、その能力は飛躍的に向上した。ラスタデ
ィスプレイシステムでは、それぞれが画素のロウを含
む、複数の直交または水平スキャンラインのセットが、
全スクリーンエリアを表現する画素のアレイすなわちグ
リッドをなしている。スクリーンは、好ましくは、フリ
ッカを減らすために画素グリッド全体を比較的、高速で
スキャンできる陰極線管（ＣＲＴ）、ＬＣＤディスプレ
イなどである。画素データは、好ましくは、複数のダイ
ナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）から構成
され、さらに好ましくは複数のビデオＲＡＭ（ＶＲＡ
Ｍ）から構成される、フレームバッファに格納される。
ここで、それぞれの画素は、所望の解像度に応じて１以
上のビットで表現される。典型的なディスプレイシステ
ムは、さまざまなスクリーン解像度で多数の色を用いて
スクリーン描画をおこなうことができる。これらの解像
度は、使用されるソフトウェアドライバおよびハードウ
ェア次第で、６４０画素×４８０画素、８００×６０
０、１０２４×７６８、１２８０×１０２４、あるいは
さらに大きな画素値の組み合わせに設定される。
【０００５】典型的には、ビデオコントローラは、フレ
ームバッファ内の画素データをスキャンし、変換するこ
とによって、制御信号をスクリーンシステムに与える。
具体的には、ビデオコントローラは、画素値のそれぞれ
をシーケンシャルに（典型的には、上から下へと、また
は左から右へと）スキャンし、それらの画素データを、
スクリーン上の対応する画素の強度値（intensity valu
e）に変換する。ＣＲＴを用いるカラーグラフィックス
システムでは、３原色のそれぞれに対応する３本の別々
のビームが制御される。ここで、これらのビームのそれ
ぞれの強度は、それぞれの色に対応する画素値により決
定される。同様のシステムは、ＬＣＤディスプレイでも
用いられている。好ましい実現形態では、画素値はそれ
ぞれ２４ビット（すなわち３バイト）を有している。そ
のうちの１バイトは、３原色（赤、緑および青）のそれ
ぞれの強度を識別するための専用のバイトである。
ームバッファ内の画素データをスキャンし、変換するこ
とによって、制御信号をスクリーンシステムに与える。
具体的には、ビデオコントローラは、画素値のそれぞれ
をシーケンシャルに（典型的には、上から下へと、また
は左から右へと）スキャンし、それらの画素データを、
スクリーン上の対応する画素の強度値（intensity valu
e）に変換する。ＣＲＴを用いるカラーグラフィックス
システムでは、３原色のそれぞれに対応する３本の別々
のビームが制御される。ここで、これらのビームのそれ
ぞれの強度は、それぞれの色に対応する画素値により決
定される。同様のシステムは、ＬＣＤディスプレイでも
用いられている。好ましい実現形態では、画素値はそれ
ぞれ２４ビット（すなわち３バイト）を有している。そ
のうちの１バイトは、３原色（赤、緑および青）のそれ
ぞれの強度を識別するための専用のバイトである。
【０００６】ハードウェアの領域においても、その他さ
まざまな点で改善がなされている。例えば、ホスト中央
処理ユニット（ＣＰＵ）をグラフィックスプロセッサへ
とインタフェースするソフトウェアドライバを備えた、
グラフィックスプロセッサおよびグラフィックスアクセ
ラレータが現在利用可能である。概略的にいえば、ソフ
トウェアドライバは、スクリーン上にオブジェクトを描
画するための情報を受け取り、それらのオブジェクトに
関連づけられたいくつかの基本的パラメータを計算し、
それらのパラメータをグラフィックスプロセッサに与え
る。その後、ソフトウェアドライバは、グラフィックス
プロセッサへとコマンドを送り、そのオブジェクトをフ
レームバッファ内へと描画させる。グラフィックスプロ
セッサは、描画されるべきオブジェクトの基本的情報が
一連の初期パラメータおよび初期値または増分パラメー
タおよび増分値を含んでいる、補間技術を用いることが
できる。グラフィックスプロセッサは、第１の画素につ
いての初期パラメータをロードするか、または受け取っ
た後、オブジェクトが完成するまで、それらのパラメー
タをインクリメントし続けることによって、そのオブジ
ェクトを補間する。これらのパラメータには、スクリー
ン上の各画素を識別する、すなわちその位置を求めるた
めのｘ座標およびｙ座標が含まれている。
まざまな点で改善がなされている。例えば、ホスト中央
処理ユニット（ＣＰＵ）をグラフィックスプロセッサへ
とインタフェースするソフトウェアドライバを備えた、
グラフィックスプロセッサおよびグラフィックスアクセ
ラレータが現在利用可能である。概略的にいえば、ソフ
トウェアドライバは、スクリーン上にオブジェクトを描
画するための情報を受け取り、それらのオブジェクトに
関連づけられたいくつかの基本的パラメータを計算し、
それらのパラメータをグラフィックスプロセッサに与え
る。その後、ソフトウェアドライバは、グラフィックス
プロセッサへとコマンドを送り、そのオブジェクトをフ
レームバッファ内へと描画させる。グラフィックスプロ
セッサは、描画されるべきオブジェクトの基本的情報が
一連の初期パラメータおよび初期値または増分パラメー
タおよび増分値を含んでいる、補間技術を用いることが
できる。グラフィックスプロセッサは、第１の画素につ
いての初期パラメータをロードするか、または受け取っ
た後、オブジェクトが完成するまで、それらのパラメー
タをインクリメントし続けることによって、そのオブジ
ェクトを補間する。これらのパラメータには、スクリー
ン上の各画素を識別する、すなわちその位置を求めるた
めのｘ座標およびｙ座標が含まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ラスタグラフィックス
では、解像度および速度が共に高くになるにもかかわら
ず、ポリゴン描画の際には、いくつかの固有の問題が依
然として存在している。例えば、ランダムに方向づけら
れた多数の三角形は、典型的には、１つの三角形を互い
に直交するように方向づけられたより小さい２つの三角
形に分割し、それら２つのより小さい三角形を別々に補
間することによって、「モザイク状に」される。このよ
うに互いに直交するように方向づけられた複数の三角形
は、複数の画素から構成される直交スキャンラインと一
直線上になる、「平らな」つまり完全に平行な（または
直交する）底辺または頂辺を含むものと制限されない限
り、ランダムに方向づけられた多数の三角形の１サブセ
ットをなすものにすぎない。ソフトウェアドライバは、
これら２つの別々の三角形を形成する１本の水平分割線
を求めた後、補間パラメータを計算し、これらのパラメ
ータを補間ロジックに与える。このプロシージャの結
果、ソフトウェアドライバは、２つの別々のコマンドを
補間ロジックに送る。補間ロジックは、これに応答し
て、２つの別々の三角形を補間することになる。しか
し、このように２つの別々の三角形を補間すると、オー
バーヘッドの面でも、また速度の面でもコスト高にな
る。なぜなら、ロジックを追加し、時間を余分にとるこ
とが必要になるからである。複数の補間器で２つの別々
のパスをおこなうと、処理の速度が遅くなる。なぜな
ら、これらの補間器には、第２の三角形についても再び
ロードをおこなわなければならないからである。加え
て、それぞれの三角形の稜線をたどるのに、２つの別々
の補間器が用いられることがある。その場合、一方の補
間器は、第１辺に用いられ、他方の補間器はこれに対向
する辺に用いられる。これにより、各直交スキャンライ
ンの始点と終点とが得られる。始点はカウンタにロード
され、比較器が、現在のスキャンライン上の各画素につ
いて、終点の値と、カウンタの内容とを比較する。この
比較器は、システムのコストを増大させ、全補間処理の
速度を遅くする。
では、解像度および速度が共に高くになるにもかかわら
ず、ポリゴン描画の際には、いくつかの固有の問題が依
然として存在している。例えば、ランダムに方向づけら
れた多数の三角形は、典型的には、１つの三角形を互い
に直交するように方向づけられたより小さい２つの三角
形に分割し、それら２つのより小さい三角形を別々に補
間することによって、「モザイク状に」される。このよ
うに互いに直交するように方向づけられた複数の三角形
は、複数の画素から構成される直交スキャンラインと一
直線上になる、「平らな」つまり完全に平行な（または
直交する）底辺または頂辺を含むものと制限されない限
り、ランダムに方向づけられた多数の三角形の１サブセ
ットをなすものにすぎない。ソフトウェアドライバは、
これら２つの別々の三角形を形成する１本の水平分割線
を求めた後、補間パラメータを計算し、これらのパラメ
ータを補間ロジックに与える。このプロシージャの結
果、ソフトウェアドライバは、２つの別々のコマンドを
補間ロジックに送る。補間ロジックは、これに応答し
て、２つの別々の三角形を補間することになる。しか
し、このように２つの別々の三角形を補間すると、オー
バーヘッドの面でも、また速度の面でもコスト高にな
る。なぜなら、ロジックを追加し、時間を余分にとるこ
とが必要になるからである。複数の補間器で２つの別々
のパスをおこなうと、処理の速度が遅くなる。なぜな
ら、これらの補間器には、第２の三角形についても再び
ロードをおこなわなければならないからである。加え
て、それぞれの三角形の稜線をたどるのに、２つの別々
の補間器が用いられることがある。その場合、一方の補
間器は、第１辺に用いられ、他方の補間器はこれに対向
する辺に用いられる。これにより、各直交スキャンライ
ンの始点と終点とが得られる。始点はカウンタにロード
され、比較器が、現在のスキャンライン上の各画素につ
いて、終点の値と、カウンタの内容とを比較する。この
比較器は、システムのコストを増大させ、全補間処理の
速度を遅くする。
【０００８】ここで、図２に図示されている三角形４０
を参照する。ソフトウェアドライバは、頂点情報（頂点
４１、４２および４３それぞれのｘ座標およびｙ座標を
含む）を受け取り、ポリゴンの鉛直方向の全長にわたっ
て延びている主勾配４５を識別する。三角形４０のその
他２つの辺を、ここでは「対向勾配」と称する。このポ
リゴンは、主勾配から２つの対向勾配へと延びる、それ
ぞれが複数の画素から構成される複数の直交（ＯＲＴＨ
Ｏ）スキャンラインを用いて補間される。垂直パラメー
タすなわちｙパラメータが、基準座標として用いられ
る。その結果、ｙ画素値は、好ましくは、各スキャンラ
インについて１ずつインクリメントまたはデクリメント
される。主勾配の値が初期条件として計算され、主勾配
の直交成分（すなわちｘ座標）として用いられる。主勾
配値は、ｙパラメータに単位増分が与えられるたびの直
交パラメータすなわちｘパラメータの変化を表す。よっ
て、主勾配値は、各スキャンラインについてｘ座標の始
点を規定する。
を参照する。ソフトウェアドライバは、頂点情報（頂点
４１、４２および４３それぞれのｘ座標およびｙ座標を
含む）を受け取り、ポリゴンの鉛直方向の全長にわたっ
て延びている主勾配４５を識別する。三角形４０のその
他２つの辺を、ここでは「対向勾配」と称する。このポ
リゴンは、主勾配から２つの対向勾配へと延びる、それ
ぞれが複数の画素から構成される複数の直交（ＯＲＴＨ
Ｏ）スキャンラインを用いて補間される。垂直パラメー
タすなわちｙパラメータが、基準座標として用いられ
る。その結果、ｙ画素値は、好ましくは、各スキャンラ
インについて１ずつインクリメントまたはデクリメント
される。主勾配の値が初期条件として計算され、主勾配
の直交成分（すなわちｘ座標）として用いられる。主勾
配値は、ｙパラメータに単位増分が与えられるたびの直
交パラメータすなわちｘパラメータの変化を表す。よっ
て、主勾配値は、各スキャンラインについてｘ座標の始
点を規定する。
【０００９】ソフトウェアドライバは、また、初期幅値
および増分幅値を求め、対向勾配の稜線をたどるのでは
なく、その幅を補間する。補間された幅値は、カウンタ
にロードされ、現在のスキャンラインにおける各画素毎
にデクリメントされる。幅カウンタがゼロになるか、ま
たはその最終カウントに達すると、カウンタは、そのラ
インが完成したことを示す最終カウント信号をアサート
する。その結果、現在のラインが完成したことを決定す
るのに、比較器のような余分なロジックは必要なくな
る。
および増分幅値を求め、対向勾配の稜線をたどるのでは
なく、その幅を補間する。補間された幅値は、カウンタ
にロードされ、現在のスキャンラインにおける各画素毎
にデクリメントされる。幅カウンタがゼロになるか、ま
たはその最終カウントに達すると、カウンタは、そのラ
インが完成したことを示す最終カウント信号をアサート
する。その結果、現在のラインが完成したことを決定す
るのに、比較器のような余分なロジックは必要なくな
る。
【００１０】図２に示されているように、三角形は、一
般に、２つの半分４７および４９に分割される。なお、
以下の説明では、簡単のために、三角形４０は上から下
に描画されるものとする。ソフトウェアドライバにより
計算される初期条件の一部として、三角形４０の第１の
半分４７におけるグラフィックス始点の第１の初期幅
（ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮ）が、第１の半分の幅勾配（Δ
ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮ）と共に求められる。初期幅値
（ＷＭＡＩＮ）は、第１のスキャンライン上に描画され
る画素の個数を規定し、第１の半分の幅勾配値（ΔＷＭ
ＡＩＮ）は、三角形４０の第１の半分４７における連続
する複数のスキャンラインそれぞれの幅の増分変化を規
定する。これらの値はいずれも補間器にロードされ、三
角形４０の第１の半分４７のシェーディングをおこな
う。
般に、２つの半分４７および４９に分割される。なお、
以下の説明では、簡単のために、三角形４０は上から下
に描画されるものとする。ソフトウェアドライバにより
計算される初期条件の一部として、三角形４０の第１の
半分４７におけるグラフィックス始点の第１の初期幅
（ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮ）が、第１の半分の幅勾配（Δ
ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮ）と共に求められる。初期幅値
（ＷＭＡＩＮ）は、第１のスキャンライン上に描画され
る画素の個数を規定し、第１の半分の幅勾配値（ΔＷＭ
ＡＩＮ）は、三角形４０の第１の半分４７における連続
する複数のスキャンラインそれぞれの幅の増分変化を規
定する。これらの値はいずれも補間器にロードされ、三
角形４０の第１の半分４７のシェーディングをおこな
う。
【００１１】この主勾配法では、三角形４０の第１の半
分４７がシェーディングされた後、三角形４０の最大の
幅（ライン４８により図示されている）に対応する第２
の初期幅値（ＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）が、第２の半分の幅
勾配値（ΔＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）と共に補間器にロード
される。その後、三角形４０の第２の半分４９が、第２
の初期幅値（ＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）を用いてシェーディ
ングされることによって、第２の半分４９の第１のスキ
ャンライン上で点灯すべき画素の個数を規定する。連続
する複数のスキャンラインそれぞれの幅は、第２の半分
の幅勾配値（ΔＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）から求められる。
三角形４０の第１の半分４７および第２の半分４９につ
いて、それぞれの初期幅値（ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮおよ
びＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）と、初期幅勾配値（ΔＷＩＤＴ
Ｈ ＭＡＩＮおよびΔＷＩＤＴＨＯＰＰ）とを格納する
ために、別々のレジスタ位置が宛てられる。ポリゴンの
第１の半分が完成した後、第２の半分のパラメータにア
クセスするために、これら別々のレジスタの切替をおこ
なうマルチプレクサロジックが設けられる。
分４７がシェーディングされた後、三角形４０の最大の
幅（ライン４８により図示されている）に対応する第２
の初期幅値（ＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）が、第２の半分の幅
勾配値（ΔＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）と共に補間器にロード
される。その後、三角形４０の第２の半分４９が、第２
の初期幅値（ＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）を用いてシェーディ
ングされることによって、第２の半分４９の第１のスキ
ャンライン上で点灯すべき画素の個数を規定する。連続
する複数のスキャンラインそれぞれの幅は、第２の半分
の幅勾配値（ΔＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）から求められる。
三角形４０の第１の半分４７および第２の半分４９につ
いて、それぞれの初期幅値（ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮおよ
びＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）と、初期幅勾配値（ΔＷＩＤＴ
Ｈ ＭＡＩＮおよびΔＷＩＤＴＨＯＰＰ）とを格納する
ために、別々のレジスタ位置が宛てられる。ポリゴンの
第１の半分が完成した後、第２の半分のパラメータにア
クセスするために、これら別々のレジスタの切替をおこ
なうマルチプレクサロジックが設けられる。
【００１２】上述した主勾配補間技術によればさまざま
な効果が得られるにもかかわらず、この技術では、スキ
ャンラインを補間するためには、複数のレジスタにおい
て、いくつかの初期条件を計算し、ロードすることが必
要になる。本発明は、計算すべき初期条件の個数を減ら
し、それに伴いグラフィックスシステムに必要とされる
レジスタの個数をも減らすことによって、この技術に改
善を施すものである。
な効果が得られるにもかかわらず、この技術では、スキ
ャンラインを補間するためには、複数のレジスタにおい
て、いくつかの初期条件を計算し、ロードすることが必
要になる。本発明は、計算すべき初期条件の個数を減ら
し、それに伴いグラフィックスシステムに必要とされる
レジスタの個数をも減らすことによって、この技術に改
善を施すものである。
【００１３】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、ロジックを簡単にし、高
速補間を実現するシステムを提供することである。
れたものであり、その目的は、ロジックを簡単にし、高
速補間を実現するシステムを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によるホストプロ
セッサからポリゴンを規定するパラメータを受け取り、
連続する複数の直交スキャンラインによって該ポリゴン
をレンダリングする、グラフィックスプロセッサは、該
パラメータを格納する、レジスタファイルと、該複数の
直交スキャンラインのそれぞれについて開始Ｘ座標を求
める第１のアキュムレータ、該それぞれのスキャンライ
ンについて幅を求める第２のアキュムレータ、および該
複数のスキャンラインの本数を規定するカウンタを有す
る、ポリゴンエンジンと、該第１および第２のアキュム
レータおよび該カウンタについて初期値をロード、選択
し、該第１および第２のアキュムレータおよび該カウン
タをインクリメントする、ポリゴンステートマシンと、
を備えており、そのことにより上記目的が達成される。
セッサからポリゴンを規定するパラメータを受け取り、
連続する複数の直交スキャンラインによって該ポリゴン
をレンダリングする、グラフィックスプロセッサは、該
パラメータを格納する、レジスタファイルと、該複数の
直交スキャンラインのそれぞれについて開始Ｘ座標を求
める第１のアキュムレータ、該それぞれのスキャンライ
ンについて幅を求める第２のアキュムレータ、および該
複数のスキャンラインの本数を規定するカウンタを有す
る、ポリゴンエンジンと、該第１および第２のアキュム
レータおよび該カウンタについて初期値をロード、選択
し、該第１および第２のアキュムレータおよび該カウン
タをインクリメントする、ポリゴンステートマシンと、
を備えており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１５】ある実施形態では、第１のカウントまたは
第２のカウントを選択するための、前記カウンタに関連
づけられた第１のマルチプレクサをさらに備えている。
第２のカウントを選択するための、前記カウンタに関連
づけられた第１のマルチプレクサをさらに備えている。
【００１６】ある実施形態では、第１の幅勾配または第
２の幅勾配を選択するための、前記第２のアキュムレー
タに関連づけられた第２のマルチプレクサをさらに備え
ている。
２の幅勾配を選択するための、前記第２のアキュムレー
タに関連づけられた第２のマルチプレクサをさらに備え
ている。
【００１７】ある実施形態では、前記ポリゴンステート
マシンが、前記第１および第２のマルチプレクサに選択
制御信号を供給する。
マシンが、前記第１および第２のマルチプレクサに選択
制御信号を供給する。
【００１８】ある実施形態では、前記第１のアキュムレ
ータに、幅勾配値および初期ｘ値がロードされる。
ータに、幅勾配値および初期ｘ値がロードされる。
【００１９】ある実施形態では、前記第２のアキュムレ
ータが、前記第１の幅勾配に対して第１の幅値を仮定す
る。
ータが、前記第１の幅勾配に対して第１の幅値を仮定す
る。
【００２０】ある実施形態では、前記第２の幅勾配が前
記第２のマルチプレクサにより選択される時、前記第２
のアキュムレータが、現在の累算された値を該第２の幅
勾配の初期幅として用いる。
記第２のマルチプレクサにより選択される時、前記第２
のアキュムレータが、現在の累算された値を該第２の幅
勾配の初期幅として用いる。
【００２１】ある実施形態では、前記プロセッサが、ホ
ストインタフェースバスと、該ホストインタフェースバ
スをシステムバスに結合する、ホストインタフェースユ
ニットと、該ホストインタフェースバスに結合された、
前記ポリゴンエンジンと、該ポリゴンエンジンに結合さ
れた、ＲＡＭバスと、該ＲＡＭバスに結合され、フレー
ムバッファへのアクセスを制御する、メモリコントロー
ラと、を備えている。
ストインタフェースバスと、該ホストインタフェースバ
スをシステムバスに結合する、ホストインタフェースユ
ニットと、該ホストインタフェースバスに結合された、
前記ポリゴンエンジンと、該ポリゴンエンジンに結合さ
れた、ＲＡＭバスと、該ＲＡＭバスに結合され、フレー
ムバッファへのアクセスを制御する、メモリコントロー
ラと、を備えている。
【００２２】ある実施形態では、前記ホストインタフェ
ースユニットが、前記システムバスのマスタシップをア
サート可能である。
ースユニットが、前記システムバスのマスタシップをア
サート可能である。
【００２３】本発明による画素グリッド内にポリゴンを
レンダリングする方法は、該ポリゴンを複数のセクショ
ンに分割するステップと、主勾配値、初期Ｘ値、該複数
のポリゴンセクションのそれぞれに対する垂直スキャン
ラインの本数、および該複数のポリゴンセクションのそ
れぞれに対する幅勾配値を含む、該ポリゴンの初期パラ
メータを規定するステップと、第１のカウンタ値を選択
して、カウンタへとロードするステップと、第１の幅勾
配値を選択して、幅アキュムレータへとロードするステ
ップと、該主勾配値および該初期Ｘ値をＸアキュムレー
タへとロードするステップと、該カウンタにインクリメ
ント信号を供給することによって、該ポリゴンの第１の
セクションにおける複数のスキャンラインの本数をカウ
ントするステップと、該Ｘアキュムレータをインクリメ
ントすることによって、開始Ｘ座標を該複数のスキャン
ラインのそれぞれに与えるステップと、該幅アキュムレ
ータをインクリメントすることによって、幅値を該複数
のスキャンラインのそれぞれに与えるステップと、該第
１のカウント値がゼロになる時刻を決定し、該時刻に応
じて、第２のカウンタ値を選択して、該カウンタへとロ
ードし、第２の幅勾配値を選択して、該幅アキュムレー
タへとロードし、かつ、該幅アキュムレータにおける該
幅値を保持するステップと、を含んでおり、そのことに
より上記目的が達成される。
レンダリングする方法は、該ポリゴンを複数のセクショ
ンに分割するステップと、主勾配値、初期Ｘ値、該複数
のポリゴンセクションのそれぞれに対する垂直スキャン
ラインの本数、および該複数のポリゴンセクションのそ
れぞれに対する幅勾配値を含む、該ポリゴンの初期パラ
メータを規定するステップと、第１のカウンタ値を選択
して、カウンタへとロードするステップと、第１の幅勾
配値を選択して、幅アキュムレータへとロードするステ
ップと、該主勾配値および該初期Ｘ値をＸアキュムレー
タへとロードするステップと、該カウンタにインクリメ
ント信号を供給することによって、該ポリゴンの第１の
セクションにおける複数のスキャンラインの本数をカウ
ントするステップと、該Ｘアキュムレータをインクリメ
ントすることによって、開始Ｘ座標を該複数のスキャン
ラインのそれぞれに与えるステップと、該幅アキュムレ
ータをインクリメントすることによって、幅値を該複数
のスキャンラインのそれぞれに与えるステップと、該第
１のカウント値がゼロになる時刻を決定し、該時刻に応
じて、第２のカウンタ値を選択して、該カウンタへとロ
ードし、第２の幅勾配値を選択して、該幅アキュムレー
タへとロードし、かつ、該幅アキュムレータにおける該
幅値を保持するステップと、を含んでおり、そのことに
より上記目的が達成される。
【００２４】本発明によるコンピュータシステムは、シ
ステムバスと、該システムバスに結合された、中央処理
ユニットと、画素のグリッドを含む、ディスプレイユニ
ットと、該システムバスに直接、接続され、かつ該ディ
スプレイユニットにも結合されており、該画素グリッド
