JP2003317111A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】微小単位図形の数を削減でき、描画処理の性能
向上を図れ、画像を効率的に描画することができる画像
処理装置およびその方法を提供する。 【解決手段】ジオメトリ処理装置１３２による頂点デー
タＳ１３２を受けて、メッシュを形成する３×３の頂点
から所定の端点を除く複数の頂点を選択し、選択した頂
点の隣接する頂点との距離に基づいて選択した各頂点が
有効であるか無効であるかを判定し、各頂点の有効／無
効の情報に基づいてトライアングルデータＳ１３４を生
成し、トライアングルバッファ１３４を介してトライア
ングル描画装置１３５に出力するトライアングル生成装
置１３３を設ける。これにより、０ピクセルのトライア
ングルを削減できることから、微小単位図形の数を削減
でき、描画処理の性能向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モデルを単位図形
の組み合わせによって表現する画像処理装置およびその
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今のコンピュータシステムにおける演
算速度の向上や描画機能の強化とも相俟って、コンピュ
ータ資源を用いて図形や画像の作成や処理を行う「コン
ピュータ・グラフィックス（ＣＧ）」技術が盛んに研究
・開発され、さらに実用化されている。

【０００３】たとえば、３次元グラフィックスは、３次
元オブジェクトが所定の光源によって照らされたときの
光学現象を数学モデルで表現して、このモデルに基づい
てオブジェクト表面に陰影や濃淡を付けたり、さらには
模様を貼り付けたりして、よりリアルで３次元的な２次
元高精細画像を生成するものである。このようなコンピ
ュータ・グラフィックスは、科学、工学、製造などの開
発分野でのＣＡＤ／ＣＡＭ、その他の各種応用分野にお
いてますます盛んに利用されるようになってきている。

【０００４】３次元グラフィックスは、一般には、フロ
ントエンドとして位置づけられる「ジオメトリ・サブシ
ステム」と、バックエンドとして位置づけられる「ラス
タ・サブシステム」とにより構成される。

【０００５】ジオメトリ・サブシステムとは、ディスプ
レイ・スクリーン上に表示する３次元オブジェクトの位
置や姿勢などの幾何学的な演算処理を行う過程のことで
ある。ジオメトリ・サブシステムでは、一般にオブジェ
クトは多数のポリゴンの集合体として扱われ、ポリゴン
単位で、「座標変換」、「クリッピング」、「光源計
算」などの幾何学的な演算処理が行われる。

【０００６】一方、ラスタ・サブシステムは、オブジェ
クトを構成する各ピクセル（ｐｉｘｅｌ）を塗りつぶす
過程のことである。ラスタライズ処理は、たとえばポリ
ゴンの頂点毎に求められた画像パラメータを基にして、
ポリゴン内部に含まれるすべてのピクセルの画像パラメ
ータを補間することによって実現される。ここで言う画
像パラメータには、いわゆるＲＧＢ形式などで表される
色（描画色）データ、奥行き方向の距離を表すｚ値など
がある。また、最近の高精細な３次元グラフィックス処
理では、遠近感を醸し出すためのｆ（ｆｏｇ：霧）や、
物体表面の素材感や模様を表現してリアリティを与える
テクスチャｔ（ｔｅｘｔｕｒｅ）なども、画像パラメー
タの１つとして含まれている。

【０００７】ここで、ポリゴンの頂点情報からポリゴン
内部のピクセルを発生する処理では、よくＤＤＡ（Ｄｉ
ｇｉｔａｌ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ａｎａｌｙｚ
ｅｒ）と呼ばれる線形補間手法を用いて実行される。Ｄ
ＤＡプロセスでは、頂点情報からポリゴンの辺方向への
データの傾きを求め、この傾きを用いて辺上のデータを
算出した後、続いてラスタ走査方向（Ｘ方向）の傾きを
算出し、この傾きから求めたパラメータの変化分を走査
の開始点のパラメータ値に加えていくことで、内部のピ
クセルを発生していく。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画像処理装
置において、たとえば曲面データを単位図形列に切りば
めて（テセレーションして）表示する際には、１ピクセ
ルにも満たないような微小な単位図形も生成される。こ
のため、従来の画像処理装置では、描画装置の稼働率を
悪化させる要因の一つになっていた。

【０００９】たとえば、曲面をトライアングル列にテセ
レーションすると、図２０に示すように、微小なトライ
アングルが増える。場合によっては、図２０中に斜線を
付したように、描画した場合にピクセルを持たないよう
なトライアングルも生成する。このような、いわゆる０
ピクセルのトライアングル（ピクセルの中心を含まない
トライアングル）は、描画装置の性能低下を引き起こ
す。

【００１０】また、たとえば図２１（Ａ）に示すよう曲
面データに対して、規則的なパターンを用いずに適応的
にトライアングルを生成する場合には、図２１（Ｂ）に
斜線を付して示すように、曲面に裂け目が生じる。した
がって、従来の画像処理装置では、規則的なパターンを
用いずに適応的にトライアングルを生成する場合には、
図２１（Ｃ）に示すように、裂け目を生成しないように
注意する必要があり、処理に制約を受けて、また、煩雑
な処理を要するという不利益がある。

【００１１】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、微小単位図形の数を削減でき、
描画装置の描画処理の性能向上を図れ、画像を効率的に
描画することができる画像処理装置およびその方法を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点は、プリミティブを複数の頂点
間を結んで形成される複数の単位図形の組み合わせとし
て表現し、単位図形をメモリに描画する画像処理装置で
あって、複数の頂点データに基づいて、各頂点間を結ん
で単位図形を形成する場合に、形成した単位図形がスク
リーン座標系の描画対象領域内に発生されたピクセルの
中心を含むことができるか否かを判定し、当該ピクセル
の中心を含む単位図形を形成可能な複数の頂点を有効な
頂点であると判定し、当該有効な頂点情報に基づいて単
位図形データを生成する単位図形生成装置と、上記単位
図形生成装置で生成された単位図形データを受けて少な
くとも一つの単位図形の描画処理を行う描画装置とを有
する。

【００１３】本発明の第２の観点は、プリミティブを複
数の頂点間を結んで形成される複数の単位図形の組み合
わせとして表現し、スクリーン座標系の描画対象領域内
にピクセルを発生して単位図形をメモリに描画する画像
処理装置であって、所定の形状を形成可能な複数の頂点
データから所定の端点を除く複数の頂点を選択し、選択
した頂点の隣接する頂点との距離に基づいて選択した各
頂点が有効であるか無効であるかを判定し、各頂点の有
効／無効の情報に基づいて単位図形データを生成する単
位図形生成装置と、上記単位図形生成装置で生成された
単位図形データを受けて少なくとも一つの単位図形の描
画処理を行う描画装置とを有する。

【００１４】本発明では、上記単位図形生成装置は、選
択した各頂点の隣接する頂点との距離があらかじめ設定
した一定値以上である場合に有効であると判定し、一定
値以下の場合に無効であると判定する。

【００１５】好適には、上記単位図形生成装置は、選択
した各頂点と隣接する複数の頂点との距離の和があらか
じめ設定した一定値以上である場合に有効であると判定
し、一定値以下の場合に無効であると判定する。

【００１６】また、本発明では、上記単位図形生成装置
に供給される複数の頂点データは、所定のマトリクスを
形成し、上記単位図形生成装置は、供給された端点を除
く複数の頂点データのうちマトリクスの中心に位置する
頂点と、当該中心頂点に隣接する複数の隣接頂点にかか
わるデータを選択的に入力し、上記中心頂点と複数の隣
接頂点との距離の和があらかじめ設定した一定値以上で
あるか否かを判定し、一定値以上であると判定した場合
には上記中心頂点が有効であることを意味するデータを
出力し、一定値以下であると判定した場合には無効であ
ることを意味するデータを出力する中心点有効判定回路
と、上記マトリクスの上記中心頂点を含まない同一の行
または列に配置されて所定の一辺を構成する複数の頂点
うちの辺の中心となる頂点と、当該辺中頂点に隣接する
複数の頂点にかかわるデータを選択的に入力し、辺中頂
点と複数の隣接頂点との距離の和があらかじめ設定した
一定値以上であるか否かを判定し、一定値以上であると
判定した場合には上記辺中頂点が有効であることを意味
するデータを出力し、一定値以下であると判定した場合
には無効を意味するデータを出力する複数の辺中点有効
判定回路と、上記中心点有効判定回路による有効／無効
データ、上記辺中点有効判定回路による有効／無効デー
タ、並びに、供給された複数の頂点データに基づいて、
複数の有効／無効データのうちの有効を示すデータ数に
応じて各頂点間の隣接関係データを生成し、生成した隣
接関係データに応じた単位図形データを生成する頂点間
隣接関係データ生成回路と、を含む。

【００１７】また、本発明では、上記単位図形生成装置
に供給される複数の頂点データは、ジオメトリ処理後の
データである。

【００１８】また、本発明では、上記単位図形生成装置
に供給される複数の頂点データは、スクリーン座標系で
の２次元座標のみを含むデータであり、上記単位図形生
成装置により生成された単位図形データに対してジオメ
トリ処理を行い、ジオメトリ処理後の単位図形データを
上記描画装置に供給するジオメトリ処理装置を、さらに
有する。

【００１９】本発明の第３の観点は、プリミティブを複
数の頂点間を結んで形成される複数の単位図形の組み合
わせとして表現し、単位図形をメモリに描画する画像処
理方法であって、複数の頂点データに基づいて、各頂点
間を結んで単位図形を形成する場合に、形成した単位図
形がスクリーン座標系の描画対象領域内に発生されたピ
クセルの中心を含むことができるか否かを判定し、当該
ピクセルの中心を含む単位図形を形成可能な複数の頂点
を有効な頂点であると判定する第１のステップと、上記
第１のステップの有効な頂点情報に基づいて単位図形デ
ータを生成する第２のステップと、上記第２のステップ
生成された単位図形データを受けて少なくとも一つの単
位図形の描画処理を行う第３のステップとを有する。

【００２０】本発明では、上記第１のステップの判定処
理に用いられる複数の頂点データは、ジオメトリ処理後
のデータである。

【００２１】また、本発明では、上記第１のステップの
判定処理に用いられる複数の頂点データは、スクリーン
座標系での２次元座標のみを含むデータであり、上記第
２のステップと第３のステップとの間に、第２のステッ
プで生成された単位図形データに対してジオメトリ処理
を行う第４のステップを、さらに有し、上記第３のステ
ップでは、ジオメトリ処理後の単位図形を描画処理す
る。

