JPH11203449A - グラフィックス処理装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レベルの異なるマシンで共通のコンテンツを高
速に表示できるようにする。 【解決手段】システムの能力やユーザの設定を元に、３
Ｄグラフィックスの個々のモデルの詳細度を選択可能な
インタフェースと、その装置を提供する。また、表示可
能色の少ないシステムや、Ｚバッファのような資源の無
いシステムでも奇麗な表示が可能となるための方法とそ
のシステム構成を提案する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３Ｄ（３次元）図
形を表示する３Ｄグラフィックス表示技術に係わり、特
に、個人情報機器のような少ないハードウェア量のシス
テムにおいて、３Ｄ図形の表示を高速かつ十分な品質で
処理するための３Ｄグラフィックス表示装置及び方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】３Ｄグラフィックスの表示を行うシステ
ムにおいて、アプリケーションがハードウェアを直接使
うのではなく、ハードウェアとアプリケーションプログ
ラムの間に中間的なソフトウェア層（以下ミドルウェア
と呼ぶ）を導入することで、アプリケーションの開発コ
ストの低減や、ハードウェアの変更が容易になる（例え
ば、日経ＣＧ １９９６年１２月号特別付録参照）。

【０００３】このような流れの中、従来のグラフィック
スワークステーション（ＧＷＳ）は勿論、パーソナルコ
ンピュータ（ＰＣ）や、個人情報機器に対する実時間３
Ｄ表示の要求が高まっており、レベルの異なる装置で共
通のコンテンツを高速に表示できるようになることが望
ましい。

【０００４】これを実現するための１つ目の問題とし
て、単位時間当たりに描画可能なポリゴン数が装置によ
って異なるため、要求時間内に３Ｄモデルを表示しきれ
ない場合が発生する可能性がある。これを解決するため
のアプローチとして、Level ofdetail（ＬＯＤ），ポリ
ゴンリダクションがある。

【０００５】ＬＯＤとは同じ物体に対して、異なった詳
細度（例えばポリゴン数）の３Ｄモデルを用意し、実行
時にｚ方向の距離に応じて表示するモデルを変えること
により、不必要に高精細な表示を避け、高速な表示を可
能とする技術である（VRML2.0 SOURCEBOOK p.４９９〜
ｐ.５０８参照）。

【０００６】また、ポリゴンリダクションとは、高精細
なモデルを簡略して高速に表示するために、ユーザの設
定したルールに従ってポリゴン数を減らす技術である
（Soft Image／3D Modeling ｐ.３１７〜ｐ.３４６参
照）。ＬＯＤ用に自動的に異なる詳細度のモデルを生成
するためにも用いられる。連続的にポリゴン数を減らす
アルゴリズムはＳＲＡ(Successive Relaxation Algorit
hm：日経ＣＧ８月号ｐ．１７４）などがある。

【０００７】レベルの異なるマシンで共通のコンテンツ
を、高速に表示できるようにするための２つ目の問題と
して、表示可能色数の差がある。個人情報機器において
は、表示可能色数が少ない場合が多いため、適切な表示
ができない可能性がある。

【０００８】この問題を解決するためのアプローチとし
て、インデックスカラーモードを用いる方法がある。例
えば、文献“「Ｘ−Window Ver.11 プログラミング（木
下凌一著，日刊工業新聞社）”のｐ.２４２，ｐ.２４３
に書かれているPseudo Colorがここでいうインデックス
カラーと同等のものである。インデックスと実際の色の
対応表であるカラーマップをハードウェアに用意するこ
とで、２Ｄ画像に関しては少ない色数で比較的奇麗な表
示を可能としている。

【０００９】３Ｄ表示における輝度計算結果は、通常は
赤，青，緑の光度を０から１の間の小数で表すことが多
く、この結果を適切なインデックスに変換することと、
適切に変換できるようなカラーマップを用意することが
必要となる。これを簡単に実現する例として、カラーマ
ップを輝度計算結果が反映しやすい形式に固定する方法
がある(“Open GL Programming Guide日本語版”、アジ
ソン・ウェスレイ発行のｐ.１９２〜ｐ.１９４を参
照）。

【００１０】３つ目の問題として、隠面消去法の違いに
よる表示結果の差異がある。ＷＳ,ＰＣではＺバッファ
法が大勢を占めているため、このような隠面消去法の違
いを解決するためのアプローチは今のところ特にない。
しかし、個人情報機器レベルの装置においてはまだまだ
Ｚバッファは高価であるし、ＷＳやＰＣにおいてもバス
の転送速度の問題があるため、Ｚバッファ法以外の隠面
消去法の考慮は重要である。

【００１１】Ｚバッファ法の他の隠面消去法として、Ｚ
ソート法，タイル分割法がある。これらは文献“Interf
ace, Dec.１９９７”のｐ.１１０，ｐ.１１４ にも述べ
られているが、ここで簡単に説明する。まず、Ｚバッフ
ァ法は現在もっとも広く用いられている方法で、ピクセ
ル単位の隠面消去を行えるが、表示領域の面積に比例し
たメモリが必要となり、メモリとグラフィックスプロセ
ッサ間のバスの転送速度がボトルネックになりやすい。
次に、Ｚソート法は過去によく用いられていた方法で、
必要メモリが少なく簡単だが、面単位の隠面消去を行う
ために、近接した２つの面が正しく処理できない可能性
がある。タイル分割法はこれらの欠点を補う隠面消去法
である。画面を小領域に分割し、それぞれに小領域分の
Ｚバッファを利用するため、必要メモリは一定で且つピ
クセル単位の隠面消去が可能である。しかし、小領域分
割における面の並べ替え処理がオーバーヘッドになる可
能性があり、システムの計算能力が重要になる。

【００１２】ハードウェア量の制限の厳しい個人情報機
器においては、現状ではＺソート法を用いるのが現実的
であるが、今後の技術の発展により、Ｚバッファ法，タ
イル分割法またはこれら以外の隠面消去法を採用する場
合も増えてくると考えられる。

【００１３】以上のような問題の他に、個人情報機器レ
ベルのシステムにおいては、表示アルゴリズムの高速化
の工夫が必要である。ここでは２つ例を挙げる。

【００１４】１つ目は、面の表示領域の境界でのクリッ
ピングの高速化が必要である。クリッピングの基本的な
アルゴリズムは、表示領域と面との交点計算を行って領
域判定を行い、面を変形させるものである。交点計算と
領域判定を省略して高速化するために、表示領域よりも
広い仮想的な領域を考え、インタフェースとしてはこの
領域にはみ出すような描画をすることで、レンダリング
ハードウェアによる高速なクリッピングを行うことがで
きる。しかし、仮想的な領域のサイズにはハードウェア
的に限界がある。

