JP3701627B2 - 描画処理プログラム、描画処理プログラムを記録した記録媒体、描画処理装置及び方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば3次元ポリゴンデータから2次元画像情報を生成する描画処理プログラム、描画処理プログラムを記録した記録媒体、描画処理装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年のテレビゲーム機やパーソナルコンピュータは、プロセッサやメモリ等の高集積化、高速化等が進んでいる。したがって、それらゲームコンソール装置やパーソナルコンピュータにより構成された描画処理装置は、3次元画像情報から精細で高品位、且つ多様性に富み、より実写に近くリアリティ性の高い2次元画像をリアルタイムに生成し、2次元スクリーン上に描画するようなことが可能となっている。
【0003】
3次元ポリゴンデータから2次元画像情報を生成する描画処理は、大別してジオメトリ(Geometry)処理とレンダリング処理からなる。ジオメトリ処理は、3次元ポリゴンデータに対して、座標変換処理,クリッピング(Clipping)処理,ライティング(Lighting)処理等のジオメトリ(Geometry)処理、透視投影変換処理等からなる。レンダリング処理は、透視変換後の図形情報(ポリゴンデータ)に基づいてピクセルを生成し、それら各ピクセルのカラー値を決定して2次元画像情報を生成する処理である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の描画処理装置は、複数のポリゴンの集合によりオブジェクトを形成するようになされている。但し、ポリゴンは、各頂点座標間を直線で結んだ多角形状で表されるものである。このため、例えば、オブジェクトの曲線部分を描画するような場合、従来の描画処理装置は、多数の小さいポリゴンを用意し、各ポリゴンの一辺を構成する頂点座標をそれぞれ連結することにより、近似的に上記曲線部分を表現するようにしている。
【0005】
しかしながら、上述のような曲線部分を描画する際の描画処理装置は、多数のポリゴンデータを短時間に処理しなければならないことになり、その結果、非常に大きな負荷がかかってしまうことになる。また、多数のポリゴンデータを短時間に処理可能な描画処理装置は、高性能かつ高価なものとなり、低コスト化への妨げとなって好ましくない。
【0006】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、例えば曲線部分の描画を、少ない負荷で且つ高速に実現可能とするための描画処理方法及び装置、描画処理プログラムを記録した記録媒体、描画処理プログラムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定の補間演算に用いるパラメータを設定し、そのパラメータに基づいて所定の補間演算を行い、次に、その補間演算により得られた値に基づいてパラメータを再設定し、その再設定されるパラメータの数と種類と符号の少なくとも何れかを決定し、再設定されたパラメータを所定の補間演算に再入力する。
また、本発明は、所定の補間演算に用いるパラメータを設定し、設定するパラメータのうち、コンピュータグラフィックで用いるポリゴン頂点のx,y座標値に基づいて、少なくとも初期x,y座標値と傾き値からなるパラメータの初期値を設定する。そして、設定されたパラメータに基づいて所定の補間演算を行い、その補間演算により得られた値に基づいて、少なくとも上記傾き値に対応するパラメータを再設定する。
【0008】
すなわち本発明によれば、例えば、線形補間演算により得られた値をフィードバックしてパラメータを再設定し、その再設定されたパラメータを用いて再度線形補間演算を行うことで、非線形補間演算を実現可能としている。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明実施の形態の描画処理装置について、図1に示す構成を用いて説明する。なお、図1の例は、本実施の形態の描画処理装置を、例えばディジタルシグナルプロセッサ(DSP)若しくはグラフィックプロセッサ(GP)等のハードウェアにより実現する場合の構成例である。上記DSPやGPにより本実施の形態の描画処理装置を実現する場合、図1の各構成要素は、それらDSPやGPの内部処理ユニットに相当する。
【0010】
図1において、メモリ11は、本実施の形態の描画処理プログラムが展開されると共に、3次元ポリゴンを構成するための頂点座標値,RGBの頂点カラー値,マップ座標値,ベクトル値などの頂点情報や頂点連結情報などの図形情報が格納されている。なお、描画処理プログラム及び図形情報は、CPU14の制御の元で、例えばドライブユニット10がCD−ROMやDVD−ROM等のディスク媒体20、半導体メモリ等の各種記録媒体からメモリ11にロードされたもの、或いは、通信ユニット13が有線若しくは無線による通信媒体,伝送媒体等を介して取り込んだものである。
【0011】
