JPH06180574A

JPH06180574A - コンピュータ画像処理装置

Info

Publication number: JPH06180574A
Application number: JP4284978A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Takahashi; 充宏高橋
Original assignee: Seiko Epson Corp; Hudson Soft Co Ltd
Current assignee: Seiko Epson Corp; Hudson Soft Co Ltd
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1994-06-28

Abstract

(57)【要約】【目的】複数のバックグラウンド画面とスプライト画
面を組み合わせて画像を表示するコンピュータ画像処理
装置において、コンピュータ装置側の負担をそれほど増
やさずに、複数のＢＧ画面を扱うことのできる装置を得
る。【構成】複数のバックグラウンド画面の各々について
表示優先順位および処理が一切中止される未使用を選択
可能として画面合成をする手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の画面合成をするコ
ンピュータグラフィック処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多くのアニメなどを画像処理をす
るゲームなどに用いられるコンピュータ装置においては
ビデオ画面に表示する方法としてバックグラウンド（Ｂ
Ｇ）とスプライトと呼ばれる２種類の画面を重ね合わせ
る方式をとっている。

【０００３】このようなシステムでは、バックグラウン
ド画面は「キャラクタ」、スプライト画面は「スプライ
ト」と呼ばれるパターンを単位として画面が構成されて
いる。通常、画像表示においてはメモリ上の仮想画面は
ＣＲＴ画面（実画面）より大きく取ってある。この仮想
画面のデータを垂直あるいは水平にずらせていくことに
よって、実画面上でスクロールが実現できる。

【０００４】バックグラウンドはＣＲＴ画面のラスタと
キャラクターピッチを単位とするバックグラウンドキャ
ラクタ毎に、表示位置、色、パターンの情報で定義され
る。キャラクタの表示位置は画面上の座標を示してい
る。

【０００５】図１に示すようにバックグラウンド画面は
コンピュータ内のメモリにおいてバックグラウンドアト
リビュートテーブル（ＢＡＴ）とキャラクタジェネレー
タ（ＣＧ）というデータ形式で管理される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなコンピュ
ータ装置でＢＧ画面を複数枚もたせて、その複数ＢＧ画
面を合成する場合は各画面データを別々のバスでビデオ
エンコーダで受けビデオ画面に表示する必要がある。こ
のとき、表示するＢＧ画面に選択するためには、図２に
示すように途中にフェーダー装置を設け、表示するＢＧ
画面輝度を１００％とし、他のＢＧ画面輝度を０％とす
る。

【０００７】しかしこのような方法では、ＢＧ画面が増
えればそれに比例して回路が複雑になり、コンピュータ
装置側の負担が増えてしまうことになる。本発明はコン
ピュータ装置側の負担をそれほど増やさずに、複数のＢ
Ｇ画面を扱うことのできる装置を得ることを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、合成するため
のＢＧ画面をあらかじめワークＲＡＭに蓄えておき、複
数のＢＧ画面の各々にプライオリティをつけて管理して
そこから各画面データを取り出して処理する手段を備え
た装置である。

【０００９】本発明のコンピュータ装置では、ＢＧ画面
の合成処理をするアルゴリズムをコントローラチップを
用いる。本発明の装置におけるコントローラチップの働
きを図３に示す。コントローラチップのワーク用ＲＡＭ
はＫＲＡＭとよび、画像データはこの中に蓄えられる。

【００１０】画像データは１画面分がそっくりそのまま
蓄えられているのでなく、必要な情報のみを断片的に蓄
えられている。ただし自然画像のようなイメージデータ
は読み取ったままの状態で保存されている。これを編集
し各画面データとして仮想画面にアドレス指定して書き
出すと、それがビデオエンコーダで映像としてデスプレ
イに表示される。

【００１１】画像データを仮想画面に書き出すときはあ
らかじめ設定されたプライオリティに従って画像編集す
る。ＢＧ画面はプライオリティの高いものを前からおい
てゆく。すなわち、もっとも高いプライオリティのＢＧ
が最前面になり、以下順にプライオリティの高い順にそ
の後ろに並べられることになる。

