JPH1097636A - 画像生成装置およびその方法 - Google Patents

画像生成装置およびその方法

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JPH1097636A
JPH1097636A JP20482397A JP20482397A JPH1097636A JP H1097636 A JPH1097636 A JP H1097636A JP 20482397 A JP20482397 A JP 20482397A JP 20482397 A JP20482397 A JP 20482397A JP H1097636 A JPH1097636 A JP H1097636A
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texture
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Yuji Yamaguchi
祐司 山口
Masaharu Yoshimori
正治 吉森
Hiroyuki Ozawa
裕幸 小沢
Ryohei Iida
亮平 飯田
Kazuo Taniguchi
一雄 谷口
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なるアプリケーションに対応する柔軟性に
優れ、高速にテクスチャマッピングを行うことを可能と
する。 【解決手段】 テクスチャデータは、DDA部101と
TMAP部102を通してMEMIF部103に送ら
れ、ZBUF部104−1およびFBUF部104−2
の空き領域にロードされる。Z座標または描画データの
リード・ライトは、双方向ポートを介して行われる。T
MAP部102は、テクスチャ座標を物理アドレスに変
換し、ZBUF部およびFBUF部の読み出し専用ポー
トからテクスチャデータを読み出し、テクスチャマッピ
ングを実行する。ZBUF部およびFBUF部は、DR
AM部と補助メモリ部を有し、DRAM部の1行分のデ
ータを補助メモリ部へ一度に転送できる。所望のテクス
チャデータが補助メモリ部にない場合には、それが属す
る行の全体のデータを補助メモリ部に転送し、その後に
読み出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、3次元コンピュ
ータグラフィックス(3DCG)において、比較的安価
な構成で高速にテクスチャマッピングを行うことを可能
とした画像生成装置およびその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、3DCGの応用分野は急激に拡大
しており、CADのみならず映像製作やビデオゲームな
どにおいても広く利用されている。従って、3DCGシ
ステムには、単に物体の3次元形状を2次元の画面上に
表示するだけでなく、よりリアリティの高い画像を生成
する能力が要求されてきている。グラフィックスの表現
力を向上させる手法として、物体に絵や柄等を張り付け
るテクスチャマッピングが上げられる。オブジェクトは
三角形または正方形のような複数のプリミティブから構
成される。テクスチャマッピングが各プリミティブ単位
で実行される。3DCGシステムの中には、このテクス
チャマッピングをハードウェアで実行するものもある。
【0003】図20は、従来の画像生成装置の一例の概
略構成を示すブロック図である。図20において、10
1は、カラー値や座標やプリミティブの頂点のテクスチ
ャ座標を受け取り、カラー値や座標値や各プリミティブ
におけるテクスチャ座標の線形補間を行う補間部(以
下、DDA(Digital Differential Analyzer) 部と称す
る)、303はテクスチャデータを格納するメモリであ
るテクスチャメモリ部(以下、TBUF部と称する)、
304−1は陰面消去に用いられるZ座標を格納するメ
モリであるZ座標メモリ部(以下、ZBUF部と称す
る)、304−2は描画データを格納するメモリである
描画データメモリ部(以下、FBUF部と称する)、3
01はDDA部101で得られた各描画ピクセルに対す
るテクスチャ座標をTBUF部303の物理アドレスに
変換しテクスチャマッピングを実行するテクスチャマッ
ピング部(以下、TMAP部と称する)、302はZB
UF部304−1に対するZ座標の読み出しや書き込
み、およびFBUF部304−2に対する描画データの
読み出しや書き込みを行うメモリインターフェース部
(以下、MEMIF部と称する)である。
【0004】また、D1はDDA101に対するパラメ
ータの設定やTBUF303へのテクスチャのロードに
用いられる信号線、D2およびD3は次段にデータを転
送する信号線、D4は表示系へ表示データを転送する信
号線、B3Xはテクスチャのロードおよびテクスチャデ
ータの読み出しに用いられるバス、B1XはZ座標の読
み出しや書き込みに用いられるバス、B2Xは描画デー
タの読み出しや書き込みに用いられるバスである。
【0005】以上のように構成された従来の画像生成装
置について、その動作について説明する。DDA部10
1には、例えば三角形のようなプリミティブ単位に、ス
クリーン座標、カラー値、テクスチャ座標の線形補間に
必要なパラメータが設定される。各プリミティブごと
に、カラー値、スクリーン座標、プリミティブの頂点の
テクスチャ座標がパラメータとして、信号線D1を介し
てDDA部101に供給される。DDA部101では、
前記パラメータを用いて線形補間を行い、毎描画ピクセ
ルごとのスクリーン座標、カラー値、テクスチャ座標を
算出する。各描画ピクセルに対して算出されたスクリー
ン座標、カラー値、テクスチャ座標が信号線D2を介し
て、TMAP部301に供給される。TMAP部301
では、DDA部101で得たテクスチャ座標をTBUF
部303の物理アドレスに変換し、TBUF部303か
ら物理アドレスに応じてテクスチャデータを読み出し、
テクスチャマッピングを実行する。
【0006】スクリーン座標、カラー値、テクスチャデ
ータがマッピングされるピクセルがMEMIF部302
に供給される。MEMIF部302では、TMAP部3
01でテクスチャマッピングを施された描画ピクセルの
スクリーン座標の(X,Y)座標を用いてZBUF部3
04−1に格納された対応するZ座標を読み出し、当該
描画ピクセルのZ座標と比較し、描画ピクセルが描かれ
れば、当該描画ピクセルのZ座標を書き戻す。さらに、
Z比較にパスした描画ピクセルについては、当該描画ピ
クセルのスクリーン座標の(X,Y)座標を用いて、必
要とあればFBUF部304−2に格納された描画デー
タを読み出し、当該描画ピクセルのカラー値との間でロ
ジカル・オペレーション等を実行した後、FBUF部3
04−2にカラー値を書き込む。また、表示を行う際に
は、MEMIF部302は、FBUF部304−2に格
納された描画データを順次読み出し、D4を介して表示
系へ転送する。テクスチャデータがD1を介して供給さ
れ、DDA部101とTMAP部301を介してTBU
F部303にローディングされる。
【0007】図21は、従来の画像生成装置の他の概略
構成を示すブロック図である。図21において、テクス
チャデータは、Z座標を格納するZBUF部304−1
や描画データを格納するFBUF部304−2の空き領
域に格納されている。また、テクスチャマッピングを実
行するTMAP部305には、テクスチャデータの一部
を格納するテクスチャキャッシュ部(以下、TCACH
E部と称する)307が内蔵されている。ここで、D7
はZBUF部304−1やFBUF部304−2から読
み出されたテクスチャデータをTCACHE部307へ
転送する信号線である。
【0008】図21に示す従来の他の例は、テクスチャ
マッピングの動作を除いては、図20に示した従来の画
像生成装置と同様なので、ここではテクスチャマッピン
グの動作についてのみ説明する。TCACHE部307
は、通常SRAMで構成されるため比較的小容量のメモ
リである。
【0009】テクスチャデータは、TCACHE部30
7に収まるサイズの矩形の領域にあらかじめ分割され、
ZBUF部304−1やFBUF部304−2の空き領
域に格納される。TMAP部305は、描画ピクセルに
対応するテクスチャデータがTCACHE部307にあ
る場合には、TCACHE部307からテクスチャデー
タを読み出し、テクスチャマッピングを実行する。描画