【００２２】本発明の第４の観点は、プリミティブを複
数の頂点間を結んで形成される複数の単位図形の組み合
わせとして表現し、スクリーン座標系の描画対象領域内
にピクセルを発生して単位図形をメモリに描画する画像
処理方法であって、所定の形状を形成可能な複数の頂点
データから所定の端点を除く複数の頂点を選択し、選択
した頂点の隣接する頂点との距離に基づいて選択した各
頂点が有効であるか無効であるかを判定する第１のステ
ップと、上記第１のステップの各頂点の有効／無効の情
報に基づいて単位図形データを生成する第２のステップ
と、上記第２のステップで生成された単位図形データを
受けて少なくとも一つの単位図形の描画処理を行う第３
のステップとを有する。

【００２３】本発明では、上記第１のステップでは、選
択した各頂点の隣接する頂点との距離があらかじめ設定
した一定値以上である場合に有効であると判定し、一定
値以下の場合に無効であると判定する。

【００２４】好適には、上記第１のステップでは、選択
した各頂点と隣接する複数の頂点との距離の和があらか
じめ設定した一定値以上である場合に有効であると判定
し、一定値以下の場合に無効であると判定する。

【００２５】本発明では、上記第１のステップの判定処
理に用いられる複数の頂点データは、所定のマトリクス
を形成し、上記第１のステップは、供給される端点を除
く複数の頂点データのうちマトリクスの中心に位置する
頂点と、当該中心頂点に隣接する複数の隣接頂点にかか
わるデータを選択的に入力し、上記中心頂点と複数の隣
接頂点との距離の和があらかじめ設定した一定値以上で
あるか否かを判定する第４のステップと、上記第４のス
テップにおいて、一定値以上であると判定した場合には
上記中心頂点が有効であることを意味するデータを出力
し、一定値以下であると判定した場合には無効であるこ
とを意味するデータを出力する第５のステップと、上記
マトリクスの上記中心頂点を含まない同一の行または列
に配置されて所定の一辺を構成する複数の頂点うちの辺
の中心となる頂点と、当該辺中頂点に隣接する複数の頂
点にかかわるデータを選択的に入力し、辺中頂点のと複
数の隣接頂点との距離の和があらかじめ設定した一定値
以上であるか否かを判定する第６のステップと、上記第
６のステップで、一定値以上であると判定した場合には
上記中心頂点は有効を意味するデータを出力し、一定値
以下であると判定した場合には無効を意味するデータを
各辺毎に出力する第７のステップと、を含み、上記第２
のステップは、上記第５のステップによる有効／無効デ
ータ、上記第７のステップによるによる有効／無効デー
タ、並びに、供給される複数の頂点データに基づいて、
複数の有効／無効データのうちの有効を示すデータ数に
応じて各頂点間の隣接関係データを生成する第８のステ
ップと、上記第８のステップで生成した隣接関係データ
に応じた単位図形データを生成する第９のステップと、
を含む。

【００２６】本発明によれば、たとえば上位側で生成さ
れた頂点データに対して、ジオメトリ処理が施され、ジ
オメトリ処理後の頂点データが単位図形生成装置に供給
される。単位図形生成装置では、所定の形状を形成可能
な複数の頂点データから所定の端点を除く複数の頂点が
選択され、選択した頂点の隣接する頂点との距離に基づ
いて選択した各頂点が有効であるか無効であるかが判定
される。そして、各頂点の有効／無効の情報に基づいて
単位図形データが生成されて描画装置に供給される。こ
れに伴い、描画装置では、生成された単位図形データを
受けて少なくとも一つの単位図形の描画処理が行われ
る。

【００２７】また、本発明によれば、たとえば上位側で
生成された頂点データが、スクリーン座標系での２次元
座標のみを含むデータに変換されて単位図形生成装置に
供給される。単位図形生成装置では、所定の形状を形成
可能な複数の頂点データから所定の端点を除く複数の頂
点が選択され、選択した頂点の隣接する頂点との距離に
基づいて選択した各頂点が有効であるか無効であるかが
判定される。そして、各頂点の有効／無効の情報に基づ
いて単位図形データが生成されてジオメトリ処理装置に
供給される。ジオメトリ処理装置では、単位図形データ
に対してジオメトリ処理が施され、ジオメトリ処理後の
頂点データが描画装置に供給される。これに伴い、描画
装置では、生成された単位図形データを受けて少なくと
も一つの単位図形の描画処理が行われる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本実施形態においては、パ
ーソナルコンピュータなどに適用される、任意の３次元
物体モデルに対する所望の３次元画像をＣＲＴ(Cathode
Ray Tube)などのディスプレイ（モニタ）上に高速に表
示する３次元コンピュータグラフィックスシステムにつ
いて説明する。

【００２９】第１実施形態 図１は、本発明に係る画像処理装置としての３次元コン
ピュータグラフィックスシステム１０の第１の実施形態
を示すシステム構成図である。

【００３０】３次元コンピュータグラフィックスシステ
ム１０は、立体モデル（プリミティブ）を単位図形であ
る三角形（ポリゴンまたはトライアングル）の組み合わ
せとして表現し、このポリゴンを描画することで表示画
面の各画素（ピクセル）の色を決定し、ディスプレイに
表示するポリゴンレンダリング処理を行うシステムであ
る。また、３次元コンピュータグラフィックスシステム
１０では、平面上の位置を表現する（ｘ，ｙ）座標の他
に、奥行きを表すｚ座標を用いて３次元物体を表し、こ
の（ｘ，ｙ，ｚ）の３つの座標で３次元空間の任意の一
点を特定する。

【００３１】図１に示すように、３次元コンピュータグ
ラフィックスシステム１０は、メインプロセッサ（ＣＰ
Ｕ）１１、メインメモリ１２、グラフィックスプロセッ
サ１３、およびＣＲＴ等のモニタ１４を有している。

【００３２】メインプロセッサ１１は、たとえば、アプ
リケーションの進行状況などに応じて、メインメモリ１
２から必要なグラフィックデータを読み出し、このグラ
フィックデータに対して所定の処理を施して曲面データ
１１ａを生成して、グラフィックスプロセッサ１３に出
力する。また、メインプロセッサ１１は、メインメモリ
１２から必要なグラフィックデータを読み出し、このグ
ラフィックデータに対して所定の処理を施していわゆる
ワールド座標系の９点の頂点データ（×９）Ｓ１１ｂを
生成して、グラフィックスプロセッサ１３に出力する。

【００３３】グラフィックスプロセッサ１３は、頂点生
成装置１３１、ジオメトリ処理装置１３２、トライアン
グル生成装置１３３、トライアングルバッファ１３４、
トライアングル描画装置１３５、およびグラフィックス
メモリ１３６を有している。

【００３４】頂点生成装置１３１は、メインプロセッサ
１１により供給された曲面データＳ１１ａを受けて、曲
面データ１１ａの制御点から頂点データＳ１３１を生成
し、ジオメトリ装置１３２に出力する。

【００３５】ジオメトリ処理装置１３２は、頂点生成装
置１３１による頂点データＳ１３１またはメインプロセ
ッサ１１による頂点データＳ１１ｂに対して、座標変
換、クリッピング(Clipping)処理、ライティング(Light
ing)処理などのジオメトリ(Geometry)処理などを行い、
ワールド座標系からスクリーン座標系に変換された９点
の頂点データＳ１３２を生成し、トライアングル生成装
置１３３に出力する。

【００３６】トライアングル生成装置１３３は、ジオメ
トリ処理装置１３２による複数の頂点データＳ１３２を
受けて、各頂点間を結んでトライアングル（単位図形）
を形成する場合に、形成したトライアングルがスクリー
ン座標系の描画対象領域内に発生されたピクセルの中心
を含むことができる否かを判定し、当該ピクセルの中心
を含むトライアングルを形成可能な複数の頂点を有効な
頂点であると判定し、この有効な頂点情報に基づいてト
ライアングルデータＳ１３３を生成し、トライアングル
バッファ１３４を介してトライアングル描画装置１３５
に出力する。具体的には、トライアングル生成装置１３
３は、ジオメトリ処理装置１３２による所定の形状（あ
るいはマトリクス）を形成可能な複数の頂点データＳ１
３２を受けて、いわゆるメッシュを形成する３×３の頂
点から所定の端点を除く複数の頂点を選択し、選択した
頂点の隣接する頂点との距離に基づいて選択した各頂点
が有効であるか無効であるかを判定し、各頂点の有効／
無効の情報に基づいてトライアングルデータ（ポリゴン
レンダリングデータ）Ｓ１３４を生成し、トライアング
ルバッファ１３４を介してトライアングル描画装置１３
５に出力する。

【００３７】図２は、本実施形態に係るトライアングル
生成装置１３３における処理を説明するためのフローチ
ャートである。また、図３は、図２の各ステップに対応
する処理を概念的に示す図である。

【００３８】ステップＳＴ１ トライアングル生成装置１３３は、ステップＳＴ１にお
いて、図３（Ａ）に示すような、メッシュを構成する３
×３のマトリクスの頂点ＴＰ１〜ＴＰ９を選択する。

【００３９】ステップＳＴ２ ステップＳＴ２において、四隅の頂点ＴＰ１〜ＴＰ４以
外の５頂点ＴＰ５〜ＴＰ９について、隣接する頂点との
距離をもとに、当該頂点が有効であるか無効であるかを
判定する。具体的には、隣接する頂点との距離（あるい
は複数の隣接する頂点との距離の和）が一定値以上であ
れば有効として判定し、一定値以下であれば無効として
判定する。図３（Ｂ）の例では、選択された５頂点ＴＰ
５〜ＴＰ９のうち２つの頂点ＴＰ５およびＴＰ６は、隣
接する頂点、たとえばＴＰ１等との距離が一定値以上で
あることから有効として判定されている。一方、選択さ
れた５頂点のうち３つの頂点ＴＰ７，ＴＰ８，ＴＰ９
は、隣接する頂点、たとえばＴＰ２，ＴＰ３との距離が
一定値以下であることから無効として判定されている。

【００４０】ステップＳＴ３ ステップＳＴ３において、四隅を除く５頂点ＴＰ５〜Ｔ
Ｐ９に関する有効／無効の情報に基づいて、図３（Ｃ）
に示すようなトライアングルデータを生成する。この場
合、図３（Ｃ）に示すように、頂点ＴＰ５と頂点３、並
びに、頂点ＴＰ６と頂点３を結んで、４つのトライアン
グルを生成する。この生成したトライアングルは、すべ
て描画した場合にピクセルを持つトライアングル、すな
わち、０ピクセルのトライアングル（ピクセルの中心を
含まないトライアングル）ではない。