ジオメトリプロセッサ12は、CPU14の制御の元で、メモリ11から図形情報を読み出し、その図形情報に対して、いわゆるアフィン(affine)変換、スクリーン座標への投影変換、頂点に対する光源処理などを行う。投影変換後の図形情報は、レンダリングプロセッサ30へ送られる。
【0012】
レンダリングプロセッサ30は、ポリゴンをスクリーン上に描画するための演算処理を行う部分であり、ジオメトリプロセッサ12から送られてきた図形情報からポリゴンを構成する各ピクセルを求め、その各ピクセルのカラー値を2次元スクリーン座標に対応させて配置し、ディスプレイ19(2次元スクリーン)上に表示するためのスクリーンデータを生成する。本実施の形態の場合、当該レンダリングプロセッサ30は、大別してセットアップユニット31と、DDA(Digital Differential Analyzer)ユニット34と、ピクセルパイプラインユニット35と、フレームバッファ36とからなる。
【0013】
このレンダリングプロセッサ30のセットアップユニット31は、コントロールロジック32とパラメータ設定ユニット33とを備えており、ジオメトリプロセッサ12から送られてくる図形情報、若しくは後段のDDAユニット34からフィードバックされた値を取り込み、DDAユニット34でプリミティブなポリゴンの描画を行うために必要なパラメータ(線形補間の初期座標値と傾き等、以下、DDAパラメータと呼ぶ)を設定する。このDDAパラメータは、DDAユニット34へ送られる。なお、当該セットアップユニット31の詳細な構成及び次段のDDAユニット34との間のフィードバックループについては後述する。
【0014】
DDAユニット34は、DDAパラメータに基づいてポリゴンの頂点座標間を線形補間すると共に、そのポリゴン内部のピクセルを生成し、さらに、各ピクセルのR,G,B値及びアルファ値(半透明係数:A)、Z値(視点からの奥行き情報)、テクスチャマッピングのためのテクセル座標値(テクセルカラー参照用のアドレス(U,V))、フォグ値(霧がかかったような描画を実現するための値)等を求める。それらピクセル毎の各値は、ピクセルパイプラインユニット35へ送られる。
【0015】
ピクセルパイプラインユニット35は、Zバッファ17のZ値を考慮しつつ、上記テクセル座標値(アドレス)を用いてテクスチャバッファ16に用意されているテクスチャのテクセルカラーを参照してテクスチャマッピング処理を行い、さらに、アルファ値を用いたアルファブレンディング処理、フォグ値を用いたフォギング処理、ピクセルテストなどの処理を行う。このピクセルパイプラインユニット35から出力されたピクセルデータは、フレームバッファ36へ送られる。
【0016】
なお、テクスチャバッファ16には、テクスチャマッピングに使用されるテクスチャのRGB値とアルファ(A)値が格納されている。このテクスチャバッファ16内のテクスチャは、メモリ11に格納される図形情報と共に、例えばCD−ROMやDVD−ROM、半導体メモリ等の各種記録媒体や、有線或いは無線による通信媒体,伝送媒体等を介して取り込まれたものである。また、Zバッファ17には、視点からの画像の奥行き方向の距離を表すZ値が格納されている。このZバッファ17に格納されるZ値は、Zテストを経て生成された値である。
【0017】
フレームバッファ36は、少なくともテレビジョン受像機等のディスプレイ19(2次元スクリーン)に対応したメモリ空間を備えており、そのメモリ空間上に、当該ディスプレイ19の2次元スクリーン座標に対応するようにして各ピクセルデータを書き込む。このフレームバッファ36により形成されたフレーム単位のスクリーンデータは、その後ディスプレイコントローラ18からの要求に応じて読み出される。
【0018】
ディスプレイコントローラ18は、テレビジョン受像機の水平同期信号、垂直同期信号などを生成すると共に、そのテレビジョン受像機の表示タイミングに従い、上記フレームバッファ36から上記ピクセルデータをライン状に順次取り出す。このライン状に順次取り出されたカラー値からなる2次元画像は、テレビジョン受像機等のディスプレイ19上に表示される。
【0019】
[DDAパラメータのフィードバックによる非線形補間]
本実施の形態の描画処理装置は、DDAユニット34での直線生成アルゴリズム(以下、DDA処理と呼ぶ)により得られた各パラメータを、セットアップユニット31にフィードバックしてDDAパラメータを再設定し、そのDDAパラメータをDDAユニット34に再入力する処理を所望の回数だけ繰り返すことにより、当該DDAユニット34を1回通しただけでは生成できない非線形な出力を生成可能としている。
【0020】
以下、DDAパラメータのフィードバックによる非線形補間について説明する。
【0021】
先ず、上記セットアップユニット31により最初に設定されるDDAパラメータの初期座標値を(x_0,y_0)とし、傾きをm_0とすると、上記DDAユニット34は、当該最初(1回目)のDDA処理により次式(1)で表される直線を生成する。なお、式中のxは所定の刻み幅Δxに対してk(k=0,1,2,3,…)を乗算して得られる、刻み幅Δx毎の各x座標値となる。
【0022】
y= m_0 * x + y_0 (1)
