JPH0535880A

JPH0535880A - サークル生成方法

Info

Publication number: JPH0535880A
Application number: JP3186168A
Authority: JP
Inventors: Masahide Tokunaga; 正秀徳永
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1991-07-25
Filing date: 1991-07-25
Publication date: 1993-02-12

Abstract

(57)【要約】【目的】面倒な調整作業を必要とせずに、大きさの異
なる円弧等を一定の輝度で表示させる。【構成】描画する円弧の径に応じて、一定の角度毎の
正弦及び余弦の値を格納した参照テーブル（１３、１
６）の読み出しデータを間引く。すなわち、基準となる
大きい円（半径Ｒoとする）では全てのデータを読み出
し、小さい円（半径Ｒ）ではその径の比（Ｒo／Ｒ）に
応じて読み出すデータを間引く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレイ機器に
円、楕円等の表示を行なうためのサークル生成方法に関
し、特に、正弦（ＳＩＮ）・余弦（ＣＯＳ）値のテーブ
ルを利用したサークルの生成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＲＴ等のディスプレイ機器に図形を表
示する場合の方法としては、通常のテレビジョンと同様
に表示点（電子ビーム等）を画面一面に走査させるラス
タスキャン方式と、表示すべき図形に応じて表示点を画
面上で自由に移動させるベクトルスキャン方式がある。
このうち、ベクトルスキャン方式は表示にスピードが要
求される場合に適しており、航空機用ディスプレイ機器
等に広く用いられている。

【０００３】ベクトルスキャン方式で円弧（楕円を含
む）を描くには、表示輝度及び画質が要求される場合、
細かく分割した角度毎に（例えば0.7°毎に）予め正弦
（ＳＩＮ）及び余弦（ＣＯＳ）の値を一覧表（参照テー
ブル）の形でＲＯＭ（読み出し専用メモリ）に格納して
おくという方法をとる。円弧を描く際には、このＲＯＭ
から読み出したＳＩＮ及びＣＯＳの数値を基に、表示点
を移動させる。例えばＣＲＴ上で完全な円を描く場合、
一定の時間間隔Δｔ毎にＲＯＭからＳＩＮ及びＣＯＳの
数値を読み出し、両値に基いて表示点のＸ座標及びＹ座
標値をＸ＝Ｘ0＋Ｒ・ＳＩＮＹ＝Ｙ0＋Ｒ・ＣＯＳという式で決定して、電子ビームをその点に順次移動さ
せる。ここで、Ｘ0、Ｙ0は基準点（例えば、画面の左上
隅）の座標値、Ｒは円の半径である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この表示方法では、例
えばＲＯＭに格納されているＳＩＮ及びＣＯＳのデータ
がＮ個であるとすると、１個の円を描く時間は常にＮ・
Δｔの一定値となる。このため、円の大きさＲが異なる
と画面上の電子ビームの走行速度が異なり、ＣＲＴでは
表示点（線）の輝度が円の大きさにより変わる（すなわ
ち、大きな円では円周の線の輝度が低くなり、小さい円
では輝度が高くなる）という不都合が生じる。

【０００５】このような不都合を避けるため、従来はア
ナログ表示回路に輝度補正回路を設けていたが、それを
正常に作動させるためには、面倒な調整作業を行なう必
要があった。本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、面倒な
調整作業を必要とせずに、円の大きさに関わらずに一定
輝度の表示を行なうことのできるサークルの生成方法を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係るサークル生成方法では、一定の
角度毎の正弦及び余弦の値のデータを格納したテーブル
を一定の時間毎に参照することにより円弧を描画するサ
ークル生成方法において、描画する円弧の径に応じてテ
ーブルからデータを間引いて読み出すことを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】例えば、最も大きい円（半径をＲとする）を描
く場合には、テーブルのデータを間引くことなく、全て
読み出す（ここで、全データの個数をＮ個とする）。上
記「一定の時間」をΔｔとすると、この場合の単位時間
あたりの描画距離（すなわち、円周の描画速度）は２・
π・Ｒ／（Ｎ・Δｔ）である。半径がＲ／２の円を描く場
合には、テーブルからデータを読み出す際に１個ずつ間
引いて（１つ置きにに）読み出す。この場合、全読み出
しデータ数はＮ／２であるため、描画速度は２・π・(Ｒ/
２)／（(Ｎ/２)・Δｔ）＝２・π・Ｒ／（Ｎ・Δｔ）とな
り、半径Ｒの円の場合と同じとなる。このように、描画
する円弧の径に応じてテーブルから読み出すデータを間
引くことにより、円弧の描画速度を一定にすることがで
き、画面上での円弧の描画線の輝度を一定にすることが
できる。

