JP3384470B2 - Numerical value conversion device and method, and coordinate value integer conversion device and method - Google Patents
Numerical value conversion device and method, and coordinate value integer conversion device and methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、３次元コンピュータ・
グラフィックス・システムで表現力を飛躍的に向上させ
る手法であるテクスチャ・マッピング処理を行う数値変
換装置および方法、並びに座標値整数化装置および方法
に関する。The present invention relates to a three-dimensional computer
Numeric conversion apparatus and method for performing texture mapping process is a method to significantly improve the expressive power in the graphics system, and to coordinate values rounding apparatus and method <br/>.
【０００２】[0002]
【従来の技術】テクスチャ・マッピングは、コンピュー
タ・グラフィックスで三角形や四角形を描画する際に、
その表面にあらかじめ用意しておいたイメージデータを
張り付ける手法で、リアリティの高い画像を生成するも
のである。図７に例としてテクスチャ・マッピングを施
した四角形が回転しているようすを示す。2. Description of the Related Art Texture mapping is a technique for drawing triangles and quadrangles in computer graphics.
The image data prepared in advance is attached to the surface of the image to generate a highly realistic image. As an example, FIG. 7 shows that a quadrangle subjected to texture mapping is rotated.
【０００３】一般的に、テクスチャ・マッピングは、描
画時には三角形単位に行なわれ、以下のようにして処理
する。
１）三角形の各頂点に対して、テクスチャ座標（Ｓ，
Ｔ，Ｑ）を与える。
２）三角形の内部の点のテクスチャ座標（ｓ，ｔ，ｑ）
を頂点のテクスチャ座標から線形補間して求める。
３）イメージデータ上の位置（ｕ，ｖ）をｕ＝ｓ／ｑ，
ｖ＝ｔ／ｑの除算より求める。Generally, texture mapping is performed in units of triangles at the time of drawing, and is processed as follows. 1) For each vertex of the triangle, texture coordinates (S,
T, Q) is given. 2) Texture coordinates (s, t, q) of points inside the triangle
Is linearly interpolated from the vertex texture coordinates. 3) The position (u, v) on the image data is u = s / q,
Obtained by dividing v = t / q.
【０００４】一般的なコンピュータ・グラフィックス・
システムは、図８に示すようなジオメトリ部１００とレ
ンダリング部１０１の２つから構成されるものが多い。
ジオメトリ部１００では、座標変換、ライティング計
算、クリッピング処理等の幾何学的計算が行なわれ、レ
ンダリング部１０１ではラインの発生や三角形の塗りつ
ぶし等の処理が行なわれる。ジオメトリ部１００では浮
動小数点計算を行ない、その結果を整数に変換してレン
ダリング部１０１へ転送し、レンダリング部１０１では
整数計算を行なうことが一般的である。General computer graphics
Many systems are composed of two parts, a geometry part 100 and a rendering part 101 as shown in FIG.
The geometry unit 100 performs geometrical calculations such as coordinate conversion, lighting calculation, and clipping process, and the rendering unit 101 performs processes such as line generation and triangle filling. It is general that the geometry unit 100 performs floating point calculation, converts the result into an integer and transfers the result to the rendering unit 101, and the rendering unit 101 performs integer calculation.
【０００５】このとき、転送されるデータとしては、Ｘ
ＹＺ座標、カラー（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、テクスチャ座標
（Ｓ，Ｔ，Ｑ）等がある。テクスチャ座標以外のデー
タ、たとえばカラーは８ビットの整数で表現して、０≦
Ｒ，Ｇ，Ｂ≦２５５の範囲にすることが多く、他のデー
タも同様にｎビットの整数に変換できる。At this time, the data to be transferred is X
There are YZ coordinates, colors (R, G, B), texture coordinates (S, T, Q) and the like. Data other than texture coordinates, such as color, is represented by an 8-bit integer, and 0 ≦
In many cases, R, G, and B ≦ 255 are set, and other data can be similarly converted into an n-bit integer.
【０００６】しかし、テクスチャ座標は−∞≦Ｓ，Ｔ，
Ｑ≦∞の範囲を表現しなければならず、有限のビット長
の整数では表現できない。However, the texture coordinates are -∞≤S, T,
The range of Q ≦ ∞ must be expressed, and cannot be expressed by an integer with a finite bit length.