次に、2回目のDDA処理を行う場合、セットアップユニット31は、k番目のx座標に対応したy座標を求める際に、k−1番目のx,y座標をk番目のx,y初期座標に設定すると共に、1回目のDDA処理でのk−1番目のx座標に対応したy座標値を、当該2回目のDDA処理でのk番目のx座標に対応したy座標を求める際の傾きとして、DDAパラメータを再設定する。そして、セットアップユニット31は、当該再設定されたDDAパラメータをDDAユニット34へ再入力する。これにより、DDAユニット34での2回目のDDA処理では、式(2)の積分を行った式(3)で表される2次曲線が生成されることになる。なお、式(3)中のcは定数であり、mは所定の刻み幅Δx毎の各x座標に対応した傾きである。
【0023】
dy/dx = m_0 * x + y_0 (2)
y = 0.5 * m * x^2 + y_0 * x + c (3)
すなわち、上記1回目のDDA処理で生成された直線のy座標はm_0 * x + y_0で表される値であり、2回目のDDA処理の際に、当該y座標値を傾きとして式(1)に代入すると、DDAユニット34では次式(4)の2次曲線が生成されることになる。
【0024】
なお、例えば3回目のDDA処理を行うことにした場合、セットアップユニット31は、上記2回目のDDA処理と同様に、k−1番目のx,y座標をk番目のx,y初期座標に設定すると共に、1回目のDDA処理で生成されたk−1番目のx座標に対応したy座標値を、当該3回目のDDA処理でのk番目のx座標に対応したy座標を求める際の傾きとしてDDAパラメータを再設定する。これにより、当該DDAユニット34では3次曲線が生成されることになる。
【0025】
同様にして、本実施の形態の描画処理装置は、セットアップユニット31でのDDAパラメータの設定とDDAユニット34でのDDA処理をN回ループさせることにより、次式(5)で表されるN次曲線を生成可能となっている。
y=m_0 * x^N + y_0 * x^(N-1) + y_1 * x^(N-2) +…+ y_(N-2) * x + y_(N-1) (5)
以下、DDAユニット34での1回目のDDA処理により直線を生成し、その1回目のDDA処理後のx,y座標値を用いて、2回目のDDA処理のためのDDAパラメータを再設定することで2次曲線を生成する様子を、図1の構成及び図2〜図4を用いて具体的に説明する。
【0026】
DDA処理を行う際に、CPU14は、1回目のDDA処理であるか、若しくは2回目のDDA処理であるかを指示するためのコントロールコードを、コントロールレジスタ15から読み出させる。このコントロールコードは、コントロールロジック32に送られる。
【0027】
コントロールロジック32は、上記コントロールコードに応じて、ジオメトリプロセッサ12から供給された図形情報をパラメータ設定ユニット33に送るのか、若しくは、DDAユニット34からフィードバックされた値をパラメータ設定ユニット33に送るのかを切り換える。すなわちこの例の場合、1回目のDDA処理のときのコントロールコードは、上記ジオメトリプロセッサ12からの図形情報をパラメータ設定ユニット33へ送るように上記コントロールロジック32の切換動作を制御するためのコードとなされ、一方、2回目のDDA処理のときのコントロールコードは、DDAユニット34からフィードバックされた値をパラメータ設定ユニット33へ送るように上記コントロールロジック32の切換動作を制御するためのコードとなされている。当該コントロールロジック32へコントロールコードが供給された後、1回目のDDA処理が開始されることになる。
【0028】
先ず、CPU14は、コントロールレジスタ15から1回目のDDA処理のためのコントロールコードを読み出させる。コントロールロジック32は、当該コントロールコードに応じて、上記ジオメトリプロセッサ12からの図形情報をパラメータ設定ユニット33へ出力する。このときのパラメータ設定ユニット33は、上記図形情報に基づいて、初期座標値(x_0,y_0)を(0,0)、傾きを例えばaとしたDDAパラメータの初期値を生成する。そして、DDAユニット34では、当該セットアップユニット31により生成されたDDAパラメータの初期値を用いて1回目のDDA処理、すなわち通常の直線生成アルゴリズムによる演算処理を行う。
【0029】
ここで、x座標の刻み幅Δxが1.0であるとすると、この1回目のDDA処理では、前記式(1)においてm_0=a、x=Δx*k、y_0=0となされた、式(6)に示す直線が生成されることになる。
【0030】
y= a * Δx * k (6)
なお、式中k=0,1,2,…であり、Δx * kは上記刻み幅Δx毎の各x座標に相当する。これにより、当該1回目のDDA処理によれば、x,y座標値が図2の表に示されるような値で且つ図3に示される直線L1が得られることになる。このDDAユニット34での1回目のDDA処理により得られた各x,y座標値は、セットアップユニット31にフィードバックされる。
【0031】