【００１２】

【実施例】本発明について本発明のコンピュータ装置の
例で説明する。図４は本発明のレジスタを備えているコ
ンピュータ装置のブロック図である。ＣＰＵ専用のＭ−
ＲＡＭのほかにビデオディスプレイプロセッサ（ＶＤ
Ｐ）用のＶ−ＲＡＭ、コントローラチップ用のＫ−ＲＡ
Ｍ、圧縮された画像信号を復号する画像伸長用のＲ−Ｒ
ＡＭなどの多様なＲＡＭを備えている。

【００１３】図５は図４におけるＳＣＳＩコントロー
ラ、グラフィックコントローラ、サウンドコントローラ
などが含まれているコントローラチップ内部のより詳細
な図である。

【００１４】この装置では、コントローラチップはＣＤ
−ＲＯＭなどの外部記憶装置からデータを読み取りＫ−
ＲＡＭに蓄える。Ｋ−ＲＡＭには画像データ等の各種デ
ータが一時的に保存され、その中には８ビットで１レコ
ードをなすものや１６ビットで１レコードをなすような
さまざまな種類のデータが含まれている。このコントロ
ーラチップではバックグラウンドの画像については、４
面のＢＧ画面が同時に扱える。

【００１５】本発明の装置におけるコントローラチップ
が扱うＢＧ画像データは以下のような３種のデータであ
る。（１）外部ブロックシーケンシャル（２）外部ドットシーケンシャル（３）内部ドットシーケンシャル

【００１６】従来のコンピュータゲーム装置はほとんど
の場合、８×８ドットを１ブロックとした外部ブロック
シーケンシャルのＢＧデータのみであった。ところがこ
の装置ではドット単位にＢＧデータを扱う外部ドットシ
ーケンシャルと内部ドットシーケンシャルが加わってい
る。

【００１７】ここで「外部」と名のついた画像データモ
ードはＢＡＴとＣＧによって管理される画像データであ
り、「内部」と名のついた画像データモードはビットマ
ップデータである。イメージスキャナなどで読み取った
自然画像データは内部ドットシーケンシャルで管理され
る。

【００１８】最初の内部ドットシーケンシャルはビット
マップイメージのＣＧで、イメージスキャナなどで読み
込んだ自然画像をそのまま表示するデータ形式である。
このため、ＢＡＴは保有しない。

【００１９】一方、後の２つはＢＡＴとＣＧで管理され
る画像データである。ＢＡＴは、仮想スクリーン上のど
の位置にどのキャラクタを表示するかを指定するテーブ
ルである。外部ブロックシーケンシャル形式では、ＣＧ
はキャラクタのパターンを表すもので、基本的には従来
の考え方を踏襲している。外部ドットシーケンシャル形
式ではＣＧは１ドット単位の単位の扱いになり、カラー
パレットと同じ効果を出すときに利用する。

【００２０】これらの３種類の形式のデータから生成さ
れたＢＧ画像データはビデオエンコーダに送られテレビ
画面に表示される。

【００２１】以下、本発明のコンピュータ装置で用いる
ＢＧ画像データ形式の外部ブロックシーケンシャル、外
部ドットシーケンシャル、内部ドットシーケンシャルに
ついて詳細に説明する。

【００２２】（１）外部ブロックシーケンシャルこの場合のＢＡＴは図６に示すようにパレットバンクと
キャラクタコードで構成される。パレットバンクは図１
におけるＣＧＣＯＬＯＲに相当するもので、ビデオエ
ンコーダ部内のバンクを示す。これにより、カラーパレ
ット２５６色中の１６色のグループが決定する。

【００２３】ただしパレットバンクが有効なのは４色モ
ードと１６色モードのみで、他のモードでは無視され
る。キャラクタコードはＣＧをポイントするもので、こ
のコードとＣＧアドレスレジスタとで実際のＣＧアドレ
スが求まる。