【００１５】２つ目は表示ポリゴン数を減らす工夫であ
る。例えば、視点から見た面の表裏判定を行い、表面だ
け描画する方法(裏面カリング)がある。文献“コンピュ
ータグラフィックス＜技術系ＣＧ標準テキストブック
＞”（監修：技術系ＣＧ標準テキストブック編集委員
会、発行：財団法人画像情報教育振興協会)のｐ.１７
０，ｐ.１７１に書かれているように、透視変換の場
合、視点ベクトル(視点から面内の点へのベクトル）と
面の法線との内積を求めることで面の表裏判定ができ
る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】まず、従来の技術の１
つ目の問題で述べた、ＬＯＤとポリゴンリダクションに
関する課題を列挙する。

【００１７】従来は、３Ｄグラフィックス表示装置の表
示可能な解像度や描画・表示速度に応じて、３Ｄグラフ
ィックスの詳細度を変えるような、３Ｄグラフィックス
表示装置と、外部入出力機器または３Ｄグラフィックス
開発環境のインタフェースはなかった。

【００１８】本発明の１番目の目的は、システムの能力
やユーザの設定を元に、３Ｄグラフィックスの個々のモ
デルの詳細度を選択するインタフェースを提供すること
と、このインタフェースを用いた装置の構成を示すこと
である。

【００１９】従来は、個々の３Ｄモデルの重要度は詳細
度の選択として考慮されていなかった。

【００２０】本発明の２番目の目的は、個々の３Ｄモデ
ルに対しても詳細度を設定するインタフェースを提供す
ることと、このインタフェースを用いた装置の構成を示
すことである。

【００２１】従来は多数の詳細度のモデルを用意しない
と、詳細度の切り替わり時に発生するちらつきを押さえ
られなかった。

【００２２】本発明の３番目の目的は、多数の詳細度の
モデルを用意しなくても、３Ｄグラフィックス表示装置
上で必要な詳細度のモデルを生成可能となるインタフェ
ースと装置を提供することである。

【００２３】次に、従来の技術の２つ目の問題で述べ
た、カラーに関する課題を挙げる。

【００２４】従来は、３Ｄデータが色数制限を考慮して
いなかったため、インデックスカラーモードにおける輝
度計算において、色数が足りなくなる問題があった。こ
のため、３Ｄにおける輝度計算結果を正しく表示ができ
ず、カラーマップを固定したり、輝度の順にならべるな
どの工夫をして正しい表示に近づける必要があった。つ
まり、自由にカラーマップを決定できないという問題が
あった。

【００２５】本発明の４番目の目的は、色数制限を考慮
していないような３Ｄデータを、自由なカラーマップを
持つインデックスカラーモードにおいても、なるべく正
しく表示できるようにするための方法及び装置を提供す
ることである。

【００２６】従来は、３Ｄグラフィックス表示装置の表
示可能色数の能力を考慮したインタフェースが提供され
ていなかった。

【００２７】本発明の５番目の目的は、表示可能色数を
問い合わせるためのインタフェースと、色数に合わせた
３Ｄデータに変換するための方法とその装置を提供する
ことである。

【００２８】次に、従来の技術の３つ目の問題で述べ
た、隠面消去法に関する課題を挙げる。

【００２９】従来は隠面消去法として特定の方法（例え
ばＺバッファ法）を想定していたため、３Ｄデータの構
造が別の方法（例えばＺソート法）ではうまく表示でき
ないといった問題があった。

【００３０】本発明の６番目の目的は、３Ｄグラフィッ
クス表示装置の隠面消去法に適したモデルに作り替える
方法及び装置を提供することである。

【００３１】従来は、３Ｄグラフィックス表示装置の利
用可能な隠面消去法の種類を考慮したインタフェースが
提供されていなかった。

【００３２】本発明の７番目の目的は、利用可能な隠面
消去法を問い合わせるためのインタフェースと、隠面消
去法に合わせた３Ｄデータに変換するための方法とその
装置を提供することである。

【００３３】次に、従来の技術で述べた、高速化の工夫
に関する課題を挙げる。

【００３４】従来は、表示領域外にはみ出た四角形のク
リッピングを正確に交点計算を用いて行うと、ハードウ
ェアの持つ単純な四角形描画機能を用いた高速化ができ
なくなる問題があった。

【００３５】本発明の８番目の目的は、四角形を分割す
ることにより、ハードウェアの持つ四角形描画機能を用
いて高速に、クリッピングされた四角形を描画する方法
と装置を提供することである。

【００３６】従来は面の表裏判定に使用する面法線ベク
トルを、面毎に独立に保持するデータ構造になっていた
ため、面数に比例した回数の表裏判定が必要であった。

【００３７】本発明の９番目の目的は、同一モデル内の
等しい法線ベクトルの面をまとめることにより、表裏判
定の回数を削減する方法を提供することである。

【００３８】従来は、３Ｄグラフィックス表示装置の能
力を考慮した、表示モデルの選択，カラーテーブルの生
成，隠面消去法に適したモデルの変換などの仕組みが、
インタフェースとして提供されていなかった。

【００３９】

【課題を解決するための手段】１番目と２番目の目的を
達成するために、モデル全体の詳細度設定と個々のモデ
ルに対する詳細度設定が可能なインタフェースを用意す
る。

【００４０】３番目の目的を達成するために、ポリゴン
リダクションを前処理で行うときに、削除する頂点の順
序を保存しておき、その情報を持つことで、複雑な評価
なしに連続的に詳細度を落とすことが可能な３Ｄモデル
のデータ形式と、そのポリゴンリダクションアルゴリズ
ムを提案する。

【００４１】４番目の目的を達成するために、設定され
ているカラーマップから輝度計算結果に対応する色変換
テーブルを生成する方法及び装置を提案する。そして、
５番目の目的を達成するために、この色変換テーブル生
成装置を有し、表示可能色数が少ない場合に色変換テー
ブルを用いた表示を行う装置を提案する。

【００４２】６番目の目的を達成するために、Ｚソート
法で正しく隠面消去可能になるように面を分割する機能
を持つ装置を提案する。そして、７番目の目的を達成す
るために、この３Ｄデータを変換する装置を有し、隠面
消去法に応じて３Ｄデータを変換する装置を提案する。

【００４３】８番目の目的を達成するために、ハードウ
ェアの持つクリッピング機能が使えるようになるまで面
を繰り返し分割し、描画する・しない・再分割の判定を
することで、正しくクリッピングする方法及び装置を提
案する。

【００４４】９番目の目的を達成するために、同一モデ
ル内の面が比較的近距離にあることを利用し、同じ面法
線ベクトルを持つ面をグループ化する仕組みと、このグ
ループ化されたデータを用いて表裏判定回数を削減する
方法及び装置を提案する。