次に、CPU14は、コントロールレジスタ15から2回目のDDA処理のためのコントロールコードを読み出させる。コントロールロジック32は、当該コントロールコードに応じて、上記DDAユニット34からフィードバックされた値をパラメータ設定ユニット33へ出力する。このときのパラメータ設定ユニット33は、k−1番目のx,y座標をk番目のx,y初期座標に設定すると共に、上記1回目のDDA処理により得られた図2の表及び図3の直線L1で表されるx,y座標値のうち、k−1番目のx座標に対応したy座標値を、当該2回目のDDA処理でのk番目のx座標に対応するy座標を求める際の傾きとしてDDAパラメータを再設定する。そして、DDAユニット34では、当該再設定されたDDAパラメータを用いて2回目のDDA処理を行う。
【0032】
より具体的に説明すると、当該2回目のDDA処理において、k=0の場合、パラメータ設定ユニット33は、1回目のDDA処理の場合と同様に、初期座標(x_0,y_0)をx,y座標値(0,0)に設定する。
【0033】
次に、当該2回目のDDA処理において、k=1の場合、パラメータ設定ユニット33は、k=0のときのx,y座標値(0,0)を初期座標(x_0,y_0)に設定すると共に、1回目のDDA処理でk=0のときに得られたy座標値(y=0)を傾きに設定する。これにより、2回目のDDA処理において、k=1の場合のx,y座標値は、x= 0 + Δx=1、y= 0 * Δx + 0 =0となる。
【0034】
また、当該2回目のDDA処理において、k=2の場合、パラメータ設定ユニット33は、k=1のときのx,y座標値(1,0)を初期座標(x_0,y_0)に設定し、1回目のDDA処理でk=1のときに得られたy座標値(y=a)を傾きに設定する。これにより、2回目のDDA処理において、k=2の場合のx,y座標値は、x= 1 + Δx =2、y= a * Δx + 0 =aとなる。
【0035】
さらに、当該2回目のDDA処理において、k=3の場合、パラメータ設定ユニット33は、k=2のときのx,y座標値(2,a)を初期座標(x_0,y_0)に設定し、1回目のDDA処理でk=2のときに得られたy座標値(y=2a)を傾きに設定する。これにより、2回目のDDA処理において、k=3の場合のx,y座標値は、x= 2 + Δx =3、y= 2a * Δx + a = 3aとなる。
【0036】
同様に、当該2回目のDDA処理において、k=4の場合、パラメータ設定ユニット33は、k=3のときのx,y座標値(3,3a)を初期座標(x_0,y_0)に設定し、1回目のDDA処理でk=3のときに得られたy座標値(y=3a)を傾きに設定する。これにより、2回目のDDA処理において、k=4の場合のx,y座標値は、x= 3 + Δx=4、y= 3a * Δx + 3a = 6aとなる。以下同様であり、その説明は省略する。
【0037】
これらをまとめると、当該2回目のDDA処理では、x,y座標値が図4の表に示すような値で、且つ図3に示されるような2次曲線L2が得られることになる。
【0038】
このように、本実施の形態によれば、セットアップユニット31のコントロールロジック32をコントロールコードにより制御すると共に、DDAユニット34でのDDA処理により得られた値をパラメータ設定ユニット33にフィードバックしてDDAパラメータの再設定を行うだけで、非線形補間を実現可能となっている。なお、コントロールコードは例えばメモリ11に格納されていても良い。この場合、CPU14は、ダイレクトメモリアクセスにより、当該メモリ11からコントロールコードを読み出してコントロールロジック32に送ることができる。このようにメモリ11にコントロールコードを格納するようにした場合、図1のコントロールレジスタ15は不要となる。
【0039】
[1回目のDDA処理で非線形補間を行う例]
本実施の形態の描画処理装置は、1回目のDDA処理において非線形補間を行うものであっても良い。すなわち、1回目のDDA処理から非線形補間を行う場合、パラメータ設定ユニット33は、前記式(6)において、k−1番目のx座標に対応したy座標値を、k番目のx座標に対応したy座標を求める際の傾きとしてDDAパラメータを再設定する。
【0040】
以下順番に説明すると、1回目のDDA処理から非線形補間を行う場合において、k=0の場合、パラメータ設定ユニット33は、初期座標(x_0,y_0)をx,y座標値(0,0)に設定し、傾き初期値を例えばaに設定する。
【0041】
次に、k=1の場合、パラメータ設定ユニット33は、k=0のときの傾き初期値aを当該k=1の場合の傾きに設定する。これにより、k=1の場合のx,y座標値は、x= 0 + Δx =1、y= a * 1 =aとなる。
【0042】
また、k=2の場合、パラメータ設定ユニット33は、k=1のときに得られたy座標値(y=a)を当該k=2の場合の傾きに設定する。これにより、k=2の場合のx,y座標値は、x= 1 + Δx =2、y= a * 2 =2aとなる。
【0043】
さらに、k=3の場合、パラメータ設定ユニット33は、k=2のときに得られたy座標値(y=2a)を当該k=3の場合の傾きに設定する。これにより、k=3の場合のx,y座標値は、x= 2 + Δx =3、y= 2a * 3 =6aとなる。
【0044】