ピクセルに対応するテクスチャデータがTCACHE部
307にない場合には、必要とするテクスチャデータが
属する矩形の領域を、ZBUF部304−1またはFB
UF部304−2から順次読み出し、TCACHE部3
07へロードした後、テクスチャマッピングを実行す
る。
【0010】図22は、並列処理を行うようにした従来
の画像生成装置のさらに他の例の概略構成を示すブロッ
ク図である。図22において、101はカラー値や座標
やプリミティブの頂点のテクスチャ座標を受け取り、カ
ラー値や座標値や各プリミティブ単位、プリミティブに
おけるテクスチャ座標の線形補間を行うDDA部、30
3aおよび303bはテクスチャデータを格納するメモ
リであるTBUF部、307−1および307−3は陰
面消去に用いられるZ座標を格納するメモリであるZB
UF部、307−2および307−4は描画データを格
納するメモリであるFBUF部、301aおよび301
bは101aで得られた各描画ピクセルに対するテクス
チャ座標を303aおよび303bの物理アドレスに変
換しテクスチャマッピングを実行するTMAP部、30
2aおよび302bはZBUF部307−1および30
7−3に対するZ座標の読み出しや書き込み、FBUF
部307−2および307−4に対する描画データの読
み出しや書き込みを行うMEMIF部である。
【0011】また、D10はパラメータの設定やテクス
チャのロードに用いられる信号線、D20a、D20
b、D30aおよびD30bは次段にデータを転送する
信号線、D40は表示系へ表示データを転送する信号
線、B3XaおよびB3Xbはテクスチャのロードおよ
びテクスチャデータの読み出しに用いられるバス、B1
XaおよびB1XbはZ座標の読み出しや書き込みに用
いられるバス、B2XaおよびB2Xbは描画データの
読み出しや書き込みに用いられるバスである。
【0012】以上のように構成された従来の画像生成装
置について、その動作について説明する。DDA部10
1には、例えば三角形のようなプリミティブ単位に、ス
クリーン座標、カラー値、テクスチャ座標の線形補間に
必要なパラメータが設定される。各プリミティブごと
に、カラー値、スクリーン座標、プリミティブの頂点の
テクスチャ座標がパラメータとして、信号線D1を介し
てDDA部101に供給される。DDA部101では、
前記パラメータを用いてプリミプリミティブにおいて線
形補間を行う。この際、スクリーン座標のY座標が偶数
である、つまり偶数スキャンラインに属する描画ピクセ
ルとスクリーン座標のY座標値が奇数である描画ピクセ
ルとを同時処理する、つまり、奇数スキャンラインに属
する描画ピクセルが同時に処理される。それによって、
各ラインのそれぞれの描画ピクセルのスクリーン座標、
カラー値、テクスチャ座標が算出される。
【0013】偶数スキャンラインの各描画ピクセルのた
めの算出されたスクリーン座標、カラー値、テクスチャ
座標が信号線D20aを介してTMAP部301aを供
給される。TMAP部301aでは、DDA部101で
得た偶数スキャンラインに属する描画ピクセルのテクス
チャ座標をTBUF部303aの物理アドレスに変換
し、TBUF部303aから物理アドレスに従ってテク
スチャデータを読み出し、テクスチャマッピングを実行
する。奇数スキャンラインの各描画ピクセルのための算
出されたスクリーン座標、カラー値、テクスチャ座標が
信号線D20bを介してTMAP部301aに供給され
る。TMAP部301bでは、DDA部101aで得た
奇数スキャンラインに属する描画ピクセルのテクスチャ
座標をTBUF部303bの物理アドレスに変換し、T
BUF部303bから物理アドレスに従ってテクスチャ
データを読み出し、テクスチャマッピングを実行する。
【0014】MEMIF部302aでは、TMAP部3
01aでテクスチャマッピングを施された偶数スキャン
ラインに属する描画ピクセルのスクリーン座標の(X,
Y)座標を用いてZBUF部307−1に格納された対
応するZ座標を読み出し、当該描画ピクセルのZ座標と
比較し、描画ピクセルが描かれれば、当該描画ピクセル
のZ座標を書き戻す。さらに、Z比較にパスした描画ピ
クセルについては、当該描画ピクセルのスクリーン座標
の(X,Y)座標を用いて、必要とあればFBUF部3
07−2に格納された描画データを読み出し、当該描画
ピクセルのカラー値との間でロジカル・オペレーション
等を実行した後、FBUF部307−2にカラー値を書
き込む。
【0015】MEMIF部302bでは、TMAP部3
01bでテクスチャマッピングを施された奇数スキャン
ラインに属する描画ピクセルのスクリーン座標の(X,
Y)座標を用いてZBUF部307−3に格納された対
応するZ座標を読み出し、当該描画ピクセルのZ座標と
比較し、描画ピクセルが描かれれば、当該描画ピクセル
のZ座標を書き戻す。さらに、Z比較にパスした描画ピ
クセルについては、当該描画ピクセルの(X,Y)座標
を用いて、必要とあればFBUF部307−4に格納さ
れた描画データを読み出し、当該描画ピクセルのカラー
値との間でロジカル・オペレーション等を実行した後、
FBUF部307−4にカラー値を書き込む。また、表
示を行う際には、MEMIF部302aおよび302b
は、FBUF部307−2および307−4に格納され
た描画データを順次読み出し、D40を介して表示系へ
転送する。
【0016】以上述べたように、ZBUF部307−1
およびFBUF部307−2には偶数スキャンラインに
属するデータが格納され、ZBUF部307−3および
FBUF部307−4には奇数スキャンラインに属する
データが格納される。
【0017】次に、TBUF部303aおよび303b
に格納されるテクスチャデータについて説明する。図2
3にスクリーン座標とテクスチャ座標との対応例を示
す。図のように、スクリーン座標上で、Y座標を変えず
X座標のみを変化させても、テクスチャ座標上では、U
座標もV座標も変化する。しかもその変化量は一様では
ない。従って、偶数スキャンラインに属する描画ピクセ
ルに対応するテクスチャデータと奇数スキャンラインに
属する描画ピクセルに対応するテクスチャデータといっ
たような分け方ができないため、TBUF部303aと
303bには全く同一のテクスチャデータを重複して格
納している。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】前述し、図20に示し
た従来の画像生成装置の第1の例では、テクスチャデー
タがテクスチャ専用のメモリに格納されている。従っ
て、Zバッファ法を使用しないアプリケーション、描画
をシングルバッファで実現するアプリケーション、表示
領域が小さいアプリケーションなどの場合に、Z座標を
格納するメモリや描画データを格納するメモリに空き領
域があってもテクスチャデータの格納に利用できず、柔
軟性に欠けるという問題点があった。
【0019】また、前述し、図21に示した従来の画像
生成装置の第2の例では、柔軟性はあるが、所望のテク
スチャデータがTCACHE部307にない場合には、
所望のテクスチャデータが属する矩形の領域がZBUF
部304−1またはFBUF部304−2からTCAC
HE部307に転送されるまでテクスチャマッピングを
実行できないとともに、その間、ZBUF部304−1
またはFBUF部304−2に対するアクセスが停止す
るため、性能が低下するという問題点かあった。
【0020】さらに、前述した従来の画像生成装置の第
3の例では、全く同一のテクスチャデータを重複して持
たなければならないため、コストが増加するという問題
点があった。
【0021】従って、この発明の目的は、上述した従来
の画像生成装置の問題点を解決することにあり、比較的
安価な構成で、柔軟性が高く高速にテクスチャマッピン
グを実行する画像生成装置およびその方法を提供するこ
とにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明は、リードライトポートとリード専用ポー
トを有するメモリと、描画ピクセルに対応するテクスチ
ャ座標からテクスチャデータの物理アドレスを算出する
座標変換手段を有し、テクスチャデータと、表示装置上
に表示されるべき描画データ、あるいは、陰面消去に用
いられるZ座標がメモリに混在して格納され、描画デー
タあるいはZ座標の読み出しあるいは書き込みは、リー
ドライトポートを介して行われ、座標変換手段によるテ
クスチャデータの読み出しはリード専用ポートを介して
