JPS6186792A - グラフイツクデイスプレイ描出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、グラフィックディスプレイ描出方法、より詳
細にはＣＡ　Ｄ　（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄ
ｅ−ｓｉｇｎ）において３次元ソリッド・モデル（立体
画像）を生成するに当たり、ソリッド・モデルが重なり
合う場合に後側に位置するものを透視可能にしたグラフ
ィックディスプレイ描出方法に関するものである。

〔背景技術〕

機械の設計では、繰り返し設計されてきたマザー・マシ
ンや類似の機械があり、エンジニアは現物を見て設計す
ることができるが、プラント、造船、建築等では、−品
ずつの設計であり、特に新規なものの場合参照できる現
物がない。

プラント設計では、プラスチックで正しく縮尺した模型
が作られ、最近ではプラント設計の通常の手段になって
きている。これは、エンジニアリング・モデルとよばれ
ている。また、原子力発電プラントなどでは、小さな格
納容器に所狭しと機器や配管が詰め込まれるので、モデ
ルなしで設計することは難しい。また、造船においても
、潜水艦などは原寸の木製の模型が作られている。従っ
て、複雑な３次元構造物の設計においては構想を模型に
し、更に、その模型を見ながら設計を進めているのが実
態である。

製図された図面は設計の結果を表したものであって、主
に、製造及び建設への情報伝達の手段である。新たなも
のを設計していく過程においては、モデルが情報手段と
して最も優れている。しかし、モデルの難点は、構想か
ら模型ができて（るまでに時差があり、費用もかかる点
にある。また、設計変更するとなると模型を取り外して
作り直すことが必要となり、自由度に欠ける。

従来のＣＡＤシステムのほとんどは線画であり、新しい
物を設計する過程で、エンジニアが完成予想をイメージ
アップするための、十分な支援になっているとはいい難
い。設計の構想過程において、模型を即座に自動的にコ
ンピューターで作ることができれば、これに勝るものは
ないが、せめて完成予想を、カラー写真のように即座に
イメージアップできるものが必要となる。

そのような要請に応えるために、本発明者により、３次
元のソフト・モデルを生成できるデザイン・ワークステ
ーションが開発された。しかし、従来それらにより生成
された３次元ソリッド・モデルは、重なり合う場合に後
側に位置するものが全体的、ないし、部分的に隠れてし
まうためその部分の把握が困難であり、設計に支障を来
たすという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明はその欠点を除去するためになされたもので１，
３次元ソリッド・モデル生成に当たり、い（つかのソリ
ッド・モデルが重なり合う場合でも、下側に位置するも
のを透視してその形態を把握することができるグラフィ
ックディスプレイ描出方法を提供することを目的とする
ものである。

〔発明の構成〕

本発明は、ソリッドモデルの内面を市松模様でシェーデ
ィングすることを特徴とするグラフインクディスプレイ
描出方法であり、本発明においてソリッド・モデルのシ
ェーディング（塗りつぶし）に市松模様を採用すること
により、次のような利点が存する。

（１）全方向に対して透視可能となる。

例えば、シェーディングに第１図に示すようなパターン
を用いた場合、その黒線の下側にあってそれと並行に走
る線は完全に隠されてしまうが、市松模様の場合は、下
側の線がどのような方向であっても、全部が完全に隠さ
れてしまうということはなく、必ず一部が表れてくるの
で、全方向に対して透視が可能となる。

（２）ハードウェア回路だけで市松模様を作り出せる。

複雑なソフトウェアを以てシェーディングパターンを作
り出す必要がなく、ハードウェア回路だけで、簡単に市
松模様を作り出すことができるのでコスト的に有利であ
るとともに、迅速にシェーディング並びに３次元ソリッ
ド・モデルを創成しうる。

（３）市松模様の１メツシユの大きさを自由に選定でき
る。

この点は、特に、ソリッド・モデルが幾重にも重なる場
合に有効となる。即ち、そのような場合は手前（上側）
にあるもの程メツシュの大きさを大にするという操作を
することができる。かくして幾重にも重なった場合でも
、−香臭（下側）のものを明瞭に透視することができる
ようになる。