同様に、k=4の場合、パラメータ設定ユニット33は、k=3のときに得られたy座標値(y=6a)を当該k=4の場合の傾きに設定する。これにより、k=4の場合のx,y座標値は、x= 3 + Δx =4、y= 6a * 4 =24aとなる。以下同様であり、その説明は省略する。
【0045】
これらをまとめると、この場合のDDA処理では、図5の表に示すようなx,y座標値で且つ図3中の曲線L3が得られることになる。
【0046】
なお、上記1回目のDDA処理から非線形補間を行う場合も、描画処理装置は、2回目以降のDDA処理で更に前述同様のx,y座標値のフィードバックとDDAパラメータの再設定を行うことができる。
【0047】
[非線形補間の応用例]
上述した本実施の形態の非線形補間によれば、例えば図6に示すように、曲線状にテクスチャマッピングを行うことが可能となる。すなわち、上記非線形補間により曲線53を含むポリゴン51を生成すれば、そのポリゴン51のx,y座標値からテクセル座標値(テクセルカラー参照用のアドレス(U,V))を容易に求めることができることになる。図6の例の場合、本実施の形態の描画処理装置は、前述の非線形補間を行うことで、直線54の頂点座標値(x1,y1)〜(x2,y2)から、頂点座標値(x1,y1)〜(x3,y3)〜(x2,y2)で表される曲線53を求め、当該直線54及び曲線53で囲まれたポリゴン51を容易に生成できる。そして、上記ポリゴン51の頂点座標値(x1,y1)とテクスチャ52のテクセル座標値(U1,V1)及び(U3,V3)を対応させ、また、頂点座標値(x2,y2)とテクセル座標値(U2,V2)及び(U4,V4)を対応させ、さらに、曲線53上の頂点座標値(x3,y3)とテクセル座標値(U5,V5)を対応させることで、上記曲線53を含むポリゴン51へのテクスチャマッピングが可能となる。このように、本実施の形態の非線形補間によれば、ポリゴンの頂点座標からテクセル座標を求める計算のための負荷を非常に少なくすることができる。
【0048】
なお、図7は、本実施の形態の図6に対する比較例として、従来のように複数のポリゴン61によって近似的に曲線を表現することにした場合のテクスチャマッピングの様子を示している。この図7の例によれば、曲線を表現するために複数のポリゴン61を扱わなければならず、また、それら複数のポリゴン61の各頂点座標(x11,y11),(x12,y12),(x13,y13),(x14,y14),(x15,y15),…を生成し、さらに、それら各頂点を元に線形補間とテクセル座標の決定とを行うことになる。このため、CPU14やジオメトリプロセッサ12、レンダリングプロセッサ30及びそれらを結ぶバスは、非常に高い負荷がかかってしまう。これに対して、本実施の形態によれば、CPU14,ジオメトリプロセッサ12レンダリングプロセッサ30、及びそれらを結ぶバスに負荷をかけることなく、非線形なポリゴンを生成でき、また、曲線に沿ったテクスチャマッピングも容易に実現できることになる。なお、レンダリングプロセッサ30は、例えば極端に大きなポリゴンを高速に処理する場合を除き、上述のようにDDAパラメータをフィードバックしてDDA処理を複数回行うことは上記図7のように複数のポリゴンを処理する場合に比べて負荷が非常に少なく、全く問題なく実現できる。
【0049】
図8から図11は、例えば図8に示すようなストライプ柄のテクスチャを用い、上述したDDA処理により得られた値からDDAパラメータを設定する際の、その設定の仕方を変えることにより実現可能な種々のテクスチャマッピングの例を示している。図9の例は、DDA処理を2回繰り返すと共に各DDA処理で用いるDDAパラメータの符号を正と負に切り換えて図8のテクスチャをマッピングした場合に得られる図柄を示している。図10の例は、DDA処理を3回繰り返して図8のテクスチャをマッピングした場合に得られる図柄を示している。図11の例は、DDA処理を2回繰り返すと共にDDAパラメータの傾き値を大から小へ徐々に変化させて図8のテクスチャをマッピングすることによって同心円状の図柄を実現した例を示している。
【0050】
なお、本実施の形態の描画処理によれば、上述したような非線形なポリゴンの生成とテクスチャマッピングの非線形処理の他に、例えばRGBA値を非線形に変化させることにより、例えば、色を非線形に変化させたり、物体面での反射光の明るさを非線形に変化させたり、透明度を非線形に変化させるようなことも可能である。
【0051】
以上説明したように、本発明の描画処理装置は、DDAパラメータのフィードバックの回数や、再設定されることになるDDAパラメータの数,種類,正負の符号などのセットアップ条件を、コントロールコードにより決めることができ、それらDDAパラメータのフィードバック回数,DDAパラメータの数,種類,符号を所望の値にすることで、様々な画像効果を実現可能となっている。
【0052】
[他の構成例]
本実施の形態の描画処理は、上記図1に示したようなハードウェア構成により実現する場合だけでなく、ソフトウェア(コンピュータ等のアプリケーションプログラム)により実現することも勿論可能である。
【0053】
