JPH03138783A

JPH03138783A - 陰面消去回路

Info

Publication number: JPH03138783A
Application number: JP1277739A
Authority: JP
Inventors: Hayato Nakao; 早人中尾; Takeshi Shibamoto; 柴本　猛; Masahiro Araoka; 荒岡　雅弘
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1989-10-25
Publication date: 1991-06-13
Also published as: US5157385A

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）本発明は三次元画面の表示に際して用いられる陰面消去
回路に関する。

（従来の技術）三次元画面の表示に当っては三次元画面における奥行方
向で視点からの距離が小さい物体の陰になる部分の画像
の消去、すなわち、陰面消去が行われる。そして１面の
形や面の出力順序とは無関係に陰面消去を行えるという
利点のあるＺバッファ法も従来から提案されて来ている
各種の陰面消去法の一つとして知られている。

第７図はＺバッファ法による陰面消去を実施する際に使
用されている従来の陰面消去回路の概略構成のブロック
図を示す。

第７図において１はＺバッファ、２はＺ比較及びＺバッ
ファ・フレームバッファ更新回路、３は表示用フレーム
バッファであり、Ｚバッファ１には表示用フレームバッ
ファ３の各画素（ピクセル）に対応した奥行き方向の距
離データが記憶される（Ｚバッファ１に記憶された奥行
き方向の距離データはＺｏｌｄとしてＺ比較及びＺバッ
ファ・フレームバッファ更新回路２に供給される）。

Ｚ比較及びＺバッファ・フレームバッファ更新回路２に
は、第７図中にも示されているようにピクセルのフレー
ムバッファ上の座１！ｌ　ｘ　ｔ　ｙの情報と、ピクセ
ルの奥行き方向の距離データＺ　ｎｅｗと、ピクセルの
輝度工とが供給され、画素（ピクセル）の輝度（あるい
は色）データを表示用フレームバッファ３に書込むとき
に、新たなピクセルの奥行き方向の距離データＺｎｅ％
１とＺバッファ１に記憶されているピクセルの奥行き方
向の距離データＺｏｌｄとを比較して、新たなピクセル
の奥行き方向の視点からの距離が近いときだけに、書込
み信号Ｗにより前記した新たなピクセルに対応している
ピクセルの輝度工（あるいは色）データによって表示用
フレームバッファ３の記憶内容が更新されるようにする
とともに、前記した新たなピクセルの距離データＺ　ｎ
ｅｗによってＺバッファ１の記憶内容を更新させるよう
にする。

（発明が解決しようとする課題）ところで、第７図に例示されている従来の陰面消去回路
によって陰面消去が行われた場合に表示用フレームバッ
ファ３から読出された画像データによって再生される画
像には、陰面消去に際してピクセル単位で量子化されて
いることにより輝度（あるいは色）が不連続になって本
来連続的な面の輪郭線に階段状のぎざぎざ（ジャギー）
が生じる。

輝度（あるいは色）にポストフィルタリングを施してか
ら表示するようにすれば、前述のジャギーを除去できる
が、ポストフィルタリングによって１シーンを構成する
画素（−ピクセル）数が減少するために解像度の低い再
生画像しか得られない。

（課題を解決するための手段）本発明は表示画面の各画素（ピクセル）毎のデータをピ
クセル単位で記憶するフレームバッファと。

前記したフレームバッファで記憶単位にされているピク
セルを所定数に細分化した状態のサブピクセル単位で画
像の奥行方向の距離データを記憶するＺバッファと、前
記したサブピクセル単位で画像データ（輝度または色の
データ）を記憶する画像情報バッファと、前記した画像
情報バッファに新たなピクセルの画像データを書込む場
合には、前記の新たなピクセルにおける所定数に細分化
されたサブピクセル毎の奥行き方向の距離データとＺバ
ッファに記憶されているサブピクセル毎の奥行き方向の
距離データとを比較して、新たなピクセルにおける所定
数に細分化されたサブピクセルのうちで奥行き方向の視
点からの距離が近いサブピクセルだけ、前記した新たな
ピクセルの画像データによって画像情報バッファの記憶
内容が更新されるようにするとともに、前記した新たな
ピクセルに対応している複数のサブピクセルの距離デー
タによってＺバッファの記憶内容が更新されるようにす
る手段と、画像情報バッファにおける複数のサブピクセ
ル単位の画像データを相加平均してフレームバッファに
おけるピクセル単位の画像データを発生させる手段とか
らなる陰面消去回路を提供する。