行われることを特徴とする画像生成装置である。
【0023】また、この発明は、テクスチャデータと、
表示装置上に表示されるべき描画データ、あるいは、陰
面消去に用いられるZ座標を、リードライトポートとリ
ード専用ポートを有するメモリに混在して格納し、描画
データあるいはZ座標の読み出しあるいは書き込みを、
リードライトポートを介して行い、描画ピクセルに対応
するテクスチャ座標からテクスチャデータの物理アドレ
スを算出し、テクスチャデータの読み出しはリード専用
ポートを介して行うことを特徴とする画像生成方法であ
る。
【0024】ここで、メモリは行アドレスと列アドレス
でアクセスされるDRAM部と、DRAM部に格納され
ているデータの一部を一時的に格納する補助メモリ部を
有し、座標変換手段は当該描画ピクセルに対応するテク
スチャ(テクセル)を読み出す際に、所望のテクセルが
補助メモリ部にある間は、読み出し専用ポートを介して
補助メモリ部から読み出し、所望のテクセルが補助メモ
リ部にない場合には、当該テクセルが格納されている行
の全てあるいは一部のデータを補助メモリ部に書き込
み、読み出し専用ポートを介して補助メモリ部から読み
出すことを特徴としている。
【0025】また、並列処理を行って高速化するために
座標変換手段を複数個有する場合に、メモリが補助メモ
リ部を各々の座標変換手段に対応して複数個有するか、
または補助メモリ部が各々の座標変換手段に対応して複
数の読み出しポートを有し、複数の座標変換手段がメモ
リから同時にテクスチャデータを読み出すことを特徴と
している。
【0026】この発明によれば、テクスチャデータをZ
座標を格納するメモリや描画データを格納するメモリの
空き領域に格納することができ、メモリを柔軟かつ有効
に利用できるとともに、高速にテクスチャマッピングを
実行することができる。さらに、並列処理を行ってさら
に高速化を図る場合でも、同一のテクスチャデータを複
数持つ必要がなく、コストを削減することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施形態について詳述する。図1はこの発明に係る画像
生成装置の第1の実施形態の概略構成を示すブロック図
である。図1において、各プリミティブに関するカラー
値、スクリーン座標、プリミティブの頂点のテクスチャ
座標がパラメーターとして、信号線D1を介してDDA
部101に供給される。101はカラー値、座標値およ
び各プリミティブ単位におけるテクスチャ座標の線形補
間を行うDDA部、104−1は陰面消去に用いられる
Z座標を格納するメモリであるZBUF部、104−2
は描画データを格納するメモリであるFBUF部であ
り、テクスチャデータは、ZBUF部104−1および
FBUF部104−2の空き領域に格納されている。
【0028】また、102はDDA部101で得られた
各描画ピクセルに対するテクスチャ座標をZBUF部1
04−1およびFBUF部104−2の物理アドレスに
変換しテクスチャマッピングを実行するTMAP部、1
03はZBUF部104−1に対するZ座標の読み出し
や書き込み、およびFBUF部104−2に対する描画
データの読み出しや書き込みを行うMEMIF部であ
る。また、D1はパラメータの設定やテクスチャのロー
ドに用いられる信号線、D2およびD3は次段にデータ
を転送する信号線、D4は表示系へ表示データを転送す
る信号線、B1はZ座標の読み出しや書き込みに用いら
れるバス、B2は描画データの読み出しや書き込みに用
いられるバスである。各描画ピクセルに対して算出され
たスクリーン座標、カラー値、テクスチャ座標が信号線
D2を介してTMAP102部に供給される。
【0029】以上のように構成された画像生成装置につ
いて、以下その動作について説明する。DDA部101
の動作は、図20および図21に示した従来例における
DDA部と同様なので説明を省略する。まず、テクスチ
ャデータはDDA部101とTMAP部102を通して
MEMIF部103に送られ、ZBUF部104−1お
よびFBUF部104−2の空き領域にロードされる。
TMAP部102では、DDA部101で得たテクスチ
ャ座標をZBUF部104−1またはFBUF部104
−2の物理アドレスに変換し、ZBUF部104−1お
よびFBUF部104−2の読み出し専用ポートからB
3を介してテクスチャデータを読み出し、テクスチャマ
ッピングを実行する。
【0030】MEMIF部103では、図20および図
21に示した従来例におけるMEMIF部と同様の手順
で、ZBUF部104−1を用いたZ比較と、FBUF
部104−2に対する描画を行う。表示に関しても従来
例と同様である。
【0031】次に、テクスチャマッピングの動作につい
てより詳細に説明する。ZBUF部104−1およびF
BUF部104−2のメモリの内部構成を図2に示す。
図2において、201は双方向のバッファ、202は行
(Row) アドレスと列(Column)アドレスでアクセスされる
DRAM部、203は202に格納されているデータの
一部を一時的に格納する補助メモリ部(AUXMEM部
と称する)、204は読み出し用のバッファであり、2
04はバスB3に接続されている。また、ZBUF部の
場合には、双方向のバッファ201はバスB1に接続さ
れ、FBUF部の場合には、双方向のバッファ201は
バスB2に接続される。Z座標または描画データの読み
出しや書き込みは双方向バッファ201を介して行わ
れ、テクスチャデータの読み出しはバッファ204を介
して行われる。
【0032】TMAP部102は所望のテクスチャデー
タがZBUF部104−1またはFBUF部104−2
内のAUXMEM部203にある場合には、TMAP部
102で算出した物理アドレスをデコードすることによ
りAUXMEM部203から所望のテクスチャデータを
選択し、所望のテクスチャデータを格納している方のバ
ッファ204をイネーブルしてB3を介して読み出し、
テクスチャマッピングを実行する。
【0033】一方、所望のテクスチャデータがZBUF
部104−1およびFBUF部104−2内のAUXM
EM部203にない場合には、TMAP部102はME
MIF部103に対してADR(アドレス)信号線を介
して所望のテクスチャデータの物理アドレスを与えると
ともにREQ(リクエスト)信号線をアクティブにす
る。MEMIF部103はTMAP部から与えられた物
理アドレスを用いて、ZBUF部104−1またはFB
UF部104−2内のDRAM部202における所望の
テクスチャデータが属する行を活性化し、AUXMEM
部203へ行全体のデータを同時に転送した後、RDY
(レディ)信号をアクティブにし転送完了を知らせる。
TMAP部102は、RDY信号がアクティブになる
と、前述した所望のテクスチャデータがZBUF部10
4−1またはFBUF部104−2内のAUXMEM部
203にある場合の手順でテクスチャデータを読み出
し、テクスチャマッピングを実行する。
【0034】図9および図10は、上述した第1の実施
形態の動作を示すフローチャートである。図9は、TM
AP部102の処理を示し、図10がMEMIF部10
3の処理を示す。TMAP部102は、ステップS1で
所望のテクスチャーデータがAUXMEM部203に存
在するかどうかを決定する。所望のテクスチャーデータ
が存在するときには、RBUF(読み出し用バッファ)
およびバスB3を介してこのデータをAUXMEM部2
03から読む(ステップS5)。
【0035】所望のテクスチャーデータがAUXMEM
部203に存在しないときは、ADRおよびREQをア
クティブにし、MEMIF部103に対してリクエスト
信号を送り、所望のテクスチャーデータの物理アドレス
を供給する(ステップS2)。MEMIF部103は、
TMAP部102からのリクエスト信号および物理アド
レスを受け取る(ステップS7)。
【0036】MEMIF部103は、受け取った物理ア
ドレスに基づいてDRAM部202中の所望のテクスチ
ャーデータが属する行を活性化し、この行全体のデータ
をAUXMEM部203へ転送する(ステップS8)。
そして、ステップS9において、RDY信号をアクティ
ブにし、RDY信号をTMAP部102に送り、転送完
了を知らせる(ステップS9)。
【0037】TMAP部102は、所望のテクスチャー
データの物理アドレスを送った後に動作待機状態(ステ
ップS3)となる。そして、MEMIF部103からの