図12、図13は、本実施の形態の描画処理をコンピュータ上で実現する場合の構成及び動作を示す。なお、図12は、コンピュータの主要部の構成例を示し、図13は、本実施の形態の描画処理プログラムを含むコンピュータプログラムを、図12のコンピュータのCPU123が実行する場合の処理の流れを示している。
【0054】
先ず、図12の構成から説明する。
【0055】
図12において、記憶部126は、例えばハードディスク及びそのドライブからなる。当該ハードディスク内には、オペレーティングシステムプログラムや、本実施の形態の描画処理をソフトウェア的に実現するコンピュータプログラム(描画処理プログラム)127、前記ポリゴン描画のための図形情報やテクスチャ等の各種のデータ128等が記憶されている。これらコンピュータプログラム127や各種データ128は、例えばCD−ROMやDVD−ROM等の各種の記録媒体から読み出されたり、通信回線を介してダウンロードされて記憶部126に記憶されたものである。
【0056】
通信部121は、例えば、アナログ公衆電話回線に接続するためのモデム、ケーブルテレビジョン網に接続するためのケーブルモデム、ISDN(総合ディジタル通信網)に接続するためのターミナルアダプタ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)に接続するためのモデムなどのように、外部とデータ通信を行うための通信デバイスである。通信I/F部122は、上記通信部121と内部バス(BUS)との間でデータのやりとりを可能とするためのプロトコル変換等を行うインターフェイスデバイスである。
【0057】
入力部133は、例えばキーボードやマウス、タッチパッドなどの入力装置であり、ユーザI/F部132は、上記入力部133からの信号を内部に供給するためのインターフェイスデバイスである。
【0058】
ドライブ部135は、例えばCD−ROMやDVD−ROM、フロッピィディスク等のディスク媒体138や、カード状等の半導体メモリなどから、各種のプログラムやデータを読み出し可能なドライブ装置である。ドライブI/F部134は、上記ドライブ部135からの信号を内部に供給するためのインターフェイスデバイスである。
【0059】
表示部137は、例えばCRT(陰極線管)や液晶等の表示デバイスであり、表示ドライブ部136は上記表示部137を表示駆動させるドライブデバイスである。
【0060】
CPU123は、上記記憶部126に記憶されているオペレーティングシステムプログラムや本実施の形態のコンピュータプログラム127に基づいて、当該パーソナルコンピュータの全動作を制御する。
【0061】
ROM124は、例えばフラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性メモリからなり、当該パーソナルコンピュータのBIOS(Basic Input/Output System)や各種の初期設定値を記憶している。RAM125は、記憶部126のハードディスクから読み出されたアプリケーションプログラムや、Zテスト後のZ値などの各種データが記憶され、また、CPU123のワークRAMとして用いられる。
【0062】
この図12に示す構成において、CPU123は、上記記憶部126のハードディスクから読み出されてRAM125にロードされたアプリケーションプログラムの一つである、本実施の形態のコンピュータプログラム127を実行することにより、前述の本実施の形態で説明した描画処理を実現する。
【0063】
次に、この図12に示したコンピュータのCPU123が、本実施の形態のコンピュータプログラム(描画処理プログラム)127に基づいて動作する際の処理の流れを、図13を用いて説明する。
【0064】
この図13において、CPU123は、ステップS1の処理として、先ず、DDA処理の回数、すなわちDDA処理により得られた値をポリゴンセットアップにフィードバックする回数の決定と、フィードバックされた値からどのDDAパラメータをどのような値に設定するのかなどのセットアップ条件の決定を行う。
【0065】
次に、CPU123は、ステップS2の処理として、例えば予めディスク媒体138から読み出されて記憶部126にデータ128として蓄積されているポリゴン描画のための図形情報、テクスチャ等を、当該記憶部126から読み取り、RAM125上に保持させる。
【0066】
次に、CPU123は、ステップS3の処理として、上記RAM125上に保持された上記図形情報を読み出し、その図形情報に対して、アフィン変換、スクリーン座標への投影変換、頂点に対する光源処理などのジオメトリ演算、透視変換処理を施す。
【0067】
次に、CPU123は、ステップS4の処理として、上記ジオメトリ演算により得られた図形情報に基づいてDDAパラメータのセットアップを行う。なお、DDA処理により得られた値がフィードバックされた場合、CPU123では、ステップS4において、上記フィードバックされた値を用いてDDAパラメータの再セットアップを行う。
【0068】
次に、CPU123は、ステップS5の処理として、上記ステップS4でセットアップされたDDAパラメータを用いてDDA処理を行う。そして、ステップS6の処理として、CPU123は、ステップS1で決定した回数のフィードバック処理を完了したか否か判定し、完了していないときにはステップS4の処理に戻る。