【００４１】図４は、トライアングル生成装置１３３の
構成例を示すブロック図である。

【００４２】トライアングル生成装置１３３は、図４に
示すように、中心点有効判定回路１３３１、辺中点有効
判定回路１３３２〜１３３５、および頂点間隣接関係デ
ータ生成回路１３３６を有している。

【００４３】中心点有効判定回路１３３１は、ジオメト
リ処理装置１３２によるスクリーン座標系の９個の頂点
データＳ１３２のうち、図５に示すように、３×３のマ
トリクスの中心に位置する頂点ＴＰ７とその上下左右に
隣接する頂点ＴＰ５，ＴＰ６，ＴＰ８，ＴＰ９にかかわ
るデータＳ１３２−１を選択的に入力し、図６のフロー
チャートに示すような処理を行う。

【００４４】すなわち、中心点有効判定回路１３３１
は、中心点ＴＰ７と隣接点ＴＰ５，ＴＰ６，ＴＰ８，Ｔ
Ｐ９との距離を計算する（ステップＳＴ１１）。次に、
計算した中心点ＴＰ７と各隣接点ＴＰ５，ＴＰ６，ＴＰ
８，ＴＰ９との距離の和があらかじめ設定された一定値
以上であるか否かの判定を行う（ステップＳＴ１２）。
そして、ステップＳＴ１２において、中心点ＴＰ７と各
隣接点ＴＰ５，ＴＰ６，ＴＰ８，ＴＰ９との距離の和が
一定値以上であると判定した場合には、有効を意味する
データＳ１３３１を頂点間隣接関係データ生成回路１３
３６に出力する（ＳＴ１３）。一方、ステップＳＴ１２
において、中心点ＴＰ７と各隣接点ＴＰ５，ＴＰ６，Ｔ
Ｐ８，ＴＰ９との距離の和が一定値以下であると判定し
た場合には、無効を意味するデータＳ１３３１を頂点間
隣接関係データ生成回路１３３６に出力する（ＳＴ１
４）。

【００４５】辺中点有効判定回路１３３２は、ジオメト
リ処理装置１３２によるスクリーン座標系の９個の頂点
データＳ１３２のうち、図７に示すように、３×３のマ
トリクスを構成する中心点ＴＰ７を含まない同一の行ま
たは列に配置されて４角形の４辺のうちの第１辺Ｌ１を
構成する３つの頂点、すなわち第１辺Ｌ１の両端に位置
する頂点ＴＰ１，ＴＰ２とこれらの辺中点ＴＰ６にかか
わるデータＳ１３２−２を選択的に入力し、図８のフロ
ーチャートに示すような処理を行う。

【００４６】すなわち、辺中点有効判定回路１３３２
は、辺中点ＴＰ６と 隣接点（端点）ＴＰ１，ＴＰ２と
の距離を計算する（ステップＳＴ２１）。次に、計算し
た辺中点ＴＰ６と各隣接点ＴＰ１，ＴＰ２との距離の和
があらかじめ設定された一定値以上であるか否かの判定
を行う（ステップＳＴ２２）。そして、ステップＳＴ２
２において、辺中点ＴＰ６と各隣接点ＴＰ１，ＴＰ２と
の距離の和が一定値以上であると判定した場合には、有
効を意味するデータＳ１３３２を頂点間隣接関係データ
生成回路１３３６に出力する（ＳＴ２３）。一方、ステ
ップＳＴ２２において、辺中点ＴＰ６と各隣接点ＴＰ
１，ＴＰ２との距離の和が一定値以下であると判定した
場合には、無効を意味するデータＳ１３３２を頂点間隣
接関係データ生成回路１３３６に出力する（ＳＴ２
４）。

【００４７】辺中点有効判定回路１３３３は、ジオメト
リ処理装置１３２によるスクリーン座標系の９個の頂点
データＳ１３２のうち、図９に示すように、３×３のマ
トリクスを構成する中心点ＴＰ７を含まない同一の行ま
たは列に配置されて４角形の４辺のうちの第２辺Ｌ２を
構成する３つの頂点、すなわち第２辺Ｌ２の両端に位置
する頂点ＴＰ１，ＴＰ４とこれらの辺中点ＴＰ５にかか
わるデータＳ１３２−３を選択的に入力し、図８のフロ
ーチャートに示すような処理を行う。

【００４８】すなわち、辺中点有効判定回路１３３３
は、辺中点ＴＰ５と 隣接点（端点）ＴＰ１，ＴＰ４と
の距離を計算する（ステップＳＴ２１）。次に、計算し
た辺中点ＴＰ５と各隣接点ＴＰ１，ＴＰ４との距離の和
があらかじめ設定された一定値以上であるか否かの判定
を行う（ステップＳＴ２２）。そして、ステップＳＴ２
２において、辺中点ＴＰ５と各隣接点ＴＰ１，ＴＰ４と
の距離の和が一定値以上であると判定した場合には、有
効を意味するデータＳ１３３３を頂点間隣接関係データ
生成回路１３３６に出力する（ＳＴ２３）。一方、ステ
ップＳＴ２２において、辺中点ＴＰ５と各隣接点ＴＰ
１，ＴＰ４との距離の和が一定値以下であると判定した
場合には、無効を意味するデータＳ１３３３を頂点間隣
接関係データ生成回路１３３６に出力する（ＳＴ２
４）。

【００４９】辺中点有効判定回路１３３４は、ジオメト
リ処理装置１３２によるスクリーン座標系の９個の頂点
データＳ１３２のうち、図１０に示すように、３×３の
マトリクスを構成する中心点ＴＰ７を含まない同一の行
または列に配置されて４角形の４辺のうちの第３辺Ｌ３
を構成する３つの頂点、すなわち第３辺Ｌ３の両端に位
置する頂点ＴＰ２，ＴＰ３とこれらの辺中点ＴＰ８にか
かわるデータＳ１３２−４を選択的に入力し、図８のフ
ローチャートに示すような処理を行う。

【００５０】すなわち、辺中点有効判定回路１３３４
は、辺中点ＴＰ８と 隣接点（端点）ＴＰ２，ＴＰ３と
の距離を計算する（ステップＳＴ２１）。次に、計算し
た辺中点ＴＰ８と各隣接点ＴＰ２，ＴＰ３との距離の和
があらかじめ設定された一定値以上であるか否かの判定
を行う（ステップＳＴ２２）。そして、ステップＳＴ２
２において、辺中点ＴＰ８と各隣接点ＴＰ２，ＴＰ３と
の距離の和が一定値以上であると判定した場合には、有
効を意味するデータＳ１３３４を頂点間隣接関係データ
生成回路１３３６に出力する（ＳＴ２３）。一方、ステ
ップＳＴ２２において、辺中点ＴＰ８と各隣接点ＴＰ
２，ＴＰ３との距離の和が一定値以下であると判定した
場合には、無効を意味するデータＳ１３３４を頂点間隣
接関係データ生成回路１３３６に出力する（ＳＴ２
４）。

【００５１】辺中点有効判定回路１３３５は、ジオメト
リ処理装置１３２によるスクリーン座標系の９個の頂点
データＳ１３２のうち、図１１に示すように、３×３の
マトリクスを構成する中心点ＴＰ７を含まない同一の行
または列に配置されて４角形の４辺のうちの第４辺Ｌ４
を構成する３つの頂点、すなわち第４辺Ｌ４の両端に位
置する頂点ＴＰ３，ＴＰ４とこれらの辺中点ＴＰ９にか
かわるデータＳ１３２−５を選択的に入力し、図８のフ
ローチャートに示すような処理を行う。

【００５２】すなわち、辺中点有効判定回路１３３５
は、辺中点ＴＰ９と 隣接点（端点）ＴＰ３，ＴＰ４と
の距離を計算する（ステップＳＴ２１）。次に、計算し
た辺中点ＴＰ９と各隣接点ＴＰ３，ＴＰ４との距離の和
があらかじめ設定された一定値以上であるか否かの判定
を行う（ステップＳＴ２２）。そして、ステップＳＴ２
２において、辺中点ＴＰ９と各隣接点ＴＰ３，ＴＰ４と
の距離の和が一定値以上であると判定した場合には、有
効を意味するデータＳ１３３５を頂点間隣接関係データ
生成回路１３３６に出力する（ＳＴ２３）。一方、ステ
ップＳＴ２２において、辺中点ＴＰ９と各隣接点ＴＰ
３，ＴＰ４との距離の和が一定値以下であると判定した
場合には、無効を意味するデータＳ１３３５を頂点間隣
接関係データ生成回路１３３６に出力する（ＳＴ２
４）。

【００５３】頂点間隣接関係データ生成回路１３３６
は、中心点有効判定回路１３３１による有効／無効デー
タＳ１３３１、辺中点有効判定回路１３３２による有効
／無効データＳ１３３２、辺中点有効判定回路１３３３
による有効／無効データＳ１３３３、辺中点有効判定回
路１３３４による有効／無効データＳ１３３４、および
辺中点有効判定回路１３３４による有効／無効データＳ
１３３５の５つの有効／無効データ、並びに、ジオメト
リ処理装置１３２によるスクリーン座標系の９個の頂点
データＳ１３２に基づいて、５つの有効／無効データＳ
１３１〜Ｓ１３５のうちの有効を示すデータ数に応じて
各頂点間の隣接関係データを生成し、生成した隣接関係
データに応じたトライアングルデータを生成してトライ
アングルバッファ１３４を介してトライアングル描画装
置１３５に出力する。

【００５４】図１２（Ａ）〜（Ｆ）は、頂点間隣接関係
データ生成回路１３３６の処理概要を説明するための図
である。

【００５５】図１２（Ａ）は、有効を示す有効／無効デ
ータが無い（０）の場合の処理を示している。この場
合、頂点間隣接関係データ生成回路１３３６は、四隅の
頂点ＴＰ１〜ＴＰ４を除く５つの頂点ＴＰ５〜ＴＰ９の
すべてが無効であることから、頂点ＴＰ２とＴＰ４（ま
たはＴＰ１とＴＰ３）とを結んで２つのトライアングル
を形成するトライアングルデータを生成する。