（作用）表示用のデータを記憶するフレームバッファには１表示
画面の各画素（ピクセル）毎の輝度（あるいは色）のデ
ータ（画像データ）がピクセル単位で記憶されるように
なされている。

また、Ｚバッファには前記したフレームバッファで記憶
単位としているピクセルを所定数に細分化した状態のサ
ブピクセル単位で画像の奥行方向の距離データを記憶す
る。

前記したサブピクセル単位で画像データを記憶する画像
情報バッファを設けておき、前記した画像情報バッファ
に新たなピクセルの画像データを書込む場合には、前記
の新たなピクセルにおける所定数に細分化されたサブピ
クセル毎の奥行き方向の距離データとＺバッファに記憶
されているサブピクセル毎の奥行き方向の距離データと
を比較して、新たなピクセルにおける所定数に細分化さ
れたサブピクセルのうちで奥行き方向の視点からの距離
が近いサブピクセルだけ、前記した新たなピクセルの画
像データによって画像情報バッファの記憶内容を更新さ
せるとともに前記した新たなピクセルに対応している複
数のサブピクセルの距離データによってＺバッファの記
憶内容を更新する。

そして、画像情報バッファにおける複数のサブピクセル
単位の画像データを相加平均してフレームバッファにお
けるピクセル単位の画像データを発生させる。

このようにすることにより、フレームバッファから読出
された画像データに基づいて表示された再生画像は高解
度で、かつ、ジャギーの無い状態のものになる。

（実施例）以下、添付図面を参照して本発明の陰面消去回路の具体
的な内容について詳細に説明する。第１図は本発明の陰
面消去回路の概略構成を示すブロック図であり、また、
第２図はＺ比較及びＺバッファ・画像情報バッファ更新
回路の主要部の構成例を示すブロック図、第３図はＺバ
ッファの主要部の構成例を示すブロック図、第４図は画
像情報バッファの主要部の構成例を示すブロック図、第
５図及び第６図は相加平均回路の各一部の構成例を示す
ブロック図である。

第１図において８は表示画面の各画素（各ピクセル）毎
のデータをピクセル単位で記憶するフレームバッファ（
フレームバッファメモリ）であり、また、５はＺバッフ
ァ（Ｚバッファメモリ）であって、このＺバッファ５は
前記したフレームバッファ８で記憶単位にされているピ
クセルを所定数に細分化した状態（実施例における以下
の記載においては１ピクセルを４Ｘ４＝１６個に細分化
した状態）のサブピクセル単位で画像の奥行方向の距離
データを記憶するバッファメモリであり、その主要部の
具体的な構成例が第３図に示されている。

また、６は画像情報バッファ（画像情報バッファメモリ
）であって、この画像情報バッファ６はサブピクセルに
対応した輝度（または色）のような画像情報及び画像情
報書込み済フラグを記憶するバッファメモリであり、こ
の画像情報バッファ６の一部の具体的な構成例が第４図
に示されている。

さ°らに、７は相加平均回路であって、この相加平均回
路７はフレームバッファ８のピクセルに対応している画
像情報バッファ６の所定数のサブピクセルの輝度（また
は色）のような画像情報の相加平均と、フレームバッフ
ァ８のピクセルに対応している画像情報バッファ６の所
定数のサブピクセルの輝度（または色）のような画像情
報書込み済フラグの内でトウルー（ｔｒｕｅ）になって
いるフラグ数（α数）とをフレームバッファ８に供給し
うるような機能を有しており、この相加平均回路７はそ
れの一部の具体的な構成例が第５図及び第６図に示され
ている。

さらにまた、４はＺ比較及びＺバッファ・画像゛情報バ
ッファ更新回路であって、このＺ比較及びＺバッファ・
画像情報バッファ更新回路４はそれの主要部の具体的な
構成例が第２図に示さ−れている。