にポリゴンをレンダリングする、グラフィックスコント
ローラと、該グラフィックスコントローラに結合され
た、フレームバッファと、を備えているコンピュータシ
ステムであって、該グラフィックスコントローラが、該
画素グリッドに描画される該ポリゴンを規定するパラメ
ータを該中央処理ユニットから受け取る、レジスタファ
イルと、カウンタならびに第１および第２のアキュムレ
ータを備えたポリゴンエンジンであって、該カウンタが
該ポリゴンについて描画される複数のスキャンラインの
本数を示し、該第１および第２のアキュムレータが該複
数のスキャンラインそれぞれの開始点および幅を規定す
る、ポリゴンエンジンと、を備えており、そのことによ
り上記目的が達成される。
ステムバスと、該システムバスに結合された、中央処理
ユニットと、画素のグリッドを含む、ディスプレイユニ
ットと、該システムバスに直接、接続され、かつ該ディ
スプレイユニットにも結合されており、該画素グリッド
にポリゴンをレンダリングする、グラフィックスコント
ローラと、該グラフィックスコントローラに結合され
た、フレームバッファと、を備えているコンピュータシ
ステムであって、該グラフィックスコントローラが、該
画素グリッドに描画される該ポリゴンを規定するパラメ
ータを該中央処理ユニットから受け取る、レジスタファ
イルと、カウンタならびに第１および第２のアキュムレ
ータを備えたポリゴンエンジンであって、該カウンタが
該ポリゴンについて描画される複数のスキャンラインの
本数を示し、該第１および第２のアキュムレータが該複
数のスキャンラインそれぞれの開始点および幅を規定す
る、ポリゴンエンジンと、を備えており、そのことによ
り上記目的が達成される。
【００２５】ある実施形態では、前記グラフィックスコ
ントローラが、システムバスマスタ能力を有している。
ントローラが、システムバスマスタ能力を有している。
【００２６】ある実施形態では、前記システムバスに結
合されたシステムメモリをさらに備えているコンピュー
タシステムであって、前記グラフィックスコントローラ
が、前記ポリゴンパラメータを該システムメモリからリ
ードし、前記レジスタファイルへと格納できる。
合されたシステムメモリをさらに備えているコンピュー
タシステムであって、前記グラフィックスコントローラ
が、前記ポリゴンパラメータを該システムメモリからリ
ードし、前記レジスタファイルへと格納できる。
【００２７】ある実施形態では、前記グラフィックスコ
ントローラが、ホストインタフェースユニットおよびＲ
ＡＭＤＡＣを備えた、集積化されたグラフィックスプロ
セッサを備えている。
ントローラが、ホストインタフェースユニットおよびＲ
ＡＭＤＡＣを備えた、集積化されたグラフィックスプロ
セッサを備えている。
【００２８】ある実施形態では、前記集積化されたグラ
フィックスプロセッサが、メモリコントローラを備えて
いる。
フィックスプロセッサが、メモリコントローラを備えて
いる。
【００２９】ある実施形態では、前記ポリゴンが、前記
中央処理ユニットにより２つのセクションに分割され、
前記カウンタが、該ポリゴンセクションのそれぞれにつ
いてスキャンラインの本数をカウントする。
中央処理ユニットにより２つのセクションに分割され、
前記カウンタが、該ポリゴンセクションのそれぞれにつ
いてスキャンラインの本数をカウントする。
【００３０】ある実施形態では、前記２つのカウント値
のいずれか１つが、前記ポリゴンの前記２つのセクショ
ンのどちらがレンダリングされているかによって、前記
カウンタに初期値として選択的に供給される。
のいずれか１つが、前記ポリゴンの前記２つのセクショ
ンのどちらがレンダリングされているかによって、前記
カウンタに初期値として選択的に供給される。
【００３１】ある実施形態では、前記ポリゴンエンジン
が、前記カウンタに供給される前記カウント値を選択す
るための、該カウンタに関連づけられたマルチプレクサ
を備えている。
が、前記カウンタに供給される前記カウント値を選択す
るための、該カウンタに関連づけられたマルチプレクサ
を備えている。
【００３２】ある実施形態では、前記ポリゴンエンジン
が、前記ポリゴンの前記２つのセクションのどちらがレ
ンダリングされているかを示す出力信号を前記マルチプ
レクサに供給するステートマシンを備えている。
が、前記ポリゴンの前記２つのセクションのどちらがレ
ンダリングされているかを示す出力信号を前記マルチプ
レクサに供給するステートマシンを備えている。
【００３３】ある実施形態では、主勾配値が前記レジス
タファイルに格納される。
タファイルに格納される。
【００３４】ある実施形態では、前記主勾配値が、初期
Ｘ値と共に入力として前記第１のアキュムレータに供給
され、該第１のアキュムレータが、前記連続する複数の
スキャンラインのそれぞれについて開始Ｘ座標を決定す
る。
Ｘ値と共に入力として前記第１のアキュムレータに供給
され、該第１のアキュムレータが、前記連続する複数の
スキャンラインのそれぞれについて開始Ｘ座標を決定す
る。
【００３５】ある実施形態では、第１および第２の幅勾
配が、入力として選択的に前記第２のアキュムレータに
供給され、該第２のアキュムレータが、前記第１のポリ
ゴンセクションに対して初期幅値を仮定することによっ
て、前記複数のスキャンラインそれぞれの幅を決定す
る。
配が、入力として選択的に前記第２のアキュムレータに
供給され、該第２のアキュムレータが、前記第１のポリ
ゴンセクションに対して初期幅値を仮定することによっ
て、前記複数のスキャンラインそれぞれの幅を決定す
る。
【００３６】ある実施形態では、前記第２のアキュムレ
ータが、前記第１のポリゴンセクションの最終幅値を、
前記第２のポリゴンセクションの初期幅値として用い
る。
ータが、前記第１のポリゴンセクションの最終幅値を、
前記第２のポリゴンセクションの初期幅値として用い
る。
【００３７】以下に作用を説明する。
【００３８】本発明の補間方法によれば、多数のランダ
ムに方向づけられた三角形（およびその他いくつかのポ
リゴン）を、必要なステップおよびレジスタの個数を最
小限にとどめて都合よく補間することが可能になる。グ
ラフィックスプロセッサまたはコントローラは、ホスト
プロセッサからレンダリングすべきグラフィックスのタ
イプを識別する情報を受け取る。もしポリゴンが描画さ
れるべきであるのなら、グラフィックスプロセッサは、
そのポリゴンの頂点および主勾配値、ならびにその三角
形の２つのセクションの幅勾配値を受け取る。ホストか
ら受け取られたデータは、レジスタファイルに格納され
る。ポリゴンは、三角形の主勾配から対向勾配に向かっ
て延びる、複数の画素から構成される複数の直交スキャ
ンラインを用いて補間される。画素のｙ座標値が、基準
座標として用いられる。よって、好ましくは、ｙ座標値
が１ずつインクリメントまたはデクリメントされること
によって、連続するスキャンラインをそれぞれ生成す
る。
ムに方向づけられた三角形（およびその他いくつかのポ
リゴン）を、必要なステップおよびレジスタの個数を最
小限にとどめて都合よく補間することが可能になる。グ
ラフィックスプロセッサまたはコントローラは、ホスト
プロセッサからレンダリングすべきグラフィックスのタ
イプを識別する情報を受け取る。もしポリゴンが描画さ
れるべきであるのなら、グラフィックスプロセッサは、
そのポリゴンの頂点および主勾配値、ならびにその三角
形の２つのセクションの幅勾配値を受け取る。ホストか
ら受け取られたデータは、レジスタファイルに格納され
る。ポリゴンは、三角形の主勾配から対向勾配に向かっ
て延びる、複数の画素から構成される複数の直交スキャ
ンラインを用いて補間される。画素のｙ座標値が、基準
座標として用いられる。よって、好ましくは、ｙ座標値
が１ずつインクリメントまたはデクリメントされること
によって、連続するスキャンラインをそれぞれ生成す
る。
【００３９】グラフィックスコントローラは、連続する
スキャンラインのそれぞれの直交成分（すなわちｘ座
標）の始点を求めるポリゴンエンジンを備えている。ｘ
座標の始点は、主勾配値および初期ｘ点（Ｘ1）から求
められる。ポリゴンエンジンはまた、増分幅値を求め、
対向勾配の稜線をたどるのではなく、その幅を補間す
る。補間された幅値は、幅アキュムレータにより幅勾配
値から求められる。レンダリングされるべき三角形のセ
クションを識別するために、ｙカウンタも設けられる。
ｙカウンタは、三角形の各セクションについてカウント
をおこない、それによって、それぞれの三角形のスキャ
ンラインの本数を示す。ポリゴンステートマシンは、ｙ
カウントをモニタすることによって、カウントがゼロに
等しくなる時刻を求める。これに応答して、ポリゴンス
テートマシンは、信号を一対のマルチプレクサに与え、
幅アキュムレータおよびｙカウンタに対する幅勾配およ
びカウント値を切り替える。
スキャンラインのそれぞれの直交成分（すなわちｘ座
標）の始点を求めるポリゴンエンジンを備えている。ｘ
座標の始点は、主勾配値および初期ｘ点（Ｘ1）から求
められる。ポリゴンエンジンはまた、増分幅値を求め、
対向勾配の稜線をたどるのではなく、その幅を補間す
る。補間された幅値は、幅アキュムレータにより幅勾配
値から求められる。レンダリングされるべき三角形のセ
クションを識別するために、ｙカウンタも設けられる。
ｙカウンタは、三角形の各セクションについてカウント
をおこない、それによって、それぞれの三角形のスキャ
ンラインの本数を示す。ポリゴンステートマシンは、ｙ
カウントをモニタすることによって、カウントがゼロに
等しくなる時刻を求める。これに応答して、ポリゴンス
テートマシンは、信号を一対のマルチプレクサに与え、
幅アキュムレータおよびｙカウンタに対する幅勾配およ
びカウント値を切り替える。
【００４０】本発明では、三角形の第１の半分の初期幅
は定数値（例えばゼロ）であるものとするので、ある限
定された状況は別にして、三角形の第１の半分の初期幅
パラメータをロードする必要はなくなる。加えて、本発
明では、幅アキュムレータに連続的な幅カウントを維持
するので、ポリゴンの第２の半分（つまり下半分）に対
応する初期幅（ＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）をロードする必要
もなくなる。その代わり、ポリゴンの第１の半分の最後
の幅カウントが、ポリゴンの第２の半分の初期幅値とし
て用いられる。対向幅値が必要なくなる結果、これらの
パラメータを格納するのに専用で用いられてきたレジス
タ空間も必要なくなる。
は定数値（例えばゼロ）であるものとするので、ある限
定された状況は別にして、三角形の第１の半分の初期幅
パラメータをロードする必要はなくなる。加えて、本発
明では、幅アキュムレータに連続的な幅カウントを維持
するので、ポリゴンの第２の半分（つまり下半分）に対
応する初期幅（ＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）をロードする必要
もなくなる。その代わり、ポリゴンの第１の半分の最後
の幅カウントが、ポリゴンの第２の半分の初期幅値とし
て用いられる。対向幅値が必要なくなる結果、これらの
パラメータを格納するのに専用で用いられてきたレジス
タ空間も必要なくなる。
【００４１】本発明によれば、初期計算の回数を最小化
して、ポリゴンを画素グリッド内に描画することができ
る。これらの計算には、（１）開始頂点（好ましくは、
上の頂点Ｘ1、Ｙ1）の初期ｘ、ｙ座標と、（２）各スキ
ャンラインのｘ座標始点を規定する主勾配値（ΔＭＡＩ
Ｎ）と、（３）上半分のカウント値（ＣＯＵＮＴ０、三
角形の上半分の鉛直方向の長さ）と、（４）上の幅勾配
（ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮ、三角形の上半分における連続
するスキャンラインそれぞれの幅の差）と、（５）下半
分のカウント（ＣＯＵＮＴ １、三角形の下半分の鉛直
方向の長さ）と、（６）下の幅勾配（ＷＩＤＴＨ ＯＰ
Ｐ、三角形の下半分における連続するスキャンラインそ
れぞれの幅の差）と、が含まれている。
して、ポリゴンを画素グリッド内に描画することができ
る。これらの計算には、（１）開始頂点（好ましくは、
上の頂点Ｘ1、Ｙ1）の初期ｘ、ｙ座標と、（２）各スキ
ャンラインのｘ座標始点を規定する主勾配値（ΔＭＡＩ
Ｎ）と、（３）上半分のカウント値（ＣＯＵＮＴ０、三
角形の上半分の鉛直方向の長さ）と、（４）上の幅勾配
（ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮ、三角形の上半分における連続
するスキャンラインそれぞれの幅の差）と、（５）下半
分のカウント（ＣＯＵＮＴ １、三角形の下半分の鉛直
方向の長さ）と、（６）下の幅勾配（ＷＩＤＴＨ ＯＰ
Ｐ、三角形の下半分における連続するスキャンラインそ
れぞれの幅の差）と、が含まれている。
【００４２】本発明による補間方法によれば、ロジック
を簡単にし、高速補間を実現することができる。
を簡単にし、高速補間を実現することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】本願は、同一の譲受人に譲渡さ
れ、同時係属中である、「画素グリッドへのポリゴンの
補間レンダリング」と題された米国特許出願（出願番号
未定）に広くいえば関連している。この特許出願の教示