【０００７】このため、図９（ａ）に示すように、ジオ
メトリ部１００ａではテクスチャ座標を浮動小数点数の
まま転送し、レンダリング部１０１ａにおいてテクスチ
ャ・マッピングの計算を浮動小数点計算によって行なう
方法があるが、浮動小数点演算器は整数演算器に比べて
回路規模が大きく、また回路が複雑であるため、小規模
で高速なシステムを構成するのが困難であるという問題
があった。また、図９（ｂ）に示すように、ジオメトリ
部１００ｂでテクスチャ座標の範囲に制限を加えて有限
のビット長の整数にしてレンダリング部１０１ｂに転送
する方法もあるが、張り付けるイメージデータの大きさ
にも制限を与えるとともに、テクスチャ座標の値が小さ
い場合には有効なビット長も小さくなるので精度も悪く
なるという問題があった。For this reason, as shown in FIG. 9A, there is a method in which the geometry part 100a transfers the texture coordinates as floating point numbers and the rendering part 101a performs the texture mapping calculation by floating point calculation. Since the floating point arithmetic unit has a larger circuit scale than the integer arithmetic unit and the circuit is complicated, there is a problem that it is difficult to configure a small-scale and high-speed system. As shown in FIG. 9B, there is also a method of limiting the texture coordinate range in the geometry section 100b and converting the texture coordinate range into an integer with a finite bit length, and transferring the integer to the rendering section 101b. There is also a problem in that the accuracy is deteriorated because the effective bit length also becomes small when the texture coordinate value is small, in addition to the limitation.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】すなわち、テクスチャ
・マッピングを行なう際、ジオメトリ部１００で計算し
たテクスチャ座標が有限のビット長の整数で表現できな
いため、テクスチャ座標を浮動小数点数のまま転送し、
レンダリング部１０１において浮動小数点計算を行なう
方法があるが、回路規模が大きくなり、また回路が複雑
であるため、小規模で高速なシステムを構成するのが困
難である。That is, when texture mapping is performed, the texture coordinates calculated by the geometry unit 100 cannot be expressed by an integer having a finite bit length. Therefore, the texture coordinates are transferred as floating point numbers,
Although there is a method of performing floating point calculation in the rendering unit 101, it is difficult to configure a small-scale and high-speed system because the circuit scale is large and the circuit is complicated.
【０００９】また、テクスチャ座標の範囲に制限を加え
て有限のビット長の整数にして転送する方法もあるが、
張り付けるイメージデータの大きさにも制限を与えると
ともに、精度も悪化する。There is also a method in which the range of texture coordinates is limited and an integer having a finite bit length is transferred.
The size of the image data to be pasted is also limited, and the accuracy also deteriorates.
【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、小規模でありながらテクスチャ座標に制限を加
えることなく、また精度も悪化させることのない数値変
換装置および方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a numerical conversion device and method that are small in scale, do not impose restrictions on texture coordinates, and do not deteriorate accuracy. To aim.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の数値変換装置
は、複数の浮動小数点数を保持する浮動小数点保持手段
と、浮動小数点保持手段内の浮動小数点数から最大の指
数を検出する最大指数検出手段と、最大指数検出手段が
検出した最大の指数と浮動小数点保持手段内の各々の浮
動小数点数の指数との差分を求めて差分をシフト量とし
て仮数をシフトする仮数シフト手段と、仮数シフト手段
でシフトされた仮数を符号化する符号化手段とを備え、
最大の指数を基準値とし、差分が相対値として、各々の
浮動小数点数の相対的な大きさを保持したまま整数に変
換することを特徴とする。本発明の数値変換方法は、浮
動小数点保持手段が、複数の浮動小数点数を保持する浮
動小数点保持ステップと、最大指数検出手段が、浮動小
数点保持手段内の浮動小数点数から最大の指数を検出す
る最大指数検出ステップと、仮数シフト手段が、最大指
数検出ステップの処理が検出した最大の指数と浮動小数
点保持手段内の各々の浮動小数点数の指数との差分を求
めて差分をシフト量として仮数をシフトする仮数シフト
ステップと、符号化手段が、仮数シフトステップの処理
でシフトされた仮数を符号化する符号化ステップとを含
み、最大の指数を基準値とし、差分が相対値として、各
々の浮動小数点数の相対的な大きさを保持したまま整数
に変換することを特徴とする。A numerical conversion device of the present invention comprises a floating point holding means for holding a plurality of floating point numbers, and a maximum exponent detection for detecting a maximum exponent from a floating point number in the floating point holding means. Means, a mantissa shift means for obtaining a difference between the maximum exponent detected by the maximum exponent detection means and the exponent of each floating point number in the floating point holding means, and shifting the mantissa using the difference as a shift amount, and a mantissa shift means. And encoding means for encoding the mantissa shifted by
It is characterized in that the maximum exponent is used as a reference value and the difference is used as a relative value, and is converted into an integer while retaining the relative size of each floating point number. Numeric conversion method of the present invention, floating
The moving point holding means holds a floating point holding step for holding a plurality of floating point numbers, the maximum exponent detecting means detects a maximum exponent from the floating point numbers in the floating point holding means , and a mantissa shift. means a mantissa shift steps of the process of the maximum index detecting step shifts the mantissa of the difference as a shift amount obtaining a difference between each of the floating point exponent of the floating-point holding unit and the maximum exponent detected, code The encoding means includes an encoding step of encoding the mantissa shifted in the mantissa shift step, the maximum exponent being a reference value, and the difference being a relative value, the relative size of each floating point number. It is characterized by converting to an integer while holding.
【００１２】[0012]
【作用】本発明では、検出された最大の指数が基準値と
され、算出された差分を相対値として、各々の浮動小数
点数の相対的な大きさが保持されたまま整数に変換され
ることで、テクスチャ座標に制限を加えることなく、ま
た精度も悪化させることもなく、小規模に構成すること
を可能とする。In the present invention, the maximum detected exponent is used as a reference value, and the calculated difference is used as a relative value to be converted into an integer while holding the relative size of each floating point number. Thus, it is possible to configure on a small scale without limiting the texture coordinates and without deteriorating the accuracy.