本発明の陰面消去回路では１表示される画像の１ピクセ
ルを所定数（実施例では４×４）のサブピクセルに細分
化したものを想定して、サブピクセル毎の新旧の奥行き
方向の距離データの比較を行い、その比較結果に応じて
サブピクセル単位で輝度（あるいは色）情報のような画
像情報の書換えとサブピクセル毎の奥行き方向の距離デ
ータの書換えとが行われるようにし、前記のようにサブ
ピクセル単位で書換えられた輝度（あるいは色）情報の
ような画像情報におけるもとのピクセルと対応する所定
数（実施例では４×４）のサブピクセルの輝度（あるい
は色）情報のような画像情報の相加平均値を表示される
画像の１ピクセルの輝度（あるいは色）情報のような画
像情報として用いるようにするものであるから、入力デ
ータバス９を介して２比較及びＺバッファ・画像情報バ
ッファ更新回路４に対して、ピクセルのフレームバッフ
ァ上の座標ｘ、ｙの情報と、サブピクセルの奥行き方向
の距離データＺｎｅ％１１〜Ｚｎｅｖ１６と、ピクセル
の輝度工とが供給されると、前記した画像情報バッファ
６に新たなピクセルの画像データを書込む場合に、新た
なピクセルにおける所定数（実施例では４ｘ４）に細分
化されたサブピクセル毎の奥行き方向の距離データＺｎ
ｅｖｌ〜Ｚｎｅｗ１６とＺバッファ５に記憶されている
サブピクセル毎の奥行き方向の距離データＺｏｌｄｌ〜
Ｚｏｌｄ１６とを比較して、新たなピクセルにおける所
定数（実施例では４×４）に細分化されたサブピクセル
のうちで奥行き方向の視点からの距離が近いサブピクセ
ルだけ、前記した新たなピクセルの画像データによって
画像情報バッファ６の記憶内容を更新させるように機能
するとともに前記した新たなピクセルに対応している所
定数（実施例では４×４）のサブピクセルの距離データ
によってＺバッファ５の記憶内容を更新させるように機
能する。

Ｚ比較及びＺバッファ・画像情報バッファ更新回路４の
一部の具体的な構成を示している第２図において、新た
にピクセルの輝度（あるいは色）のような画像情報を画
像情報バッファ６に出力するときには、Ｚ比較及びＺバ
ッファ・画像情報バッファ更新回路４に入力データバス
９を介して供給されたピクセルのフレームバッファ上の
座標Ｘの情報はラッチ回路４２にラッチされ、また座標
ｙの情報はラッチ回路４３にラッチされ、さらにピクセ
ルの輝度工のデータはラッチ回路４４にラッチされ、さ
らにまた１ピクセルと対応する細分化された所定数（実
施例では４×４）のサブピクセルの奥行き方向の距離デ
ータＺｎｅｖｌ　−Ｚｎ５ｗ１６は、所定数（実施例で
は４Ｘ４）のサブピクセルのそれぞれに個別に設けられ
ている２比較回路４１ａ。

４１ｂ・・・４１ｐにおけるラッチ回路１０ａ〜１゜ｐ
の対応するものにラッチされる。

第２図示の実施例において１６個のＺ比較回路４１ａ、
４　ｌ　ｂ−４１ｐの内のＺ比較回路４１ａは。

１番目のサブピクセルの奥行き方向の距離データ比較用
のＺ比較回路であり、またＺ比較回路４１ｂは２番目の
サブピクセルの奥行き方向の距離データ比較用のＺ比較
回路であり、以下、同様にしてＺ比較回路４１ｐは１６
番目のサブピクセルの奥行き方向の距離データ比較用の
Ｚ比較回路である。

前記したラッチ回路４２にラッチされたＸ座標の値とラ
ッチ回路４３にラッチされたＸ座標の値とによって算出
されたピクセルアドレスＰＩＸＥＬＡＤＤＲ−ＡをＺバ
ッファ５と画像情報バッファとに送出したら、タイミン
グコントロール回路４５はピクセルアドレスストローブ
信号ＰＡＳ−Ａをアクティブにする。この状態ではＺバ
ラフッ画像情報バッファ・ライト信号Ｗはインアクティ
ブにされている。前記した各ラッチ回路のラッチのタイ
ミングはタイミングコントロール回路４５によって制御
されている。

第１図乃至第３図を参照して、Ｚバッファ５は前記した
ピクセルアドレスストローブ信号ＰＡＳ−Ａがアクティ
ブになると、ピクセルアドレスＰＩＸＥＬ　ＡＤＤＲ−
Ａに対応してＺバッファ５におけるメモリ１５ａ、１５
ｂ・・・１５ｐにそれぞれ記憶されているサブピクセル
１〜１６の奥行き方向の距離データＺｏｌｄｌ〜Ｚｏｌ
ｄ１６が読出されて、それが前記した各Ｚ比較回路４１
ａ、４１ｂ・・・４１ｐに設けられているラッチ回路１
１ａ〜ｌｉｐにおける対応するものにラッチされる。