については、本願も参考として援用している。
れ、同時係属中である、「画素グリッドへのポリゴンの
補間レンダリング」と題された米国特許出願（出願番号
未定）に広くいえば関連している。この特許出願の教示
については、本願も参考として援用している。
【００４４】本発明は、同一の譲受人に譲渡された米国
特許出願（出願番号未定）に開示されている補間技術を
改善したものである。この特許出願の教示については、
本願も参考として援用している。以下の説明は本発明に
より改善された点に焦点を合わせて記載されているの
で、補間システムについては、本発明には直接関係ない
細部は省略している。補間システムのより詳細な説明に
ついては、米国特許出願（出願番号未定）を参照のこ
と。
特許出願（出願番号未定）に開示されている補間技術を
改善したものである。この特許出願の教示については、
本願も参考として援用している。以下の説明は本発明に
より改善された点に焦点を合わせて記載されているの
で、補間システムについては、本発明には直接関係ない
細部は省略している。補間システムのより詳細な説明に
ついては、米国特許出願（出願番号未定）を参照のこ
と。
【００４５】以下に述べる好ましい実施の形態の詳細な
説明を、添付の図面を参照しながら考慮すれば、本発明
をよりよく理解することができるであろう。
説明を、添付の図面を参照しながら考慮すれば、本発明
をよりよく理解することができるであろう。
【００４６】ここで図１を参照すると、ホストコンピュ
ータシステムのシステムバス２５に結合されたグラフィ
ックスシステムの簡略ブロック図が図示されている。こ
こで、グラフィックスシステムは、本発明に基づいて実
施されるグラフィックスプロセッサまたはグラフィック
スコントローラ１００を備えている。システムバス２５
は、標準工業規格アーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、拡張
されたＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、周辺機器相互接続（Ｐ
ＣＩ）バス、ビデオ電子規格協会（ＶＥＳＡ）ローカル
バス、およびその他の規格化されたコンピュータシステ
ム用システムバスを含む、複数のそれぞれ異なるタイプ
のホストまたは入力／出力（Ｉ／Ｏ）バスのうちのいず
れか１つであればよい。グラフィックスプロセッサ１０
０は、好ましくは、少なくとも３３メガヘルツ（ＭＨ
ｚ）のクロック速度をもつ３２ビットグラフィックスプ
ロセッサである。グラフィックスプロセッサ１００は、
好ましくは、システムバス２５に直接、結合される。シ
ステムバス２５は、ホストＣＰＵ１０およびシステムメ
モリ２０にも結合される。
ータシステムのシステムバス２５に結合されたグラフィ
ックスシステムの簡略ブロック図が図示されている。こ
こで、グラフィックスシステムは、本発明に基づいて実
施されるグラフィックスプロセッサまたはグラフィック
スコントローラ１００を備えている。システムバス２５
は、標準工業規格アーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、拡張
されたＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、周辺機器相互接続（Ｐ
ＣＩ）バス、ビデオ電子規格協会（ＶＥＳＡ）ローカル
バス、およびその他の規格化されたコンピュータシステ
ム用システムバスを含む、複数のそれぞれ異なるタイプ
のホストまたは入力／出力（Ｉ／Ｏ）バスのうちのいず
れか１つであればよい。グラフィックスプロセッサ１０
０は、好ましくは、少なくとも３３メガヘルツ（ＭＨ
ｚ）のクロック速度をもつ３２ビットグラフィックスプ
ロセッサである。グラフィックスプロセッサ１００は、
好ましくは、システムバス２５に直接、結合される。シ
ステムバス２５は、ホストＣＰＵ１０およびシステムメ
モリ２０にも結合される。
【００４７】図１に示すように、グラフィックスコント
ローラ１００は、ディスプレイユニット５０、フレーム
バッファ７５およびＢＩＯＳ ＲＯＭ８５にも接続され
ている。好ましい実施の形態では、フレームバッファ７
５は、ＲＤＲＡＭバッファのバンクとして実現されるラ
スタディスプレイの一部をなす。ここで、ディジタルデ
ータは、複数の絵素（以下の説明では、画素または画素
値と称する）から構成される矩形のアレイを備えてい
る。それぞれの画素は、８ビット値で規定されうる。こ
の値は、ディスプレイユニット５０のスクリーン上の対
応する画素の単一の色の強度を具体的に示す。フルカラ
ーディスプレイの場合、３原色で２４ビットの画素値を
実現するためには、３つのパスがなされるか、または、
３つのパラレルな論理スライスが実現される。ディスプ
レイユニット５０は、適切なタイプの表示装置であれば
何でもよい。表示装置としては、デスクトップ、ワーク
ステーションあるいはサーバアプリケーション用の陰極
線管（ＣＲＴ）あるいは携帯用コンピュータにふつう使
われている液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が挙げられる。
ローラ１００は、ディスプレイユニット５０、フレーム
バッファ７５およびＢＩＯＳ ＲＯＭ８５にも接続され
ている。好ましい実施の形態では、フレームバッファ７
５は、ＲＤＲＡＭバッファのバンクとして実現されるラ
スタディスプレイの一部をなす。ここで、ディジタルデ
ータは、複数の絵素（以下の説明では、画素または画素
値と称する）から構成される矩形のアレイを備えてい
る。それぞれの画素は、８ビット値で規定されうる。こ
の値は、ディスプレイユニット５０のスクリーン上の対
応する画素の単一の色の強度を具体的に示す。フルカラ
ーディスプレイの場合、３原色で２４ビットの画素値を
実現するためには、３つのパスがなされるか、または、
３つのパラレルな論理スライスが実現される。ディスプ
レイユニット５０は、適切なタイプの表示装置であれば
何でもよい。表示装置としては、デスクトップ、ワーク
ステーションあるいはサーバアプリケーション用の陰極
線管（ＣＲＴ）あるいは携帯用コンピュータにふつう使
われている液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が挙げられる。
【００４８】ＲＤＲＡＭフレームバッファ７５は、ホス
トコンピュータシステムのメインメモリ２０に格納され
ているデータにアクセスする場合に比べて、より高速に
画素データにアクセスすることによって、パフォーマン
スの改善を実現する。グラフィックスプロセッサ１００
は、アドレス、データおよび制御ライン（ここでは、ま
とめてＲＢＵＳ１１８と称する）を介してフレームバッ
ファ７５と通信する。
トコンピュータシステムのメインメモリ２０に格納され
ているデータにアクセスする場合に比べて、より高速に
画素データにアクセスすることによって、パフォーマン
スの改善を実現する。グラフィックスプロセッサ１００
は、アドレス、データおよび制御ライン（ここでは、ま
とめてＲＢＵＳ１１８と称する）を介してフレームバッ
ファ７５と通信する。
【００４９】ホストコンピュータシステムとしては、一
般に、各種ソフトウェアプログラムを実行する中央処理
ユニット（ＣＰＵ）１０が挙げられる。ＣＰＵ１０によ
り実行されるソフトウェアプログラムとしては例えば、
ソフトウェアドライバがある。ソフトウェアドライバ
は、グラフィックスプロセッサ１００によりレンダリン
グされるオブジェクトの主勾配および直交勾配、画素位
置の開始値および終了値、強度、濃度ならびに透明度を
計算し、ロードする。ソフトウェアドライバは、好まし
くは、例えばハードドライブあるいはフロッピーディス
クデバイスのような永久磁気記憶装置からシステムメモ
リ２０へとロードされる。いったんロードされると、ソ
フトウェアドライバは、ＣＰＵ１０により実行される。
ＢＩＯＳＲＯＭ８５は、可能なバス環境をサポートし、
かつ標準的なビデオモードの実現を可能にするように従
来の技術に従って動作する。好ましくは、ＢＩＯＳ Ｒ
ＯＭ８５は、システム初期化のあいだにいったんリード
される。
般に、各種ソフトウェアプログラムを実行する中央処理
ユニット（ＣＰＵ）１０が挙げられる。ＣＰＵ１０によ
り実行されるソフトウェアプログラムとしては例えば、
ソフトウェアドライバがある。ソフトウェアドライバ
は、グラフィックスプロセッサ１００によりレンダリン
グされるオブジェクトの主勾配および直交勾配、画素位
置の開始値および終了値、強度、濃度ならびに透明度を
計算し、ロードする。ソフトウェアドライバは、好まし
くは、例えばハードドライブあるいはフロッピーディス
クデバイスのような永久磁気記憶装置からシステムメモ
リ２０へとロードされる。いったんロードされると、ソ
フトウェアドライバは、ＣＰＵ１０により実行される。
ＢＩＯＳＲＯＭ８５は、可能なバス環境をサポートし、
かつ標準的なビデオモードの実現を可能にするように従
来の技術に従って動作する。好ましくは、ＢＩＯＳ Ｒ
ＯＭ８５は、システム初期化のあいだにいったんリード
される。
【００５０】なお、図１に図示されている特定の実施の
形態は、パーソナルコンピュータシステムに用いられる
グラフィックスシステムの可能な数多くの実現形態の一
例にすぎないことは理解されたい。また、図１は明瞭さ
を重視して簡略化されているので、多くの制御信号が省
略されている。好ましい実施の形態では、グラフィック
スプロセッサ１００は、２Ｄおよび３Ｄグラフィック
ス、ならびに、コンピュータシステムのテキストおよび
ウィンドウ動作をハードウェア・サポートする。グラフ
ィックスプロセッサ１００は、メインメモリ２０とフレ
ームバッファ７５との間でディジタルデータを転送し、
データを処理してフレームバッファ７５に格納し、表示
装置５０のディスプレイ上に最終的に表示されるように
する。
形態は、パーソナルコンピュータシステムに用いられる
グラフィックスシステムの可能な数多くの実現形態の一
例にすぎないことは理解されたい。また、図１は明瞭さ
を重視して簡略化されているので、多くの制御信号が省
略されている。好ましい実施の形態では、グラフィック
スプロセッサ１００は、２Ｄおよび３Ｄグラフィック
ス、ならびに、コンピュータシステムのテキストおよび
ウィンドウ動作をハードウェア・サポートする。グラフ
ィックスプロセッサ１００は、メインメモリ２０とフレ
ームバッファ７５との間でディジタルデータを転送し、
データを処理してフレームバッファ７５に格納し、表示
装置５０のディスプレイ上に最終的に表示されるように
する。
【００５１】ここで図３を参照すると、グラフィックス
プロセッサ１００の簡略化されたブロック図が示されて
いる。グラフィックスプロセッサ１００は、好ましく
は、フレキシブルなマルチメディアディスプレイシステ
ムをサポートするのに必要なハードウェアをすべて備え
ている。よって、プロセッサ１００は、好ましくは、集
積化されたランダムアクセスメモリディジタル・アナロ
グ変換器（ＲＡＭＤＡＣ）１１０、ＣＲＴコントローラ
１２０、ＶＧＡコア１３０、Ｉ／Ｏポート１４０、グラ
フィックスエンジン１５０およびその他の機能ユニット
１６０を備えている。その他の機能ユニット１６０とし
ては、例えば、クロック発生器、Ｖポートモジュール、
プログラム可能なフィギュアリングシンセサイザ（figu
ring synthesizer）および構成レジスタなどが挙げられ
る。
プロセッサ１００の簡略化されたブロック図が示されて
いる。グラフィックスプロセッサ１００は、好ましく
は、フレキシブルなマルチメディアディスプレイシステ
ムをサポートするのに必要なハードウェアをすべて備え
ている。よって、プロセッサ１００は、好ましくは、集
積化されたランダムアクセスメモリディジタル・アナロ
グ変換器（ＲＡＭＤＡＣ）１１０、ＣＲＴコントローラ
１２０、ＶＧＡコア１３０、Ｉ／Ｏポート１４０、グラ
フィックスエンジン１５０およびその他の機能ユニット
１６０を備えている。その他の機能ユニット１６０とし
ては、例えば、クロック発生器、Ｖポートモジュール、
プログラム可能なフィギュアリングシンセサイザ（figu
ring synthesizer）および構成レジスタなどが挙げられ
る。
【００５２】プロセッサ１００は、好ましくは、システ
ムバス２５に直接、接続されるホストインタフェース１
０５を備えている。ホストインタフェース１０５は、好
ましくは、バスマスタデバイスとして機能可能であり、
ゼロウェイトステートバーストモードをサポートできる
ようにＰＣＩにも対応可能である。ホストインタフェー
ス１０５は、好ましくは、グラフィックスコントローラ
１００がシステムバス２５上のトランザクションのター
ゲットであるかどうかを判定するアドレスデコーダを備
えている。ホストインタフェース１０５は、ホストイン
タフェースバス１２５に結合されており、好ましくはイ
ンタフェースバス１２５の制御を調停する。ホストイン
タフェースバス１２５は、各種機能ブロックおよびホス
トインタフェース１０５を結合するデータ、アドレスお
よび制御ラインを含んでいる。
ムバス２５に直接、接続されるホストインタフェース１
０５を備えている。ホストインタフェース１０５は、好
ましくは、バスマスタデバイスとして機能可能であり、
ゼロウェイトステートバーストモードをサポートできる