RDY信号を受け取る(ステップS4)。TMAP部1
02は、転送完了を知り、所望のテクスチャーデータが
AUXMEM部203に存在するときと同様に、AUX
MEM部203から所望のテクスチャーデータを読み出
す(ステップS5)。
【0038】以上のようにこの発明では、陰面消去に用
いられるZ座標を格納するメモリ(ZBUF部)と表示
装置上に表示されるべき描画データを格納するメモリ
(FBUF部)がそれぞれDRAM部と補助メモリ部を
有し、DRAM部の1行分のデータを補助メモリ部へ一
度に転送できる構成とされている。従って、この発明
は、所望のテクスチャデータが補助メモリ部にない場合
のペナルティが少ない。さらに、この発明は、両メモリ
が読み出し専用ポートを有し、描画データおよびZ座標
の読み出しあるいは書き込みと並行してテクスチャデー
タの読み出しを行う構成にすることにより、テクスチャ
データを両メモリの空き領域に格納する柔軟性の高い構
成をとりつつ高速なテクスチャマッピングを実現するこ
とができる。
【0039】図3は、この発明に係る画像生成装置の第
2の実施形態の概略構成を示すブロック図である。図3
において、101、102および103は図1に示した
第1の実施形態と同様のDDA部、TMAP部、MEM
F部である。また、信号線D1、D2、D3、D4、A
DR、REQおよびRDYも第1の実施形態と同様であ
る。105−1から105−4は描画データ、Z座標、
テクスチャデータを格納するメモリ部(以下、MEM部
と称する)で、MEM部の内部構成は図2に示したもの
と同様である。
【0040】B10はZ座標の読み出しや書き込みに用
いられるバス、B20は描画データの読み出しや書き込
みに用いられるバス、B41からB44はMEM部10
5−1から105−4のそれぞれの内部のRWBUF2
01に接続されるバス、B30はテクスチャデータの読
み出しに用いられるバスで、MEM部内部のRBUF2
04に接続される。106−1から106−8は双方向
のバッファ(以下、BBと称する)である。
【0041】図1に示した第1の実施形態では、Z座標
の読み出しや書き込みに用いられるバスおよび描画デー
タの読み出しや書き込みに用いられるバスとメモリの接
続は固定化されており、Z座標用のメモリと描画データ
用のメモリが明確にわかれている。図3に示した第2の
実施形態では、MEM部105−1〜105−4に対し
て描画データ、Z座標、テクスチャデータが混在して格
納される。かかる図3に示す構成によって、Z座標の読
み出しや書き込みに用いられるバスおよび描画データの
読み出しや書き込みに用いられるバスとメモリの接続を
自由に変えることができ、より柔軟性を高めることがで
きる。例えば、Zバッファ法を使用しないアプリケーシ
ョンの場合には、MEM部105−1から105−4全
てを描画データとテクスチャデータの格納に使用するこ
とができ、より表示解像度の高い表示系に対応すること
ができる。また、MEM部105−1および105−2
をZ座標格納用メモリとし、MEM部105−3および
105−4を描画データ格納用メモリとして使用する場
合には、それそれ2つのメモリバンクで構成されるか
ら、メモリインターリーブの手法を用いれば、さらに高
速な描画が可能となる。
【0042】図4は、この発明に係る画像生成装置の第
3の実施形態の概略構成を示すブロック図である。図4
において、401は画像データのロードを司る画像入力
手段(以下、IMLD部と称する)である。実際には、
IMLD部401は外部ビデオユニットまたは外部記憶
ユニットのためのインターフェースである。IMLD部
401は外部ビデオユニットまたは外部記憶ユニットと
MEMIF部の間のタイミング制御や、ハンドシェーク
を担当する。402は画像データやテクスチャデータを
格納するメモリ部(以下、IBUF部と称する)、D5
およびD6は画像データのロードに用いられる信号線、
B4は画像データのロードや画像データを表示する際の
読み出しに用いられるバスである。他の構成は、図1に
示す第1の実施形態と同じである。
【0043】以上のように構成された画像生成装置の第
3の実施形態について、以下その動作について説明す
る。使用頻度が高くメモリ上になるべく常駐させたいテ
クスチャデータは、第1の実施形態と同様にDDA部1
01とTMAP部102を通してMEMIF部103に
送られ、ZBUF部104−1およびFBUF部104
−2の空き領域にロードされる。一方、使用頻度が少な
いか、頻繁に入れ替えを要するテクスチャデータについ
ては、必要に応じて外部記憶装置から読み出され、D5
を介してIMLD部401に転送される。
【0044】IMLD部401はこのテクスチャデータ
をD6を介してMEMIF部103に転送し、MREM
IF部103はこのテクスチャデータをB4を介してI
BUF部402にロードする。また、ビデオ画像のよう
に1秒間に30回や60回の書き換えを要する動画像デ
ータについても、同様の経路でIBUF部402にロー
ドされる。IBUF部402の内部構成は、ZBUF部
104−1およびFBUF部104−2と同様である。
IBUF部402にロードされたテクスチャデータある
いは動画像データは、第1の実施形態と同様の手順でI
BUF部402の読み出し専用ポートからB3を介して
読み出され、テクスチャマッピングに用いられる。
【0045】以上のようにこの発明の第3の実施形態に
よれば、画像入力手段であるIMLD部401を備え、
描画データやZ座標の読み出しあるいは書き込み、およ
びテクスチャデータの読み出しと並行して、テクスチャ
データや動画像データのロードを行える構成とすること
により、ローカルメモリの容量を越える多くのテクスチ
ャを使用するアプリケーションの場合に、テクスチャデ
ータの入れ替えによる性能低下を最小限に抑えることが
でき、なおかつ動画像データを用いたテクスチャマッピ
ングを実現することができる。
【0046】図5は、この発明に係る画像生成装置の第
4の実施形態の概略構成を示すブロック図である。図5
において、101aはカラー値や座標値の線形補間を行
うDDA部、107−1および107−3は陰面消去に
用いられるZ座標を格納するメモリであるZBUF部、
107−2および107−4は描画データを格納するメ
モリであるFBUF部、102aおよび102bはDD
A部101aで得られた各描画ピクセルに対するテクス
チャ座標をZBUF部107−1および107−3、F
BUF部107−2および107−4の物理アドレスに
変換しテクスチャマッピングを実行するTMAP部、1
03aおよび103bはZBUF部107−1および1
07−3に対するZ座標の読み出しや書き込み、FBU
F部107−2および107−4に対する描画データの
読み出しや書き込みを行うMEMIF部である。
【0047】また、信号線D10、D20a、D20
b、D30a、D30b、D40は図22に示した第3
の従来例と同様に信号を転送するのに使用される。さら
に、B3aおよびB3bはテクスチャデータの読み出し
に用いられるバス、B1aおよびB1bはZ座標の読み
出しや書き込みに用いられるバス、B2aおよびB2b
は描画データの読み出しや書き込みに用いられるバスで
ある。
【0048】以上のように構成された画像生成装置の第
4の実施形態について、以下その動作について説明す
る。テクスチャマッピングの動作を除いては、図22に
示した第3の従来例と同様の動作がなされるので、ここ
ではテクスチャマッピングの動作についてのみ説明す
る。ZBUF部107−1、107−3、FBUF部1
07−2、107−4のメモリの内部構成を図6に示
す。
【0049】図6において、201および202は図2
で示した第1の実施形態と同様に、双方向バッファおよ
びDRAM部である。203aおよび203bはDRA
M部202に格納されているデータの一部を一時的に格
納する補助メモリ部(AUXMEM部)であり、204
aおよび204bは読み出し用のバッファであり、RB
UF部204aはバスB3aに接続され、読み出し用の
バッファ204bはバスB3bに接続されている。
【0050】また、ZBUF部107−1の場合には、
双方向バッファ201がバスB1aに接続され、ZBU
F部107−3の場合には、双方向バッファ201がバ
スB1bに接続され、FBUF部107−2の場合に
は、双方向バッファ201がバスB2aに接続され、F
BUF部107−4の場合には、双方向バッファ201