前記したラッチ回路１０ａ〜Ｌｏｐにラッチされたサブ
ピクセル１〜１６の奥行き方向の距離データＺｎｅｖｌ
〜Ｚｎｅｔｚ１６は、Ｚバッファ５における対応してい
るメモリ１５ａ、１５ｂ・・・１５Ｐにそれぞれ供給さ
れるとともに対応している比較器１３８〜１３ｐにも供
給され、また、前記の比較器１３ａ〜１３ｐには前記し
たラッチ回路１１ａ〜ｌｉｐからサブピクセル１〜１６
の奥行き方向の距離データＺｏｌｄｌ〜Ｚｏｌｄ１６の
対応するものも供給されている。

それで、前記した各Ｚ比較回路４１ａ〜４１ｐにおける
各比較器１３ａ〜１３ｐでは、ラッチ回路１０ａ〜Ｌｏ
ｐからのサブピクセル１〜１６の奥行き方向の距離デー
タＺｎａｖｌ〜Ｚｎｅｗ１６と、うッチ回路１１ａ〜Ｉ
ＩＰからのサブピクセル１〜１６の奥行き方向の距離デ
ータＺｏｌｄｌ〜Ｚｏｌｄ１６との対応するもの同士を
比較して、その比較結果がＺｎｅｗｉ（Ｚｏｌｄｉ（た
だし、ｉは１〜１６）の場合にアクティブな信号出力を
アンド回路１４ａ〜１４ｐの内の対応するものに与える
。

前記した比較器１３ａ〜１３ｐにおける比較結果として
出力されたアクティブな信号出力が確定したら、タイミ
ングコントロール回路４５はＺバラフッ画像情報バッフ
ァ・ライト信号Ｗをアクティブにする。

今１例えばＺ比較回路４１ａにおける比較器１３ａで行
われたサブピクセル１に関する比較結果として比較器１
３ａからアクティブな信号出力がアンド回路１４ａに供
給されていたときに、タイミングコントロール回路４５
からアンド回路１４８に供給されるＺバラフッ画像情報
バッファ・ライト信号Ｗがアクティブになされるとアン
ド回路１４ａからはサブピクセル１のＺバラフッ画像情
報バッファ・ライト信号Ｗ１が出力されて、Ｚバッファ
５におけるメモリ１５ａ（第３図のメモリ１）のピクセ
ルアドレスＰＩＸＥＬ　ＡＤＤＲ−Ａに対応するサブピ
クセル１の奥行き方向の距離データが、前記したラッチ
回路１０ａにラッチされたサブピクセル１の奥行き方向
の距離データＺｎｅｖ１によって更新される。

また、ピクセルアドレスＰＩＸＥＬ　ＡＤＤＲ−Ａに対
応する画像情報バッファ６のサブピクセル１の輝度（あ
るいは色）情報のような画像情報が、ラッチ回路４４に
ラッチされていた輝度工（あるいは色）情報のような画
像情報によって更新される。

また、例えば２比較回路４１ｂにおける比較器１３ｂで
行われたサブピクセル２に関する比較結果として比較器
１３ｂからアクティブな信号出力がアンド回路１４ｂに
供給されていたときに、タイミングコントロール回路４
５からアンド＠路１４ｂに供給されるＺバラフッ画像情
報バッファ・ライト信号Ｗがアクティブになされるとア
ンド回路１４ｂからはサブピクセル２のＺバラフッ画像
情報バッファ・ライト信号Ｗ２が出力されて、Ｚバッフ
ァ５におけるメモリ１５ｂ（第３図のメモリ２）のピク
セルアドレスＰＩＸＥＬ　ＡＤＤＲ−Ａに対応するサブ
ピクセル２の奥行き方向の距離データが、前記したラッ
チ回路１０ｂにラッチされたサブピクセル２の奥行き方
向の距離データＺｎｅｖ２によって更新される。また、
ピクセルアドレスＰＩＸＥＬ　ＡＤＤＲ−Ａに対応する
画像情報バッファ６のサブピクセル２の輝度（あるいは
色）情報のような画像情報が、ラッチ回路４４にラッチ
されていた輝度■（あるいは色）情報のような画像情報
によって更新される。

以下同様に、Ｚ比較回路４１ａ、４１ｂ以外のＺ比較回
路と対応してＺバッファ５で行われるサブピクセル３〜
サブピクセル１６の奥行き方向の距離データＺ　ｎｅｗ
３〜Ｚｎｅｗ１６の更新や、画像情報バッファ６で行わ
九るサブピクセル３〜サブピクセル１６の輝度（あるい
は色）情報のような画像情報の更新も行われるのである
。