【００１３】[0013]
【実施例】実施例として、ＩＥＥＥ３２ビット浮動小数
点で与えられたテクスチャ座標を３２ビットの整数に変
換する場合を以下に述べる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As an embodiment, the case of converting texture coordinates given by IEEE 32-bit floating point into a 32-bit integer will be described below.
【００１４】本実施例の数値変換装置は、図１に示すよ
うに、浮動小数点保持手段としての浮動小数点レジスタ
１０ａ乃至１０ｉ、最大指数検出手段としての最大指数
検出装置１１、仮数シフト手段としての仮数シフト装置
１２ａ乃至１２ｉ、符号化手段としての符号化装置１３
ａ乃至１３ｉより構成され、浮動小数点レジスタ１０ａ
乃至１０ｉに保持される浮動小数点数を、最大指数検出
装置１１において前記の浮動小数点レジスタ１０ａ乃至
１０ｉに保持される浮動小数点数の最大指数を検出し、
仮数シフト装置１２ａ乃至１２ｉにおいて前記の最大指
数と各々の指数との差分で仮数をシフトし、符号化装置
１３ａ乃至１３ｉにおいて符号化を行ない、相対的大き
さを保持する整数に変換する装置である。As shown in FIG. 1, the numerical conversion apparatus of this embodiment has floating point registers 10a to 10i as floating point holding means, maximum exponent detecting apparatus 11 as maximum exponent detecting means, and mantissa as mantissa shift means. Shift devices 12a to 12i, encoding device 13 as encoding means
a to 13i, and a floating point register 10a
To 10i, the maximum exponent detection device 11 detects the maximum exponent of the floating point numbers held in the floating point registers 10a to 10i,
In the mantissa shift devices 12a to 12i, the mantissa is shifted according to the difference between the maximum exponent and each exponent, the encoding devices 13a to 13i perform encoding, and convert the integers to hold the relative size. .
【００１５】ここで、浮動小数点数で与えられたテクス
チャ座標の相対的大きさを保持する整数に変換するのは
以下の理由による。Here, the reason why the relative size of the texture coordinates given by the floating point number is converted into an integer holding the texture coordinate is as follows.
【００１６】すなわち、三角形の３頂点のテクスチャ座
標を（Ｓ１，Ｔ１，Ｑ１）、（Ｓ２，Ｔ２，Ｑ２）、
（Ｓ３，Ｔ３，Ｑ３）、この頂点データを線形補間して
得られる三角形内部のある点のテクスチャ座標を（ｓ，
ｔ，ｑ）とすると、３頂点のテクスチャ座標を各々α倍
して（αＳ１，αＴ１，αＱ１）、（αＳ２，αＴ２，
αＱ２）、（αＳ３，αＴ３，αＱ３）とした場合の前
記と同一点の三角形内部の点のテクスチャ座標もα倍さ
れて（αｓ，αｔ，αｑ）となる。That is, the texture coordinates of the three vertices of the triangle are (S1, T1, Q1), (S2, T2, Q2),
(S3, T3, Q3), the texture coordinates of a point inside the triangle obtained by linearly interpolating this vertex data are (s,
t, q), the texture coordinates of the three vertices are multiplied by α (αS1, αT1, αQ1), and (αS2, αT2,
When αQ2) and (αS3, αT3, αQ3) are set, the texture coordinates of a point inside the same triangle as described above are also multiplied by α to become (αs, αt, αq).
【００１７】一方、求めるイメージデータ上の位置
（ｕ，ｖ）は、ｕ＝ｓ／ｑ，ｖ＝ｔ／ｑであるから、頂
点のテクスチャ座標をα倍した場合も、ｕ＝αｓ／αｑ
＝ｓ／ｑ，ｖ＝αｔ／αｑ＝ｔ／ｑとなり結果的に同じ
位置が求められる。このことは、頂点に与えるテクスチ
ャ座標はその相対的な大きさが保持されていれば良いこ
とを示している。On the other hand, since the position (u, v) on the image data to be obtained is u = s / q and v = t / q, u = αs / αq even when the texture coordinate of the vertex is multiplied by α.
= S / q, v = αt / αq = t / q, and consequently the same position is obtained. This indicates that the texture coordinates given to the vertices have only to retain their relative sizes.
【００１８】浮動小数点レジスタ１０ａ乃至１０ｉは、
浮動小数点数を保持する３２ビットの記憶装置で、図２
に示すように、格納されているデータは、１ビットの符
号ＳＩＧＮ（ｉ）、８ビットの指数ＥＸＰ（ｉ）、２３
ビットの仮数ＭＡＮ（ｉ）より構成される。The floating point registers 10a-10i are
A 32-bit storage device that holds floating point numbers
As shown in, the stored data is 1-bit code SIGN (i), 8-bit exponent EXP (i), 23
It consists of a mantissa MAN (i) of bits.