【００４５】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態である３Ｄグ
ラフィックスシステムを、図１から図２４を用いて詳細
に説明する。

【００４６】図１に、本発明を用いた３Ｄグラフィック
スシステムの構成例を示す。

【００４７】このシステムの中心となる装置は、データ
処理，表示処理，データの入出力処理等の処理を行い、
各種データや命令を記憶する３Ｄグラフィックス表示装
置１である。ＶＲＭＬ，３Ｄ地形情報のような３Ｄモデ
ルデータを、本システムの外部から入力し、さらに、本
システムの状態を外部に出力できる外部入出力機器２
と、ワークステーションまたはパソコンを用いた３Ｄグ
ラフィックス開発環境３と、キーボード１４，マウス１
５などの、ユーザインタフェース機器４から、３Ｄグラ
フィックス表示装置１に対して、放送受信機用SCSI30，
再生装置用SCSI31，10BaseT32 ，モデムコントローラ３
３，シリアルＩ／Ｏ３４のような外部とのインタフェー
スを介してデータを入力することができる。３Ｄグラフ
ィックス表示装置１は入力されたデータに基づいて、座
標計算，輝度計算，クリッピングなどの計算処理を行う
ＣＰＵ５０と、計算結果を用いて２次元図形を表示する
グラフィックスプロセッサ７０でグラフィックスを生成
する。生成された画像は画像信号バス８０を通り、表示
装置５によって表示される。

【００４８】次に、表示すべき３Ｄモデルデータの流れ
を図１を用いて説明する。ＴＶ電波を用いて放送される
Ｗｅｂコンテンツ（例えばＶＲＭＬ）は、放送受信機１
０で受信され、放送受信機用ＳＣＳＩケーブル２０を介
して、放送受信機用SCSI30に入る。さらに、外部入出力
バス４０，外部バスインタフェース５２を通り、主記憶
５３に保存される。ＤＶＤ，ＣＤ再生装置１１について
も同様である。ＷＷＷサーバ１２，３Ｄグラフィックス
開発環境１３から出力されるデータは、インターネット
回線２２やＬＡＮを通して10BaseT32 ，モデムコントロ
ーラ３３に入る。外部入出力バス４０以降は放送受信機
１０と同様である。ただし、インターネット回線２２は
双方向アクセスが可能であることに注意する必要があ
る。

【００４９】ユーザインタフェース機器４については、
キーボード１４，マウス１５などからの情報がシリアル
Ｉ／Ｏ３４を通して割込コントローラ５１，外部バスイ
ンタフェース５２に入り、ＣＰＵ５０に対して割込を発
生させる。これによって、ＣＰＵ５０は主記憶５３に置
かれている、ユーザの指示を解釈するためのプログラム
を実行する。

【００５０】次に、３Ｄグラフィックス表示の核となる
ＣＰＵ５０とグラフィックスプロセッサ７０の動作内容
について説明する。３Ｄグラフィックスシステムに必要
なソフトウェアは主記憶５３に格納している。上記のユ
ーザインタフェース機器４の割込処理の他に、３Ｄモデ
ルからグラフィックスプロセッサ７０用のディスプレイ
リスト（描画・表示命令列）を生成し、グラフィックス
メモリを管理する機能を持つ３Ｄグラフィックスミドル
ウェア，外部入出力機器２から送られる汎用の３Ｄモデ
ルデータをミドルウェアが解釈可能な形に変換するため
のフィルタ，外部入出力機器２、特にインターネット回
線２２とつながっている機器との通信プログラムなどが
ある。これらのソフトウェアはシステムバス６０を介し
てＣＰＵ５０で実行される。

【００５１】図２を用いて、グラフィックスプロセッサ
７０の詳細を説明する。ＣＰＵ５０で生成されたディス
プレイリストはメモリインタフェース７０５を介して、
グラフィックスメモリ７２内のディスプレイリストバッ
ファ７２１に保存される。ディスプレイリストはＣＰＵ
５０からの要求を受けて、レンダリング装置７０６が解
釈し、生成された画像データはフレームバッファ７２２
に保存される。画像表示については、ディスプレイ装置
７０７がフレームバッファ７２２からデータを読み出し
ＣＲＴ表示用Ｉ／Ｏ７０９を介して画像信号バス８０に
出力する。

【００５２】３Ｄグラフィックス表示するためのアルゴ
リズムの詳細は文献“コンピュータグラフィックス＜技
術系ＣＧ標準テキストブック＞”（監修：技術系ＣＧ標
準テキストブック編集委員会、発行：財団法人画像情報
教育振興協会）に詳しいが、ここでは図５を用いて簡単
に説明する。まず、詳細度の選択９２１では、詳細度テ
ーブル９１５を元に、従来のｚ方向の距離だけでなく、
システムの能力から決まる表示可能レートや、個々のモ
デルの重要度も考慮して詳細度のモデルを選択する。座
標変換９２２では選択されたモデルに対し、モデル座標
変換や視点座標変換を行う。輝度計算９２３では法線ベ
クトルと、光源やモデルの材質を用いて色の計算を行
う。クリッピング９２４で表示する領域内の図形を切り
出す。最後にグラフィックスプロセッサ７０用のディス
プレイリスト生成９２５をする。

【００５３】以下本発明の特徴を具現化するものであ
る、３Ｄグラフィックス表示装置１とその他の機器
（２，３，４）とのインタフェース上を流れるデータの
構造、そしてこれを解釈するアルゴリズムについて詳し
く説明する。

【００５４】まず１つ目として、ＬＯＤとポリゴンリダ
クションの例を説明する。

【００５５】図３の３Ｄモデルの例９１２（Torus1）は
１２８面の三角形からなるドーナツ型の図形である。こ
のような３Ｄモデルは図３の左側の項目として挙げてい
る、頂点数９０１，頂点座標９０２，三角形数９０３，
三角形（を構成する頂点）９０４，色９０５，法線ベク
トル９０６，テクスチャＩＤ９０７，テクスチャ座標９
０８からなるデータ構造９０で記述可能である。本実施
例では発明の特徴を明確にするため、頂点と三角形につ
いてのみを詳しく説明する。また、一般に３Ｄモデルを
多角形で表すことも可能だが、多角形は三角形を複数組
み合わせれば構成可能なので、ここでは簡単のため多角
形により構成されるモデルについては記述を省く。

【００５６】一例として、図３のデータ構造９０に基づ
く、Torus1を中心座標(０，０，０)に置いたときの実際
の頂点座標９０２を図７，三角形を構成する頂点９０４
を図９に示す。