【０００８】

【実施例】本発明の方法を実施したサークル生成回路の
一例を図１により説明する。本サークル生成回路は、Ｃ
ＰＵからの描画データを受けるマルチプレクサMUX-Q
（１０）、ＣＰＵ等からのデータをラッチする４個のラ
ッチ回路LATCH-Ａ（１１）、LATCH-Ｂ（１４）、LATCH-
Ｃ（１７）、LATCH-Ｄ（１９）、１個のカウンタ（１
５）、２個の加算器（１２、１８）及びＳＩＮ（正弦）
ＲＯＭ（１３）、ＣＯＳ（余弦）ＲＯＭ（１６）から成
る。

【０００９】本回路の作用は次の通りである。（ｉ）描画前の初期化処理により、各ラッチ回路（１
１、１４、１７、１９）をクリアし、マルチプレクサMU
X-Q（１０）の入力をＡ側にセレクトしておく。

【００１０】（ii）図示せぬＣＰＵから初期アドレス値
をマルチプレクサMUX-Q（１０）の入力Ａに与える。こ
の初期アドレス値は円の描画を開始する点（円周上の角
度）に相当するものであり、ＳＩＮＲＯＭ（１３）及び
ＣＯＳＲＯＭ（１６）へのデータの格納方法に応じて定
まる。例えば、ＳＩＮＲＯＭ（１３）及びＣＯＳＲＯＭ
（１６）内に、図２のように、円周（３６０°）を５１
２等分した角度毎のデータが、角度０°に対応するデー
タ（sin(０°)＝０、cos(０°)＝１．００００）をアド
レス０として、以降アドレス１，２，…，５１１に順番
に格納されているとする。この場合、角度９０°の位置
から描画を開始するときには、初期アドレス値は５１２
×（９０／３６０）＝１２８となる。この初期アドレス
値はマルチプレクサMUX-Q（１０）からラッチＡ（１
１）に送られ、そこでラッチされる。なお、その後、マ
ルチプレクサ（１０）の入力端子はすぐにＢにセレクト
される。

【００１１】（iii）次に、ラッチＢ（１４）に描画す
る円の半径Ｒに応じたアドレス増分値ΔＡＤをセットす
る。ここにおけるアドレス増分値ΔＡＤは、直線の描画
速度との整合性を考慮して、ソフトウェアにて予め円の
半径Ｒの逆数（１／Ｒ）に適当な比例係数を乗じて決定
しておく。アドレス増分ΔＡＤの決定式は、例えば、 ΔＡＤ＝１０／Ｒ … （１）のようなものである。この場合、描画する円の半径Ｒが
１０のときはアドレス増分ΔＡＤは１であり、Ｒ＝５と
円の大きさが半分になるとアドレス増分ΔＡＤは２とな
る。しかし、例えば半径Ｒが８の円を描く場合には、 ΔＡＤ＝１０／８＝１．２５となり、アドレス増分ΔＡＤは整数ではなくなる。そこ
で、ラッチＢ（１４）には次式のように、式（１）の値
の整数部分をセットする。 ΔＡＤ＝ＩＮＴ（１０／Ｒ） … （２）

【００１２】（iv）ラッチＣ（１７）に、上記式（１）
の剰余分（小数点部分）ΔＦをセットする。すなわち、 ΔＦ＝ＦＲＡＣ（１０／Ｒ）上記のＲ＝８の例では、ΔＦ＝０．２５である。（ｖ）その後、本システムで使用するクロックの周期Δ
ｔ0の所定数ｎ毎に（すなわち、時間ｎ・Δｔ0毎に）、
ラッチＢ（１４）でラッチされたアドレス増分ΔＡＤを
カウンタ（１５）に送り、加算器（１２）でラッチＡ
（１１）の値（初期アドレス値）とカウンタ（１５）の
値（アドレス増分値）を加算する。この加算結果である
アドレス値はＳＩＮＲＯＭ（１３）及びＣＯＳＲＯＭ
（１６）に送られ、そのアドレスに格納されている正弦
値（ＳＩＮ）及び余弦値データ（ＣＯＳ）が読み出され
る。読み出された正弦値（ＳＩＮ）及び余弦値（ＣＯ
Ｓ）データはデータバスを介してストローク信号発生回
路に送られ、描画点の位置の決定に用いられる。加算器
（１２）からのアドレス値はマルチプレクサ（１０）の
端子Ｂにも送られる。

【００１３】（vi）上記（ii）で述べた通り、マルチプ
レクサ（１０）の入力端子はＢにセレクトされているた
め、最後に描画された点に対応するＳＩＮＲＯＭ（１
３）及びＣＯＳＲＯＭ（１６）のアドレス値がラッチＡ
（１１）にセットされる。