【００１９】最大指数検出装置１１は、９つの浮動小数
点レジスタ１０ａ乃至１０ｉの浮動小数点数のうち最大
の指数を検出する装置で、図３（ａ）または（ｂ）に示
すように８つの最大値選択装置３０ａ乃至３０ｈで構成
される。最大値選択装置３０ａ乃至３０ｈは、２つの入
力のうち大きい方を選択する装置で、これをトーナメン
ト方式に８つ接続することにより、最大指数ＭＡＸＥＸ
Ｐを検出する。The maximum exponent detecting device 11 is a device for detecting the maximum exponent of the floating-point numbers of the nine floating-point registers 10a to 10i. As shown in FIG. It is composed of the selection devices 30a to 30h. The maximum value selection devices 30a to 30h are devices that select the larger one of the two inputs, and by connecting eight of them to the tournament method, the maximum index MAXEX
Detect P.
【００２０】仮数シフト装置１２ａ乃至１２ｉは、最大
指数ＭＡＸＥＸＰと各指数ＥＸＰ（ｉ）の差分を求め
て、それをシフト量ＳＦＴＭ（ｉ）として各仮数ＭＡＮ
（ｉ）を元とするデータＳＴＦＳ（ｉ）を右シフトする
ことにより符号なし３１ビット整数を生成する装置で、
図４（ａ）に示すように、引算器４０、最上位ビット生
成装置４１、シフト装置４２より構成される。The mantissa shift devices 12a to 12i find the difference between the maximum exponent MAXEXP and each exponent EXP (i) and use it as the shift amount SFTM (i) for each mantissa MAN.
A device for generating an unsigned 31-bit integer by right-shifting data STFS (i) based on (i),
As shown in FIG. 4A, it is composed of a subtractor 40, a most significant bit generation device 41, and a shift device 42.
【００２１】引算器４０では、ＭＡＸＥＸＰ−ＥＸＰ
（ｉ）を計算して、シフト量ＳＦＴＭ（ｉ）を求める。
最上位ビット生成装置４１は、省略されていた仮数の暗
黙の最上位ビットＭＳＢ（ｉ）を求める装置である。最
上位ビットは通常は１であるが、指数が０の場合には特
別なケースとして０になるので、ＥＸＰ（ｉ）が０であ
るかを判定して、０であればＭＳＢ（ｉ）を０にし、そ
れ以外はＭＳＢ（ｉ）を１にする。シフト装置４２で
は、ＭＳＢ（ｉ）、ＭＡＮ（ｉ）より構成されるデータ
ＳＦＴＳ（ｉ）を、ＳＦＴＭ（ｉ）で右シフトを行な
い、符号なし３１ビット整数ＳＦＴ（ｉ）を求める。シ
フトされるデータＳＦＴＳ（ｉ）は、例えば図４（ｂ）
に示すように、ビット３０には最上位ビット生成装置４
１で求めたＭＳＢ（ｉ）が、ビット２９〜７には各仮数
ＭＡＮ（ｉ）が、残りのビット６〜０に０が入る、符号
なし３１ビット整数である。In the subtractor 40, MAXEXP-EXP is used.
(I) is calculated to obtain the shift amount SFTM (i).
The most significant bit generation device 41 is a device for obtaining the implicit most significant bit MSB (i) of the omitted mantissa. The most significant bit is usually 1, but when the exponent is 0, it becomes 0 as a special case, so it is determined whether EXP (i) is 0, and if 0, MSB (i) is determined. Set to 0, otherwise set MSB (i) to 1. In the shift device 42, the data SFTS (i) composed of MSB (i) and MAN (i) is right-shifted by SFTM (i) to obtain an unsigned 31-bit integer SFT (i). The shifted data SFTS (i) is, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG.
The MSB (i) obtained in 1 is an unsigned 31-bit integer in which the mantissa MAN (i) is in bits 29 to 7 and 0 is in the remaining bits 6 to 0.
【００２２】仮数シフト装置１２ａ乃至１２ｉの動作例
としてＭＡＸＥＸＰ、ＥＸＰ（ｉ）、ＭＡＮ（ｉ）が以
下の値である場合を示す（数値は２進数）。
ＭＡＸＥＸＰ＝00110000
ＥＸＰ（ｉ）＝00101000
ＭＡＮ（ｉ）＝01001010010100101001010
引算器４０においてＳＦＴＭ（ｉ）が計算され、
ＳＦＴＭ（ｉ）＝ＭＡＸＥＸＰ−ＥＸＰ（ｉ）
＝00001000（十進数で８）As an operation example of the mantissa shift devices 12a to 12i, the case where MAXEXP, EXP (i), and MAN (i) have the following values (numerical values are binary numbers) is shown. MAXEXP = 00110000 EXP (i) = 00101000 MAN (i) = 01001010010100101001010 SFTM (i) is calculated in the subtractor 40, and SFTM (i) = MAXEXP-EXP (i) = 00001000 (8 in decimal)
【００２３】次に、最上位ビット生成装置４１におい
て、ＥＸＰ（ｉ）が０でないので、
ＭＳＢ（ｉ）＝１
シフト装置４２において、シフトされるデータＳＦＴＳ
（ｉ）は、
ＳＦＴＳ（ｉ）＝｜ＭＳＢ（ｉ）｜ ＭＡＮ（ｉ） ｜0000000
＝｜ １ ｜01001010010100101001010｜0000000
＝1010010100101001010010100000000
となり、ＳＦＴＳ（ｉ）をＳＦＴＭ（ｉ）（８ビット）
で右シフトしてＳＦＴ（ｉ）が求められる。
ＳＦＴ（ｉ）＝0000000010100101001010010100101Next, in the most significant bit generator 41, since EXP (i) is not 0, MSB (i) = 1 shift device 42 shifts the data SFTS.