【００５６】図１２（Ｂ）は、有効を示す有効／無効デ
ータが一つの場合の処理を示している。この場合、四隅
の頂点ＴＰ１〜ＴＰ４を除く５つの頂点ＴＰ５〜ＴＰ９
のうちの一つが有効であることから、中心点ＰＴ７か４
つの辺中点ＴＰ５，ＴＰ６，ＴＰ８，ＴＰ９のうちの一
つが有効である。したがって、頂点間隣接関係データ生
成回路１３３６は、図１３（Ｂ−１）に示すように、中
心点ＴＰ７が有効である場合、頂点ＴＰ１と中心点ＴＰ
７と頂点ＴＰ３、並びに、頂点ＴＰ２と中心点ＴＰ７と
頂点ＴＰ４とを結んで４つのトライアングルを形成する
トライアングルデータを生成する。また、頂点間隣接関
係データ生成回路１３３６は、図１３（Ｂ−２）に示す
ように、辺中点、たとえばＴＰ８が有効である場合、頂
点ＴＰ１と辺中点ＴＰ８、並びに、頂点ＴＰ４と辺中点
ＴＰ８とを結んで３つのトライアングルを形成するトラ
イアングルデータを生成する。

【００５７】図１２（Ｃ）は、有効を示す有効／無効デ
ータが２つの場合の処理を示している。この場合、四隅
の頂点ＴＰ１〜ＴＰ４を除く５つの頂点ＴＰ５〜ＴＰ９
のうちの２つが有効であることから、中心点ＰＴ７と４
つの辺中点ＴＰ５，ＴＰ６，ＴＰ８，ＴＰ９のうちの一
つ、あるいは４つの辺中点ＴＰ５，ＴＰ６，ＴＰ８，Ｔ
Ｐ９のうちの２つが有効である。したがって、頂点間隣
接関係データ生成回路１３３６は、図１２（Ｃ−１）に
示すように、中心点ＴＰ７とたとえば辺中点ＴＰ９が有
効である場合、頂点ＴＰ１と中心点ＴＰ７と頂点ＴＰ
３、頂点ＴＰ２と中心点ＴＰ７と頂点ＴＰ４、並びに中
心点ＴＰ７と辺中点ＴＰ９とを結んで５つのトライアン
グルを形成するトライアングルデータを生成する。ま
た、頂点間隣接関係データ生成回路１３３６は、図１２
（Ｃ−２）に示すように、互いに隣接する辺の辺中点、
たとえば第３辺Ｌ３の辺中点ＴＰ８と第４辺Ｌ４の辺中
点ＴＰ９が有効である場合、頂点ＴＰ１と辺中点ＴＰ
８、並びに、頂点ＴＰ１と辺中点ＴＰ９とを結んで４つ
のトライアングルを形成するトライアングルデータを生
成する。また、頂点間隣接関係データ生成回路１３３６
は、図１２（Ｃ−３）に示すように、互いに対向する辺
の辺中点、たとえば第１辺Ｌ１の辺中点ＴＰ６と第４辺
Ｌ４の辺中点ＴＰ９が有効である場合、頂点ＴＰ４と辺
中点ＴＰ６、辺中点ＴＰ６と辺中点ＴＰ９、並びに、頂
点ＴＰ２と辺中点ＴＰ９とを結んで４つのトライアング
ルを形成するトライアングルデータを生成する。

【００５８】図１２（Ｄ）は、有効を示す有効／無効デ
ータが３つの場合の処理を示している。この場合、四隅
の頂点ＴＰ１〜ＴＰ４を除く５つの頂点ＴＰ５〜ＴＰ９
のうちの３つが有効であることから、中心点ＰＴ７と４
つの辺中点ＴＰ５，ＴＰ６，ＴＰ８，ＴＰ９のうちの２
つ、あるいは４つの辺中点ＴＰ５，ＴＰ６，ＴＰ８，Ｔ
Ｐ９のうちの３つが有効である。したがって、頂点間隣
接関係データ生成回路１３３６は、図１２（Ｄ−１）に
示すように、中心点ＴＰ７と、たとえば互いに隣接する
辺の辺中点、たとえば第３辺Ｌ３の辺中点ＴＰ８と第４
辺Ｌ４の辺中点ＴＰ９が有効である場合、辺中点ＴＰ９
が有効である場合、頂点ＴＰ１と中心点ＴＰ７と頂点Ｔ
Ｐ３、頂点ＴＰ２と中心点ＴＰ７と頂点ＴＰ４、中心点
ＴＰ７と辺中点ＴＰ８、並びに中心点ＴＰ７と辺中点Ｔ
Ｐ９とを結んで５つのトライアングルを形成するトライ
アングルデータを生成する。また、頂点間隣接関係デー
タ生成回路１３３６は、図１２（Ｄ−２）に示すよう
に、互いに対向する辺の辺中点、たとえば第１辺Ｌ１の
辺中点ＴＰ６と第４辺Ｌ４の辺中点ＴＰ９が有効である
場合、頂点ＴＰ１と中心点ＴＰ７と頂点ＴＰ３、頂点Ｔ
Ｐ２と中心点ＴＰ７と頂点ＴＰ４、並びに辺中点ＴＰ６
と中心点ＴＰ７と辺中点ＴＰ９とを結んで６つのトライ
アングルを形成するトライアングルデータを生成する。
また、頂点間隣接関係データ生成回路１３３６は、図１
２（Ｄ−３）に示すように、４つの辺中点のうちの３
つ、たとえば第１辺Ｌ１の辺中点ＴＰ６、第３辺Ｌ３の
辺中点ＴＰ８、および第４辺Ｌ４の辺中点ＴＰ９が有効
である場合、頂点ＴＰ４と辺中点ＴＰ６、辺中点ＴＰ６
と辺中点ＴＰ９、辺中点ＴＰ６と辺中点ＴＰ８、並びに
辺中点ＴＰ８と辺中点ＴＰ９とを結んで５つのトライア
ングルを形成するトライアングルデータを生成する。

【００５９】図１２（Ｅ）は、有効を示す有効／無効デ
ータが４つの場合の処理を示している。この場合、四隅
の頂点ＴＰ１〜ＴＰ４を除く５つの頂点ＴＰ５〜ＴＰ９
のうちの一つが無効であることから、中心点ＰＴ７か４
つの辺中点ＴＰ５，ＴＰ６，ＴＰ８，ＴＰ９のうちの一
つが無効である。したがって、頂点間隣接関係データ生
成回路１３３６は、図１２（Ｅ−１）に示すように、辺
中点、たとえばＴＰ５が無効である場合、頂点ＴＰ１と
中心点ＴＰ７と頂点ＴＰ３、頂点ＴＰ２と中心点ＴＰ７
と頂点ＴＰ４、辺中点ＴＰ６と中心点ＴＰ７と辺中点Ｔ
Ｐ９、並びに中心点ＴＰ７と辺中点ＴＰ８とを結んで７
つのトライアングルを形成するトライアングルデータを
生成する。また、頂点間隣接関係データ生成回路１３３
６は、図１２（Ｅ−２）に示すように、中心点ＴＰ７が
無効である場合、辺中点ＴＰ５と辺中点ＴＰ６、辺中点
ＴＰ５と辺中点ＴＰ９、辺中点ＴＰ５と辺中点ＴＰ８、
辺中点ＴＰ６と辺中点ＴＰ８、並びに、辺中点ＴＰ８と
辺中点ＴＰ９とを結んで６つのトライアングルを形成す
るトライアングルデータを生成する。

【００６０】図１２（Ｆ）は、有効を示す有効／無効デ
ータが５つの場合の処理を示している。この場合、四隅
の頂点ＴＰ１〜ＴＰ４を除く５つの頂点ＴＰ５〜ＴＰ９
のうちのすべてが有効である。したがって、頂点間隣接
関係データ生成回路１３３６は、図１２（Ｆ）に示すよ
うに、頂点ＴＰ１と中心点ＴＰ７と頂点ＴＰ３、頂点Ｔ
Ｐ２と中心点ＴＰ７と頂点ＴＰ４、辺中点ＴＰ６と中心
点ＴＰ７と辺中点ＴＰ９、並びに、辺中点ＴＰ５と中心
点ＴＰ７と辺中点ＴＰ８とを結んで８つのトライアング
ルを形成するトライアングルデータを生成する。

【００６１】トライアングルバッファ１３４は、トライ
アングル生成装置１３３で生成されたトライアングルデ
ータＳ１３３を保持し、データＳ１３４としてトライア
ングル描画装置１３５に出力する。このトライアングル
バッファ１３４は、スループット調整のためのバッファ
である。

【００６２】トライアングル描画装置１３５は、トライ
アングルバッファ１３４による描画すべきトライアング
ルデータＳ１３４を受けて、以下に詳述する線形補間等
の処理を行って、たとえばページ単位でピクセルデータ
ＰＩＸおよびテクスチャデータＴＥＸをグラフィックス
メモリに描画し、あるいは表示データのモニタ１４への
読み出し処理等を行う。

【００６３】トライアングル描画装置１３５に入力され
るトライアングルデータ（ポリゴンレンダリングデー
タ）は、ポリゴンの各３頂点の（ｘ，ｙ，ｚ，Ｒ，Ｇ，
Ｂ，ｓ，ｔ，ｑ）のデータを含んでいる。ここで、
（ｘ，ｙ，ｚ）データは、トライアングル（ポリゴン）
の頂点の３次元座標を示し、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データは、
それぞれ当該３次元座標における赤、緑、青の輝度値を
示している。（ｓ，ｔ，ｑ）データのうち、（ｓ，ｔ）
は、対応するテクスチャの同次座標を示しており、ｑは
同次項を示している。ここで、「ｓ／ｑ」および「ｔ／
ｑ」に、それぞれテクスチャサイズＵＳＩＺＥおよびＶ
ＳＩＺＥを乗じて、実際のテクスチャ座標データ（ｕ，
ｖ）が得られる。トライアングル描画装置１３５による
グラフィックスメモリ（具体的には後記するテクスチャ
バッファ）１３６に記憶されたテクスチャデータへのア
クセスは、テクスチャ座標データ（ｕ，ｖ）を用いて行
われる。すなわち、トライアングルデータ（ポリゴンレ
ンダリングデータ）は、三角形の各頂点の物理座標値
と、それぞれの頂点の色とテクスチャデータである。