ようにＰＣＩにも対応可能である。ホストインタフェー
ス１０５は、好ましくは、グラフィックスコントローラ
１００がシステムバス２５上のトランザクションのター
ゲットであるかどうかを判定するアドレスデコーダを備
えている。ホストインタフェース１０５は、ホストイン
タフェースバス１２５に結合されており、好ましくはイ
ンタフェースバス１２５の制御を調停する。ホストイン
タフェースバス１２５は、各種機能ブロックおよびホス
トインタフェース１０５を結合するデータ、アドレスお
よび制御ラインを含んでいる。
【００５３】ＶＧＡコア１３０は、ホストインタフェー
スバス１２５に結合されており、ＩＢＭ ＶＧＡ規格と
コンパチブルであるようにする。ＶＧＡコア１３０は、
ＶＧＡモードのあいだだけイネーブルされる。図３に示
すように、ＶＧＡコア１３０は、メモリバスを介してメ
モリコントローラ１７５に結合されている。ＣＲＴコン
トローラ１２０は、好ましくは、すべてのスクリーンリ
フレッシュ動作を操作し、モニタタイミング信号（ＨＳ
ＹＮＣおよびＶＳＹＮＣ）を発生する。ＣＲＴコントロ
ーラ１２０は、また、フレームバッファからのデータ取
り出しを調整し、データをＲＡＭＤＡＣ１１０に与える
か、つまりスクリーンリフレッシュする。ＲＡＭＤＡＣ
１１０は、好ましくは、カラールックアップテーブル
と、モニタ５０にアナログ信号を与えるトゥルーカラー
ディジタル・アナログ変換器とを備えている。入力／出
力ポート１４０は、好ましくは、初期化のあいだにＢＩ
ＯＳＲＯＭ８５へとアクセスするのに用いられる。その
後、入力／出力ポート１４０は、汎用Ｉ／Ｏポートとし
て機能する。さらに図３を参照すると、メモリコントロ
ーラ１７５は、バンド幅の広いＲａｍｂｕｓインタフェ
ースを通してのフレームバッファ７５へのアクセスを総
指揮する。メモリコントローラ１７５は、各種機能ブロ
ックの間でメモリバンド幅の割り当てをおこなう。グラ
フィックスエンジン１５０は、好ましくは、１６ビット
の小数点精度をもつハードウェアポリゴンおよびライン
描画エンジンを備えている。よって、レンダリングパラ
メータの値は、１６ビットの整数値と１６ビットの小数
値とから構成される１６．１６フォームをもつことにな
る。
スバス１２５に結合されており、ＩＢＭ ＶＧＡ規格と
コンパチブルであるようにする。ＶＧＡコア１３０は、
ＶＧＡモードのあいだだけイネーブルされる。図３に示
すように、ＶＧＡコア１３０は、メモリバスを介してメ
モリコントローラ１７５に結合されている。ＣＲＴコン
トローラ１２０は、好ましくは、すべてのスクリーンリ
フレッシュ動作を操作し、モニタタイミング信号（ＨＳ
ＹＮＣおよびＶＳＹＮＣ）を発生する。ＣＲＴコントロ
ーラ１２０は、また、フレームバッファからのデータ取
り出しを調整し、データをＲＡＭＤＡＣ１１０に与える
か、つまりスクリーンリフレッシュする。ＲＡＭＤＡＣ
１１０は、好ましくは、カラールックアップテーブル
と、モニタ５０にアナログ信号を与えるトゥルーカラー
ディジタル・アナログ変換器とを備えている。入力／出
力ポート１４０は、好ましくは、初期化のあいだにＢＩ
ＯＳＲＯＭ８５へとアクセスするのに用いられる。その
後、入力／出力ポート１４０は、汎用Ｉ／Ｏポートとし
て機能する。さらに図３を参照すると、メモリコントロ
ーラ１７５は、バンド幅の広いＲａｍｂｕｓインタフェ
ースを通してのフレームバッファ７５へのアクセスを総
指揮する。メモリコントローラ１７５は、各種機能ブロ
ックの間でメモリバンド幅の割り当てをおこなう。グラ
フィックスエンジン１５０は、好ましくは、１６ビット
の小数点精度をもつハードウェアポリゴンおよびライン
描画エンジンを備えている。よって、レンダリングパラ
メータの値は、１６ビットの整数値と１６ビットの小数
値とから構成される１６．１６フォームをもつことにな
る。
【００５４】グラフィックスエンジン１５０は、図４に
概略的に図示されており、レジスタファイル２５０と、
ポリゴンエンジン２００とを有している。図３および図
４に示されているように、ポリゴンエンジン２００は、
いずれかの向きに方向づけられたランダムな三角形、あ
るいは頂辺および底辺のうちの少なくとも１辺が平らで
ある四辺形をレンダリング可能である。ポリゴンエンジ
ンへの入力パラメータは、システムバス２５からレジス
タファイル２５０へとロードされる。図７に示されてお
り、後にさらに詳しく開示されるように、レジスタファ
イル２５０は、Ｘ、Ｙ、Ｚならびに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）
および青（Ｂ）の初期値を含んでいる。レジスタファイ
ル２５０は、また、ＸおよびＺの主稜線勾配値、ならび
に上および下の幅（幅０および幅１）も含んでいる。
赤、緑、青、Ｚ、幅０および幅１の直交勾配値もまた、
レジスタファイル２５０に格納されている。好ましい実
施の形態では、グラフィックスエンジン２００は、テク
スチュアマッピングならびに２Ｄレンダリングおよび３
Ｄレンダリングの両方を実現する。
概略的に図示されており、レジスタファイル２５０と、
ポリゴンエンジン２００とを有している。図３および図
４に示されているように、ポリゴンエンジン２００は、
いずれかの向きに方向づけられたランダムな三角形、あ
るいは頂辺および底辺のうちの少なくとも１辺が平らで
ある四辺形をレンダリング可能である。ポリゴンエンジ
ンへの入力パラメータは、システムバス２５からレジス
タファイル２５０へとロードされる。図７に示されてお
り、後にさらに詳しく開示されるように、レジスタファ
イル２５０は、Ｘ、Ｙ、Ｚならびに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）
および青（Ｂ）の初期値を含んでいる。レジスタファイ
ル２５０は、また、ＸおよびＺの主稜線勾配値、ならび
に上および下の幅（幅０および幅１）も含んでいる。
赤、緑、青、Ｚ、幅０および幅１の直交勾配値もまた、
レジスタファイル２５０に格納されている。好ましい実
施の形態では、グラフィックスエンジン２００は、テク
スチュアマッピングならびに２Ｄレンダリングおよび３
Ｄレンダリングの両方を実現する。
【００５５】概略的にいうと、グラフィックスプロセッ
サ１００は、ＣＰＵ１０がシステムバス２５を制御する
コプロセッサモード、あるいは、グラフィックスプロセ
ッサ１００がシステムバス２５を制御するプロセッサモ
ードのいずれかで動作する。グラフィックス動作をおこ
なうとき、ＣＰＵ１０またはグラフィックスプロセッサ
１００は、データおよびインストラクションをレジスタ
ファイル２５０に与えて、実行させる。レンダリングさ
れるべきポリゴンの頂点に基づき、ＣＰＵソフトウェア
ドライバは、画素位置、カウント値、強度、濃度および
透明度についての初期パラメータおよび増分パラメータ
を含む基本的な幾何学的パラメータを計算する。これら
のパラメータ、および、それらに対応するインストラク
ションは、その後、レジスタファイル２５０へとロード
される。初期パラメータがレジスタファイル２５０にロ
ードされた後、ポリゴンエンジン（ポリエンジン）２０
０は、フレームバッファ７５で直交スパンラインを描画
し、ポリゴンを塗りつぶす。ポリエンジン２００は、同
一平面上にランダムに方向づけられた多面体ポリゴンの
各表面を塗りつぶすことを目的として、画素位置、色の
強度、濃度および透明度もしくはアルファブレンディン
グを計算するように機能する。この補間処理は、ポリゴ
ンの全体が塗りつぶされ、描画されるまで続く。
サ１００は、ＣＰＵ１０がシステムバス２５を制御する
コプロセッサモード、あるいは、グラフィックスプロセ
ッサ１００がシステムバス２５を制御するプロセッサモ
ードのいずれかで動作する。グラフィックス動作をおこ
なうとき、ＣＰＵ１０またはグラフィックスプロセッサ
１００は、データおよびインストラクションをレジスタ
ファイル２５０に与えて、実行させる。レンダリングさ
れるべきポリゴンの頂点に基づき、ＣＰＵソフトウェア
ドライバは、画素位置、カウント値、強度、濃度および
透明度についての初期パラメータおよび増分パラメータ
を含む基本的な幾何学的パラメータを計算する。これら
のパラメータ、および、それらに対応するインストラク
ションは、その後、レジスタファイル２５０へとロード
される。初期パラメータがレジスタファイル２５０にロ
ードされた後、ポリゴンエンジン（ポリエンジン）２０
０は、フレームバッファ７５で直交スパンラインを描画
し、ポリゴンを塗りつぶす。ポリエンジン２００は、同
一平面上にランダムに方向づけられた多面体ポリゴンの
各表面を塗りつぶすことを目的として、画素位置、色の
強度、濃度および透明度もしくはアルファブレンディン
グを計算するように機能する。この補間処理は、ポリゴ
ンの全体が塗りつぶされ、描画されるまで続く。
【００５６】どのようなポリゴンでも単一のコマンドで
描画できるようにするためには、いくつかの制約に従わ
なければならない。それらの制約に加えて、ポリゴンに
関するさらに２つの制約に従えば、初期幅情報（ＷＩＤ
ＴＨ ＭＡＩＮあるいはＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）なしでも
ポリゴンの描画は可能になる。第１の制約は、描画され
るべきすべてのポリゴンは、三角形の一番上の同一のｙ
座標に２つの頂点をもっていてはならない（つまり、三
角形は、頂辺が平らであってはならない）ということで
ある。とはいうものの、もしその平らな頂辺に対して初
期幅値（ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮ）が指定されれば、本発
明では頂辺の平らな三角形も描画可能であることは理解
されたい。第２に、三角形の一番下の同一のｙ座標に２
つの頂点をもつ三角形は、幅勾配がただ１つの三角形で
あると解釈される。
描画できるようにするためには、いくつかの制約に従わ
なければならない。それらの制約に加えて、ポリゴンに
関するさらに２つの制約に従えば、初期幅情報（ＷＩＤ
ＴＨ ＭＡＩＮあるいはＷＩＤＴＨ ＯＰＰ）なしでも
ポリゴンの描画は可能になる。第１の制約は、描画され
るべきすべてのポリゴンは、三角形の一番上の同一のｙ
座標に２つの頂点をもっていてはならない（つまり、三
角形は、頂辺が平らであってはならない）ということで
ある。とはいうものの、もしその平らな頂辺に対して初
期幅値（ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮ）が指定されれば、本発
明では頂辺の平らな三角形も描画可能であることは理解
されたい。第２に、三角形の一番下の同一のｙ座標に２
つの頂点をもつ三角形は、幅勾配がただ１つの三角形で
あると解釈される。
【００５７】図２を参照すると、三角形４０は、三角形
４０の鉛直方向の長さ全体にわたって延びる主勾配４５
と、第１の対向勾配５１と、第２の対向勾配５３と、を
有するものとして規定される。ポリゴン４０は、３Ｄフ
ィギュアのための濃度値をもっていてもよいが、そのよ
うなポリゴンも、好ましくは、ディスプレイ５０上にそ
のポリゴンを描画することを目的として２Ｄグリッドへ
とマッピングされる。なお、図２の三角形４０はその右
側に主勾配４５をもってはいるものの、どのようなポリ
ゴンでも、その主勾配は、そのポリゴンの鉛直方向の長
さ全体にわたって延びてさえいれば、その右側にあって
も左側にあってもよいことは理解されたい。グラフィッ
クスプロセッサ１００は、好ましくは、主勾配の上の頂
点に始まるそれぞれのポリゴンを塗りつぶすかシェーデ
ィングし、直交する（または平行な）複数のスパンライ
ンを描画する。それらのスパンラインはそれぞれ、主勾
配を始点とし、幅勾配値により決定される幅に達した点
を終点とする。これらのポリゴンは上から下に描画され
るのが好ましいが、直交スパンラインは、下から上に描
画されてもよい。
４０の鉛直方向の長さ全体にわたって延びる主勾配４５
と、第１の対向勾配５１と、第２の対向勾配５３と、を
有するものとして規定される。ポリゴン４０は、３Ｄフ
ィギュアのための濃度値をもっていてもよいが、そのよ
うなポリゴンも、好ましくは、ディスプレイ５０上にそ
のポリゴンを描画することを目的として２Ｄグリッドへ
とマッピングされる。なお、図２の三角形４０はその右
側に主勾配４５をもってはいるものの、どのようなポリ
ゴンでも、その主勾配は、そのポリゴンの鉛直方向の長
さ全体にわたって延びてさえいれば、その右側にあって
も左側にあってもよいことは理解されたい。グラフィッ
クスプロセッサ１００は、好ましくは、主勾配の上の頂
点に始まるそれぞれのポリゴンを塗りつぶすかシェーデ
ィングし、直交する（または平行な）複数のスパンライ
ンを描画する。それらのスパンラインはそれぞれ、主勾
配を始点とし、幅勾配値により決定される幅に達した点
を終点とする。これらのポリゴンは上から下に描画され
るのが好ましいが、直交スパンラインは、下から上に描
画されてもよい。
【００５８】よって、図２では、ポリゴン４０は、主勾
配４５の一番上に座標Ｘ1、Ｙ1をもち、Ｗ1と規定され
る幅をもつ頂点４１を含んでいる。第１の直交スパンラ
インは、頂点４１を始点として右から左に描画される。
三角形４０は、頂辺が平らな三角形ではないので、本発
明では、初期幅はゼロであると仮定される。次の直交ス