前記のようにしてＺバッファ５と画像情報バッファ６と
の更新動作が終了するとタイミングコントロール回路４
５は、ピクセルアドレスストローブ信号ＰＡＳ−Ａと２
バッファ画像情報バッファ・ライト信号Ｗとをノンアク
ティブにする。なお、Ｚバッファの全サブピクセルの距
離データは、シーンの初めに最大値、すなわち、視点か
ら最も遠い値に初期設定しておくのである。

第３図はｚバッファ５の主要部分であり、メモリ１５ａ
〜１５ｐは、それぞれサブピクセル１〜サブピクセルエ
６の奥行き方向の距離データを記憶するバッファメモリ
である。このＺバッファ５は、ピクセルアドレスストロ
ーブ信号ＰＡＳ−Ａがアクティブになったら、ピクセル
アドレスに対応するサブピクセル１〜サブピクセル１６
の奥行き方向の距離データＺｏｌｄｌ＝　Ｚｏｌｄｉ６
がメモリ１５ａ”１５ｐから読出され、また、ピクセル
アドレスストローブ信号ＰＡＳ−Ａがアクティブになっ
ている状態で、かつ、例えばＺバラフッ画像情報バッフ
ァ・ライト信号ｗ１がアクティブになると、Ｚバッファ
５のメモリ１５ａのピクセルアドレスに対応するサブピ
クセル１の奥行き方向の距離データがＺｎｅｖｌの値に
よって更新され、あるいはピクセルアドレスストローブ
信号ＰＡＳ−Ａがアクティブになっている状態で、かつ
１例えば７８２７７画像情報バッファ・ライト信号ｗ２
がアクティブになると、Ｚバッファ５のメモリ１５ｂの
ピクセルアドレスに対応するサブピクセル２の奥行き方
向の距離データがＺｎｅ％＋２の値によって更新される
のであり、以下同様にして、一般にピクセルアドレスス
トローブ信号ＰＡＳ−Ａがアクティブになっている状態
で、かつ、例えば７８２７７画像情報バッファ・ライト
信号ＷｉがアクティブになるとＺバッファ５のメモリ１
５ｉのピクセルアドレスに対応するサブピクセルｉの奥
行き方向の距離データがＺ　ｎａｖｉの値によって更新
されるのである。

第４図は画像情報バッファ６の主要部のブロック図であ
り、画像情報バッファ６は第４図中にバッファ１として
示す破線枠１６で示す第１のバッファメモリ１６と、第
４図中にバッファ２として示す破線枠１７で示す第２の
バッファメモリ１７とによってダブルバッファを構成し
ている。

第１のバッファメモリ１６を構成しているメモリ１６ａ
〜１６Ｐと第２のバッファメモリ１７を構成しているメ
モリ１７ａ〜１７ｐとは、それぞれサブピクセル１〜サ
ブピクセル１６の輝度（あるいは色）情報工のような画
像情報を記憶するバッファである。

前記したＺ比較及びＺバッファ・画像情報バッファ更新
回路４が、例えば第１のバッファメモリ１６をアクセス
している期間は、第２のバッファメモリ１７には相加平
均回路７がアクセスし、また、前記とは逆にＺ比較及び
Ｚバッファ・画像情報バッファ更新回路４が１例えば第
２のバッファメモリ１６をアクセスしている期間は、第
１のバッファメモリ１７には相加平均回路７がアクセス
する。

１８ａ〜１８ｐ％１９ａ〜１９ｐ、２０〜２３はセレク
タであり、セレクタ１８ａ〜１８ｐは相加平均回路７に
輝度（あるいは色）情報のような画像情報工１〜１１６
を出力するバッファメモリを選択するために用いられ、
また、セレクタ１９ａ〜１９ｐは相加平均回路７に輝度
（あるいは色）情報のような画像情報の書込み済フラグ
ＷＦＩ−ＷＦＩ６を出力するバッファメモリを選択する
ために用いられる。

また、前記したセレクタ２０は第１のバッファメモリ１
６が使用するアドレスストローブ信号を。

２比較及びＺバッファ・画像情報バッファ更新回路４の
ピクセルアドレスストローブ信号ＰＡＳ−Ａと、相加平
均回路７のピクセルアドレスストローブ信号ＰＡＳ−Ｂ
とから選択するために用いられる。

さらに、セレクタ２１は第２のバッファメモリ１７が使
用するアドレスストローブ信号を、Ｚ比較及びＺバッフ
ァ・画像情報バッファ更新回路４のピクセルア下レスス
トローブ信号ＰＡＳ−Ａと。