【００６４】以下、トライアングル描画装置１３５につ
いて詳細に説明する。

【００６５】図１３に示すように、トライアングル描画
装置１３５は、線形補間演算のための初期設定演算ブロ
ックとしてのＤＤＡ(Digital Differential Analyzer)
セットアップ回路１３５１、線形補間処理ブロックとし
てのトライアングルＤＤＡ回路１３５２、テクスチャエ
ンジン回路１３５３、メモリインタフェース（Ｉ／Ｆ）
回路１３５４、およびＣＲＴコントロール回路１３５５
を有している。

【００６６】以下、トライアングル描画装置１３５の各
ブロックの構成および機能について、図面に関連付けて
順を追って説明する。

【００６７】ＤＤＡセットアップ回路１３５１は、後段
のトライアングルＤＤＡ回路１３５２において物理座標
系上の三角形の各頂点の値を線形補間して、三角形の内
部の各画素の色と深さ情報を求めるに先立ち、トライア
ングルデータ（ポリゴンレンダリングデータ）Ｓ１３３
ａが示す（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｓ，ｔ，ｑ）データについ
て、三角形の辺と水平方向の差分などを求めるセットア
ップ演算を行う。このセットアップ演算は、具体的に
は、開始点の値と終点の値と、開始点と終点との距離を
用いて、単位長さ移動した場合における、求めようとし
ている値の変分を算出する。ＤＤＡセットアップ回路１
３５１は、算出した変分データを含むプリミティブに関
する情報としてのセットアップデータＳ１３５１および
ページデータＳ１３３ｂをトライアングルＤＤＡ回路１
３５２に出力する。

【００６８】ＤＤＡセットアップ回路１３５１の機能に
ついて図１４に関連付けてさらに説明する。上述したよ
うに、ＤＤＡセットアップ回路１３５１の主な処理は、
前段のジオメトリ処理を経て物理座標にまで落ちてきた
各頂点における各種情報（色、テクスチャ座標）の与え
られた三頂点Ｐ０（ｘ０，ｙ０）、Ｐ１（ｘ１，ｙ
１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）により構成される三角形内部
で変分を求めて、後段の線形補間処理の基礎デ−タを算
出することである。三角形の描画はひとつひとつの画素
の描画に集約されるが、そのために描画開始点における
最初の値を求める必要がある。最初の描画点における各
種情報は、頂点からその最初の描画点までの水平距離に
水平方向の変分を掛けた値と、垂直距離に垂直方向の変
分を掛けた値を足し合わせたものとなる。いったん目的
の三角形の内部の一つの整数格子上の値が求まれば、対
象の三角形内部のその他の格子点における値は変分の整
数倍で求めることが可能となる。

【００６９】三角形の各頂点データは、たとえばｘ，ｙ
座標が１６ビット、ｚ座標が２４ビット、ＲＧＢカラー
値が各１２ビット（＝８＋４）、ｓ，ｔ，ｑテクスチャ
座標は各３２ビット浮動少数値（ＩＥＥＥフォーマッ
ト）等で構成される。

【００７０】なお、このＤＤＡセットアップ回路１３５
１は、従来のようにＤＳＰ構造ではなく、ＡＳＩＣ手法
により実装している。具体的には、図１５に示すよう
に、多段に配置したレジスタ１３５１１−１〜１３５１
３間に並列に複数の演算ユニットを並列に配置した演算
ユニット群１３５１２−１〜１３５１２−３を挿入した
フルデータパスロジック、換言すれば、同期パイプライ
ン方式の時間並列構造として構成されている。

【００７１】トライアングルＤＤＡ回路１３５２は、Ｄ
ＤＡセットアップ回路１３５１から入力した変分データ
を含むプリミティブに関する情報としてのセットアップ
データＳ１３５１を基に、三角形内部の各画素における
線形補間された（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｓ，ｔ，ｑ）データ
を算出する。トライアングルＤＤＡ回路１３５２は、各
画素の（ｘ，ｙ）データと、当該（ｘ，ｙ）座標におけ
る（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｓ，ｔ，ｑ）データとを、ＤＤＡ
データ（補間データ）Ｓ１３５２としてテクスチャエン
ジン回路１３５３に出力する。

【００７２】すなわち、トライアングルＤＤＡ回路１３
５２は、ポリゴンの頂点毎に求められた画像パラメータ
に基づいてポリゴン内部に含まれるすべてのピクセルの
画像パラメータを補間するラスタライズ処理（ラスタラ
イゼーション：Ｒａｓｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ）を行う。
具体的には、トライアングルＤＤＡ回路１３５２は、各
種データ（ｚ，テクスチャ座標、カラーなど）をラスタ
ライズする。

【００７３】テクスチャエンジン回路１３５３は、「ｓ
／ｑ」および「ｔ／ｑ」の算出処理、テクスチャ座標デ
ータ（ｕ，ｖ）の算出処理、グラフィックスメモリ１３
６からの（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データの読み出し処理等をパイ
プライン方式で行う。なお、テクスチャエンジン回路１
３５３は、たとえば所定の矩形内に位置する複数（たと
えば４あるいは８）画素についての処理を同時に並行し
て行う。

【００７４】テクスチャエンジン回路１３５３は、ＤＤ
ＡデータＳ１３５２が示す（ｓ，ｔ，ｑ）データについ
て、ｓデータをｑデータで除算する演算と、ｔデータを
ｑデータで除算する演算とを行う。テクスチャエンジン
回路１３５３には、たとえば図示しない除算回路が並列
処理する画素数分だけ（たとえば８個）設けられてお
り、８画素についての除算「ｓ／ｑ」および「ｔ／ｑ」
が同時に行われる。また、８画素のうち代表点からの補
間演算処理を行うように実装することも可能である。

【００７５】また、テクスチャエンジン回路１３５３
は、除算結果である「ｓ／ｑ」および「ｔ／ｑ」に、そ
れぞれテクスチャサイズＵＳＩＺＥおよびＶＳＩＺＥを
乗じて、テクスチャ座標データ（ｕ，ｖ）を生成する。
また、テクスチャエンジン回路１３５３は、メモリＩ／
Ｆ回路１３５４を介して、グラフィックスメモリ１３６
に、生成したテクスチャ座標データ（ｕ，ｖ）を含む読
み出し要求を出力し、メモリＩ／Ｆ回路１３５４を介し
て、グラフィックスメモリ１３６に含まれるテクスチャ
バッファに記憶されているテクスチャデータを読み出す
ことで、（ｓ，ｔ）データに対応したテクスチャアドレ
スに記憶された（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データを得る。テクスチ
ャエンジン回路１３５３は、読み出した（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
データの（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データと、前段のトライアング
ルＤＤＡ回路１３５２からのＤＤＡデータＳ１３５２に
含まれる（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データとを、それぞれ掛け合わ
せるなどして、ピクセルデータを生成する。テクスチャ
エンジン回路１３５３は、この画素データを最終的にピ
クセルのカラー値としてメモリＩ／Ｆ回路１３５４に出
力する。

【００７６】なお、グラフィックスメモリ１３６に含ま
れるテクスチャバッファには、ＭＩＰＭＡＰ（複数解像
度テクスチャ）などの複数の縮小率に対応したテクスチ
ャデータが記憶されている。ここで、何れの縮小率のテ
クスチャデータを用いるかは、所定のアルゴリズムを用
いて、前記三角形単位で決定される。

【００７７】テクスチャエンジン回路１３５３は、フル
カラー方式の場合には、テクスチャバッファから読み出
した（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データを直接用いる。一方、テクス
チャエンジン回路１３５３は、インデックスカラー方式
の場合には、あらかじめ作成しておいたカラーインデッ
クステーブルのデータを、テクスチャカラールックアッ
プテーブル（ＣＬＵＴ）バッファより内蔵するＳＲＡＭ
等で構成した一時保管バッファに転送しておいて、この
カラールックアップテーブルを用いて、テクスチャバッ
ファから読み出したカラーインデックスに対応する
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データを得る。たとえばカラールックア
ップテーブルがＳＲＡＭで構成された場合、カラーイン
デックスをＳＲＡＭのアドレスに入力すると、その出力
には実際の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データが出てくるといった使
い方となる。

【００７８】ここで、いわゆるテクスチャマッピング処
理について、図１６および図１７に関連付けてさらに説
明する。図１６は、テクスチャエンジン回路１３５３に
おけるテクスチャマッピング処理回路の構成例を示すブ
ロック図であり、図１７は、実際のテクスチャマッピン
グ処理をイメージ的に示す図である。

【００７９】このテクスチャマッピング処理回路は、Ｄ
ＤＡ回路１３５３１，１３５３２、テクスチャ座標算出
回路（Ｄｉｖ）１３５３３、ＭＩＰＭＡＰレベル算出回
路１３５３４、フィルタ回路１３５３５、第１の合成回
路（ＦＵＮＣ）１３５３６、および第２の合成回路（Ｆ
ＯＧ）１３５３７を有している。

【００８０】このテクスチャマッピング処理回路におい
ては、図１７（Ａ）に示すように、ＤＤＡ回路１３５３
１，１３５３２において、三角形の内部で線形補間され
たテクスチャの同時座標ｓ、ｔ、ｑを用いて、デカルト
座標でのテクスチャの実際のアドレスに変換する（ｑで
の除算）。さらにＭＩＰＭＡＰ等を行う場合は、ＭＩＰ
ＭＡＰレベル算出回路１３５３４においてＭＩＰＭＡＰ
のレベルの算出を行う。そして、図１７（Ｂ）に示すよ
うに、テクスチャ座標算出回路１３５３３においてテク
スチャ座標の算出を行う。また、フィルタ回路１３５３
５において、グラフィックスメモリ１３６に含まれるテ
クスチャバッファからそれぞれのレベルのテクスチャデ
ータを読み出し、そのまま使うポイントサンプリング
（Point Sampling）または、bi-Linea（４近傍）補間、
Tri-Linea 補間等を行う。そこで得られたテクスチャー
カラーに対して次の処理を行う。すなわち、第１の合成
回路１３５３６において、入力された物体カラーとテク
スチャーカラーを合成し、さらに第２の合成回路１３５
３７でそれにフォグカラーを合成して、最終的に描画す
る画素のカラーを決定する。

【００８１】メモリＩ／Ｆ回路１３５４は、テクスチャ
エンジン回路１３５３から入力した画素データＳ１３５
に対応するｚデータと、グラフィックスメモリ１３６に
含まれるｚバッファに記憶されているｚデータとの比較
を行い、入力した画素データによって描画される画像
が、前回、グラフィックスメモリ１３６（ディスプレイ
バッファ）に書き込まれた画像より、手前（視点側）に
位置するか否かを判断し、手前に位置する場合には、画
像データに対応するｚデータでｚバッファに記憶された
ｚデータを更新する。また、メモリＩ／Ｆ回路１３５４
は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データをグラフィックスメモリ１３
６（ディスプレイバッファ）に書き込む。