(I) is SFTS (i) = | MSB (i) | MAN (i) | 0000000 = | 1 | 01001010010100101001010 | 0000000 = 1010010100101001010010100000000, and SFTS (i) is SFTM (i) (8 bits).
Then, SFT (i) is obtained by right shifting. SFT (i) = 0000000010100101001010010100101
【００２４】また、もし変換する浮動小数点数がＭＡＸ
ＥＸＰを持つものだとすると、ＥＸＰ（ｉ）＝ＭＡＸＥ
ＸＰより、ＳＦＴＭ（ｉ）＝ＭＡＸＥＸＰ−ＥＸＰ
（ｉ）＝０となり、シフト量が０になるので、
ＳＦＴ（ｉ）＝1010010100101001010010100000000
となる。If the floating point number to be converted is MAX
If it has EXP, EXP (i) = MAXE
From XP, SFTM (i) = MAXEXP-EXP
Since (i) = 0 and the shift amount becomes 0, SFT (i) = 1010010100101001010010100000000.
【００２５】このように、最大指数をもつ浮動小数点数
は整数化されるとき、最上位に必ず１がたち、有効ビッ
ト長すべてが使われることになる。As described above, when a floating-point number having the maximum exponent is converted into an integer, 1 is always set at the highest level, and all effective bit lengths are used.
【００２６】符号化装置４３は、各符号ＳＩＧＮ（ｉ）
により、仮数シフト装置１２ａ乃至１２ｉが生成した符
号なし３１ビット整数ＳＦＴ（ｉ）の符号化を行ない、
符号付き３２ビット整数ＦＩＸ（ｉ）に変換する装置
で、図５に示すように、マイナス化装置５０、選択装置
５１より構成される。The encoding device 43 uses each code SIGN (i).
The unsigned 31-bit integer SFT (i) generated by the mantissa shift units 12a to 12i is encoded by
This is a device for converting into a signed 32-bit integer FIX (i), and comprises a minus device 50 and a selection device 51, as shown in FIG.
【００２７】マイナス化装置５０は、入力した正のデー
タを負のデータに変換する装置で、ＳＦＴ（ｉ）入力に
対して−ＳＦＴ（ｉ）を生成する。選択装置５１は、Ｓ
ＩＧＮ（ｉ）が０ならばＳＦＴ（ｉ）を、ＳＩＧＮ
（ｉ）が１ならば−ＳＦＴ（ｉ）を選択し、符号ビット
として最上位ビット（ビット３１）にＳＩＧＮ（ｉ）を
付加して、３２ビットの符号付き整数ＦＩＸ（ｉ）を生
成する。符号化装置４３の例を以下に示す。The minus device 50 is a device for converting input positive data into negative data, and generates -SFT (i) for SFT (i) input. The selection device 51 uses S
If IGN (i) is 0, SFT (i) is set to SIGN
If (i) is 1, -SFT (i) is selected, and SIGN (i) is added to the most significant bit (bit 31) as a sign bit to generate a 32-bit signed integer FIX (i). An example of the encoding device 43 is shown below.
【００２８】 ＦＩＸ（ｉ）＝0000000010100101001010010100101 入力 （１）ＳＩＧＮ（ｉ）＝０の場合 ＦＩＸ（ｉ） ＝｜ＳＩＧＮ（ｉ）｜ＳＦＴ（ｉ）｜ ＝00000000010100101001010010l00101 （２）ＳＩＣＮ（ｉ）＝１の場合 ＦＩＸ（ｉ） ＝｜ＳＩＧＮ（ｉ）｜−ＳＦＴ（ｉ）｜ ＝11l1111110l01101011010ll01011011[0028] FIX (i) = 0000000010100101001010010100101 input (1) When SIGN (i) = 0 FIX (i) = | SIGN (i) | SFT (i) | = 00000000010100101001010010l00101 (2) When SICN (i) = 1 FIX (i) = | SIGN (i) | -SFT (i) | = 11l1111110l01101011010ll01011011
【００２９】以上の実施例により、浮動小数点数で与え
られたテクスチャ座標は、それらの相対的な大きさを保
持したまま整数に変換できる。また、どのような大きさ
の浮動小数点数を与えても、最も大きな指数をもつ浮動
小数点数が整数化したときに有効ビット長すべてが使用
されるように変換されるので、精度良く変換されること
になる。According to the above-described embodiment, the texture coordinates given by the floating point number can be converted into an integer while keeping their relative sizes. Even if you give a floating-point number of any size, it will be converted so that all the effective bit lengths will be used when the floating-point number with the largest exponent is converted to an integer, so it will be converted accurately. It will be.