相加平均回路７のピクセルアドレスストローブ信号ＰＡ
Ｓ−Ｂとから選択するために用いられる。

セレクタ２２は第１のバッファメモリ１６が使用するア
ドレスを、２比較及びＺバッファ・画像情報バッファ更
新回路４のピクセルアドレスＰＩＸＥＬＡＤＤＲ−Ａと
、相加平均回路７のピクセルアドレスＰＩＸＥＬＡＤＤ
Ｒ−Ｂとから選択するために用いられる。

セレクタ２３は第２のバッファメモリ１７が使用するア
ドレスを、２比較及びＺバッファ・画像情報バッファ更
新回路４のピクセルアドレスＰＩＸＥＬＡＤＤＲ−Ａと
、相加平均回路７のピクセルアドレスＰＩＸＥＬＡＤＤ
Ｒ−Ｂとから選択するために用いられる。

Ｚ比較及びＺバッファ・画像情報バッファ更新回路４が
、画像情報バッファ６における第１のバッファメモリ１
６を選択しており、また、相加平均回路７が画像情報バ
ッファ６における第２のバッファメモリ１７を選択して
いるときに、ピクセルアドレスストローブ信号ＰＡＳ−
Ａがアクティブになり、かつ、７８２７７画像情報バッ
ファ・ライト信号Ｗ１がアクティブになると、輝度（あ
るいは色）情報のような画像情報工がＺ比較及びＺバッ
ファ・画像情報バッファ更新回路４のピクセルアドレス
ＰＩＸＥＬＡＤＤＲ−Ａのサブピクセル１の輝度（ある
いは色）情報としてメモリ１６ａに記憶される。そして
、このときにＺ比較及びＺバッファ・画像情報バッファ
更新回路４のピクセルアドレスＰＩＸＥＬＡＤＤＲ−Ａ
に対応するサブピクセル１の輝度（あるいは色）情報の
ような画像情報の書込み済フラグがトウルーになりメモ
リ１６ａに記憶される。

同様にしてＺ比較及びＺバッファ・画像情報バッファ更
新回路４が、画像情報バッファ６における第１のバッフ
ァメモリ１６を選択しており、また相加平均回路７が画
像情報バッファ６における第２のバッファメモリ１７を
選択しているときに、ピクセルアドレスストローブ信号
ＰＡＳ−Ａがアクティブになり、かつ、Ｚバラフッ画像
情報バッファ・ライト信号Ｗ２（〜Ｗ１６）がアクティ
ブになると、輝度（あるいは色）情報のような画像情報
工がＺ比較及びＺバッファ・画像情報バッファ更新回、
路４のピクセルアドレスＰＩＸＥＬＡＤＤＲ−Ａに対応
するサブピクセル２（〜１６）の輝度（あるいは色）情
報としてメモリ１６ｂ（〜１６ｐ）に記憶される。そし
て、このときにＺ比較及びＺバッファ・画像情報バッフ
ァ更新回路４のピクセルアドレスＰ　ＩＸＥＬＡＤＤＲ
−Ａに対応するサブピクセル２（〜１６）の輝度（ある
いは色）情報のような画像情報の書込み済フラグがトウ
ルーになりメモリ１６ｂ（〜１６ｐ）に記憶される。

前記のようにＺ比較及びＺバッファ・画像情報バッファ
更新回路４が、画像情報バッファ６における第１のバッ
ファメモリ１６を選択している状態において、画像情報
バッファ６における第２のバッファメモリ１７は相加平
均回路７が選択していて、ピクセルアドレスストローブ
信号ＰＡＳ−Ｂがアクティブのときにピクセルアドレス
ＰＩＸＥＬＡＤＤＲ−Ｂに対博するサブピクセル１（〜
１６）の輝度（あるいは色）情報のような画像情報が第
２のバッファメモリ１７におけるメモリ１７ａ（〜１７
Ｐ）から読出されて相加平均回路７に供給されるととも
に、ピクセルアドレスＰＩＸＥＬＡＤＤＲ−Ｂのサブピ
クセル１（〜１６）の輝度（あるいは色）情報のような
画像情報の書込み済フラグＷＦＩ（〜Ｗ　Ｆ　１６）も
第２のバッファメモリ１７におけるメモリ１７ａ（〜１
７ｐ）から読出されて相加平均回路７に供給される。