【００８２】さらに、メモリＩ／Ｆ回路１３５４は、今
から描画しようとしているピクセルにおけるテクスチャ
アドレスに対応したテクスチャデータを格納しているグ
ラフィックメモリ１３６のメモリブロックをそのテクス
チャアドレスより算出し、そのメモリブロックにのみ読
み出し要求を出すことにより、テクスチャデータを読み
出す。この場合、該当するテクスチャデータを保持して
いないメモリブロックにおいては、テクスチャデータの
読み出しのためのアクセスが行われないため、描画によ
り多くのアクセス時間を提供することが可能となってい
る。

【００８３】メモリＩ／Ｆ回路１３５４は、描画におい
ても同様に、今から描画しようとしている画素アドレス
に対応する画素データを格納しているグラフィックスメ
モリ１３６のメモリブロックに対して、該当アドレスか
ら画素データをモディファイ書き込みをするために読み
出し、モディファイ後同じアドレスへ書き戻す。隠れ面
処理を行なう場合には、やはり同じように今から描画し
ようとしている画素アドレスに対応する奥行きデータを
格納しているメモリブロックに対して、該当アドレスか
ら奥行きデータをモディファイ書き込みするため読み出
し、必要ならばモディファイ後同じアドレスへ書き戻
す。

【００８４】また、メモリＩ／Ｆ回路１３５４は、テク
スチャエンジン回路１３５３からグラフィックスメモリ
１３６に対する、生成されたテクスチャ座標データ
（ｕ，ｖ）を含む読み出し要求を受けた場合には、グラ
フィックスメモリ１３６に記憶された（Ｒ，Ｇ，Ｂ）デ
ータを読み出す。また、メモリＩ／Ｆ回路１３５４は、
ＣＲＴコントロール回路１３５５から表示データを読み
出す要求を受けた場合には、この要求に応じて、グラフ
ィックメモリ１３６（ディスプレイバッファ）から一定
の固まり、たとえば８画素あるいは１６画素単位で表示
データを読み出す。

【００８５】メモリＩ／Ｆ回路１３５４は、グラフィッ
クスメモリ１３６へのアクセス（書き込みまたは読み出
し）を行うが、書き込み経路と読み出し経路とが別経路
として構成されている。すなわち、書き込みの場合には
書き込みアドレスＡＤＲＷと書き込みデータＤＴＷが書
き込み系回路で処理されてグラフィックスメモリ１３６
に書き込み、読み出しの場合には読み出し系回路で処理
されてグラフィックスメモリ１３６から読み出す。そし
て、メモリＩ／Ｆ回路１３５４は、所定のインターリー
ブ方式のアドレッシングに基づいてグラフィックスメモ
リ１３６へのアクセスを、たとえば１６画素単位で行
う。

【００８６】このようなメモリとのデータのやりとりに
おいては、それまでの処理を複数並行処理することで、
描画性能を向上させることができる。特に、トライアン
グルＤＤＡ部分とテクスチャエンジン部分を並列実効形
式で、同じ回路を設ける（空間並列）か、または、パイ
プラインを細かく挿入する（時間並列）ことで、複数画
素の同時算出を行っている。グラフィックスメモリ１３
６のメモリブロックは表示領域において隣接した部分
は、後述するように異なるメモリブロックとなるように
配置してあるので、三角形のような平面を描画する場合
には面で同時に処理できることになるため、それぞれの
メモリブロックの動作確率は非常に高くなっている。

【００８７】グラフィックスメモリ１３６は、テクスチ
ャバッファ、ディスプレイバッファ、ｚバッファおよび
テクスチャＣＬＵＴ(Color Look Up Table) バッファと
して機能する。また、グラフィックスメモリ１３６は、
同一機能を有する複数、たとえば４個のモジュールに分
割されている。

【００８８】また、グラフィックスメモリ１３６には、
より多くのテクスチャデータを格納するために、インデ
ックスカラーにおけるインデックスと、そのためのカラ
ールックアップテーブル値が、テクスチャＣＬＵＴバッ
ファに格納されている。インデックスおよびカラールッ
クアップテーブル値は、上述したように、テクスチャ処
理に使われる。すなわち、通常はＲ，Ｇ，Ｂそれぞれ８
ビットの合計２４ビットでテクスチャ要素を表現する
が、それではデータ量が膨らむため、あらかじめ選んで
おいたたとえば２５６色等の中から一つの色を選んで、
そのデータをテクスチャ処理に使う。このことで２５６
色であればそれぞれのテクスチャ要素は８ビットで表現
できることになる。インデックスから実際のカラーへの
変換テーブルは必要になるが、テクスチャの解像度が高
くなるほど、よりコンパクトなテクスチャデータとする
ことが可能となる。これにより、テクスチャデータの圧
縮が可能となり、内蔵メモリの効率良い利用が可能とな
る。

【００８９】さらに、グラフィックスメモリ１３６に
は、描画と同時並行的に隠れ面処理を行うため、描画し
ようとしている物体の奥行き情報が格納されている。な
お、表示データと奥行きデータおよびテクスチャデータ
の格納方法としては、たとえばメモリブロックの所定の
位置、たとえば先頭から連続して表示データが格納さ
れ、次に奥行きデータが格納され、残りの空いた領域
に、テクスチャの種類毎に連続したアドレス空間でテク
スチャデータが格納される。図面に関連付けて概念的に
説明すると、図１８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、いわ
ゆるベースポインタ（ＢＰ）で示された位置から図中Ｆ
Ｂで示す領域に、たとえば２４ビット幅で表示データと
奥行きデータが格納され、残りの空いた領域である８ビ
ット幅の領域に図中ＴＢで示すようにテクスチャデータ
が格納される。これらは表示データとテクスチャデータ
のユニファイドメモリ（Unified Memory）化ということ
になる。これにより、テクスチャデータを効率よく格納
できることになる。

【００９０】以上のように、ＤＤＡセットアップ回路１
３５１、トライアングルＤＤＡ回路１３５２、テクスチ
ャエンジン回路１３５３、メモリＩ／Ｆ回路１３５４等
における処理を経て、最終的なメモリアクセスがピクセ
ル(Pixel；Picture Cell Element) という描画画素単位
になる。

【００９１】ＣＲＴコントロール回路１３５５は、与え
られた水平および垂直同期信号に同期して、ＣＲＴ等の
モニタ１４に表示する表示アドレスを発生し、グラフィ
ックスメモリ１３６に含まれるディスプレイバッファか
ら表示データを読み出す要求をメモリＩ／Ｆ回路１３５
４に出力する。この要求に応じて、メモリＩ／Ｆ回路１
３５４は、グラフィックスメモリ１３６（ディスプレイ
バッファ）から一定の固まりで表示データを読み出す。
ＣＲＴコントローラ回路１３５５は、グラフィックスメ
モリ１３６から読み出した表示データを記憶するたとえ
ばＦＩＦＯ回路を内蔵し、一定の時間間隔で、ＲＧＢの
インデックス値を発生する。ＣＲＴコントローラ回路１
３５５は、各インデックス値に対応するＲ，Ｇ，Ｂデー
タを記憶しており、発生したＲＧＢのインデックス値に
対応するデジタル形式のＲ，Ｇ，Ｂデータを、図示しな
いＤ／Ａコンバータ(Digital/Analog Converter)に転送
し、アナログ形式のＲ，Ｇ，Ｂデータを生成する。ＣＲ
Ｔコントローラ回路１３５５は、この生成されたＲ，
Ｇ，Ｂデータを図示しないＣＲＴに出力する。

【００９２】次に、上記構成による動作を説明する。

【００９３】３次元コンピュータグラフィックスシステ
ム１０においては、メインプロセッサ１１に、たとえ
ば、アプリケーションの進行状況などに応じて、メイン
メモリ１２から必要なグラフィックデータが読み出され
る。メインプロセッサ１１では、このグラフィックデー
タに対して所定の処理が施されて、たとえば曲面データ
Ｓ１１ａが生成され、グラフィックスプロセッサ１３に
出力される。あるいは、メインプロセッサ１１において
は、メインメモリ１２から読み出されたグラフィックデ
ータに対して所定の処理が施され頂点データＳ１１ｂが
生成されて、グラフィックスプロセッサ１３に出力され
る。

【００９４】グラフィックスプロセッサ１３では、メイ
ンプロセッサ１１による曲面データＳ１１ａが頂点生成
装置１３１に入力され、頂点データ１１ｂはジオメトリ
処理装置１３２に入力される。頂点生成装置１３１で
は、メインプロセッサ１１により供給された曲面データ
Ｓ１１ａを受けて、曲面データ１１ａの制御点から頂点
データＳ１３１が生成されてジオメトリ装置１３２に出
力される。

【００９５】ジオメトリ処理装置１３２では、頂点生成
装置１３１による頂点データまたはメインプロセッサ１
１による頂点データＳ１１ｂに対して、座標変換、クリ
ッピング処理、ライティング処理などのジオメトリ(Geo
metry)処理などが行われる。そして、ジオメトリ処理装
置１３２において、トライアングルデータＳ１３２が生
成され、トライアングル生成装置１３３に出力される。

【００９６】トライアングル生成装置１３３において
は、ジオメトリ処理装置１３２による頂点データＳ１３
２またはメインプロセッサ１１による頂点データＳ１１
ｂを受けて、メッシュを形成する３×３の頂点から所定
の端点を除く複数の頂点が選択される。トライアングル
生成装置１３３では、選択した頂点の隣接する頂点との
距離に基づいて選択した各頂点が有効であるか無効であ
るかが判定される。具体的には、たとえば複数の隣接す
る頂点との距離の和が一定値以上であれば有効として判
定され、一定値以下であれば無効として判定される。ト
ライアングル生成装置１３３では、判定結果である各頂
点の有効／無効の情報、たとえば選択した複数の頂点に
対する判定結果のうち有効である数がいくつであるかと
いう情報に基づいて、各頂点間の隣接関係データされ
る。そして、トライアングル生成装置１３３では、生成
した隣接関係データに応じたトライアングルデータが生
成されてトライアングルバッファ１３４を介してトライ
アングル描画装置１３５に出力される。