がバスB2bに接続される。
【0051】Z座標または描画データの読み出しや書き
込みは双方向バッファ201を介して行われ、テクスチ
ャデータの読み出しはバッファ204aまたは204b
を介して行われる。しかし、テクスチャデータはバッフ
ァ201を通して書かれている。TMAP部102aは
所望のテクスチャデータがZBUF部107−1、10
7−3またはFBUF部107−2、107−4内のA
UXMEM部203aにある場合には、TMAP部10
2で算出した物理アドレスをデコードすることによりA
UXMEM部203aから所望のテクスチャデータを選
択し、所望のテクスチャデータを格納しているメモリの
バッファ204aをイネーブルしてB3aを介して読み
出し、テクスチャマッピングを実行する。
【0052】一方、所望のテクスチャデータがZBUF
部107−1、107−3およびFBUF部107−
2、107−4内のAUXMEM部203aにない場合
には、TMAP部102aは所望のテクスチャデータが
格納されているメモリがMEMIF部103aに接続さ
れているときはREQaaをMEMIF部103bに接
続されているときはREQabをアクティブにするとと
もにADRa信号線を介して所望のテクスチャデータの
物理アドレスを与える。
【0053】MEMIF部103aおよび103bはそ
れぞれREQaa、REQabがアクティブになると、
TMAP部102aから与えられた物理アドレスを用い
て、それぞれZBUF部107−1またはFBUF部1
07−2、ZBUF部107−3またはFBUF部10
7−4内のDRAM部202における所望のテクスチャ
データが属する行を活性化し、AUXMEM部203a
へ行全体のデータを同時に転送した後、それぞれRDY
aa、RDYab信号をアクティブにし転送完了を知ら
せる。
【0054】TMAP部102aは、RDYaaまたは
RDYab信号がアクティブになると、前述した所望の
テクスチャデータがZBUF部107−1、107−3
またはFBUF部107−2、107−4内のAUXM
EM部203aにある場合の手順でテクスチャデータを
読み出し、テクスチャマッピングを実行する。TMAP
部102bの動作についても同様である。
【0055】図11、図12および図13に示すフロー
チャートは、図6に示す構成のメモリを使用した場合の
動作を示す。図11がTMAP部102aの処理を示
す。TMAP部102bの処理は、カッコ内にサフィッ
クスのみを示す。図12は、MEMIF部103aの処
理を示し、図13は、MEMIF部103bの処理を示
す。
【0056】TMAP部102aは、所望のテクスチャ
ーデータがAUXMEM部203a又は203bに存在
するかどうかを決定する(ステップS11)。所望のテ
クスチャーデータが存在するときには、RBUF204
a又は204bとバスB3aを介してAUXMEM部2
03a又は203bからこのデータを読む(ステップS
17)。
【0057】所望のテクスチャーデータがAUXMEM
部203a又は203bに存在しないときは、ステップ
S12において、所望のテクスチャーデータがZ−BU
F107−1又はZ−BUF107−2のDRAMに存
在するかどうかが決定される。若し、存在するならば、
ステップS13に処理が移り、ADRaおよびREQa
aをアクティブにし、MEMIF部103aにリクエス
ト信号を送り、また、所望のテクスチャーデータの物理
アドレスを送る(ステップS13)。MEMIF部10
3aは、TMAP部102aからのリクエスト信号およ
び物理アドレスを受け取る(ステップS19)。
【0058】MEMIF部103aは、受け取った物理
アドレスに基づいてDRAM部202中の所望のテクス
チャーデータが属する行を活性化し、この行全体のデー
タをAUXMEM部203a又は203bへ転送する
(ステップS20)。そして、ステップS21におい
て、RDYaa信号をアクティブにし、RDY信号をT
MAP部102aに送り、転送完了を知らせる。そし
て、動作待機の状態となる(ステップS22)。
【0059】TMAP部102aは、所望のテクスチャ
ーデータの物理アドレスを送った後に動作待機状態(ス
テップS15)となる。そして、MEMIF部103a
からのRDY信号を受け取る(ステップS16)。TM
AP部102aは、転送完了を知り、所望のテクスチャ
ーデータがAUXMEM部203a又は203bに存在
するときと同様に、AUXMEM部203a又は203
bから所望のテクスチャーデータを読み出す(ステップ
S17)。
【0060】所望のテクスチャーデータがAUXMEM
部203a又は203bに存在せず、また、ステップS
12において、所望のテクスチャーデータがZ−BUF
107−1又はZ−BUF107−2のDRAMに存在
しないときは、ADRaおよびREQabをアクティブ
にし、MEMIF部103bにリクエスト信号を送り、
また、所望のテクスチャーデータの物理アドレスを送る
(ステップS14)。MEMIF部103bは、TMA
P部102aからのリクエスト信号および物理アドレス
を受け取る(ステップS24)。
【0061】MEMIF部103bは、受け取った物理
アドレスに基づいてDRAM部202中の所望のテクス
チャーデータが属する行を活性化し、この行全体のデー
タをAUXMEM部203a又は203bへ転送する
(ステップS25)。そして、ステップS26におい
て、RDYab信号をアクティブにし、RDY信号をT
MAP部102aに送り、転送完了を知らせる。そし
て、動作待機の状態となる(ステップS27)。
【0062】TMAP部102aは、所望のテクスチャ
ーデータの物理アドレスを送った後に動作待機状態(ス
テップS15)となる。そして、MEMIF部103b
からのRDY信号を受け取る(ステップS16)。TM
AP部102aは、転送完了を知り、所望のテクスチャ
ーデータがAUXMEM部203a又は203bに存在
するときと同様に、AUXMEM部203a又は203
bから所望のテクスチャーデータを読み出す(ステップ
S17)。
【0063】ZBUF部107−1、107−3、FB
UF部107−2、107−4のメモリの他の内部構成
例を図7に示す。図7において、201、202、20
4a、および204bは図6に示したものと同様に、双
方向バッファ、DRAM部、および読み出し用のバッフ
ァである。205はDRAM部202に格納されている
データの一部を一時的に格納する補助メモリ部(AUX
MEM部)であり、2つの読み出しポートを有し、TM
AP部102aおよび102bから要求される異なるテ
クスチャデータを同時に読み出すことができる。図7に
示した内部構成のメモリを用いた場合の動作手順は、上
述の図6に示した内部構成のメモリを用いた場合と同様
である。
【0064】図14、図15および図16に示すフロー
チャートは、図7に示す構成のメモリを使用した場合の
動作を示す。図14がTMAP部102aの処理を示
す。TMAP部102bの処理は、カッコ内にサフィッ
クスのみを示す。図15は、MEMIF部103aの処
理を示し、図16は、MEMIF部103bの処理を示
す。
【0065】TMAP部102aは、所望のテクスチャ
ーデータがAUXMEM部205に存在するかどうかを
決定する(ステップS31)。所望のテクスチャーデー
タが存在するときには、RBUF204a又は204b
とバスB3aを介してAUXMEM部205からこのデ
ータを読む(ステップS37)。
【0066】所望のテクスチャーデータがAUXMEM
部205に存在しないときは、ステップS32におい
て、所望のテクスチャーデータがZ−BUF107−1
又はZ−BUF107−2のDRAMに存在するかどう
かが決定される。若し、存在するならば、ステップS3
3に処理が移り、ADRaおよびREQaaをアクティ
ブにし、MEMIF部103aにリクエスト信号を送
り、また、所望のテクスチャーデータの物理アドレスを
送る(ステップS33)。MEMIF部103aは、T
MAP部102aからのリクエスト信号および物理アド
レスを受け取る(ステップS39)。
【0067】MEMIF部103aは、受け取った物理
アドレスに基づいてDRAM部202中の所望のテクス
チャーデータが属する行を活性化し、この行全体のデー
タをAUXMEM部205へ転送する(ステップS4
0)。そして、ステップS41において、RDYaa信
号をアクティブにし、RDY信号をTMAP部102a
に送り、転送完了を知らせる。そして、動作待機の状態