パンラインは、ｙ1画素ロウの下の次の画素ロウであ
り、このスパンラインは、主勾配４５および対向勾配５
１上の互いに対応する点と点との間を結んで描画され
る。この処理は、直交ライン４８が中点４２（座標
ｘ2、ｙ2をもつ）へと描画されるまで続く。その後、連
続する複数の直交スパンラインが、主勾配４５から対向
勾配５３へと描画される。このプロシージャは、最後の
直交スパンライン（すなわち点）が主勾配４５の下側の
頂点４３（座標ｘ3、ｙ3をもつ）において描画される時
に終了する。以上の説明では、２次元ポリゴンの描画に
ついてのみ述べたが、本発明は、濃度、強度およびアル
ファパラメータを与えるように利用することもできるこ
とは理解されたい。
配４５の一番上に座標Ｘ1、Ｙ1をもち、Ｗ1と規定され
る幅をもつ頂点４１を含んでいる。第１の直交スパンラ
インは、頂点４１を始点として右から左に描画される。
三角形４０は、頂辺が平らな三角形ではないので、本発
明では、初期幅はゼロであると仮定される。次の直交ス
パンラインは、ｙ1画素ロウの下の次の画素ロウであ
り、このスパンラインは、主勾配４５および対向勾配５
１上の互いに対応する点と点との間を結んで描画され
る。この処理は、直交ライン４８が中点４２（座標
ｘ2、ｙ2をもつ）へと描画されるまで続く。その後、連
続する複数の直交スパンラインが、主勾配４５から対向
勾配５３へと描画される。このプロシージャは、最後の
直交スパンライン（すなわち点）が主勾配４５の下側の
頂点４３（座標ｘ3、ｙ3をもつ）において描画される時
に終了する。以上の説明では、２次元ポリゴンの描画に
ついてのみ述べたが、本発明は、濃度、強度およびアル
ファパラメータを与えるように利用することもできるこ
とは理解されたい。
【００５９】ポリゴン（例えば、三角形４０）を描画す
るグラフィックスサイクルの初期化の際に、ソフトウェ
アドライバは、パラメータｘ1、ｘ2、ｘ3、ｙ1、ｙ2、
ｙ3を受け取り、これらのパラメータを、上の頂点４１
と、ポリゴンのそれぞれの半分を描画するのに必要なス
キャンラインの本数（つまりカウント）と、主勾配４５
とを規定する値に変換し、主勾配４５および対向勾配５
１、５３間の増分幅値を規定する幅勾配値に変換する。
るグラフィックスサイクルの初期化の際に、ソフトウェ
アドライバは、パラメータｘ1、ｘ2、ｘ3、ｙ1、ｙ2、
ｙ3を受け取り、これらのパラメータを、上の頂点４１
と、ポリゴンのそれぞれの半分を描画するのに必要なス
キャンラインの本数（つまりカウント）と、主勾配４５
とを規定する値に変換し、主勾配４５および対向勾配５
１、５３間の増分幅値を規定する幅勾配値に変換する。
【００６０】上の頂点４１は、描画されるべき初期画素
値を識別し、主勾配４５は、連続する複数の直交スパン
ラインそれぞれについて描画される後続する初期画素の
それぞれを識別する。ここで、ｙ座標またはパラメータ
は、好ましくは、次の直交スパンラインをアドレシング
するために１ずつインクリメントされる。カウント値
は、三角形のそれぞれの半分についてｙ座標がインクリ
メントされる回数を規定する。幅勾配パラメータは、１
スパンラインにつき描画される画素の個数を識別し、ｘ
方向ビットは、スパンラインの方向を識別する。それぞ
れのポリゴンは、好ましくは、上述した直交スパンライ
ンを用いて描画されるので、ソフトウェアドライバによ
り計算される勾配値または増分値は、直交方向および鉛
直方向について決定される。
値を識別し、主勾配４５は、連続する複数の直交スパン
ラインそれぞれについて描画される後続する初期画素の
それぞれを識別する。ここで、ｙ座標またはパラメータ
は、好ましくは、次の直交スパンラインをアドレシング
するために１ずつインクリメントされる。カウント値
は、三角形のそれぞれの半分についてｙ座標がインクリ
メントされる回数を規定する。幅勾配パラメータは、１
スパンラインにつき描画される画素の個数を識別し、ｘ
方向ビットは、スパンラインの方向を識別する。それぞ
れのポリゴンは、好ましくは、上述した直交スパンライ
ンを用いて描画されるので、ソフトウェアドライバによ
り計算される勾配値または増分値は、直交方向および鉛
直方向について決定される。
【００６１】ソフトウェアドライバは、好ましくは、所
望の正確さを実現し、計算されたそれぞれのパラメータ
の整数値および小数値を与えるために、浮動小数点演算
または倍精度演算を用いる。整数値および小数値を実現
する方法およびそれに関連づけられたレジスタセットに
関しては、同一の譲受人に譲渡されている米国特許出願
（出願番号未定）に詳しく述べられている。
望の正確さを実現し、計算されたそれぞれのパラメータ
の整数値および小数値を与えるために、浮動小数点演算
または倍精度演算を用いる。整数値および小数値を実現
する方法およびそれに関連づけられたレジスタセットに
関しては、同一の譲受人に譲渡されている米国特許出願
（出願番号未定）に詳しく述べられている。
【００６２】図２および図７を参照すると、ポリゴン４
０の鉛直方向のスパンは、頂点４１および４３のｙ値の
差、つまり、ｙ1とｙ3との間の差としてソフトウェアド
ライバにより計算される。好ましい実施の形態では、鉛
直方向のスパンは、好ましくは、２つの部分に分けられ
る。これらの２つの部分は、第１の対向勾配５１内に含
まれる鉛直方向の画素の個数に対応する主カウント値つ
まり上半分のカウント値（ＣＯＵＮＴ ０と表される）
と、第２の対向勾配５３内に含まれる鉛直方向の画素の
個数に対応する対向カウント値つまり下半分のカウント
値（ＣＯＵＮＴ１と表される）とを含んでいる。よっ
て、上半分のカウント値（ＣＯＵＮＴ０）は、中点４２
のｙパラメータと、頂点４１のｙパラメータとの間の鉛
直方向のスパン、すなわち、ｙ1〜ｙ2である。ＣＯＵＮ
Ｔ ０の整数部分のみが用いられ、レジスタファイル２
５０内の適切な位置に格納される（図７を参照のこ
と）。結果として得られるＣＯＵＮＴ ０値は、レジス
タファイル２５０において上のカウントと規定され、上
の頂点４１と中点４２との間の直交スパンラインの本数
を表す。同様に、ｙ2−ｙ3を計算することによって、対
向カウント値も得られ、ＣＯＵＮＴ １値が得られる。
ＣＯＵＮＴ １値は、レジスタファイル２５において下
のカウントと規定され、中点４２と下の頂点４３との間
の直交スパンラインの本数を表す。ここでも、整数部分
のみがＣＯＵＮＴ １値には必要になる。このようにし
て、ＣＯＵＮＴ ０直交スパンラインは、上の頂点４１
から中点４２へと描画され、 ＣＯＵＮＴ １直交スパ
ンラインは、中点４２から下の頂点４３へと描画され
る。ＣＯＵＮＴ ０値およびＣＯＵＮＴ １値は、レジ
スタファイル２５０内で連結され、ｙカウント値として
格納される。
０の鉛直方向のスパンは、頂点４１および４３のｙ値の
差、つまり、ｙ1とｙ3との間の差としてソフトウェアド
ライバにより計算される。好ましい実施の形態では、鉛
直方向のスパンは、好ましくは、２つの部分に分けられ
る。これらの２つの部分は、第１の対向勾配５１内に含
まれる鉛直方向の画素の個数に対応する主カウント値つ
まり上半分のカウント値（ＣＯＵＮＴ ０と表される）
と、第２の対向勾配５３内に含まれる鉛直方向の画素の
個数に対応する対向カウント値つまり下半分のカウント
値（ＣＯＵＮＴ１と表される）とを含んでいる。よっ
て、上半分のカウント値（ＣＯＵＮＴ０）は、中点４２
のｙパラメータと、頂点４１のｙパラメータとの間の鉛
直方向のスパン、すなわち、ｙ1〜ｙ2である。ＣＯＵＮ
Ｔ ０の整数部分のみが用いられ、レジスタファイル２
５０内の適切な位置に格納される（図７を参照のこ
と）。結果として得られるＣＯＵＮＴ ０値は、レジス
タファイル２５０において上のカウントと規定され、上
の頂点４１と中点４２との間の直交スパンラインの本数
を表す。同様に、ｙ2−ｙ3を計算することによって、対
向カウント値も得られ、ＣＯＵＮＴ １値が得られる。
ＣＯＵＮＴ １値は、レジスタファイル２５において下
のカウントと規定され、中点４２と下の頂点４３との間
の直交スパンラインの本数を表す。ここでも、整数部分
のみがＣＯＵＮＴ １値には必要になる。このようにし
て、ＣＯＵＮＴ ０直交スパンラインは、上の頂点４１
から中点４２へと描画され、 ＣＯＵＮＴ １直交スパ
ンラインは、中点４２から下の頂点４３へと描画され
る。ＣＯＵＮＴ ０値およびＣＯＵＮＴ １値は、レジ
スタファイル２５０内で連結され、ｙカウント値として
格納される。
【００６３】ソフトウェアドライバは、また、主勾配値
（ΔＭＡＩＮ）も計算する。この値は、主勾配４５に沿
ったｘパラメータの増分変化を規定する。同様に、例え
ば濃度、強度およびアルファのようなその他のパラメー
タについても、同様の主勾配値が計算されうる。主勾配
値は、好ましくは、式（ｘ1−ｘ3）／（ｙ1−ｙ3）を用
いて計算される。なお、この値は、三角形４０について
は負の値になる。なぜなら、ｘは減少していくからであ
る。垂直成分ｙは、直交スパンラインに対する主停止値
またはカウント値を含んでいるので、増分ｙ値は（ポリ
ゴンが上から下にレンダリングされるのか、あるいは下
から上にレンダリングされるのかによって）値「１」ま
たは値「−１」のいずれかをもつように選択される。そ
の結果、次の直交スパンラインは、ｙのそれぞれのカウ
ントについてアクセスされる。
（ΔＭＡＩＮ）も計算する。この値は、主勾配４５に沿
ったｘパラメータの増分変化を規定する。同様に、例え
ば濃度、強度およびアルファのようなその他のパラメー
タについても、同様の主勾配値が計算されうる。主勾配
値は、好ましくは、式（ｘ1−ｘ3）／（ｙ1−ｙ3）を用
いて計算される。なお、この値は、三角形４０について
は負の値になる。なぜなら、ｘは減少していくからであ
る。垂直成分ｙは、直交スパンラインに対する主停止値
またはカウント値を含んでいるので、増分ｙ値は（ポリ
ゴンが上から下にレンダリングされるのか、あるいは下
から上にレンダリングされるのかによって）値「１」ま
たは値「−１」のいずれかをもつように選択される。そ
の結果、次の直交スパンラインは、ｙのそれぞれのカウ
ントについてアクセスされる。
【００６４】ソフトウェアドライバはまた、三角形４０
の上側部分つまり上半分４７および三角形４０の下側部
分つまり下半分４９の両方について増分幅値（つまり幅
勾配）も計算する。好ましい実施の形態では、第１のス
キャンラインについては、初期幅値ゼロが仮定される。
ただし、頂辺が平らなポリゴンの初期幅を表すために
は、これとは異なる初期幅を計算し、ＷＩＤＴＨ ＭＡ
ＩＮ（Ｗ1）値としてレジスタファイル２５０へとロー
ドしてもよい。グラフィックスプロセッサ１００は、描
画されるべき直交スパンラインそれぞれの長さを求める
ために、仮定された初期幅値（ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮ）
および計算された増分幅値を用いる。第１のスキャンラ
インにおけるＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮとしてある定数値を
仮定すれば、初期幅をロードし、計算することが不必要
になり、これによりレジスタスペースおよびプロセッサ
時間を節約できる。
の上側部分つまり上半分４７および三角形４０の下側部
分つまり下半分４９の両方について増分幅値（つまり幅
勾配）も計算する。好ましい実施の形態では、第１のス
キャンラインについては、初期幅値ゼロが仮定される。
ただし、頂辺が平らなポリゴンの初期幅を表すために
は、これとは異なる初期幅を計算し、ＷＩＤＴＨ ＭＡ
ＩＮ（Ｗ1）値としてレジスタファイル２５０へとロー
ドしてもよい。グラフィックスプロセッサ１００は、描
画されるべき直交スパンラインそれぞれの長さを求める
ために、仮定された初期幅値（ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮ）
および計算された増分幅値を用いる。第１のスキャンラ
インにおけるＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮとしてある定数値を
仮定すれば、初期幅をロードし、計算することが不必要
になり、これによりレジスタスペースおよびプロセッサ
時間を節約できる。
【００６５】幅勾配（ΔＷＩＤＴＨ）は、好ましくは、
ｙの各増分に対応する幅の変化として規定される。幅勾
配は、三角形４０の上半分および下半分の両方につい
て、それぞれΔＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮおよびΔＷＩＤＴ
Ｈ ＯＰＰとして規定される。これらの幅勾配値は、そ
れぞれの直交スキャンラインの長さを規定するのに用い
られる。よって、初期幅（ゼロとする）は、第２の直交
スキャンラインの幅を求めるために、幅勾配値によりイ
ンクリメントされる。正しい幅勾配値（ＭＡＩＮまたは
ＯＰＰ）は、図５を参照して後述するように、ポリゴン
エンジン２００内のステートマシンにより選択され、決
定される。この処理は、三角形４０の上半分４７が描画
されるまで続く。好ましい実施の形態では、三角形４０
の第１の半分４７から得られた最終幅値は、好ましく
は、保持され、三角形４０の第２の半分４９の初期幅値
として用いられる。連続する複数のスキャンラインそれ
ぞれの幅は、三角形４０の第２の半分４９について計算