【００５７】このTorus1に対して、図４のような、詳細
度を下げたモデル９１３であるTorus2を生成するポリゴ
ンリダクションのアルゴリズムは既に多くある。本発明
におけるポリゴンリダクションアルゴリズムに対する要
件は、（１）３Ｄモデルは三角形から構成される、
（２）詳細度を下げたモデルの頂点座標は、元のモデル
の頂点座標の部分集合になっている、が満たされていれ
ばよい。

【００５８】詳細度の異なる３Ｄモデルから、図４に示
すような詳細度テーブル９１５と、モデルの代表点の座
標９１４を、３Ｄモデルデータと別に３Ｄグラフィック
ス表示装置１に渡す。詳細度テーブル９１５は最低限、
モデル名９１５１のようにモデルデータを選択するため
に必要となる情報と、三角形の面数で決定される詳細度
９１５３があればよい。ちなみに、三角形の面数ではな
く、頂点数などの他のパラメータを使うことも可能であ
る。モデルの代表点９１４は、図７，図９の例では
（０，０，０）とできる。この座標はユーザが指定して
もよいし、モデル作成時にたとえば重心計算によって自
動的に決定してもよい。モデルの代表点は３Ｄグラフィ
ックス表示装置１で決定してもよいが、処理が遅くなる
可能性がある。

【００５９】次に、本発明の特徴的な部分である詳細度
の選択９２１について、図６を用いて、より詳しく説明
する。まず、座標変換９２１１で、モデルの代表点の座
標変換を行い、視点からの距離を表すｚ座標の値を得
る。次にｚ値から決まる詳細度係数の計算９２１２をす
る。これについては図１２で表されるように、(１)ｚ値
に対して詳細度係数を得る関数ｆ(ｚ)９１６を考え、こ
の係数を受け渡す、(２)あるｚ値に対応する詳細度のテ
ーブル９１７を受け渡す、という方法がある。これによ
って計算された係数を元に、詳細度は全体の詳細度×モ
デルの詳細度係数×ｚ値から決まる詳細度係数によって
計算される９２１３。ここで全体の詳細度は、システム
の能力から決まる表示可能レートに対応する値である。
この値はシステム側が提供してもよいし、ユーザインタ
フェース機器４によりユーザの指定を促してもよい。詳
細度から三角形の面数が計算できる９２１４。この値を
元に、近い三角形の面数のモデルを詳細度テーブル９１
５から選択する９２１５。

【００６０】近い三角形の面数のモデルを選択するかわ
りに、本システム内で所望の面数のモデルを生成するこ
と、またはインターネット回線２２を通してＷＷＷサー
バ１２や３Ｄグラフィックス開発環境１３に対し所望の
面数のモデルの生成を依頼し、結果を受け取ることは可
能であるが、特に工夫がなければポリゴンリダクション
に非常に時間がかかるために、現実的ではない。そこ
で、図３の結合可能頂点９１０と頂点を含む三角形のリ
スト９１１を３Ｄモデルデータに付随することで、これ
を解決する。これらの情報は、ポリゴンリダクション時
に容易に生成可能である。結合可能頂点９１０は、頂点
を削除する際に、結合する頂点を履歴として残しておけ
ばよい。また、頂点を含む三角形のリスト９１１は図３
の三角形９０４の単なる逆変換テーブルであるので、こ
れも前処理段階であるポリゴンリダクション実行時に生
成する分には問題は無い。

【００６１】以下、具体例を挙げて所望の面数のモデル
の生成アルゴリズムを説明する。まず、ポリゴンリダク
ションの結果として、図４のTorus2が得られたとする。
この頂点座標は前述の条件から、Torus1の頂点座標の部
分集合になっている。具体的には、図７の頂点番号０か
ら３１までがTorus2の頂点座標に対応する。頂点座標の
順序は自動的に決まるものでは無いので、この例のよう
に頂点番号が低いほど、削除されない重要な点となるよ
うに並べ替える。図８は、結合可能頂点９１０と頂点を
含む三角形番号のリスト９１１の具体例である。頂点を
含む三角形番号のリスト９１１は、図８から生成でき
る。たとえば、頂点番号０を含む三角形番号は０，１，
１５，１１２，１２６，１２７となっているが、図９に
おいてこれらの三角形番号に対応する頂点番号には、す
べて０が含まれている。

【００６２】図８を元に、Torus1から頂点番号ｉを削除
したモデル（以下Torus1′と表現する）を生成するアル
ゴリズムは次のようになる。（１）図８から結合可能頂
点ｉ′を得る、（２）頂点ｉを含む三角形番号のリスト
の要素すべてに対して、対応する三角形の頂点番号ｉを
ｉ′に付け替える、（３）付け替えた三角形において、
頂点が重複するものを削除する。

【００６３】例としてｉ＝６３を考える。（１）ｉ′＝
３１、（２）三角形番号１０８，１０９，１１０，１２
５，１２６，１２７に対し、頂点番号６３となっている
ものを３１に付け替える、（３）三角形番号１０８，１
０９，１２５は頂点が重複しているので削除する。図１
０はｉ＝６３から３２までアルゴリズムを実行したとき
にできるTorus2の（２）の段階の三角形頂点番号表であ
る。図１１は（３）の段階、つまり三角形でないものを
削除したものである。

【００６４】以上のポリゴンリダクションアルゴリズム
は３Ｄグラフィックス表示装置１上で実行してもよい
し、インターネット回線２２を通してＷＷＷサーバ１２
や３Ｄグラフィックス開発環境１３に任せてもよい。さ
らに、ある程度の詳細度のモデルまではＷＷＷサーバ１
２や３Ｄグラフィックス開発環境１３でこのアルゴリズ
ムを実行し、それ以下の詳細度のモデルについては３Ｄ
グラフィックス表示装置１でこのアルゴリズムを実行す
ることも可能である。

【００６５】一般のポリゴンリダクションアルゴリズム
と異なり、削除する頂点が前処理で決まっているので、
比較的短時間での実行が可能となる。

【００６６】このアルゴリズムを用いると、原理的には
最大詳細度モデルについて図３に示すデータを持ってい
れば、任意の面数のモデルを生成できる。しかし、頂点
数が非常に多いモデルから、頂点数の少ないモデルを生
成するのは非常に時間がかかるので、いくつかの詳細度
のモデルデータを用意することで、この問題は解決可能
である。ここで、頂点座標については各詳細度に共通の
情報とできることに注意する。この方法を発展させて、
データの送信順序を低い詳細度のモデルから送るように
することで、徐々に詳細なモデルを表示することが可能
となる。さらに、必要な詳細度が得られれば、その段階
でデータの受信を止めるといったフレキシブルな対応が
可能となり、システムの負荷や通信量の削減ができる。

【００６７】次に、２つ目の例として、１ピクセルあた
りの表示色数が少ない場合によく用いられるインデック
スカラーモードにおいて、輝度計算結果を正しい表示に
近づけるための方法について、図１９から図２２を用い
て説明する。