となる(ステップS42)。
【0068】TMAP部102aは、所望のテクスチャ
ーデータの物理アドレスを送った後に動作待機状態(ス
テップS35)となる。そして、MEMIF部103a
からのRDY信号を受け取る(ステップS36)。TM
AP部102aは、転送完了を知り、所望のテクスチャ
ーデータがAUXMEM部205に存在するときと同様
に、AUXMEM部205から所望のテクスチャーデー
タを読み出す(ステップS37)。
【0069】所望のテクスチャーデータがAUXMEM
部205に存在せず、また、ステップS32において、
所望のテクスチャーデータがZ−BUF107−1又は
Z−BUF107−2のDRAMに存在しないときは、
ADRaおよびREQabをアクティブにし、MEMI
F部103bにリクエスト信号を送り、また、所望のテ
クスチャーデータの物理アドレスを送る(ステップS3
4)。MEMIF部103bは、TMAP部102aか
らのリクエスト信号および物理アドレスを受け取る(ス
テップS44)。
【0070】MEMIF部103bは、受け取った物理
アドレスに基づいてDRAM部202中の所望のテクス
チャーデータが属する行を活性化し、この行全体のデー
タをAUXMEM部205へ転送する(ステップS4
5)。そして、ステップS46において、RDYab信
号をアクティブにし、RDY信号をTMAP部102a
に送り、転送完了を知らせる(ステップS46)。そし
て、動作待機の状態となる(ステップS47)。
【0071】TMAP部102aは、所望のテクスチャ
ーデータの物理アドレスを送った後に動作待機状態(ス
テップS35)となる。そして、MEMIF部103b
からのRDY信号を受け取る(ステップS36)。TM
AP部102aは、転送完了を知り、所望のテクスチャ
ーデータがAUXMEM部205に存在するときと同様
に、AUXMEM部205から所望のテクスチャーデー
タを読み出す(ステップS37)。
【0072】ZBUF部107−1、107−3、FB
UF部107−2、107−4のメモリのさらに他の内
部構成例を図8に示す。図8において、206は入力信
号D203およびD204と、出力信号D205および
D206の間の接続を切り換えるSWITCH部であ
る。D201はDRAM部202の1行分のデータをA
UXMEM部203aに転送する信号線、D202はA
UXMEM部203aに格納されている全てのデータを
AUXMEM部203bに転送する信号線、D203は
AUXMEM部203aから選択されたデータをSWI
TCH部206に転送する信号線、D204はAUXM
EM部203bから選択されたデータをSWITCH部
206に転送する信号線、D205 およびD206 はS
WITCH部206の出力をRBUF部204aおよび
204bに接続する信号線である。
【0073】その他は図6に示した内部構成例と同様で
ある。ただし、図6に示した内部構成例ではAUXME
M部203aと203bが並列に接続されていたが、図
8に示した内部構成例ではAUXMEM部203aと2
03bが直列に接続され、DRAM部202からAUX
MEM部203bへデータを直接転送する経路がない。
以上のような内部構成にすることにより、AUXMEM
部の配置やDRAM部とAUXMEM部間の配線が容易
になり、図6に示した内部構成を有するメモリに比べて
より小さいダイサイズで実現することができる。
【0074】図8に示した内部構成を有するメモリを使
用した場合について、以下その動作について説明する。
図6に示した内部構成例ではTMAP部102aはAU
XMEM部203aの内容、TMAP部102bはAU
XMEM部203bの内容を参照するよう固定化されて
いるが、図8の例の場合には、固定化されない。
【0075】今、TMAP部102aはAUXMEM部
203aを、TMAP部102bはAUXMEM部20
3bを参照しているとする。このとき、TMAP部10
2bが必要とするテクスチャデータがAUXMEM部2
03bになくなると、AUXMEM部203aに格納さ
れているデータの全てがD202を介してAUXMEM
部203bに転送され、TMAP部102bが必要とす
るテクスチャデータが属する行が活性化され、AUXM
EM部203aへ行全体のデータが転送される。
【0076】また、SWITCH部206は信号線D2
03とD206、D204とD205がつながるよう接
続を切り換える。転送完了後、TMAP部102bはA
UXMEM部203aから所望のテクスチャデータを選
択する。選択されたテクスチャデータは信号線D20
3、D206、B3bの経路で読み出される。一方、T
MAP部102aがAUXMEM部203aを参照し、
TMAP部102bがAUXMEM部203bを参照し
ているとき、TMAP部102aが必要とするテクスチ
ャデータがAUXMEM部203aになくった場合に
は、DRAM部202からAUXMEM部203aへの
転送は行われるが、AUXMEM部203aからAUX
MEM部203bへの転送は行われない。また、SWI
TCH部206による接続の切り換えも行われない。
【0077】図17、図18および図19に示すフロー
チャートは、図8に示す構成のメモリを使用した場合の
動作を示す。図17がTMAP部102aの処理を示
す。TMAP部102bの処理は、カッコ内にサフィッ
クスのみを示す。図18は、MEMIF部103aの処
理を示し、図19は、MEMIF部103bの処理を示
す。
【0078】TMAP部102aは、所望のテクスチャ
ーデータがAUXMEM部203a又は203bに存在
するかどうかを決定する(ステップS51)。所望のテ
クスチャーデータが存在するときには、RBUF204
a又は204bとバスB3aを介してAUXMEM部2
03a又は203bからこのデータを読む(ステップS
57)。
【0079】所望のテクスチャーデータがAUXMEM
部203a又は203bに存在しないときは、ステップ
S52において、所望のテクスチャーデータがZ−BU
F107−1又はZ−BUF107−2のDRAMに存
在するかどうかが決定される。若し、存在するならば、
ステップS53に処理が移り、ADRaおよびREQa
aをアクティブにし、MEMIF部103aにリクエス
ト信号を送り、また、所望のテクスチャーデータの物理
アドレスを送る(ステップS53)。MEMIF部10
3aは、TMAP部102aからのリクエスト信号およ
び物理アドレスを受け取る(ステップS59)。
【0080】MEMIF部103aは、受け取った物理
アドレスに基づいてDRAM部202中の所望のテクス
チャーデータが属する行を活性化し、この行全体のデー
タをAUXMEM部203aへ転送する(ステップS6
0)。このステップS60において、若し、AUXME
M部203aにデータが存在するならば、AUXMEM
部203a中のデータをAUXMEM部203bにシフ
トし、その後、データをAUXMEM部203aに転送
する。そして、ステップS61において、RDYaa信
号をアクティブにし、RDY信号をTMAP部102a
に送り、転送完了を知らせる。そして、動作待機の状態
となる(ステップS62)。
【0081】TMAP部102aは、所望のテクスチャ
ーデータの物理アドレスを送った後に動作待機状態(ス
テップS55)となる。そして、MEMIF部103a
からのRDY信号を受け取る(ステップS56)。TM
AP部102aは、転送完了を知り、所望のテクスチャ
ーデータがAUXMEM部203a又は203bに存在
するときと同様に、AUXMEM部203a又は203
bから所望のテクスチャーデータを読み出す(ステップ
S57)。
【0082】所望のテクスチャーデータがAUXMEM
部203a又は203bに存在せず、また、ステップS
52において、所望のテクスチャーデータがZ−BUF
107−1又はZ−BUF107−2のDRAMに存在
しないときは、ADRaおよびREQabをアクティブ
にし、MEMIF部103bにリクエスト信号を送り、
また、所望のテクスチャーデータの物理アドレスを送る
(ステップS54)。MEMIF部103bは、TMA
P部102aからのリクエスト信号および物理アドレス
を受け取る(ステップS64)。
【0083】MEMIF部103bは、受け取った物理
アドレスに基づいてDRAM部202中の所望のテクス
チャーデータが属する行を活性化し、この行全体のデー
タをAUXMEM部203a又は203bへ転送する