された幅勾配により規定される。その結果、レジスタフ
ァイル２５０内のＷＩＤＴＨ ＯＰＰパラメータには何
の値も必要なくなるので、このレジスタは必要なくな
る。
ｙの各増分に対応する幅の変化として規定される。幅勾
配は、三角形４０の上半分および下半分の両方につい
て、それぞれΔＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮおよびΔＷＩＤＴ
Ｈ ＯＰＰとして規定される。これらの幅勾配値は、そ
れぞれの直交スキャンラインの長さを規定するのに用い
られる。よって、初期幅（ゼロとする）は、第２の直交
スキャンラインの幅を求めるために、幅勾配値によりイ
ンクリメントされる。正しい幅勾配値（ＭＡＩＮまたは
ＯＰＰ）は、図５を参照して後述するように、ポリゴン
エンジン２００内のステートマシンにより選択され、決
定される。この処理は、三角形４０の上半分４７が描画
されるまで続く。好ましい実施の形態では、三角形４０
の第１の半分４７から得られた最終幅値は、好ましく
は、保持され、三角形４０の第２の半分４９の初期幅値
として用いられる。連続する複数のスキャンラインそれ
ぞれの幅は、三角形４０の第２の半分４９について計算
された幅勾配により規定される。その結果、レジスタフ
ァイル２５０内のＷＩＤＴＨ ＯＰＰパラメータには何
の値も必要なくなるので、このレジスタは必要なくな
る。
【００６６】当業者には理解できるであろうが、勾配値
は、典型的には、変化の方向を示す符号ビットを含んで
いる。幅勾配値については、小数値は、好ましくは、正
確を重視して計算する時だけ用いられ、描画される画素
の実際の数を求める時には、整数部分のみが用いられ
る。また、ソフトウェアドライバは、それぞれのスキャ
ンラインが描画される方向を規定するｘ方向ビットも求
める。三角形４０の場合、スキャンラインは、右側の主
勾配４５から対向勾配５１および５３に向かって、ポリ
ゴン４０の負のｘ方向で描かれる。補間は、好ましく
は、上の頂点４１から中点４２へと進み、三角形４０の
上側部分つまり上半分４７を描画する。それが終了した
時点で、補間は、三角形４０の下側部分４９へと進む。
は、典型的には、変化の方向を示す符号ビットを含んで
いる。幅勾配値については、小数値は、好ましくは、正
確を重視して計算する時だけ用いられ、描画される画素
の実際の数を求める時には、整数部分のみが用いられ
る。また、ソフトウェアドライバは、それぞれのスキャ
ンラインが描画される方向を規定するｘ方向ビットも求
める。三角形４０の場合、スキャンラインは、右側の主
勾配４５から対向勾配５１および５３に向かって、ポリ
ゴン４０の負のｘ方向で描かれる。補間は、好ましく
は、上の頂点４１から中点４２へと進み、三角形４０の
上側部分つまり上半分４７を描画する。それが終了した
時点で、補間は、三角形４０の下側部分４９へと進む。
【００６７】図５および図７を参照すると、ポリゴンエ
ンジン２００は、好ましくは、Ｙカウンタ３２０と、Ｘ
アキュムレータ３４０と、幅アキュムレータ３６０と、
ポリゴンステートマシン３５０とを備えている。望みと
あれば、その他のパラメータについて同様のアキュムレ
ータをさらに設けてもよい。ポリゴンステートマシン３
５０は、好ましくは、Ｙカウンタ３２０、Ｘアキュムレ
ータ３４０および幅アキュムレータ３６０に対して、イ
ンクリメント（ＩＮＣ）信号、ロード（ＬＤ）信号およ
び対向／主信号（ＯＰＰ／Ｍ）信号を与える。インクリ
メント（ＩＮＣ）信号は、カウンタ３２０にカウントを
おこなわせ、アキュムレータ３４０および３６０に計算
をおこなわせる。具体的には、インクリメント（ＩＮ
Ｃ）信号は、連続する複数のスキャンラインのそれぞれ
について、アキュムレータ３４０および３６０に、開始
Ｘ値および開始幅値をそれぞれ発生させる。ロード（Ｌ
Ｄ）信号は、カウンタ３２０およびアキュムレータ３４
０、３６０に、いくつかの初期パラメータをロードさせ
る。対向／主信号（ＯＰＰ／Ｍ）信号は、ポリゴンの上
のセクション（主）がレンダリングされているのか、下
のセクション（対向）がレンダリングされているのかに
よって、ロードすべき入力パラメータを選択するように
機能する。
ンジン２００は、好ましくは、Ｙカウンタ３２０と、Ｘ
アキュムレータ３４０と、幅アキュムレータ３６０と、
ポリゴンステートマシン３５０とを備えている。望みと
あれば、その他のパラメータについて同様のアキュムレ
ータをさらに設けてもよい。ポリゴンステートマシン３
５０は、好ましくは、Ｙカウンタ３２０、Ｘアキュムレ
ータ３４０および幅アキュムレータ３６０に対して、イ
ンクリメント（ＩＮＣ）信号、ロード（ＬＤ）信号およ
び対向／主信号（ＯＰＰ／Ｍ）信号を与える。インクリ
メント（ＩＮＣ）信号は、カウンタ３２０にカウントを
おこなわせ、アキュムレータ３４０および３６０に計算
をおこなわせる。具体的には、インクリメント（ＩＮ
Ｃ）信号は、連続する複数のスキャンラインのそれぞれ
について、アキュムレータ３４０および３６０に、開始
Ｘ値および開始幅値をそれぞれ発生させる。ロード（Ｌ
Ｄ）信号は、カウンタ３２０およびアキュムレータ３４
０、３６０に、いくつかの初期パラメータをロードさせ
る。対向／主信号（ＯＰＰ／Ｍ）信号は、ポリゴンの上
のセクション（主）がレンダリングされているのか、下
のセクション（対向）がレンダリングされているのかに
よって、ロードすべき入力パラメータを選択するように
機能する。
【００６８】ポリゴンステートマシン３５０は、好まし
くは、Ｙカウンタ３２０からｙカウントがゼロに等しく
なる時刻を示す（よって、ポリゴンの１セクションのレ
ンダリングが終了したことを示す）出力信号を受け取
る。Ｙカウンタ３２０は、関連づけられたマルチプレク
サ３１５を備えている。マルチプレクサ３１５は、カウ
ンタ３２０のカウント値としてＣＯＵＮＴ ０値および
ＣＯＵＮＴ １値のいずれかを選択する。マルチプレク
サ３１５によるカウントの選択は、ポリゴンステートマ
シン３５０から出力されるＯＰＰ／Ｍのステータスによ
り決定される。もし対向のステータスが示されれば、Ｃ
ＯＵＮＴ １値が初期値としてカウンタ３２０に与えら
れ、もし主のステータスが示されれば、ＣＯＵＮＴ ０
値がカウンタ３２０に与えられる。マルチプレクサ３１
５により選択されたカウント値は、ステートマシン３５
０によりＬＤ信号がアサートされる時にカウンタ３２０
へとロードされる。第２のデータ入力として、Ｙカウン
タ３２０は、カウントすべき方向を示す（ポリゴンが上
から下に描画されるのか、あるいは下から上に描画され
るのかを決める）定数値入力を受け取る。負の値（−
１）は、カウンタがカウントダウンすることを示す。カ
ウント値がカウンタ３２０にロードされた後、ＩＮＣ信
号が、カウンタ３２０に、ゼロに向かって１個の整数値
をカウントさせる。カウンタ３２０内のカウントがゼロ
に等しくなると、出力信号がステートマシン３５０に与
えられる。
くは、Ｙカウンタ３２０からｙカウントがゼロに等しく
なる時刻を示す（よって、ポリゴンの１セクションのレ
ンダリングが終了したことを示す）出力信号を受け取
る。Ｙカウンタ３２０は、関連づけられたマルチプレク
サ３１５を備えている。マルチプレクサ３１５は、カウ
ンタ３２０のカウント値としてＣＯＵＮＴ ０値および
ＣＯＵＮＴ １値のいずれかを選択する。マルチプレク
サ３１５によるカウントの選択は、ポリゴンステートマ
シン３５０から出力されるＯＰＰ／Ｍのステータスによ
り決定される。もし対向のステータスが示されれば、Ｃ
ＯＵＮＴ １値が初期値としてカウンタ３２０に与えら
れ、もし主のステータスが示されれば、ＣＯＵＮＴ ０
値がカウンタ３２０に与えられる。マルチプレクサ３１
５により選択されたカウント値は、ステートマシン３５
０によりＬＤ信号がアサートされる時にカウンタ３２０
へとロードされる。第２のデータ入力として、Ｙカウン
タ３２０は、カウントすべき方向を示す（ポリゴンが上
から下に描画されるのか、あるいは下から上に描画され
るのかを決める）定数値入力を受け取る。負の値（−
１）は、カウンタがカウントダウンすることを示す。カ
ウント値がカウンタ３２０にロードされた後、ＩＮＣ信
号が、カウンタ３２０に、ゼロに向かって１個の整数値
をカウントさせる。カウンタ３２０内のカウントがゼロ
に等しくなると、出力信号がステートマシン３５０に与
えられる。
【００６９】さらに図５および図７を参照すると、Ｘア
キュムレータ３４０は、初期ｘ値（Ｘ）と主勾配値（Δ
ＭＡＩＮ）とを入力として受け取る。Ｘ1値および主勾
配（ΔＭＡＩＮ）値は、ロード（ＬＤ）信号がステート
マシン３５０によりアサートされる時にロードされる。
Ｘアキュムレータ３４０は、インクリメント（ＩＮＣ）
信号を受け取り、これに応答して、次のスパンラインの
開始Ｘ座標を計算する。この計算は、Ｘアキュムレータ
３４０で、ΔＭＡＩＮ値を累算された値に加算すること
によっておこなわれる。
キュムレータ３４０は、初期ｘ値（Ｘ）と主勾配値（Δ
ＭＡＩＮ）とを入力として受け取る。Ｘ1値および主勾
配（ΔＭＡＩＮ）値は、ロード（ＬＤ）信号がステート
マシン３５０によりアサートされる時にロードされる。
Ｘアキュムレータ３４０は、インクリメント（ＩＮＣ）
信号を受け取り、これに応答して、次のスパンラインの
開始Ｘ座標を計算する。この計算は、Ｘアキュムレータ
３４０で、ΔＭＡＩＮ値を累算された値に加算すること
によっておこなわれる。
【００７０】さらに図５および図７を参照すると、幅ア
キュムレータ３６０は、アキュムレータ３６０への入力
として適切な幅勾配値ΔＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮ（ΔＷＩ
ＤＴＨ ０）またはΔＷＩＤＴＨ ＯＰＰ（ΔＷＩＤＴ
Ｈ １）を選択する、関連づけられたマルチプレクサ３
６５を備えている。マルチプレクサ３６５は、ステート
マシン３５０がＯＰＰＯＳＩＴＥ／ＭＡＩＮ出力ライン
のＭＡＩＮのステータスをイネーブルする時には、ΔＷ
ＩＤＴＨ ＭＡＩＮ（ΔＷＩＤＴＨ ０）を選択する。
逆に、ＯＰＰＯＳＩＴＥのステータスがＯＰＰＯＳＩＴ
Ｅ／ＭＡＩＮライン上でアサートされる時には、ΔＷＩ
ＤＴＨ ＯＰＰ（ΔＷＩＤＴＨ １）が選択される。
キュムレータ３６０は、アキュムレータ３６０への入力
として適切な幅勾配値ΔＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮ（ΔＷＩ
ＤＴＨ ０）またはΔＷＩＤＴＨ ＯＰＰ（ΔＷＩＤＴ
Ｈ １）を選択する、関連づけられたマルチプレクサ３
６５を備えている。マルチプレクサ３６５は、ステート
マシン３５０がＯＰＰＯＳＩＴＥ／ＭＡＩＮ出力ライン
のＭＡＩＮのステータスをイネーブルする時には、ΔＷ
ＩＤＴＨ ＭＡＩＮ（ΔＷＩＤＴＨ ０）を選択する。
逆に、ＯＰＰＯＳＩＴＥのステータスがＯＰＰＯＳＩＴ
Ｅ／ＭＡＩＮライン上でアサートされる時には、ΔＷＩ
ＤＴＨ ＯＰＰ（ΔＷＩＤＴＨ １）が選択される。
【００７１】幅アキュムレータ３６０は、選択された幅
勾配をロードし、ある状況では、初期幅値（ＷＩＤＴＨ
ＭＡＩＮ）もロードする。好ましい実施の形態では、
ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮは、例えばゼロのような定数値で
あると仮定される。もしゼロ以外の値が与えられれば、
頂辺が平らな三角形であることになる。インクリメント
信号に応答して、幅アキュムレータ３６０は、選択され
た幅勾配値を累算された幅値に加算し、スキャンライン
の幅を示す出力信号を供給する。
勾配をロードし、ある状況では、初期幅値（ＷＩＤＴＨ
ＭＡＩＮ）もロードする。好ましい実施の形態では、
ＷＩＤＴＨ ＭＡＩＮは、例えばゼロのような定数値で
あると仮定される。もしゼロ以外の値が与えられれば、
頂辺が平らな三角形であることになる。インクリメント
信号に応答して、幅アキュムレータ３６０は、選択され
た幅勾配値を累算された幅値に加算し、スキャンライン
の幅を示す出力信号を供給する。
【００７２】図５および図６を参照して、ポリゴンステ
ートマシン３５０の動作を以下に説明する。ポリゴンス
テートマシン３５０は、ＬＤ信号およびＭＡＩＮ信号
（ＯＰＰ／Ｍ＝０）をアサートすることによって、ポリ
ゴンレンダリング操作を開始する。これに応答して、初
期主値（カウント０およびΔＷＩＤＴＨ ０）がマルチ
プレクサ３１５および３６５により選択され、初期値
（Ｘ1およびΔＭＡＩＮ）と共にカウンタ３２０および
アキュムレータ３４０、３６０へとロードされる。
ートマシン３５０の動作を以下に説明する。ポリゴンス
テートマシン３５０は、ＬＤ信号およびＭＡＩＮ信号
（ＯＰＰ／Ｍ＝０）をアサートすることによって、ポリ
ゴンレンダリング操作を開始する。これに応答して、初
期主値（カウント０およびΔＷＩＤＴＨ ０）がマルチ
プレクサ３１５および３６５により選択され、初期値
（Ｘ1およびΔＭＡＩＮ）と共にカウンタ３２０および
アキュムレータ３４０、３６０へとロードされる。
【００７３】次に、インクリメント信号がステートマシ
ン３５０により発生され、ＣＯＵＮＴ ０をゼロまでカ
ウントさせる。増分が与えられるたびに、Ｘ値および幅
値が、ポリゴンの上半分の各スキャンラインについてア
キュムレータ３４０、３６０により発生される。ＣＯＵ
ＮＴ ０がゼロに達すると、ＣＯＵＮＴ １値が検査さ