【００３０】また、上述の座標値整数化装置を使用する
ことにより、図６に示すようなレンダリング装置６０を
構成することが可能になる。Further, by using the coordinate value integerizing device described above, it is possible to construct the rendering device 60 as shown in FIG.
【００３１】すなわち、図６において、座標値整数化装
置６１は、上述の浮動小数点数から整数に変換する装置
で、浮動小数点テクスチャ座標（Ｓｆ，Ｔｆ，Ｑｆ）を
整数テクスチャ座標（Ｓｉ，Ｔｉ，Ｑｉ）に変換する装
置である。補間装置６２は、座標整数化装置６１によっ
て変換された三角形の頂点の整数テクスチャ座標（Ｓ
ｉ，Ｔｉ，Ｑｉ）から三角形内部の整数テクスチャ座標
（ｓ，ｔ，ｑ）を補間を行なって求める装置である。除
算装置６３は補間装置６２で求めた三角形内部の整数テ
クスチャ座標（ｓ，ｔ，ｑ）からｕ＝ｓ／ｑ，ｖ＝ｔ／
ｑの除算を行なってイメージデータ上の位置を求める装
置である。That is, in FIG. 6, the coordinate value integer conversion device 61 is a device for converting the above floating point number into an integer, and converts the floating point texture coordinates (Sf, Tf, Qf) into integer texture coordinates (Si, Ti, It is a device for converting into Qi). The interpolating device 62 converts the integer texture coordinates (S of the vertex of the triangle converted by the coordinate integer converting device 61 (S
It is a device that interpolates integer texture coordinates (s, t, q) inside the triangle from i, Ti, Qi). The divider 63 calculates u = s / q, v = t / from the integer texture coordinates (s, t, q) inside the triangle obtained by the interpolator 62.
This is a device for dividing q to obtain a position on image data.
【００３２】このレンダリング装置６０は、浮動小数点
テクスチャ座標を最適な整数に変換するので、変換後の
計算を精度を悪化させることなく、回路規模の大きな浮
動小数点計算装置ではなく回路規模の小さな整数計算装
置で構成できる。Since the rendering device 60 converts the floating-point texture coordinates into the optimum integer, it does not deteriorate the accuracy of the calculation after the conversion, and the floating-point calculation device does not have a large circuit scale, but a small-scale integer calculation. It can be configured with a device.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、検
出された最大の指数を基準値とし、算出された差分を相
対値として、各々の浮動小数点数の相対的な大きさを保
持したまま整数に変換するので、テクスチャ座標に制限
を加えることなく、また精度も悪化させることもなく、
小規模に構成することができるという効果がある。As described above , according to the present invention , the detected maximum exponent is used as a reference value, and the calculated difference is used as a relative value to hold the relative size of each floating point number. Since it is converted to an integer as it is, without limiting the texture coordinates and without degrading the accuracy,
The effect is that it can be configured on a small scale.
【図１】本発明の数値変換装置の一実施例の構成を示す
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment of a numerical conversion device of the present invention.
【図２】図１の浮動小数点レジスタに格納されるデータ
の構成を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of data stored in a floating point register in FIG.
【図３】図１の最大指数検出装置の構成を示す構成図で
ある。FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of the maximum index detection device of FIG.
【図４】図１の仮数シフト装置の構成を示す構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram showing the configuration of the mantissa shift device of FIG.
【図５】図１の符号化装置の構成を示す構成図である。5 is a configuration diagram showing a configuration of the encoding device in FIG. 1. FIG.
【図６】図１の整数化変換装置を使用したレンダリング
装置の構成を示す構成図である。6 is a configuration diagram showing a configuration of a rendering device using the integer conversion device of FIG. 1. FIG.
【図７】テクスチャ・マッピングの概念を説明する図で
ある。FIG. 7 is a diagram illustrating the concept of texture mapping.
【図８】グラフィックス・システムの一般例を説明する
図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a general example of a graphics system.
【図９】従来例の数値変換装置の構成を示す構成図であ
る。FIG. 9 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional numerical value conversion device.