(ステップS65)。このステップS65において、若
し、AUXMEM部203aにデータが存在するなら
ば、AUXMEM部203a中のデータをAUXMEM
部203bにシフトし、その後、データをAUXMEM
部203aに転送する。そして、ステップS66におい
て、RDYab信号をアクティブにし、RDY信号をT
MAP部102aに送り、転送完了を知らせる。そし
て、動作待機の状態となる(ステップS67)。
【0084】TMAP部102aは、所望のテクスチャ
ーデータの物理アドレスを送った後に動作待機状態(ス
テップS55)となる。そして、MEMIF部103b
からのRDY信号を受け取る(ステップS56)。TM
AP部102aは、転送完了を知り、所望のテクスチャ
ーデータがAUXMEM部203a又は203bに存在
するときと同様に、AUXMEM部203a又は203
bから所望のテクスチャーデータを読み出す(ステップ
S57)。
【0085】以上のようにこの発明の第4の実施形態で
は、陰面消去に用いられるZ座標を格納するメモリ(Z
BUF部)と、表示装置上に表示されるべき描画データ
を格納するメモリ(FBUF部)がDRAM部と補助メ
モリ部を有し、なおかつ並列度に応じてこの補助メモリ
部を複数個有するか、またはこの補助メモリ部が複数の
読み出しポートを有する構成とされている。かかるこの
発明の第4の実施形態によれば、複数のTMAP部がテ
クスチャデータを同時に読み出すことができ、テクスチ
ャデータを両メモリの空き領域に格納する柔軟性の高い
構成をとりつつ、全く同一のテクスチャデータを重複し
て持つ必要がなく、比較的安価な構成で高速なテクスチ
ャマッピングを実現することができる。
【0086】なお、図4に示した第3の実施形態では、
Z座標の読み出しや書き込みに用いられるバス、描画デ
ータの読み出しや書き込みに用いられるバスおよび画像
データのロードに用いられるバスとメモリの接続は固定
化されているが、図3に示した第2の実施形態のよう
に、双方向のバッファを用いてバスとメモリの接続を自
由に変えられるようにすることにより、柔軟性をより高
めることができる。また、図4に示した第3の実施形態
において、図3に示した第2の実施形態のように、メモ
リを複数のバンクで構成し、メモリインターリーブの手
法を用いることにより、さらに高速な描画性能を実現す
ることができる。
【0087】また、図5に示した第4の実施形態でも、
Z座標の読み出しや書き込みに用いられるバスおよび描
画データの読み出しや書き込みに用いられるバスとメモ
リの接続は固定化されているが、図3に示した第2の実
施形態のように、双方向のバッファを用いてバスとメモ
リの接続を自由に変えられるようにすることにより、柔
軟性をより高めることができる。また、図5に示した第
4の実施形態において、図3に示した第2の実施形態の
ように、メモリを複数のバンクで構成し、メモリインタ
ーリーブの手法を用いることにより、さらに高速な描画
性能を実現することができる。
【0088】さらに、図5に示した第4の実施形態にお
いても、図4に示した第3の実施形態のように画像入力
手段を備えることにより、テクスチャデータの入れ替え
による性能低下を最小限に抑えることができ、なおかつ
動画像データを用いたテクスチャマッピングを実現する
ことができる。
【0089】
【発明の効果】以上説明したように、この発明では、表
示装置上に表示されるべき描画データ、あるいは陰面消
去に用いられるZ座標を格納するメモリと、描画ピクセ
ルに対応するテクスチャ座標からテクスチャデータの物
理アドレスを算出する座標変換手段を有し、メモリがD
RAM部と補助メモリ部を有し、DRAM部の1行分の
全てあるいは一部のデータを補助メモリ部へ一度に転送
できる構成とされている。それによって、所望のテクス
チャデータが補助メモリ部にない場合のペナルティを少
ないものとできる。さらに、メモリが読み出し専用ポー
トを有し、描画データおよびZ座標の読み出しあるいは
書き込みと並行してテクスチャデータの読み出しを行う
構成にすることにより、テクスチャデータを両メモリの
空き領域に格納する柔軟性の高い構成をとりつつ高速な
テクスチャマッピングを実現することができる。
【0090】また、座標変換手段を複数個有し、並列処
理を行う場合に、並列度に応じて上述の補助メモリ部を
複数個有するか、またはこの補助メモリ部が複数の読み
出しポートを有する構成とすることにより、複数の座標
変換手段がテクスチャデータを同時に読み出すことがで
き、全く同一のテクスチャデータを重複して持つ必要が
なく、比較的安価な構成で高速なテクスチャマッピング
を実現することができる。
【0091】さらに、画像入力手段を備え、描画データ
やZ座標の読み出しあるいは書き込み、およびテクスチ
ャデータの読み出しと並行して、テクスチャデータや動
画像データのロードを行える構成とすることにより、ロ
ーカルメモリの容量を越える多くのテクスチャを使用す
るアプリケーションの場合でも、テクスチャデータの入
れ替えによる性能低下を最小限に抑えることができ、な
おかつ動画像データを用いたテクスチャマッピングを実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る画像生成装置の第1の実施形態
の概略構成を示すブロック図である。
【図2】この発明に係る画像生成装置の第1の実施形態
におけるメモリの内部構成を示すブロック図である。
【図3】この発明に係る画像生成装置の第2の実施形態
の概略構成を示すブロック図である。
【図4】この発明に係る画像生成装置の第3の実施形態
の概略構成を示すブロック図である。
【図5】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形態
の概略構成を示すブロック図である。
【図6】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形態
におけるメモリの内部構成を示すブロック図である。
【図7】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形態
におけるメモリの他の内部構成を示すブロック図であ
る。
【図8】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形態
におけるメモリのさらに他の内部構成を示すブロック図
である。
【図9】この発明に係る画像生成装置の第1の実施形態
におけるTMAP部102の処理を示すフローチャート
である。
【図10】この発明に係る画像生成装置の第1の実施形
態におけるMEMIF部103の処理を示すフローチャ
ートである。
【図11】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形
態において図6に示す構成のメモリを使用した場合のT
MAP部102a(102b)の処理を示すフローチャ
ートである。
【図12】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形
態において図6に示す構成のメモリを使用した場合のM
EMIF部103aの処理を示すフローチャートであ
る。
【図13】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形
態において図6に示す構成のメモリを使用した場合のM
EMIF部103bの処理を示すフローチャートであ
る。
【図14】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形
態において図7に示す構成のメモリを使用した場合のT
MAP部102a(102b)の処理を示すフローチャ
ートである。
【図15】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形
態において図7に示す構成のメモリを使用した場合のM
EMIF部103aの処理を示すフローチャートであ
る。
【図16】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形
態において図7に示す構成のメモリを使用した場合のM
EMIF部103bの処理を示すフローチャートであ
る。
【図17】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形
態において図8に示す構成のメモリを使用した場合のT