れる。もしＣＯＵＮＴ １がゼロであるのなら、頂辺の
平らなポリゴンであることになるので、それ以上の操作
はおこなわれず、終了する。
ン３５０により発生され、ＣＯＵＮＴ ０をゼロまでカ
ウントさせる。増分が与えられるたびに、Ｘ値および幅
値が、ポリゴンの上半分の各スキャンラインについてア
キュムレータ３４０、３６０により発生される。ＣＯＵ
ＮＴ ０がゼロに達すると、ＣＯＵＮＴ １値が検査さ
れる。もしＣＯＵＮＴ １がゼロであるのなら、頂辺の
平らなポリゴンであることになるので、それ以上の操作
はおこなわれず、終了する。
【００７４】もしＣＯＵＮＴ １がゼロではないのな
ら、ＯＰＰＯＳＩＴＥのステータスがアサートされ（Ｏ
ＰＰ／Ｍ＝１）、対向の値（ＣＯＵＮＴ １およびΔＷ
ＩＤＴＨ １）が選択されて、カウンタ３２０およびア
キュムレータ３６０へとロードされる。しかし、アキュ
ムレータ３６０内の現在の幅値は保持され、ポリゴンの
下半分の初期幅値として用いられる。ＣＯＵＮＴ １値
は、次にインクリメントされ、Ｘ値および幅値は、増分
が与えられるたびに各スキャンラインに与えられる。Ｃ
ＯＵＮＴ １がゼロに達すると、操作は終了する。
ら、ＯＰＰＯＳＩＴＥのステータスがアサートされ（Ｏ
ＰＰ／Ｍ＝１）、対向の値（ＣＯＵＮＴ １およびΔＷ
ＩＤＴＨ １）が選択されて、カウンタ３２０およびア
キュムレータ３６０へとロードされる。しかし、アキュ
ムレータ３６０内の現在の幅値は保持され、ポリゴンの
下半分の初期幅値として用いられる。ＣＯＵＮＴ １値
は、次にインクリメントされ、Ｘ値および幅値は、増分
が与えられるたびに各スキャンラインに与えられる。Ｃ
ＯＵＮＴ １がゼロに達すると、操作は終了する。
【００７５】いったん以上の開示を十分に理解すれば、
当業者には、その他数多くの変更・改変が自明になるで
あろう。添付の請求の範囲は、このような変更・改変の
すべてを包含すると解釈されるように意図されているも
のである。
当業者には、その他数多くの変更・改変が自明になるで
あろう。添付の請求の範囲は、このような変更・改変の
すべてを包含すると解釈されるように意図されているも
のである。
【００７６】
【発明の効果】本発明によれば、ロジックを簡単にし、
高速補間を実現するシステムを提供することができる。
高速補間を実現するシステムを提供することができる。
【図１】本発明の原理に基づき、コンピュータシステム
のシステムバスに接続されたグラフィックスコントロー
ラの簡略ブロック図である。
のシステムバスに接続されたグラフィックスコントロー
ラの簡略ブロック図である。
【図２】図１のグラフィックスコントローラによりレン
ダリングされる三角形の一例を示す図である。
ダリングされる三角形の一例を示す図である。
【図３】図１のグラフィックスコントローラのブロック
図である。
図である。
【図４】図３のグラフィックスエンジンのブロック図で
ある。
ある。
【図５】図４のポリゴンエンジンの一部を示す模式図で
ある。
ある。
【図６】図５のポリゴンステートマシンの動作を説明す
る図である。
る図である。
【図７】図４のレジスタファイルの構成例を示す表であ
る。
る。
１０ ホストＣＰＵ ２０ システムメモリ ２５ システムバス ５０ ディスプレイ ７５ フレームバッファ ８５ ＢＩＯＳ ＲＯＭ １００ グラフィックスコントローラ １１８ ＲＢＵＳ
フロントページの続き (71)出願人 595158337 3100 Ｗｅｓｔ Ｗａｒｒｅｎ Ａｖｅｎ ｕｅ，Ｆｒｅｍｏｎｔ，Ｃａｌｉｆｏｒｎ ｉａ 94538，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ダニエル ピー． ワイルド アメリカ合衆国 テキサス 78613， セ ダー パーク， ハナ ケイ レーン 2814
Claims (23)
- 【請求項１】 ホストプロセッサからポリゴンを規定す
るパラメータを受け取り、連続する複数の直交スキャン
ラインによって該ポリゴンをレンダリングする、グラフ
ィックスプロセッサであって、 該パラメータを格納する、レジスタファイルと、 該複数の直交スキャンラインのそれぞれについて開始Ｘ
座標を求める第１のアキュムレータ、該それぞれのスキ
ャンラインについて幅を求める第２のアキュムレータ、
および該複数のスキャンラインの本数を規定するカウン
タを有する、ポリゴンエンジンと、 該第１および第２のアキュムレータおよび該カウンタに
ついて初期値をロード、選択し、該第１および第２のア
キュムレータおよび該カウンタをインクリメントする、
ポリゴンステートマシンと、を備えている、グラフィッ
クスプロセッサ。 - 【請求項２】 第１のカウントまたは第２のカウントを
選択するための、前記カウンタに関連づけられた第１の
マルチプレクサをさらに備えている、請求項１に記載の
グラフィックスプロセッサ。 - 【請求項３】 第１の幅勾配または第２の幅勾配を選択
するための、前記第２のアキュムレータに関連づけられ
た第２のマルチプレクサをさらに備えている、請求項２
に記載のグラフィックスプロセッサ。 - 【請求項４】 前記ポリゴンステートマシンが、前記第
１および第２のマルチプレクサに選択制御信号を供給す
る、請求項３に記載のグラフィックスプロセッサ。 - 【請求項５】 前記第１のアキュムレータに、幅勾配値
および初期ｘ値がロードされる、請求項４に記載のグラ
フィックスプロセッサ。 - 【請求項６】 前記第２のアキュムレータが、前記第１
の幅勾配に対して第１の幅値を仮定する、請求項４に記
載のグラフィックスプロセッサ。 - 【請求項７】 前記第２の幅勾配が前記第２のマルチプ
レクサにより選択される時、前記第２のアキュムレータ
が、現在の累算された値を該第２の幅勾配の初期幅とし
て用いる、請求項６に記載のグラフィックスプロセッ
サ。 - 【請求項８】 前記プロセッサが、 ホストインタフェースバスと、 該ホストインタフェースバスをシステムバスに結合す
る、ホストインタフェースユニットと、 該ホストインタフェースバスに結合された、前記ポリゴ
ンエンジンと、 該ポリゴンエンジンに結合された、ＲＡＭバスと、 該ＲＡＭバスに結合され、フレームバッファへのアクセ
スを制御する、メモリコントローラと、を備えている、
請求項７に記載のグラフィックスプロセッサ。 - 【請求項９】 前記ホストインタフェースユニットが、
前記システムバスのマスタシップをアサート可能であ
る、請求項８に記載のグラフィックスプロセッサ。 - 【請求項１０】 画素グリッド内にポリゴンをレンダリ
ングする方法であって、 該ポリゴンを複数のセクションに分割するステップと、 主勾配値、初期Ｘ値、該複数のポリゴンセクションのそ
れぞれに対する垂直スキャンラインの本数、および該複
数のポリゴンセクションのそれぞれに対する幅勾配値を
含む、該ポリゴンの初期パラメータを規定するステップ
と、 第１のカウンタ値を選択して、カウンタへとロードする
ステップと、 第１の幅勾配値を選択して、幅アキュムレータへとロー
ドするステップと、 該主勾配値および該初期Ｘ値をＸアキュムレータへとロ
ードするステップと、 該カウンタにインクリメント信号を供給することによっ
て、該ポリゴンの第１のセクションにおける複数のスキ
ャンラインの本数をカウントするステップと、 該Ｘアキュムレータをインクリメントすることによっ
て、開始Ｘ座標を該複数のスキャンラインのそれぞれに
与えるステップと、 該幅アキュムレータをインクリメントすることによっ
て、幅値を該複数のスキャンラインのそれぞれに与える
ステップと、 該第１のカウント値がゼロになる時刻を決定し、該時刻
に応じて、第２のカウンタ値を選択して、該カウンタへ
とロードし、第２の幅勾配値を選択して、該幅アキュム
レータへとロードし、かつ、該幅アキュムレータにおけ
る該幅値を保持するステップと、を含む方法。 - 【請求項１１】 システムバスと、 該システムバスに結合された、中央処理ユニットと、 画素のグリッドを含む、ディスプレイユニットと、 該システムバスに直接、接続され、かつ該ディスプレイ
ユニットにも結合されており、該画素グリッドにポリゴ
ンをレンダリングする、グラフィックスコントローラ
と、 該グラフィックスコントローラに結合された、フレーム
バッファと、を備えているコンピュータシステムであっ
て、 該グラフィックスコントローラが、 該画素グリッドに描画される該ポリゴンを規定するパラ
メータを該中央処理ユニットから受け取る、レジスタフ
ァイルと、 カウンタならびに第１および第２のアキュムレータを備
えたポリゴンエンジンであって、該カウンタが該ポリゴ
ンについて描画される複数のスキャンラインの本数を示
し、該第１および第２のアキュムレータが該複数のスキ
ャンラインそれぞれの開始点および幅を規定する、ポリ
ゴンエンジンと、を備えている、コンピュータシステ
ム。 - 【請求項１２】 前記グラフィックスコントローラが、
システムバスマスタ能力を有している、請求項１１に記
載のコンピュータシステム。 - 【請求項１３】 前記システムバスに結合されたシステ
ムメモリをさらに備えているコンピュータシステムであ
って、前記グラフィックスコントローラが、前記ポリゴ
ンパラメータを該システムメモリからリードし、前記レ
ジスタファイルへと格納できる、請求項１２に記載のシ
ステム。 - 【請求項１４】 前記グラフィックスコントローラが、
ホストインタフェースユニットおよびＲＡＭＤＡＣを備
えた、集積化されたグラフィックスプロセッサを備えて
いる、請求項１１に記載のコンピュータシステム。 - 【請求項１５】 前記集積化されたグラフィックスプロ
セッサが、メモリコントローラを備えている、請求項１
４に記載のコンピュータシステム。 - 【請求項１６】 前記ポリゴンが、前記中央処理ユニッ
トにより２つのセクションに分割され、前記カウンタ
が、該ポリゴンセクションのそれぞれについてスキャン
ラインの本数をカウントする、請求項１１に記載のコン
ピュータシステム。 - 【請求項１７】 前記２つのカウント値のいずれか１つ
が、前記ポリゴンの前記２つのセクションのどちらがレ
ンダリングされているかによって、前記カウンタに初期
値として選択的に供給される、請求項１６に記載のコン
ピュータシステム。 - 【請求項１８】 前記ポリゴンエンジンが、前記カウン
タに供給される前記カウント値を選択するための、該カ
ウンタに関連づけられたマルチプレクサを備えている、
請求項１７に記載のコンピュータシステム。 - 【請求項１９】 前記ポリゴンエンジンが、前記ポリゴ
ンの前記２つのセクションのどちらがレンダリングされ
ているかを示す出力信号を前記マルチプレクサに供給す
るステートマシンを備えている、請求項１８に記載のコ
ンピュータシステム。 - 【請求項２０】 主勾配値が前記レジスタファイルに格
納される、請求項１６に記載のコンピュータシステム。 - 【請求項２１】 前記主勾配値が、初期Ｘ値と共に入力
として前記第１のアキュムレータに供給され、該第１の
アキュムレータが、前記連続する複数のスキャンライン
のそれぞれについて開始Ｘ座標を決定する、請求項２０
に記載のコンピュータシステム。 - 【請求項２２】 第１および第２の幅勾配が、入力とし
て選択的に前記第２のアキュムレータに供給され、該第
２のアキュムレータが、前記第１のポリゴンセクション
に対して初期幅値を仮定することによって、前記複数の
スキャンラインそれぞれの幅を決定する、請求項２１に
記載のコンピュータシステム。 - 【請求項２３】 前記第２のアキュムレータが、前記第
１のポリゴンセクションの最終幅値を、前記第２のポリ
ゴンセクションの初期幅値として用いる、請求項２２に
記載のコンピュータシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/671,977 US5936635A (en) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | System and method of rendering polygons into a pixel grid |
| US08/671,977 | 1996-06-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1063866A true JPH1063866A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=24696652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9172330A Withdrawn JPH1063866A (ja) | 1996-06-28 | 1997-06-27 | グラフィックスプロセッサ、画素グリッド内にポリゴンをレンダリングする方法およびコンピュータシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5936635A (ja) |
| EP (1) | EP0817131A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1063866A (ja) |
| TW (1) | TW365669B (ja) |
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