【００１４】（vii）同じ周期ｎ・Δｔ0毎に、ラッチＣ
（１７）の値が加算器（１８）でラッチＤ（１９）の値
と加算される。この加算結果が１以上となったとき、繰
り上がりの値１（CARRYビットを使用）をカウンタ（１
５）に送る。加算器（１８）の加算結果はラッチＤ（１
９）に与えられる。上記のＲ＝８の例ではラッチＣ（１
７）の値（剰余値ΔＦ）は０．２５であるため、１個目
〜３個目の描画点では繰り上がりが生じず、ＳＩＮＲＯ
Ｍ（１３）及びＣＯＳＲＯＭ（１６）の読み出しアドレ
スは（初期アドレス値が０であるとすると）０、１、
２、と、１づつ増加してゆく。しかし、４個目の点を描
画する時点ではラッチＤ（１９）にラッチされている値
が０．７５となっており、加算器（１８）における加算
結果が１以上となる。このため、繰り上がり値（キャリ
ービット）１がカウンタ（１５）に送られ、４個目の描
画点の読み出しアドレスは３ではなく、４となる。

【００１５】以上をまとめると、半径Ｒが１０の円（こ
れが基準円となる）では、ＳＩＮＲＯＭ（１３）及びＣ
ＯＳＲＯＭ（１６）の５１２個の全データをアドレス
０，１，２，３，４，５，…，５１１と順番に読み出し
てゆく。この場合、円周の単位長さ当たりの描画点数
は、５１２／（２０・π）＝約８．１５となる。描画さ
れる円の大きさが基準円の半分（Ｒ＝５）である場合に
は、アドレス増分ΔＡＤが２となるため、読み出しアド
レスは０，２，４，６，８，…，５１０となり、データ
数は５１２／２＝２５６個となる。この場合の円周の単
位長さ当たりの描画点数は２５６／（１０・π）であ
り、同じく約８．１５となる。さらに、描画される円の
半径Ｒが基準円の半径Ｒ＝１０に対して整数比とならな
い（Ｒ＝８）場合でも、本実施例では描かれる円弧の形
が最もスムーズになるように読み出しアドレスが決定さ
れる。この場合、読み出しアドレスは０，１，２，４，
５，６，８，９，…，５１０となる。また、読み出され
るデータの数は５１２／（１０／８）＝４０９個と、こ
の場合も円周の単位長さ当たりの描画点数は４０９／
（１６・π）で約８．１４となる。

【００１６】このように、本実施例のサークル生成回路
では、描画する円の大きさに応じてデータ格納ＲＯＭ
（テーブル）から読み出すデータを間引くため、円弧を
描画する際の単位円周長さ当たりの描画点数は常にほぼ
一定となる。このため、円弧を描く際、その大きさに関
わらずＣＲＴ画面上での輝度がほぼ一定となる。なお、
１描画点あたりの時間がｎ・Δｔ0と一定であるため、こ
の円周の単位長さ当たりの描画点数は画面上での描画速
度に逆比例するが、円周の単位長さ当たりの描画点数が
一定であるということは、画面上での描画速度も一定と
いうことである。

【００１７】なお、本発明のサークル生成方法は、上記
のようなディスクリートなラッチ回路及び加算回路を用
いることなく、ＣＰＵ内で全くソフトウェア的に処理し
て実現することも可能である。この場合、図１のラッチ
をメモリ（あるいはレジスタ）で置き換えることによ
り、上記（ｉ）〜（vii）の手順をそのまま用いること
ができる。また、ＳＩＮＲＯＭ（１３）、ＣＯＳＲＯＭ
（１６）から読み出されたデータは円の描画以外にも、
楕円等の種々の図形の描画に用いることができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明に係るサークルの生成方法では、
描画する円弧の径に応じて、正弦（ＳＩＮ）、余弦（Ｃ
ＯＳ）の値を格納した参照テーブルのデータを間引いて
読み出すことにより、画面上における円弧の描画速度を
一定にすることができる。このため、描画される線の輝
度がほぼ一定となり、画面上の表示が見やすくなる。ま
た、本発明の方法はデジタル的な処理により実施するこ
とができるため、アナログ回路による輝度補正回路のよ
うな大きな回路要素が不要であり、非常にコンパクトな
回路で実現することができる。また、アナログ回路のよ
うな複雑な調整が不要であり、きわめて取扱いの容易な
回路を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるサークル生成回路の
ブロック図。

【図２】実施例のＳＩＮ−ＲＯＭ及びＣＯＳ−ＲＯＭ
内に格納されているデータテーブルの内容を例示する
図。

【符号の説明】

１０…マルチプレクサ１１、１４、１
７、１９…ラッチ回路１２…加算器（参照アドレス作成器）１５…カウンタ１３、１６…正弦、余弦値格納ＲＯＭ（参照テーブル）１８…加算器（アドレス剰余繰り上がり計算器）

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】一定の角度毎の正弦及び余弦の値のデー
タを格納したテーブルを一定の時間毎に参照することに
より円弧を描画するサークル生成方法において、描画す
る円弧の径に応じてテーブルからデータを間引いて読み
出すことを特徴とするサークル生成方法。