前記した画像情報バッファ６における第１のバッファメ
モリ１６と第２のバッファメモリ１７との切換えはシー
ンの初めで行われる。そして、前記の切換えに際してＺ
比較及びＺバッファ・画像情報バッファ更新回路４に選
択された方のバッファメモリ（１６，１７の内のどちら
か一方）は、全サブピクセルの輝度（あるいは色）情報
のような画像情報が零に設定され、また全サブピクセル
の輝度（あるいは色）情報のような画像情報の書込み済
フラグがフォールス（ｆ　ａ　ｌ　ｓ　ｅ）に設定され
る。

第５図及び第６図は相加平均回路７の各一部の構成例を
示しているブロック図であり、第５図はサブピクセル１
（〜サブピクセル１６）の輝度（あるいは色）情報のよ
うな画像情報Ｉｔ（〜１１６）の相加平均を得るための
全加算器（フルアダー）２４゜２４・・・群と４ビツト
の右シフト回路２５とによって構成された回路配置であ
り、また、また第６図において２６はコントロール回路
、２７はα値算出回路であり、コントロール回路２６で
はピクセルアドレスストローブ信号ＰＡＳ−Ｂ、ピクセ
ルアトＬ／ＸＰＩＸＥＬＡＤＤＲ−Ｂ、ピクセルデータ
ストローブ信号ＰＤＳ等の信号を発生する。

すなわち、相加平均回路７のコントロール回路２６は１
シーンの全ピクセルのアドレスを順次に発生してピクセ
ルアドレスＰＩＸＥＬＡＤＤＲ−Ｂとして出力する。１
つのピクセルアドレスが確定するとコントロール回路２
６はピクセルアドレスストローブ信号ＰＡＳ−Ｂをアク
ティブにする。

ピクセルアドレスストローブ信号ＰＡＳ−Ｂがアクティ
ブにされると１画像情報バッファ６における第１．第２
のバッファメモリの内で、そのときト；相加平均回路７
が選択している方のバッファメモリに肩する１６個のメ
モリから、ピクセルアドレスＰＩＸＥＬＡＤＤＲ−Ｂに
対応するサブピクセル１（〜１６）の輝度（あるいは色
）情報のような画像情報工１〜１１６が読出されて、そ
れが相加平均回路７における全加算器群２４・・・と４
ビツト右シフト回路２５とからなる回路配置に供給され
。

前記の回路配置では前記したサブピクセル１（〜１６）
の輝度（あるいは色）情報のような画像情報工１〜１１
６についての相加平均値Ｉ　ｏｕｔを演算して出力し、
それをフレームバッファ８に供給する。

また、画像情報バッファ６における第１．第２のバッフ
ァメモリの内で、そのときに相加平均回路７が選択して
いる方のバッファメモリに属する１６個のメモリから、
ピクセルアドレスＰＩＸＥＬＡＤＤＲ−Ｂに対応するサ
ブピクセル１（〜１６）の輝度（あるいは色）情報のよ
うな画像情報の書込み済フラグＷＦ１〜ＷＦ１６が読出
されて、それが相加平均回路７におけるα値算出回路２
７に供給される。

α値算出回路２７ではそれに供給された書込み済フラグ
ＷＦＩ　〜ＷＦ１６の内でトウルー（ｔｒｕｅ）になっ
ているフラグ数を計数してα値とする。α値は陰面消去
回路で生成した画像の後方に、他の２次元画像を合成（
マツティング）する場合に使用される６合成後の画像の
ピクセルの輝度工は、Ｉ　＝　Ｉｏｕｔ＋（（１６−ａ
）／　１６）Ｉｂａｃｋ（ただし、Ｉｏｕｔは陰面消去
回路で生成した画像のピクセルの輝度、Ｉ　ｂａｃｋは
陰面消去回路で生成した画像の後方に合成する２次元画
像のピクセルの輝度）前式のように示されるものになる。

既述した相加平均回路７から出力された相加平均値Ｉ　
ｏｕｔとα値とが確定したら、相加平均回路７における
コントロール回路２６から出力されるピクセルデータス
トローブ信号ＰＤＳをアクティブにして、前記した相加
平均値Ｉ　ｏｕｔやα値が外部回路、例えばフレームバ
ッファ８に入力されるのを許可する。

フレームバッファ８等の外部回路では、前記した相加平
均値Ｉ　ｏｕｔやα値が入力されるとピクセルデータス
トローブアクノリッジ信号ＰＤＳＡＣＫをアクティブに
する。ピクセルデータストローブアクノリッジ信号ＰＤ
ＳＡＣＫがアクティブがアクティブになったら、相加平
均回路７におけるコントロール回路２６ではピクセルア
ドレスストローブ信号ＰＡＳ−Ｂ、ピクセルアドレスＰ
ＩＸＥＬＡＤＤＲ−Ｂ、ピクセルデータストローブ信号
ＰＤＳをインアクティブにして次のピクセルの処理に移
る。