【００９７】トライアングル描画装置１３５において、
ＤＤＡセットアップ回路１３５１でポリゴンレンダリン
グデータＳ１１に基づいて、三角形の辺と水平方向の差
分などを示す変分データが生成される。具体的には、開
始点の値と終点の値、並びに、その間の距離を用いて、
単位長さ移動した場合における、求めようとしている値
の変化分である変分が算出され、変分データを含むセッ
トアップデータＳ１３５１としてトライアングルＤＤＡ
回路１３５２に出力される。

【００９８】トライアングルＤＤＡ回路１３５２におい
ては、変分データを含むセットアップデータＳ１３５１
を用いて、、三角形内部の各画素における線形補間され
た（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｓ，ｔ，ｑ）データが算出され
る。そして、この算出された（ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｓ，
ｔ，ｑ）データと、三角形の各頂点の（ｘ，ｙ）データ
とが、ＤＤＡデータＳ１３５２として、トライアングル
ＤＤＡ回路１３５２からテクスチャエンジン回路１３５
３に出力される。すなわち、トライアングルＤＤＡ１３
５２においては、ポリゴンの頂点毎に求められた画像パ
ラメータに基づいてポリゴン内部に含まれるすべてのピ
クセルの画像パラメータ（ｚ，テクスチャ座標、カラー
など）を補間するラスタライズ処理が行われる。そし
て、トライアングルＤＤＡ回路１３５２において、各種
データ（ｚ，テクスチャ座標、カラーなど）がラスタラ
イズされて、ＤＤＡデータＳ１３５２としてテクスチャ
エンジン回路１３５３に出力される。

【００９９】テクスチャエンジン回路１３５３において
は、ＤＤＡデータＳ１３５２が示す（ｓ，ｔ，ｑ）デー
タについて、ｓデータをｑデータで除算する演算と、ｔ
データをｑデータで除算する演算とが行われる。そし
て、除算結果「ｓ／ｑ」および「ｔ／ｑ」に、それぞれ
テクスチャサイズＵＳＩＺＥおよびＶＳＩＺＥが乗算さ
れ、テクスチャ座標データ（ｕ，ｖ）が生成される。

【０１００】次に、テクスチャエンジン回路１３５３か
らメモリＩ／Ｆ回路１３５４に対して生成されたテクス
チャ座標データ（ｕ，ｖ）を含む読み出し要求が出力さ
れ、メモリＩ／Ｆ回路１３５４を介して、グラフィック
スメモリ１３６に記憶された（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データが読
み出される。次に、テクスチャエンジン回路１３５３に
おいて、読み出した（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データの（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）データと、前段のトライアングルＤＤＡ回路１３５
２からのＤＤＡデータＳ１３５２に含まれる（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）データとが掛け合わされ、ピクセルデータとして生
成される。このピクセルデータは、テクスチャエンジン
回路１３５３からメモリＩ／Ｆ回路１３５４に出力され
る。

【０１０１】そして、メモリＩ／Ｆ回路１３５４におい
て、テクスチャエンジン回路１３５３から入力した画素
データに対応するｚデータと、ｚバッファに記憶されて
いるｚデータとの比較が行われ、入力した画素データＳ
１３５によって描画される画像が、前回、ディスプレイ
バッファに書き込まれた画像より、手前（視点側）に位
置するか否かが判断される。判断の結果、手前に位置す
る場合には、画像データに対応するｚデータでｚバッフ
ァに記憶されたｚデータが更新される。

【０１０２】次に、メモリＩ／Ｆ回路１３５４におい
て、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データがグラフィックスメモリ１３
６のディスプレイバッファに書き込まれる。これら書き
込む（更新も含む）べきデータは、書き込み系回路を介
し所定のメモリに対して並列的に書き込まれる。

【０１０３】メモリＩ／Ｆ回路１３５４においては、今
から描画しようとしているピクセルにおけるテクスチャ
アドレスに対応したテクスチャを格納しているグラフィ
ックスメモリ１３６のメモリブロックがそのテクスチャ
アドレスにより算出され、そのメモリブロックにのみ読
みだし要求が出され、テクスチャデータが読み出され
る。この場合、該当するテクスチャデータを保持してい
ないメモリブロックにおいては、テクスチャ読み出しの
ためのアクセスが行われないため、描画により多くのア
クセス時間を提供することが可能となっている。

【０１０４】描画においても同様に、今から描画しよう
としている画素アドレスに対応する画素データを格納し
ているメモリブロックに対して、該当アドレスから画素
データがモディファイ書き込み(Modify Write)を行うた
めに読み出され、モディファイ後、同じアドレスへ書き
戻される。

【０１０５】隠れ面処理を行う場合には、やはり同じよ
うに今から描画しようとしている画素アドレスに対応す
る奥行きデータを格納しているメモリブロックに対し
て、該当アドレスから奥行きデータがモディファイ書き
込み(Modify Write)を行うために読み出され、必要なら
ばモディファイ後、同じアドレスへ書き戻される。

【０１０６】そして、図示しないＣＲＴに画像を表示す
る場合には、ＣＲＴコントロール回路１３５５におい
て、与えられた水平垂直同期周波数に同期して、表示ア
ドレスが発生され、メモリＩ／Ｆ回路１３５４へ表示デ
ータ転送の要求が出される。メモリＩ／Ｆ回路１３５４
では、その要求に従い、一定のまとまった固まりで、表
示データがＣＲＴコントロール回路１３５５に転送され
る。ＣＲＴコントロール回路１３５５では、図示しない
ディスプレイ用ＦＩＦＯ等にその表示データが貯えら
れ、一定の間隔でＲＧＢのインデックス値が生成され
る。ＣＲＴコントロール回路１３５５においては、内部
にＲＧＢのインデックスに対するＲＧＢ値が記憶されて
いて、インデックス値に対するＲＧＢ値が図示しないＤ
／Ａコンバータへ転送される。そして、Ｄ／Ａコンバー
タでアナログ信号に変換されたＲＧＢ信号がＣＲＴへ転
送される。

【０１０７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ジオメトリ処理装置１３２による頂点データＳ１３
２を受けて、メッシュを形成する３×３の頂点から所定
の端点を除く複数の頂点を選択し、選択した頂点の隣接
する頂点との距離に基づいて選択した各頂点が有効であ
るか無効であるかを判定し、各頂点の有効／無効の情報
に基づいてトライアングルデータＳ１３４を生成し、ト
ライアングルバッファ１３４を介してトライアングル描
画装置１３５に出力するトライアングル生成装置１３３
を設けたので、生成したトライアングルとして、０ピク
セルのトライアングル（ピクセルの中心を含まないトラ
イアングル）を削減できることから、微小単位図形の数
を削減でき、トライアングル描画装置１３５の描画処理
の性能向上を図ることができる利点がある。

【０１０８】第２実施形態 図１９は、本発明に係る画像処理装置としての３次元コ
ンピュータグラフィックスシステム１０の第２の実施形
態を示すシステム構成図である。

【０１０９】本第２の実施形態が上述した第１の実施形
態と異なる点は、グラフィックスプロセッサ１３Ａの処
理にある。

【０１１０】すなわち、第１の実施形態では、頂点デー
タに対してジオメトリ処理装置１３２において座標変
換、クリッピング(Clipping)処理、ライティング(Light
ing)処理などのジオメトリ(Geometry)処理などを行い、
ワールド座標系からスクリーン座標系に変換された９点
の頂点データＳ１３２を生成した後に、トライアングル
生成装置１３３で各頂点の有効／無効の判定を行ってい
た。

【０１１１】これに対して、本第２の実施形態において
は、頂点生成装置１３１の次段にスクリーン座標算出装
置１３７を配置して、頂点の有効／無効の判断に必要な
スクリーン座標系でのｘｙ座標のみを計算し、この計算
後の頂点データＳ１３７をトライアングル生成装置１３
３に入力して各頂点の有効／無効の判定を行ってトライ
アングルデータを生成している。そして、本第２の実施
形態においては、ジオメトリ装置１３２Ａをトライアン
グルバッファ１３４とトライアングル描画装置１３５の
間に配置し、各頂点の有効／無効の判定を行って頂点デ
ータを減らした後で、クリッピング(Clipping)処理、ラ
イティング(Lighting)処理などのジオメトリ(Geometry)
処理を行う。

【０１１２】本第２の実施形態によれば、上述した第１
の実施形態の効果に加えて、演算量を削減でき、処理の
高速化を図れる利点がある。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
微小単位図形の数を削減でき、描画装置の描画処理の性
能向上を図ることができる。その結果、画像を効率的に
描画することができる。

【０１１４】また、本発明によれば、演算量を削減で
き、処理の高速化を図れる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置としての３次元コン
ピュータグラフィックスシステムのシステム構成図であ
る。