【0069】
ステップS6にてフィードバック処理を完了したと判定したとき、CPU123は、ステップS7の処理として、Z値を考慮しつつ、テクスチャマッピング処理を行い、さらに、アルファブレンディング処理、フォギング処理、ピクセルテストなどのピクセルパイプライン処理を行う。
【0070】
その後、CPU123は、ステップS8の処理として、上記ピクセルパイプライン処理後のピクセルデータからスクリーン画像を生成し、さらにステップS9の処理として、当該スクリーン画像情報を前記表示ドライブ部136に送る。これにより、前記表示部137上には、ステップS10の処理として、画像が表示されることになる。
【0071】
なお、上述した実施の形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。例えば本実施の形態の描画処理は、専用のテレビゲーム機やパーソナルコンピュータに限らず、携帯端末を含む各種の情報処理装置により実現可能である。
【0072】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、所定の補間演算に用いるパラメータを設定し、そのパラメータに基づいて所定の補間演算を行い、当該補間演算により得られた値に基づいてパラメータを再設定して補間演算に再入力することにより、例えば線形補間演算から非線形補間演算を実現可能となっている。したがって、本発明によれば、例えばコンピュータグラフィックにおいて曲線部分を有するポリゴン等を容易に実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施の形態の描画処理装置の概略構成を示す図である。
【図2】1回目のDDA処理による生成されるx,y座標値を示す図である。
【図3】1回目のDDA処理による生成される直線と、1回目のDDA処理により得られた値を用いた2回目のDDA処理で生成される曲線とを示す図である。
【図4】2回目のDDA処理により生成されるx,y座標値を示す図である。
【図5】1回目のDDA処理で非線形補間を行う場合に生成されるx,y座標値を示す図である。
【図6】本実施の形態の非線形補間により得られるポリゴンとそのポリゴンへのテクスチャマッピングの様子を示す図である。
【図7】複数ポリゴンを用いて生成される近似的な曲線とそれらポリゴンへのテクスチャマッピングの様子を示す図である。
【図8】ストライプ柄のテクスチャを示す図である。
【図9】DDA処理を2回繰り返すと共に各DDA処理で用いるDDAパラメータの符号を正と負に切り換えて図8のテクスチャをマッピングした場合に得られる図柄を示す図である。
【図10】DDA処理を3回繰り返して図8のテクスチャをマッピングした場合に得られる図柄を示す図である。
【図11】DDA処理を2回繰り返すと共にDDAパラメータの傾き値を大から小へ徐々に変化させて図8のテクスチャをマッピングすることにより、同心円状の図柄を実現した例を示す図である。
【図12】本実施の形態の描画処理を実現するコンピュータの概略構成を示すブロック図である。
【図13】コンピュータにより本実施の形態の描画処理を実現する場合の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
10…ドライブユニット、11…メモリ、12…ジオメトリプロセッサ、13…通信ユニット、14…CPU、15…コントロールレジスタ、16…テクスチャバッファ、17…Zバッファ、18…ディスプレイコントローラ、19…ディスプレイ、20…ディスク媒体、30…レンダリングプロセッサ、31…セットアップユニット、32…コントロールロジック、33…パラメータ設定ユニット、34…DDAユニット、35…ピクセルパイプラインユニット、36…フレームバッファ
Claims (12)
- 所定の補間演算に用いるパラメータを設定するステップと、
上記パラメータに基づいて所定の補間演算を行うステップと、
上記所定の補間演算により得られた値に基づいて上記パラメータを再設定するステップと、
上記再設定されたパラメータを上記所定の補間演算に再入力するステップとを
コンピュータに実行させるための描画処理プログラムであって、
上記再設定のステップは、上記所定の補間演算により得られる値に基づいて再設定されるパラメータの、数と種類と符号の少なくとも何れかを決定するステップを含む
ことを特徴とする描画処理プログラム。 - 所定の補間演算に用いるパラメータを設定するステップと、
上記パラメータに基づいて所定の補間演算を行うステップと、
上記所定の補間演算により得られた値に基づいて上記パラメータを再設定するステップと、
上記再設定されたパラメータを上記所定の補間演算に再入力するステップとを
コンピュータに実行させるための描画処理プログラムであって、
上記パラメータ設定のステップは、コンピュータグラフィックで用いるポリゴン頂点のx,y座標値に基づいて、少なくとも初期x,y座標値と傾き値からなるパラメータの初期値を設定するステップを含み、