（発明の効果）以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の陰面消去回路では表示される画像の１ピクセルを所
定数（例えばＭＸＮ）のサブピクセルに細分化したもの
を想定し、サブピクセル毎の新旧の奥行き方向の距離デ
ータの比較を行い、その比較結果に応じてサブピクセル
単位で輝度（あるいは色）情報のような画像情報の書換
えとサブピクセル毎の奥行き方向の距離データの書換え
とが行われるようにし、前記のようにサブピクセル単位
で書換えられた輝度（あるいは色）情報のような画像情
報におけるもとのピクセルと対応する所定数（ＭＸＮ）
のサブピクセルの輝度（あるいは色）情報のような画像
情報の相加平均値を表示される画像の１ピクセルの輝度
（あるいは色）情報のような画像情報として用いるよう
にしたものであるから、フレームバッファから読出され
た画像データに基づいて表示された再生画像は高解度で
、かつ、ジャギーの無い状態のものになされるのであり
、また、α値を用いてジャギーのないマツティングを行
うことも容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の〜陰面消去回路の概略構成を示すブロ
ック図、第２図はＺ比較及びＺバッファ・画像情報バッ
ファ更新回路の主要部の構成例を示すブロック図、第３
図はＺバッファの主要部の構成例を示すブロック図、第
４図は画像情報バッファの主要部の構成例を示すブロッ
ク図、第Ｓ図及び第６図は相加平均回路の各一部の構成
例を示すブロック図、第７図はＺバッファ法による陰面
消去を実施する際に使用されている従来の陰面消去回路
の概略構成のブロック図を示す。１．５・・・Ｚバッファ、２・・・Ｚ比較及びＺバッフ
ァ・フレームバッファ更新回路、３，８・・・フレ−ム
バッファ、４・・・Ｚ比較及びＺバッファ・画像情報バ
ッファ更新回路、６・・・画像情報バッファ、７・・・
相加平均回路、９・・・入力データバス、１０ａ〜１０
ｐ、ｌｌａ〜ｌｌｐ、４２〜４４−ラッチ回路、１３ａ
〜１３ｐ・・・比較器、１４ａ〜１４ｐ・・・アンド回
路、１５ａ、１５ｂ〜１５ｐ・・・メモリ、１６・・・
第１のバッファメモリ、１７・・・第２のバッファメモ
リ、１６ａ〜１６ｐ、１７ａ〜１７ｐ・・・メモリ、１
８ａ〜１８ｐ、１９ａ〜１９ｐ、２０〜２３・・・セレ
クタ、２４・・・全加算器（フルアダー）、２５・・・
４ビツトの右シフト回路、２６・・・コントロール回路
、２７・・・α値算出回路、４１ａ、４１ｂ〜４１ｐ・
・・２比較回路、４５・・・タイミングコントロール回
路、Ｚｎａｗｌ〜Ｚｎｅ＋＋＋１６．　Ｚｏｌｄｌ〜Ｚ
ｏｌｄ１６・・・サブピクセル毎の奥行き方向の距離デ
ータ、晃図

Claims

【特許請求の範囲】

表示画面の各画素毎のデータをピクセル単位で記憶する
フレームバッファと、前記したフレームバッファで記憶
単位にされているピクセルを所定数に細分化した状態の
サブピクセル単位で画像の奥行方向の距離データを記憶
するＺバッファと、前記したサブピクセル単位で画像デ
ータを記憶する画像情報バッファと、前記した画像情報
バッファに新たなピクセルの画像データを書込む場合に
は、前記の新たなピクセルにおける所定数に細分化され
たサブピクセル毎の奥行き方向の距離データとＺバッフ
ァに記憶されているサブピクセル毎の奥行き方向の距離
データとを比較して、新たなピクセルにおける所定数に
細分化されたサブピクセルのうちで奥行き方向の視点か
らの距離が近いサブピクセルだけ、前記した新たなピク
セルの画像データによって画像情報バッファの記憶内容
が更新されるようにするとともに、前記した新たなピク
セルに対応している複数のサブピクセルの距離データに
よってＺバッファの記憶内容が更新されるようにする手
段と、画像情報バッファにおける複数のサブピクセル単
位の画像データを相加平均してフレームバッファにおけ
るピクセル単位の画像データを発生させる手段とからな
る陰面消去回路