【００６８】インデックス１２０１と表示色(赤１２０
２，緑１２０３，青１２０４で表現)の対応表を、２５
６色表示の場合を例にあげ、図１９のように、８bit イ
ンデックスカラーテーブル１２００と呼ぶことにする。
これはカラーマップと呼ばれるものとほぼ同じである
が、表示色のデータフォーマットを規定していない点で
異なる。ただし、このフォーマットを規定すればカラー
マップと同じものになる。カラーマップは、グラフィッ
クスプロセッサ７０の中の内部レジスタで保存され、デ
ィスプレイ装置７０７で使用される。

【００６９】事前にインデックス１２０１と輝度階調値
１２１１から色を計算して表にした、色変換テーブル１
２１０を作成することで、８bit インデックスカラーテ
ーブルの内容をユーザが自由に決められる。さらに、輝
度計算結果に対応するインデックス（以下、輝度インデ
ックスカラー１２２３と呼ぶ）が一度の表引きで求まる
ため、高速である。

【００７０】図２０を用いて、色変換テーブル作成１２
３０のアルゴリズムを説明する。入力として、輝度階調
の段階Ｌ１２２０と８bit インデックスカラーテーブル
Ｒ［２５６］，Ｇ［２５６］，Ｂ［２５６］１２００が
必要である。以下動作を順に説明する。行（インデック
ス１２０１に対応）のカウンタｉを０に初期化し１２３
１、列（輝度階調値１２１１に対応）のカウンタｊを０
に初期化する1232。次に、インデックスｉに対して、輝
度階調値ｊを元にＲＧＢの値Ｒ_ij，Ｇ_ij，Ｂ_ijを計算す
る１２３３。ここで同時に、後で使用するdcminとindex
を初期化している。（Ｒ_ij，Ｇ_ij，Ｂ_ij）の最近似色を
検索する部分が１２３４，１２３５，１２４１，１２４
２，１２４３である。１２４３でｋが２５６になると、
最近似色のインデックスがindexに得られるので、これ
をtable［ｉ］［ｊ］に保存し、ｊに１を加える１２４
４。列について輝度階調の段階Ｌ１２２０の回数だけ１
２３３に戻り、インデックスｉに対応する色変換テーブ
ル１２１０ができる。さらに、この操作を２５６回繰り
返す１２４６，１２４７。このようにして、色変換テー
ブル１２１０が得られる。

【００７１】この色変換テーブル１２１０の３Ｄグラフ
ィックス表示装置における使用法を図２１で説明する。
輝度計算９２３の結果得られる輝度階調ｌ１２２１と、
輝度が０.５ のときに表示されるインデックスカラーを
表すベースインデックスカラー１２２２と、輝度階調の
段階Ｌ１２２０と、色変換テーブル１２１０を入力とす
る。まず、輝度階調１１２１と輝度階調の段階を乗算し
１２５１、これを整数化する１２５２。この値を０〜
(Ｌ−１)にクリップし１２５３、クリップした値を列、
ベースインデックスカラー１２２２を行として、色変換
テーブル１２１０を参照し、輝度インデックスカラー１
２２３を得る。

【００７２】以上の方法により、ユーザが自由に設定し
たインデックスカラーテーブルを用いた高速輝度計算処
理が可能となる。ただし、この方法の問題点として、輝
度計算結果を単なる輝度値とみなすために、光源の色の
情報を正しく反映していない。

【００７３】インデックスカラーモードにおいて、輝度
計算結果として色の情報をすべて利用し、本来表示され
るはずの画像に近づけるための方法として、システム使
用領域を使う輝度インデックスカラーの計算１２７０ア
ルゴリズムを図２２を用いて説明する。

【００７４】システム使用領域とは、ここではインデッ
クスカラーテーブルにおいて、ユーザが使用しない領域
と定義する。システム使用領域カラー数si1261を設定す
ると、ユーザは０〜（２５５−ｓｉ）までのインデック
スカラーを利用できる。インデックスカラーテーブルに
対し、各カラーが使用中か否かのフラグを追加し、これ
によりシステム使用領域を管理する。

【００７５】アルゴリズムを説明する。まず空いている
システム使用領域のインデックスを求める１２７１。空
きがある場合は、空いている場所に輝度計算結果（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）を登録し、この場所を輝度インデックスカラー
として出力する。空きが無い場合は、システム使用領域
を圧縮するかしないかをユーザが予め決めておく必要が
ある。圧縮する場合は、近い色を検索して一つにまとめ
る操作をし、１２７１に戻る。圧縮しない場合はインデ
ックスカラーテーブルから近似色を検索し、これを出力
する１２７６。

【００７６】次に、色変換テーブル１２１０を用いた装
置の例を説明する。ＷＷＷサーバ１２や放送受信機１０
からは色数の制限を考慮していない３Ｄグラフィックス
情報が送信されることが多い。これに対し、中間サーバ
が色変換テーブル作成1230のアルゴリズムを実行し、色
変換テーブルを３Ｄグラフィックス表示装置１に送信す
ることで、装置の表示可能色が少ないために、またはユ
ーザの要求でインデックスカラーモードを利用する場合
にも、高速な色変換が可能となる。もちろん、この色変
換テーブル１２１０はＷＷＷサーバ１２などが送信して
もよいが、装置の性能が多種多様なために、高性能な装
置においては余計な情報となる可能性がある。この意味
で、中間サーバを置くメリットがある。

【００７７】３つ目の例として、隠面消去法に合わせた
モデルへの変換の例を説明する。図２４の（ａ）２つの
面が互いに交差している例の場合、Ｚソート法による隠
面消去を行うと、（ｂ）の図のような表示になってしま
う。クライアントの情報を予め知るか、サーバが問い合
わせることによって、(ｃ)のように三角形ＡＢＣを四角
形ＡＣＨＧと三角形ＧＨＢに分割することができる。分
割は、点Ｇは直線ＡＢと面ＤＥＦ、点Ｈは直線ＢＣと面
ＤＥＦの交点を求めれば簡単に行える。

【００７８】このような分割をＷＷＷサーバ１２，３Ｄ
グラフィックス開発環境３のように、３Ｄグラフィック
ス表示装置１と双方向通信可能な装置上で行うために
は、まず、サーバまたは開発環境が３Ｄグラフィックス
表示装置に利用可能な隠面消去法を問い合わせる。次
に、もしＺソート法を利用するのであれば、Ｚソート法
では正しく表示されない部分を分割したモデルを生成
し、３Ｄグラフィックス表示装置に送信する。ここで、
分割アルゴリズムを実行する装置は、必ずしもサーバや
開発環境であるとは限らず、これらに接続され、双方向
通信可能な別の装置上で行われてもよい。