上記パラメータ再設定のステップは、上記所定の補間演算により得られた値に基づいて、少なくとも上記傾き値に対応するパラメータを再設定する
ことを特徴とする描画処理プログラム。 - 請求項1又は請求項2記載の描画処理プログラムであって、上記パラメータの再設定及び再入力の、回数を決定するステップを含む
ことを特徴とする描画処理プログラム。 - 請求項1から請求項3のうち、何れか一項記載の描画処理プログラムであって、
上記パラメータ設定のステップは、コンピュータグラフィックで用いるポリゴン頂点の色と輝度と透明度の少なくとも何れかを表すパラメータの初期値を設定し、
上記パラメータ再設定のステップは、上記所定の補間演算により得られた値に基づいて、上記色と輝度と透明度の少なくとも何れかを表すパラメータを再設定する
ことを特徴とする描画処理プログラム。 - 所定の補間演算に用いるパラメータを設定するステップと、
上記パラメータに基づいて所定の補間演算を行うステップと、
上記所定の補間演算により得られた値に基づいて上記パラメータを再設定するステップと、
上記再設定されたパラメータを上記所定の補間演算に再入力するステップとを
コンピュータに実行させるための描画処理プログラムであって、
上記再設定のステップは、上記所定の補間演算により得られる値に基づいて再設定されるパラメータの、数と種類と符号の少なくとも何れかを決定するステップを含む
ことを特徴とする描画処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 所定の補間演算に用いるパラメータを設定するステップと、
上記パラメータに基づいて所定の補間演算を行うステップと、
上記所定の補間演算により得られた値に基づいて上記パラメータを再設定するステップ と、
上記再設定されたパラメータを上記所定の補間演算に再入力するステップとを
コンピュータに実行させるための描画処理プログラムであって、
上記パラメータ設定のステップは、コンピュータグラフィックで用いるポリゴン頂点のx,y座標値に基づいて、少なくとも初期x,y座標値と傾き値からなるパラメータの初期値を設定するステップを含み、
上記パラメータ再設定のステップは、上記所定の補間演算により得られた値に基づいて、少なくとも上記傾き値に対応するパラメータを再設定する
ことを特徴とする描画処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 請求項5又は請求項6記載の記録媒体であって、
上記パラメータの再設定及び再入力の、回数を決定するステップを含む
ことを特徴とする描画処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 請求項5から請求項7のうち、何れか一項記載の記録媒体であって、
上記パラメータ設定のステップは、コンピュータグラフィックで用いるポリゴン頂点の色と輝度と透明度の少なくとも何れかを表すパラメータの初期値を設定し、
上記パラメータ再設定のステップは、上記所定の補間演算により得られた値に基づいて、上記色と輝度と透明度の少なくとも何れかを表すパラメータを再設定する
ことを特徴とする描画処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 所定の補間演算に用いるパラメータを設定するパラメータ設定部と、
入力されたパラメータに基づいて上記所定の補間演算を行う演算部と、
上記所定の補間演算により得られた値を上記パラメータ設定部へフィードバックするフィードバック部を有し、
上記パラメータ設定部は、上記所定の補間演算により得られた値に基づいてパラメータを再設定し、該再設定されるパラメータの、数と種類と符号の少なくとも何れかを決定する
ことを特徴とする描画処理装置。 - 所定の補間演算に用いるパラメータを設定するパラメータ設定部と、
入力されたパラメータに基づいて上記所定の補間演算を行う演算部と、
上記所定の補間演算により得られた値を上記パラメータ設定部へフィードバックするフィードバック部を有し、
上記パラメータ設定部は、上記所定の補間演算により得られた値に基づいてパラメータを再設定し、
コンピュータグラフィックで用いるポリゴン頂点のx,y座標値に基づいて、少なくとも初期x,y座標値と傾き値からなるパラメータの初期値を設定し、上記所定の補間演算により得られた値に基づいて、少なくとも上記傾き値に対応するパラメータを再設定する
ことを特徴とする描画処理装置。 - 請求項9又は請求項10記載の描画処理装置であって、
上記パラメータの再設定及び再入力の、回数を制御する制御部を有する
ことを特徴とする描画処理装置。 - 請求項9から請求項11のうち、何れか一項記載の描画処理装置であって、
上記パラメータ設定部は、コンピュータグラフィックで用いるポリゴン頂点の色と輝度と透明度の少なくとも何れかを表すパラメータの初期値を設定し、上記所定の補間演算により得られた値に基づいて、上記色と輝度と透明度の少なくとも何れかを表すパラメータを再設定する
ことを特徴とする描画処理装置。
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