【図２】本実施形態に係るトライアングル生成装置にお
ける処理を説明するためのフローチャートである。

【図３】図２の各ステップに対応する処理を概念的に示
す図である。

【図４】本実施形態に係るトライアングル生成装置の構
成例を示すブロック図である。

【図５】図４のトライアングル生成装置における中心点
有効判定回路の処理を説明するための図である。

【図６】図４のトライアングル生成装置における中心点
有効判定回路の処理動作を説明するためのフローチャー
トである。

【図７】図４のトライアングル生成装置における辺中点
有効判定回路の処理を説明するための図である。

【図８】図４のトライアングル生成装置における辺中点
有効判定回路の処理動作を説明するためのフローチャー
トである。

【図９】図４のトライアングル生成装置における他の辺
中点有効判定回路の処理を説明するための図である。

【図１０】図４のトライアングル生成装置における他の
辺中点有効判定回路の処理を説明するための図である。

【図１１】図４のトライアングル生成装置における他の
辺中点有効判定回路の処理を説明するための図である。

【図１２】図４のトライアングル生成装置における頂点
間隣接関係データ生成回路の処理を説明するための図で
ある。

【図１３】本実施形態に係るトライアングル描画装置の
構成例を示すブロック図である。

【図１４】本実施形態に係るＤＤＡセットアップ回路の
機能を説明するための図である。

【図１５】本実施形態に係るＤＤＡセットアップ回路の
構成例を示す図である。

【図１６】本実施形態に係るテクスチャエンジン回路に
おけるテクスチャマッピング処理回路の構成例を示すブ
ロック図である。

【図１７】本実施形態に係るテクスチャエンジン回路に
おける実際のテクスチャマッピング処理をイメージ的に
示す図である。

【図１８】本実施形態に係るグラフィックスメモリへの
表示データと奥行きデータおよびテクスチャデータの格
納方法を概念的に説明するための図である。

【図１９】本発明に係る画像処理装置としての３次元コ
ンピュータグラフィックスシステム１０の第２の実施形
態を示すシステム構成図である。

【図２０】曲面データをテセレーションする際の従来の
課題を説明するための図である。

【図２１】曲面データに関して適応的にトライアングル
生成を行う場合の従来の課題を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１０，１０Ａ…画像処理装置、１１…メインプロセッ
サ、１２…メインメモリ、１３，１３Ａ…グラフィック
スプロセッサ、１３１…頂点生成装置、１３２，１３２
Ａ…ジオメトリ処理装置、１３３…トライアングル生成
御装置、１３３１…中心点有効判定回路、１３３２〜１
３３５…辺中点有効判定回路、１３３６…頂点間隣接関
係データ生成回路、１３４…トライアングルバッファ、
１３５…トライアングル描画装置、１３５１…ＤＤＡセ
ットアップ回路、１３５２…トライアングルＤＤＡ回
路、１３５３…テクスチャエンジン回路、１３５４…メ
モリインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路、１３５５…ＣＲＴ
コントロール回路、１３６…グラフィックスメモリ、１
３７…スクリーン座標算出装置、１４…モニタ。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリミティブを複数の頂点間を結んで形
   成される複数の単位図形の組み合わせとして表現し、単
   位図形をメモリに描画する画像処理装置であって、 複数の頂点データに基づいて、各頂点間を結んで単位図
   形を形成する場合に、形成した単位図形がスクリーン座
   標系の描画対象領域内に発生されたピクセルの中心を含
   むことができるか否かを判定し、当該ピクセルの中心を
   含む単位図形を形成可能な複数の頂点を有効な頂点であ
   ると判定し、当該有効な頂点情報に基づいて単位図形デ
   ータを生成する単位図形生成装置と、 上記単位図形生成装置で生成された単位図形データを受
   けて少なくとも一つの単位図形の描画処理を行う描画装
   置とを有する画像処理装置。
2. 【請求項２】 上記単位図形生成装置に供給される複数
   の頂点データは、ジオメトリ処理後のデータである請求
   項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 上記単位図形生成装置に供給される複数
   の頂点データは、スクリーン座標系での２次元座標のみ
   を含むデータであり、 上記単位図形生成装置により生成された単位図形データ
   に対してジオメトリ処理を行い、ジオメトリ処理後の単
   位図形データを上記描画装置に供給するジオメトリ処理
   装置を、さらに有する請求項１記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 プリミティブを複数の頂点間を結んで形
   成される複数の単位図形の組み合わせとして表現し、ス
   クリーン座標系の描画対象領域内にピクセルを発生して
   単位図形をメモリに描画する画像処理装置であって、 所定の形状を形成可能な複数の頂点データから所定の端
   点を除く複数の頂点を選択し、選択した頂点の隣接する
   頂点との距離に基づいて選択した各頂点が有効であるか
   無効であるかを判定し、各頂点の有効／無効の情報に基
   づいて単位図形データを生成する単位図形生成装置と、 上記単位図形生成装置で生成された単位図形データを受
   けて少なくとも一つの単位図形の描画処理を行う描画装
   置とを有する画像処理装置。
5. 【請求項５】 上記単位図形生成装置は、選択した各頂
   点の隣接する頂点との距離があらかじめ設定した一定値
   以上である場合に有効であると判定し、一定値以下の場
   合に無効であると判定する請求項４記載の画像処理装
   置。
6. 【請求項６】 上記単位図形生成装置は、選択した各頂
   点と隣接する複数の頂点との距離の和があらかじめ設定
   した一定値以上である場合に有効であると判定し、一定
   値以下の場合に無効であると判定する請求項４記載の画
   像処理装置。
7. 【請求項７】 上記単位図形生成装置に供給される複数
   の頂点データは、所定のマトリクスを形成し、 上記単位図形生成装置は、 供給された端点を除く複数の頂点データのうちマトリク
   スの中心に位置する頂点と、当該中心頂点に隣接する複
   数の隣接頂点にかかわるデータを選択的に入力し、上記
   中心頂点と複数の隣接頂点との距離の和があらかじめ設
   定した一定値以上であるか否かを判定し、一定値以上で
   あると判定した場合には上記中心頂点が有効であること
   を意味するデータを出力し、一定値以下であると判定し
   た場合には無効であることを意味するデータを出力する
   中心点有効判定回路と、 上記マトリクスの上記中心頂点を含まない同一の行また
   は列に配置されて所定の一辺を構成する複数の頂点うち
   の辺の中心となる頂点と、当該辺中頂点に隣接する複数
   の頂点にかかわるデータを選択的に入力し、辺中頂点と
   複数の隣接頂点との距離の和があらかじめ設定した一定
   値以上であるか否かを判定し、一定値以上であると判定
   した場合には上記辺中頂点が有効でることを意味するデ
   ータを出力し、一定値以下であると判定した場合には無
   効でることを意味するデータを出力する複数の辺中点有
   効判定回路と、 上記中心点有効判定回路による有効／無効データ、上記
   辺中点有効判定回路による有効／無効データ、並びに、
   供給された複数の頂点データに基づいて、複数の有効／
   無効データのうちの有効を示すデータ数に応じて各頂点
   間の隣接関係データを生成し、生成した隣接関係データ
   に応じた単位図形データを生成する頂点間隣接関係デー
   タ生成回路と、を含む請求項４記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 上記単位図形生成装置に供給される複数
   の頂点データは、ジオメトリ処理後のデータである請求
   項４記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 上記単位図形生成装置に供給される複数
   の頂点データは、スクリーン座標系での２次元座標のみ
   を含むデータであり、 上記単位図形生成装置により生成された単位図形データ
   に対してジオメトリ処理を行い、ジオメトリ処理後の単
   位図形データを上記描画装置に供給するジオメトリ処理
   装置を、さらに有する請求項４記載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 プリミティブを複数の頂点間を結んで
    形成される複数の単位図形の組み合わせとして表現し、
    単位図形をメモリに描画する画像処理方法であって、 複数の頂点データに基づいて、各頂点間を結んで単位図
    形を形成する場合に、形成した単位図形がスクリーン座
    標系の描画対象領域内に発生されたピクセルの中心を含
    むことができるか否かを判定し、当該ピクセルの中心を
    含む単位図形を形成可能な複数の頂点を有効な頂点であ
    ると判定する第１のステップと、 上記第１のステップの有効な頂点情報に基づいて単位図
    形データを生成する第２のステップと、 上記第２のステップ生成された単位図形データを受けて
    少なくとも一つの単位図形の描画処理を行う第３のステ
    ップとを有する画像処理方法。
11. 【請求項１１】 上記第１のステップの判定処理に用い
    られる複数の頂点データは、ジオメトリ処理後のデータ
    である請求項１０記載の画像処理方法。
12. 【請求項１２】 上記第１のステップの判定処理に用い
    られる複数の頂点データは、スクリーン座標系での２次
    元座標のみを含むデータであり、 上記第２のステップと第３のステップとの間に、第２の
    ステップで生成された単位図形データに対してジオメト
    リ処理を行う第４のステップを、さらに有し、 上記第３のステップでは、ジオメトリ処理後の単位図形
    を描画処理する請求項１０記載の画像処理方法。
13. 【請求項１３】 プリミティブを複数の頂点間を結んで
    形成される複数の単位図形の組み合わせとして表現し、
    スクリーン座標系の描画対象領域内にピクセルを発生し
    て単位図形をメモリに描画する画像処理方法であって、 所定の形状を形成可能な複数の頂点データから所定の端
    点を除く複数の頂点を選択し、選択した頂点の隣接する
    頂点との距離に基づいて選択した各頂点が有効であるか
    無効であるかを判定する第１のステップと、 上記第１のステップの各頂点の有効／無効の情報に基づ
    いて単位図形データを生成する第２のステップと、 上記第２のステップで生成された単位図形データを受け
    て少なくとも一つの単位図形の描画処理を行う第３のス
    テップとを有する画像処理方法。
14. 【請求項１４】 上記第１のステップでは、選択した各
    頂点の隣接する頂点との距離があらかじめ設定した一定
    値以上である場合に有効であると判定し、一定値以下の
    場合に無効であると判定する請求項１３記載の画像処理
    方法。
15. 【請求項１５】 上記第１のステップでは、選択した各
    頂点と隣接する複数の頂点との距離の和があらかじめ設
    定した一定値以上である場合に有効であると判定し、一
    定値以下の場合に無効であると判定する請求項１３記載
    の画像処理方法。
16. 【請求項１６】 上記第１のステップの判定処理に用い
    られる複数の頂点データは、所定のマトリクスを形成
    し、 上記第１のステップは、 供給される端点を除く複数の頂点データのうちマトリク
    スの中心に位置する頂点と、当該中心頂点に隣接する複
    数の隣接頂点にかかわるデータを選択的に入力し、上記
    中心頂点と複数の隣接頂点との距離の和があらかじめ設
    定した一定値以上であるか否かを判定する第４のステッ
    プと、 上記第４のステップにおいて、一定値以上であると判定
    した場合には上記中心頂点が有効であることを意味する
    データを出力し、一定値以下であると判定した場合には
    無効であることを意味するデータを出力する第５のステ
    ップと、 上記マトリクスの上記中心頂点を含まない同一の行また
    は列に配置されて所定の一辺を構成する複数の頂点うち
    の辺の中心となる頂点と、当該辺中頂点に隣接する複数
    の頂点にかかわるデータを選択的に入力し、辺中頂点と
    複数の隣接頂点との距離の和があらかじめ設定した一定
    値以上であるか否かを判定する第６のステップと、 上記第６のステップで、一定値以上であると判定した場
    合には上記辺中頂点あ有効であることを意味するデータ
    を出力し、一定値以下であると判定した場合には無効で
    あることを意味するデータを各辺毎に出力する第７のス
    テップと、を含み、 上記第２のステップは、 上記第５のステップによる有効／無効データ、上記第７
    のステップによるによる有効／無効データ、並びに、供
    給される複数の頂点データに基づいて、複数の有効／無
    効データのうちの有効を示すデータ数に応じて各頂点間
    の隣接関係データを生成する第８のステップと、 上記第８のステップで生成した隣接関係データに応じた
    単位図形データを生成する第９のステップと、を含む請
    求項１３記載の画像処理方法。