【００７９】ハードウェア量の少ないシステムにおける
３Ｄ表示の高速表示に関する方法を以下で説明する。

【００８０】１つ目の方法として、境界領域の正確な表
示のためのクリッピング９２４のアルゴリズムを図１５
から図１８を用いて説明する。

【００８１】図１５はグラフィックスプロセッサ７０が
持つ四角形描画コマンドのフォーマット１１００とその
動作１１１４を示したものである。１６bit のコマンド
列をＣＰＵ５０からグラフィックスプロセッサ７０に与
えることで、四角形描画コマンドの動作１１１４に示す
ようなテクスチャ領域の矩形部分１１１５（左上のＸ座
標TXS1102，Ｙ座標TYS1103，幅TDX1104，高さTDY1105）
から表示領域内の（ＤＸ１，ＤＹ１），（ＤＸ２，ＤＹ
２），（ＤＸ３，ＤＹ３），（ＤＸ４，ＤＹ４）（１１
０６〜１１１３で指定）を頂点とする四角形１１１６内
に、1101で指定する描画モードに応じてコピーされる。
３次元描画において主に用いられるのは、テクスチャ領
域の矩形部分１１１５の図形を表示領域内の四角形1116
の形に合わせて変形するモードである。

【００８２】グラフィックスプロセッサ７０は表示領域
外への描画のクリッピングを機能を持っている。しか
し、四角形描画コマンドのフォーマット１１００の制約
から、図１６に示すようなハードウェアリミット１１２
１が存在し、この中の座標でないと、正しく描画されな
い。ちなみに、この例の場合では、ＭａｘＸ＝１０２
３，ＭａｘＹ＝１０２３，ＭｉｎＸ＝−１０２４，Ｍｉ
ｎＹ＝−１０２４となっている。図１６において、四角
形Ａ，Ｂはグラフィックスプロセッサ７０がクリッピン
グを行うので、インタフェースを通して見れば、完全描
画を行うことに相当する。四角形Ｃ，Ｄは一般的な領域
判定アルゴリズム（「コンピュータによる図形処理工
学，山口富士夫著，日刊工業新聞社」ｐ．１４１参照）
を用いて容易に描画する必要がないことがわかる。しか
し、四角形Ｅについては、図１７の1131に示すように、
四角形描画コマンドのフォーマット１１００では指定で
きない範囲にあるので、ハードウェアリミットｘ＝Ｍａ
ｘＸ以内に納まるように面を切る必要がある。このよう
に、クリッピングはハードウェアだけでは完全には達成
できない。

【００８３】図１７で、図１６の四角形Ｅのクリッピン
グ手法を２つ挙げる。一般的にソフトウェアにおいて
は、（ｉ）表示領域の境界でクリッピング１１３２する
手法が用いられる。この方法は表示領域と面との交点計
算が必要である。しかし、このような切り出しを行う
と、テクスチャに関しては四角形描画コマンドのフォー
マット１１００に対応できなくなる。

【００８４】解決方法としては、多角形のテクスチャ付
き多角形描画コマンドをグラフィックスプロセッサ７０
に入れるか、(ii)面分割クリッピング１１３３をＣＰＵ
５０で行うという方法があるが、前者の方法では、クリ
ッピング結果が複雑な形になればなるほど座標計算が複
雑になるため、ＣＰＵ５０での計算がやはり必要にな
る。一方、面分割クリッピング１１３３を行えば、テク
スチャ座標，幅，高さの情報（１１０２〜１１０５）の
計算も簡単であるので、テクスチャ付き四角形描画にお
いては十分実用的である。

【００８５】１１３１に示している四角形Ｅを面分割ク
リッピングしたときの分割の過程を１１３３で示してい
る。この具体的なアルゴリズムとして、領域の右側（ｘ
＝ＭａｘＸの部分）についての面分割クリッピングのア
ルゴリズムを図１８に示す。入力は、頂点座標１(ｘ
１，ｙ１)１１４１、頂点座標２(ｘ２，ｙ２)１１４
２、頂点座標３（ｘ３，ｙ３）１１４３、頂点座標４
（ｘ４，ｙ４）１１４４と、表示領域の境界座標（右
側）Ｘ１１４５，ハードウェアリミット(右側)ＭａｘＸ
１１４６である。まず頂点の最小ｘ値を求める１１６
２。この値ｘが表示領域内に納まっているかどうかを判
断し１１６３、納まっていないなら描画しない1168。納
まっている場合は、頂点の最大ｘ値を求める１１６４。
この値がハードウェアリミットを超えているかどうかを
判断し１１６５、超えていなければ完全描画する１１６
７。超えていない場合は各辺の中点を求め、四角形を分
割し、このアルゴリズムを分割した四角形それぞれにつ
いて適用する１１６６。これによって、完全描画する四
角形の情報として、描画する複数の面の頂点座標１１５
１が得られる。

【００８６】図１５から図１８で説明した面分割クリッ
ピングは、Ｚ方向（奥行き方向）のクリッピングにも利
用できる。ハードウェアリミットのｚ座標をＭｉｎＺ
（視点のある位置）、表示領域の境界ｚ座標をnearＺ
（視点ピラミッドにおけるヒーザ面のｚ座標。「コンピ
ュータによる図形処理工学，山口富士夫著，日刊工業新
聞社」ｐ．１７１参照）とすれば、分割により視点より
前方にかならず頂点が入るような四角形に分割できる。
この方法だけｚ＝nearＺ面（クリッピング面）で正しく
クリッピングされない。そこで、クリッピング面との交
点を計算する。２つの交点を結ぶ線分が表示領域内に入
っているかどうかを、一般的なクリッピングアルゴリズ
ムで用いられる領域判定法（“コンピュータグラフィッ
クス＜技術系ＣＧ標準テキストブック＞”（監修：技術
系ＣＧ標準テキストブック編集委員会、発行：財団法人
画像情報教育振興協会）ｐ．１０７参照）を用いて判定
する。領域外と判定されれば、クリッピングによる切断
線は表示領域外にあるので、ハードウェアによって自動
的にクリッピングされる。領域内の場合は交点から描画
領域を求め、マスクを設定する。グラフィックスプロセ
ッサ７０はマスクを参照しながら分割四角形を描画する
ことで、ｚ面で正しくクリッピングし、かつ正確なテク
スチャ付き四角形を描画できる。ちなみに、ここでいう
マスクの概念は２次元グラフィックスでは良く用いられ
る。例として、「Ｘ−Window Ver.11 プログラミング，
木下凌一著，日刊工業新聞社」のｐ．２９４のクリップ
マスクがある。