それでは次に本発明における市松模様の作り方について
説明する。第２図は市松模様のマスクパターンを形成す
る方法を説明するための概念図であって、最小のマスク
パターンはｘｏとｙｏとの排他的論理和として得られる
。例えば、ｘｏの値が所定のアドレスから連続して０１
０１の形でストアされ、また、ｙｏの値も他のアドレス
に０１０１の形で連続してストアされる場合、これ等の
排他的論理和によるマスクパターンは第３図（ａ）で示
すものとなる。同様にしてＸ１ｙＩでは第３図（ｂ）で
示すように２倍のメツシュのマスクパターンが得られ、
ＸｚＶｔでは第３図（Ｃ）で示すように４倍のマスクパ
ターンが得られる。ところでＸとｙとの組合せを換え、
例えばＸＩＶｚ或いはＸｚＶｔの様に組合わせると第３
図（ｄ）、（ｅ）で示す様に長方形の市松模様のマスク
ができる。

〔発明の作用〕

次に本発明の方法を適用するに好適な３次元ソリッド・
モデル・ジェネレータおよびその作用につき、第４図に
依って説明する。第４図において１はサーフエース・モ
デルであって、このモデルのフレーム線に関する情報が
フレーム線処理回路２で処理され、Ｚ比較を行う３次元
比較回路６に入力される。一方、シェーディング回路３
では、モデルが三角形または四角形のポリゴン・フレー
ムに分割され、各頂点座標及び各ビクセル位置毎のカラ
ー計算が行われる。

これ等の各ピクセルに対するシェーディング情報には、
アドレス選択回路４及び排他的論理和回路５により更に
市松模様に関する情報が付加される。アドレス選択回路
４は、第２図に示すＸ及びｙの値が格納されたアドレス
を選択して、読み出し、排他的論理和回路５にＸ及びｙ
の値を与える。この際、３次元比較回路６の比較出力を
用い、図形が重なり合う場合に、より前方の図形により
大きなメツシュが与えられるようにアドレスが選択さる
ようにすることが好ましい。３次元比較回路６の出力は
、書き込み回路７を介してイメージ・ピクセル・バッフ
ァであるＺバッファ８に保持される。このＺバッファ８
に保持されたＺ値は、２読み出し回路９にて読み出され
た後、３次元比較回路６で比較され、今表示しようとす
る物体のピクセルに対応するＺ値と比較され、もし今の
ビクセルが手前にあれば書き込まれ且つ表示される。こ
の際、より手前のビクセルについては、既に述べたよう
により大きなメツシュの市松模様にて表示装置１１に表
示される。

なお、この方法を従来行われている線画に応用すれば、
隠線を点線で表示することができる。

その場合は、サーフエース・モデルの輪郭を実線で描画
し、その内面を、無表示色あるいは地色と同色で市松模
様にシェーディングすれば良い。

〔発明の効果〕

上述のように本発明においては、ソリッドモデルの内面
を市松模様でシェーディングするので、隠れた部分の形
態を把握することが容易であり、且つ、異なる大きさの
市松状のメツシュを発生させ、重なる図形を異なる大き
さの市松模様でシェーディングすることも可能なので、
いくつかのソリッド・モデルが重なり合う場合でも、下
側に位置するものを明瞭に透視してその形態を把握する
ことができ、また、従来の線画に応用することにより、
隠線を点線で表示することも可能なる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシェーディング例を示すシェーディング
・パターン、第２図に本発明に係る市松模様のマスクパ
ターンを形成する方法を説明するための概念図、第３図
（ａ）乃至（ｅ）は本発明に係る市松模様のマスクパタ
ーン、第４図は本発明の方法を適用するに好適な３次元
ソリッド・モデル・ジェネレータのブロック図である。 符号の説明 １−サーフエース・モデル、４−アドレス選択回路、５
−排他的論理和回路、６−・３次元比較回路、８・・・
Ｚバッファ、９−Ｚ読み出し回路第１図　　　　第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ソリッドモデルの内面を市松模様でシェーディングする
   ことを特徴とするグラフィックディスプレイ描出方法。