１０ａ乃至１０ｉ 浮動小数点レジスタ １１ 最大指数検出装置 １２ａ乃至１２ｉ 仮数シフト装置 １３ａ乃至１３ｉ 符号化装置 ３０ａ乃至３０ｈ 最大値選択装置 ４０ 引算器 ４１ 最上位ビット生成装置 ４２ シフト装置 ５０ マイナス装置 ５１ 選択装置 ６１ 座標整数化装置 ６２ 補間装置 ６３ 除算装置 10a to 10i floating point registers 11 Maximum index detector 12a to 12i Mantissa shift device 13a to 13i Encoding device 30a to 30h maximum value selection device 40 subtractor 41 highest bit generator 42 shift device 50 minus device 51 Selector 61 Coordinate integer conversion device 62 Interpolator 63 divider
Claims (7)
装置において、 複数の浮動小数点数を保持する浮動小数点保持手段と、 前記浮動小数点保持手段内の浮動小数点数から最大の指
数を検出する最大指数検出手段と、 前記最大指数検出手段が検出した前記最大の指数と前記
浮動小数点保持手段内の各々の前記浮動小数点数の指数
との差分を求めて前記差分をシフト量として仮数をシフ
トする仮数シフト手段と、 前記仮数シフト手段でシフトされた仮数を符号化する符
号化手段とを備え、 前記最大の指数を基準値とし、前記差分が相対値とし
て、各々の前記浮動小数点数の相対的な大きさを保持し
たまま整数に変換することを特徴とする数値変換装置。1. A numerical conversion device for converting a floating point number into an integer, a floating point holding means for holding a plurality of floating point numbers, and a maximum for detecting a maximum exponent from the floating point number in the floating point holding means. An exponent detecting unit, and a mantissa for shifting the mantissa using the difference as a shift amount by obtaining a difference between the maximum exponent detected by the maximum exponent detecting unit and the exponent of each floating point number in the floating point holding unit. Shift means, and encoding means for encoding the mantissa shifted by the mantissa shift means, the maximum exponent as a reference value, the difference as a relative value, relative to each of the floating point number A numerical conversion device characterized by converting to an integer while maintaining the size.
点保持手段と、 前記浮動小数点保持手段内の浮動小数点数から最大の指
数を検出する最大指数検出手段と、 前記最大指数検出手段が検出した前記最大の指数と前記
浮動小数点保持手段内の各々の前記浮動小数点数の指数
との差分を求めて前記差分をシフト量として仮数をシフ
トする仮数シフト手段と、 前記仮数シフト手段でシフトされた仮数を符号化する符
号化手段とを備え、 前記最大の指数を基準値とし、前記差分が相対値とし
て、各々の前記浮動小数点数の相対的な大きさを保持し
たまま整数に変換すると共に、 複数の浮動小数点同次座標を入力し、すべての座標値の
相対的な大きさを保ったまま整数に変換し、正規化後の
値が等価な整数同次座標を出力することを特徴とする座
標値整数化装置。2. A floating point holding means for holding a plurality of floating point numbers, a maximum exponent detecting means for detecting a maximum exponent from the floating point numbers in the floating point holding means, and a maximum exponent detecting means for detecting the maximum exponent. A mantissa shift unit that shifts the mantissa using the difference as a shift amount by obtaining a difference between the maximum exponent and the exponent of each floating point number in the floating point holding unit; and a mantissa shifted by the mantissa shift unit. Encoding means for encoding, the maximum exponent as a reference value, the difference as a relative value, while the relative size of each of the floating point number is converted into an integer while holding, The floating-point homogeneous coordinates of are input, converted to integers while maintaining the relative sizes of all coordinate values, and output the integer homogeneous coordinates whose normalized values are equivalent. Integer apparatus.
点保持手段と、 前記浮動小数点保持手段内の浮動小数点数から最大の指
数を検出する最大指数検出手段と、 前記最大指数検出手段が検出した前記最大の指数と前記
浮動小数点保持手段内の各々の前記浮動小数点数の指数
との差分を求めて前記差分をシフト量として仮数をシフ
トする仮数シフト手段と、 前記仮数シフト手段でシフトされた仮数を符号化する符
号化手段とを備え、 前記最大の指数を基準値とし、前記差分が相対値とし
て、各々の前記浮動小数点の数相対的な大きさを保持し
たまま整数に変換すると共に、 複数の浮動小数点同次座標を入力し、複数の同次座標の
すべての座標値の相対的な大きさを保ったまま整数に変
換し、正規化後の値が等価でかつ補間可能な複数の整数
同次座標を出力することを特徴とする座標値整数化装
置。3. Floating point holding means for holding a plurality of floating point numbers, maximum exponent detecting means for detecting a maximum exponent from the floating point numbers in the floating point holding means, and maximum exponent detecting means A mantissa shift unit that shifts the mantissa using the difference as a shift amount by obtaining a difference between the maximum exponent and the exponent of each floating point number in the floating point holding unit; and a mantissa shifted by the mantissa shift unit. Encoding means for encoding, the maximum exponent as a reference value, the difference as a relative value, while converting the floating point number relative magnitude of each of the floating point is converted into an integer, Floating-point homogeneous coordinates are input and converted into integers while maintaining the relative size of all coordinate values of multiple homogeneous coordinates, and the normalized values are equivalent and interpolable multiple integers Coordinates integer unit and outputs the coordinates.
形の頂点のテクスチャ座標であって、 テクスチャ座標を整数計算で補間する補間手段を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の座標値整数化装置。4. The coordinate according to claim 3, wherein the plurality of floating-point homogeneous coordinates are texture coordinates of vertices of a polygon, and the interpolation means interpolates the texture coordinates by integer calculation. Value integerizer.