MAP部102a(102b)の処理を示すフローチャ
ートである。
【図18】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形
態において図8に示す構成のメモリを使用した場合のM
EMIF部103aの処理を示すフローチャートであ
る。
【図19】この発明に係る画像生成装置の第4の実施形
態において図8に示す構成のメモリを使用した場合のM
EMIF部103bの処理を示すフローチャートであ
る。
【図20】従来の画像生成装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。
【図21】従来の他の画像生成装置の概略構成を示すブ
ロック図である。
【図22】従来のさらに他の画像生成装置の概略構成を
示すブロック図である。
【図23】スクリーン座標とテクスチャ座標との対応を
説明するための図である。
【符号の説明】
101,101a・・・補間部、102,102a,1
02b,301,301a,301b,305・・・座
標変換手段、103,103a,103b,302,3
02a,302b,306・・・メモリインターフェー
ス部、104−1,104−2・・・メモリ、105−
1〜105−4・・・メモリ、106−1〜106−8
・・・双方向バッファ、107−1〜107−4・・・
メモリ、201 ・・・双方向バッファ、202・・・D
RAM部、203,203a,203b,205・・・
補助メモリ部、204,204a,204b・・・読み
出しバッファ、206・・・接続切り換えスイッチ、3
03,303a,303b・・・テクスチャメモリ、3
04−1,307−1,307−3・・・Z座標メモ
リ、304−2,307−2,307−4・・・描画デ
ータメモリ、307・・・テクスチャキャッシュ、40
1・・・画像入力手段、402・・・画像データメモ
リ、D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7・・・
データ信号線、D10,D20a,D20b,D30
a,D30b,D40・・・データ信号線、D201 〜
D206 ・・・データ信号線、B1〜B4・・・バス、
ADR,REQRDY,ADRa,ADRb,REQa
a,REQab,REQba,REQbb,RDYa
a,RDYab,RDYba,RDYbb・・・制御信
号線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 亮平 東京都品川区東五反田1丁目14番10号 株 式会社ソニー木原研究所内 (72)発明者 谷口 一雄 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像データを生成する画像生成装置にお
    いて、 読み出し及び書き込みが可能なリードライトポートと読
    み出しのみ可能なリード専用ポートを有し、テクスチャ
    データと、表示装置上に用意されるべき描画データ、も
    しくは陰面消去に使用されるZ座標が混在して格納さ
    れ、上記テクスチャデータと、描画データもしくはZ座
    標の書き込みは上記リードライトポートを介して行われ
    るようになされたメモリと、 描画ピクセルに対応するテクスチャ座標を受信し、その
    テクスチャ座標からテクスチャの物理アドレスを算出
    し、テクスチャデータを上記リード専用ポートを介して
    上記メモリから読み出す座標変換デバイスとからなる画
    像生成装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 上記メモリは、行アドレスと列アドレスでアクセスされ
    る主メモリ部と、 上記主メモリ部に格納されているテクスチャデータの一
    部を一時的に格納する補助メモリ部を有し、 上記座標変換デバイスは、上記描画画像ピクセルに対応
    するテクスチャデータを読み出す際に、所望のテクスチ
    ャデータが上記補助メモリ部にある間は、上記読み出し
    専用ポートを介して上記補助メモリからテクスチャデー
    タを読み出し、 所望のテクスチャデータが上記補助メモリ部にない間
    は、そのテクスチャデータが格納されている行の全ても
    しくは一部のデータを上記主メモリから上記補助メモリ
    に書き込み、上記読み出し専用ポートを介して上記補助
    メモリからテクスチャデータを読み出すことを特徴とす
    る画像生成装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、 上記メモリが複数の補助メモリ部を有することを特徴と
    する画像生成装置。
  4. 【請求項4】 請求項2において、 上記補助メモリ部が複数の読み出しポートを有すること
    を特徴とする画像生成装置。
  5. 【請求項5】 請求項2において、 上記補助メモリ部が複数の補助メモリを有し、 上記複数の補助メモリが直列に接続され、 上記主メモリ部が上記複数の補助メモリの1つに接続さ
    れ、 上記主メモリ部から上記補助メモリ部にデータを転送す
    る際に、上記補助メモリ部に格納されているデータが順
    次後段の補助メモリに転送されることを特徴とする画像
    生成装置。
  6. 【請求項6】 請求項1において、 上記主メモリ部がダイナミックランダムアクセスメモリ
    であることを特徴とする画像生成装置。
  7. 【請求項7】 請求項1において、 さらに、使用頻度が少ないか、頻繁に入れ替えを要する
    テクスチャデータを受信し、上記メモリへデータを転送
    するようにしたことを特徴とする画像生成装置。
  8. 【請求項8】 請求項1において、 さらに、動ビデオデータを受信し、上記メモリへデータ
    を転送するようにしたことを特徴とする画像生成装置。
  9. 【請求項9】 請求項1において、 さらに画像入力手段を備え、 上記画像入力手段によるテクスチャデータのロードは上
    記メモリのリードライトポートを介して行われ、 テクスチャデータの読み出しと、テクスチャデータのロ
    ードと、描画データあるいはZ座標の読み出しあるいは
    書き込みとが並行して実行されることを特徴とする画像
    生成装置。
  10. 【請求項10】 画像データを生成し、描画を行うよう
    にした画像生成装置において、 設定されたパラメータを用いて補間を行い、描画ピクセ
    ル毎のスクリーン座標、カラー値、テクスチャ座標を算
    出する補間部と、 読み出し及び書き込みが可能なリードライトポートと読
    み出しのみ可能なリード専用ポートを有し、テクスチャ
    データと、表示装置上に用意されるべき描画データ、も
    しくは陰面消去に使用されるZ座標が混在して格納さ
    れ、上記テクスチャデータと、描画データもしくはZ座
    標の書き込みは上記リードライトポートを介して行われ
    るようになされたメモリと、 上記補間部から描画ピクセルに対応するテクスチャ座標
    を受信し、そのテクスチャ座標からテクスチャの物理ア
    ドレスを算出し、テクスチャデータを上記リード専用ポ
    ートを介して上記メモリから読み出す座標変換デバイス
    と、 上記メモリに対するZ座標の読み出し/書き込み、並び
    に上記描画データメモリ部に対する描画データの読み出
    し/書き込みを行い、表示データを発生するメモリイン
    ターフェース部とからなる画像生成装置。
  11. 【請求項11】 画像データを生成する画像生成方法に
    おいて、 読み出し及び書き込みが可能なリードライトポートと読
    み出しのみ可能なリード専用ポートを有し、テクスチャ
    データと、表示装置上に用意されるべき描画データ、も
    しくは陰面消去に使用されるZ座標が混在して格納さ
    れ、上記テクスチャデータと、描画データもしくはZ座
    標の書き込みは上記リードライトポートを介して行われ
    るようになされたメモリを有し、 描画ピクセルに対応するテクスチャ座標を受信し、その
    テクスチャ座標からテクスチャの物理アドレスを算出
    し、テクスチャデータを上記リード専用ポートを介して
    上記メモリから読み出すことを特徴とする画像生成方
    法。
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