【００８７】２つ目の方法として、座標変換９２２で行
われている、透視投影における面の表裏判定の高速化を
図１３と図１４を用いて説明する。

【００８８】描画の高速化を達成するためには面の表裏
判定を行い、見えない裏面を描画しないという方法が一
般的に用いられている。本システムでは、図１３のよう
に、表裏判定１０１２を投影変換前に行っている。図１
３のうち、ボディ座標系頂点座標１００１，頂点座標の
モデリング変換１００２，ワールド座標系頂点座標１０
０３，ボディ座標系法線ベクトル１００８，法線ベクト
ルのモデリング変換１００９，単位ベクトル化１０１
０，ワールド座標系法線ベクトル１０１１は３次元図形
処理についての一般的用語と同じ意味である（「コンピ
ュータによる図形処理工学，山口富士夫著，日刊工業新
聞社」ｐ．２１１参照）。代表頂点の選択１００６で
は、面の頂点の中から一つ座標を選択するか、または面
内の任意の点を選択し、頂点座標の代表点１００７を出
力する。裏面の削除１００４では判定結果１０１４にし
たがって、ワールド座標系頂点座標１００３から裏面の
部分を削除し、これを表面のものモデルデータ１００５
とする。

【００８９】表裏判定のアルゴリズムを図１４を用いて
説明する。投影方法の選択はユーザによって事前に行わ
れているとし、この選択結果を投影モード１０１３と表
現する。投影モードが正投影の場合は、面法線のｚ方向
の値の正負により表裏を判定できる１０１２３。透視変
換においては、面の法線ベクトル（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）１
０１１と頂点座標の代表点（ｘ，ｙ，ｚ，ｗ）１００７
とすると、（ａ，ｂ，ｃ）と（ｘ，ｙ，ｚ）の内積計算
結果の符号だけで表裏判定できる。ここで、同次座標パ
ラメータｄ，ｗが省略できる理由は簡単な計算でわかる
ので省略する。以上から、一つの面に対して、掛け算３
回と足し算２回で表裏判定が可能となり、描画の必要の
ない面の投影変換以降の処理をせずにすむ。なお、正投
影でも透視投影でもない場合、判定結果を不明１０１２
７として、必要であれば投影変換後に再判定する。

【００９０】まず、図１３，図１４で説明した面の表裏
判定の回数を削減する方法として、３Ｄモデル作成時に
同じ面法線を持つ面を見つけて、表裏判定１０１２をこ
れらの面に対して一度ですませる方法と、３Ｄモデル作
成時に逆方向の面法線を持つ面のペアを見つけて、一方
が表であれば一方は裏という判定をすることで、判定回
数を半分にする方法がある。３Ｄグラフィックス表示装
置１の外部でこのような３Ｄデータを作成し、装置内で
解釈することで表裏判定回数を減らすことが可能にな
る。

【００９１】最後に、３Ｄグラフィックス表示装置１
と、外部入出力機器２や３Ｄグラフィックス開発装置３
との間に、ここまでに説明した機能を持つ装置を置いた
例として、図１と異なる実施形態である図２３を説明す
る。

【００９２】これは図１のシステム構成例にＷＷＷ中間
サーバ２００１と放送受信中間サーバ２０１１（以下、
２つをまとめて中間サーバと呼ぶ）、そして、それぞれ
を３Ｄグラフィックス表示装置１とつなぐためのＷＷＷ
中間サーバ用接続回線2002と放送受信中間サーバ用接続
ケーブル２０１２（以下、この２つをまとめて接続線と
呼ぶ）が加わったシステムの構成をとる。このような中
間サーバを置く理由は２つある。

【００９３】一つは、中間サーバを３Ｄグラフィックス
表示装置１の近距離に置くことで、接続線の帯域を大き
くとれるので、中間サーバと３Ｄグラフィックス表示装
置１間でのインタラクティブな情報通信が可能となるた
めである。もう一つは、WWWサーバ１２のような外部デ
ータベースにおいては、必ずしも３Ｄグラフィックス表
示装置１の想定している個人情報機器レベルの装置だけ
にデータを送信するとは限らないため、一般的な３Ｄデ
ータから３Ｄグラフィックス表示装置１向けのデータを
生成するための中間的な装置を用意して、本発明で挙げ
た方法を実装し、表示性能を上げるためである。

【００９４】初めの理由の具体例として、ＷＷＷサーバ
１２から膨大な３ＤデータがＷＷＷ中間サーバ２００１
に図３のデータ構造に当てはまる形式で送信されるとす
る。まず、ＷＷＷ中間サーバ２００１は３Ｄグラフィッ
クス表示装置１の状態を接続線を経由して問い合わせ
る。状態の情報としては、画面サイズ，表示可能色や、
描画性能などが考えられる。これらの情報を元にすれ
ば、ＷＷＷ中間サーバ2001側で削除する頂点を検索する
必要がないので、図３のデータ構造に基づくモデルを高
速にリダクション可能である。ＷＷＷ中間サーバ２００
１で生成されたLODモデルは３Ｄグラフィックス表示装
置１に送られ、装置の能力に適合した３Ｄモデルの表示
が可能となる。

【００９５】以上の実施例を纏めると、ＣＰＵで３Ｄ幾
何計算を行い、グラフィックスプロセッサで計算結果を
レンダリングすることを特徴とするグラフィックス表示
装置に対して、グラフィックス表示装置の性能や機能を
元にして、３Ｄモデルデータや色に関する情報を表示し
やすいように変換する方法と装置に関する項目を説明し
た。３Ｄ幾何計算はかならずしもＣＰＵで行う必要はな
く、専用の幾何計算用プロセッサをグラフィックス表示
装置内に用意してもよい。

【００９６】

【発明の効果】本発明によれば、ワークステーションや
上位のパーソナルコンピュータ向けに作成された３Ｄグ
ラフィックスデータに頂点削除順序のような情報を加
え、これを解釈する３Ｄグラフィックス表示装置によ
り、個人情報機器のようなハードウェア量の少ないシス
テムにおいても、十分な３Ｄ表示速度と品質が得られ
る。さらに、表示可能色の制限や隠面消去法の種類など
の３Ｄグラフィックス表示装置の能力を考慮したシステ
ム構成をとるための方法を用いることにより、汎用の３
Ｄデータにおいてもハードウェア量の少ないシステムで
十分な表示速度を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である３Ｄグラフィックス
システムの構成例。