装置の数値変換方法において、浮動小数点保持手段が、 複数の浮動小数点数を保持する
浮動小数点保持ステップと、最大指数検出手段が、 前記浮動小数点保持手段内の浮動
小数点数から最大の指数を検出する最大指数検出ステッ
プと、仮数シフト手段が、 前記最大指数検出ステップの処理が
検出した前記最大の指数と前記浮動小数点保持手段内の
各々の前記浮動小数点数の指数との差分を求めて前記差
分をシフト量として仮数をシフトする仮数シフトステッ
プと、符号化手段が、 前記仮数シフトステップの処理でシフト
された仮数を符号化する符号化ステップとを含み、 前記最大の指数を基準値とし、前記差分が相対値とし
て、各々の前記浮動小数点数の相対的な大きさを保持し
たまま整数に変換することを特徴とする数値変換方法。5. A numerical conversion method of a numerical conversion device for converting a floating point number into an integer, wherein a floating point holding means holds a floating point number for holding a plurality of floating point numbers, and a maximum exponent detecting means comprises the floating point holding means. and the maximum index detection step of detecting a maximum exponent floating-point numbers in the decimal holding means, the mantissa shift means, and said maximum exponent detecting said maximum exponent processing is detected in step of each of said floating point holding means A mantissa shift step of obtaining a difference between the exponent of the floating point number and the mantissa using the difference as a shift amount; and an encoding step of encoding means encoding the mantissa shifted in the process of the mantissa shift step. The maximum exponent as a reference value, the difference as a relative value, while holding the relative size of each of the floating point numbers. Numeric conversion method characterized by converting a few.
点数を保持する浮動小数点保持ステップと、最大指数検出手段が、 前記浮動小数点保持手段内の浮動
小数点数から最大の指数を検出する最大指数検出ステッ
プと、仮数シフト手段が、 前記最大指数検出ステップの処理が
検出した前記最大の指数と前記浮動小数点保持手段内の
各々の前記浮動小数点数の指数との差分を求めて前記差
分をシフト量として仮数をシフトする仮数シフトステッ
プと、符号化手段が、 前記仮数シフトステップの処理でシフト
された仮数を符号化する符号化ステップとを含み、 前記最大の指数を基準値とし、前記差分が相対値とし
て、各々の前記浮動小数点数の相対的な大きさを保持し
たまま整数に変換すると共に、 複数の浮動小数点同次座標を入力し、すべての座標値の
相対的な大きさを保ったまま整数に変換し、正規化後の
値が等価な整数同次座標を出力することを特徴とする座
標値整数化方法。6. A floating point holding step in which the floating point holding means holds a plurality of floating point numbers, and a maximum exponent detecting step in which the maximum exponent detecting means detects the maximum exponent from the floating point numbers in the floating point holding means . The detection step and the mantissa shift means obtain the difference between the maximum exponent detected by the processing of the maximum exponent detection step and the exponent of each floating point number in the floating point holding means , and shift the difference. As a mantissa shift step for shifting the mantissa, and an encoding means , including an encoding step for encoding the mantissa shifted in the process of the mantissa shift step, the maximum exponent as a reference value, the difference is relative As a value, while converting the relative size of each floating point number into an integer while retaining the relative size, input multiple floating point homogeneous coordinates and Coordinates integer method characterized by relative size to an integer while maintaining the target values, the values of the normalized outputs the integer equivalent of homogeneous coordinates.
点数を保持する浮動小数点保持ステップと、最大指数検出手段が、 前記浮動小数点保持手段内の浮動
小数点数から最大の指数を検出する最大指数検出ステッ
プと、仮数シフト手段が、 前記最大指数検出ステップの処理が
検出した前記最大の指数と前記浮動小数点保持手段内の
各々の前記浮動小数点数の指数との差分を求めて前記差
分をシフト量として仮数をシフトする仮数シフトステッ
プと、符号化手段が、 前記仮数シフトステップの処理でシフト
された仮数を符号化する符号化ステップとを含み、 前記最大の指数を基準値とし、前記差分が相対値とし
て、各々の前記浮動小数点数の相対的な大きさを保持し
たまま整数に変換すると共に、 複数の浮動小数点同次座標を入力し、複数の同次座標の
すべての座標値の相対的な大きさを保ったまま整数に変
換し、正規化後の値が等価でかつ補間可能な複数の整数
同次座標を出力することを特徴とする座標値整数化方
法。7. A floating point holding step in which the floating point holding means holds a plurality of floating point numbers, and a maximum exponent detecting step in which the maximum exponent detecting means detects the maximum exponent from the floating point numbers in the floating point holding means . The detection step and the mantissa shift means obtain the difference between the maximum exponent detected by the processing of the maximum exponent detection step and the exponent of each floating point number in the floating point holding means , and shift the difference. As a mantissa shift step for shifting the mantissa, and an encoding means , including an encoding step for encoding the mantissa shifted in the process of the mantissa shift step, the maximum exponent as a reference value, the difference is relative as a value, and converts the integer while maintaining the relative size of each of the floating-point number, enter multiple floating point homogeneous coordinates, a plurality of the A coordinate value integer that is converted to an integer while maintaining the relative size of all coordinate values, and outputs multiple integer homogeneous coordinates whose normalized values are equivalent and interpolable. Method.
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