【図２】グラフィックスプロセッサの詳細。

【図３】３Ｄモデルのデータ構造と３Ｄモデルの例。

【図４】詳細度の異なる３Ｄモデルと、詳細度テーブ
ル。

【図５】３Ｄモデルの表示アルゴリズム。

【図６】詳細度の選択アルゴリズム。

【図７】Torus1の頂点座標の表。

【図８】Torus1の連続的なポリゴンリダクションに必要
な情報の表。

【図９】Torus1の三角形頂点番号の表。

【図１０】Torus2の三角形頂点番号（１）の表。

【図１１】Torus2の三角形頂点番号（２）の表。

【図１２】ｚ値に対応する詳細度係数の設定方法。

【図１３】面の表裏判定に関わる機能ブロック図。

【図１４】面の表裏判定アルゴリズム。

【図１５】四角形描画コマンドのフォーマットと動作。

【図１６】ハードウェアリミット（四角形描画可能な範
囲）による四角形描画の制限。

【図１７】制限により描画できない四角形のクリッピン
グ手法。

【図１８】領域の右側部分における、面分割クリッピン
グアルゴリズム。

【図１９】インデックスカラーテーブルと色変換テーブ
ルのフォーマット。

【図２０】色変換テーブル作成アルゴリズム。

【図２１】色変換テーブルによる輝度インデックスカラ
ーの計算アルゴリズム。

【図２２】システム使用領域を使う輝度インデックスカ
ラーの計算アルゴリズム。

【図２３】中間サーバを用いたシステム構成例。

【図２４】Ｚソート法に適した面の分割。

【符号の説明】

１…３Ｄグラフィックス表示装置、２…外部入出力機
器、３，１３…３Ｄグラフィックス開発環境、４…ユー
ザインタフェース機器、５…表示装置（ＣＲＴ）、１０
…放送受信機、１１…ＤＶＤ，ＣＤ再生装置、１２…Ｗ
ＷＷサーバ、１４…キーボード、１５…マウス、２０…
放送受信機用ＳＣＳＩケーブル、２１…再生装置用ＳＣ
ＳＩケーブル、２２…インターネット回線、２３…キー
ボードケーブル、２４…マウスケーブル、３０…放送受
信機用ＳＣＳＩ、３１…再生装置用ＳＣＳＩ、３２…10
BaseT 、３３…モデムコントローラ、３４…シリアルＩ
／Ｏ、３５…タイマ、４０…外部入出力バス、５０…Ｃ
ＰＵ、５１…割込コントローラ、５２…外部バスインタ
フェース、５３…主記憶、６０…システムバス、７０…
グラフィックスプロセッサ、７１…グラフィックスメモ
リバス、７２…グラフィックスメモリ、８０…画像信号
バス、７０１…システムバス用Ｉ／Ｏ、７０２…グラフ
ィックスプロセッサ内部バス、７０３…内部レジスタ、
７０４…内部レジスタ信号線、７０５…メモリインタフ
ェース、７０６…レンダリング装置、７０７…ディスプ
レイ装置、７０８…画像信号出力線、７０９…ＣＲＴ表
示用Ｉ／Ｏ、７２１…ディスプレイリストバッファ、７
２２…フレームバッファ、723…テクスチャバッファ、
１０１２…表裏判定、１１００…四角形描画コマンドの
フォーマット（１６bit ）、１１１４…四角形描画コマ
ンドの動作、１１３２…表示領域の境界でクリッピン
グ、１１３３…面分割クリッピング、１１６１…面分割
クリッピング（右側）、１２００…８bit インデックス
カラーテーブル、１２１０…色変換テーブル、１２３０
…色変換テーブル作成、１２５０…色変換テーブルによ
る輝度インデックスカラーの計算、１２７０…システム
使用領域を使う輝度インデックスカラーの計算、１４３
０…クライアント側がＺソート法で隠面消去するという
情報を元に、サーバ側で面を分割、２００１…ＷＷＷ中
間サーバ、２０１１…放送受信中間サーバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松尾 茂 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 下村 哲也 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 掛部 功 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 中塚 康弘 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】グラフィックスデータを作成する開発環境
   と実行する環境を独立に持ち、実行環境の能力や制約に
   応じ、最適な表示を行うためのデータ変換処理機構を開
   発環境に持つグラフィックスシステム。
2. 【請求項２】グラフィックスデータを作成または送信す
   る開発環境と、実行する環境とを独立に持ち、実行環境
   の能力や制約に応じ、グラフィックスデータを開発環境
   または実行環境で動的に変換することを特徴とするグラ
   フィックスシステム。
3. 【請求項３】グラフィックスデータを送信するサーバと
   実行する環境とを独立に持ち、実行環境の能力や制約に
   応じ、最適な表示を行うためのデータ変換処理機構をサ
   ーバに持つグラフィックスシステム。
4. 【請求項４】グラフィックスデータを送信するサーバと
   実行する環境とを独立に持ち、実行環境の能力や制約に
   応じ、グラフィックスデータをサーバまたは実行環境で
   動的に変換することを特徴とするグラフィックスシステ
   ム。
5. 【請求項５】グラフィックスデータを作成する開発環境
   と、番号と色を対応させるカラーマップを持つことを特
   徴とする実行環境を持ち、このカラーマップから色変換
   テーブルを開発環境または実行環境で作成することによ
   り、色の輝度階調計算を行うことを特徴とするグラフィ
   ックスシステム。
6. 【請求項６】グラフィックスデータを送信するサーバ
   と、番号と色を対応させるカラーマップを持つことを特
   徴とする実行環境を持ち、このカラーマップから色変換
   テーブルをサーバまたは実行環境で作成することによ
   り、色の輝度階調計算を行うことを特徴とするグラフィ
   ックスシステム。
7. 【請求項７】グラフィックスデータを作成する開発環境
   と、Ｚソート法で隠面消去をすることを特徴とする実行
   環境を持ち、Ｚソート法に適した３Ｄデータへの分割を
   開発環境または実行環境で行うことにより、正確な隠面
   消去を行うことを特徴とするグラフィックスシステム。
8. 【請求項８】グラフィックスデータを送信するサーバ
   と、Ｚソート法で隠面消去をすることを特徴とする実行
   環境を持ち、Ｚソート法に適した３Ｄデータへの分割を
   サーバまたは実行環境で行うことにより、正確な隠面消
   去を行うことを特徴とするグラフィックスシステム。
9. 【請求項９】２次元のクリッピング機能を持つグラフィ
   ックス表示装置において、描画する面を視線の奥行きの
   方向の平面によってクリッピングする際に、面を分割す
   ることによって正しく表示する方法。
10. 【請求項１０】グラフィックスデータを作成する開発環
    境と実行環境を持ち、開発環境で予め計算結果が同じま
    たは近くなるようなデータをまとめておき、実行環境で
    これを一度に計算することによって、正確または近似的
    な表示を可能とすることを特徴とするグラフィックスシ
    ステム。
11. 【請求項１１】グラフィックスデータを送信するサーバ
    と実行環境を持ち、サーバで予め計算結果が同じまたは
    近くなるようなデータをまとめておき、実行環境でこれ
    を一度に計算することによって、正確または近似的な表
    示を可能とすることを特徴とするグラフィックスシステ
    ム。