【００２４】ＣＧは８×８ドット構成でキャラクタパタ
ーンを決める。１ドットの表示色を決める長さは色モー
ドによって異なる。同時に使用する色の数をｍとする
と、１ドット表示に必要なビット数ｎは、ｎ＝Ｌｏｇ₂ｍで求まる。

【００２５】ｍを４、１６、２５６、６４Ｋ、１６Ｍ色
モードとすると、ｎは２、４、８、１６、２４ビットと
なる。ただしＲＡＭは１６ビット（＝１ワード）でアド
レスアレンジメントされているから、ｍ＝１６Ｍでは３
２ビットで２ドットを表現する。

【００２６】図７のｐ_i,jの（ｉ，ｊ）はキャラクタの
ドット位置（行，列）を表し、ｐはパレット番号を表
す。

【００２７】図８は４色、図９は１６色、図１０は２５
６色モードに対するＲＡＭ上のビット構成を示す図であ
る。ｍ＝４〜２５６色モードにおいて、カラーパレット
の位置（色）を指定するものである。カラーパレットは
２５６色分の大きさであるから、２５６色モードではカ
ラーパレット全体を直接ポイントできる。

【００２８】したがって、２５６色モードではＢＡＴの
パレットバンクで使用する色の範囲を選択する必要がな
いから、パレットバンクは２５６色モードでは不要とな
る（システムの内部処理では無視される）。

【００２９】図１１は６４Ｋ色、図１２は１６Ｍ色モー
ドに対するＲＡＭ上のビット構成を示す図である。６４
Ｋ色、１６Ｍ色モードではカラーパレットは使わず、直
接色データを指定する。６４Ｋ色モードではＹＵＶ（Ｙ
８ビット、Ｕ４ビット、Ｖ４ビット）で１ドット分の色
データを指定する。

【００３０】１６Ｍ色モードではＹＹＵＶ（Ｙ８ビッ
ト、Ｙ８ビット、Ｕ８ビット、Ｖ８ビット）で２ドット
分の色データを指定する。最初のＹは１ドット目の輝度
を表し、次のＹは２ドット目の輝度を表す。ＵとＶは１
ドット目、２ドット目共通の色差を表す。

【００３１】自然画像では隣合う色は極端に違わないの
で、輝度だけの対処で十分に対応できるからである。こ
れによって、キャラクタの定義サイズを縮めることがで
き、結果として６４Ｋ色と同じサイズ（６４ワード）で
キャラクタパターンが定義できるようになっている。こ
のように外部ブロックシーケンシャルでは従来のＢＧ画
像データがそのまま利用できる。

【００３２】（２）外部ドットシーケンシャル外部ドットシーケンシャルも基本的には外部ブロックシ
ーケンシャルと同じである。ただ外部ドットシーケンシ
ャルの場合は、ブロック（＝キャラクタ）単位でデータ
ハンドリングをするのではなく、ドット単位の扱いとな
る。したがって、図８、９、１０、１１、１２のテーブ
ルの１行だけが外部ドットシーケンシャルのＣＧ定義と
なる。ただし１６Ｍ色モードでは２行２ドット定義であ
る。

【００３３】外部ドットシーケンシャルでは同一色を表
示する画像データに対してメモリの効率化が図れる。

【００３４】（３）内部ドットシーケンシャル内部ドットシーケンシャルは外部ドットシーケンシャル
と同様に、ドット単位のカラー定義を行うデータ形式で
ある。外部ドットシーケンシャルと異なるところは、Ｂ
ＡＴを持たないことである。その理由は、通常ユーザー
が定義する画像データでなく、ビデオやイメージスキャ
ナなどで取り入れた画像データであるからである。

【００３５】内部ドットシーケンシャルのもう一つの特
徴は、１６Ｍ色モードではＹＹＵＶの２ワードで２ドッ
トを定義することである。この点はすでに述べたとおり
である。これにより、１６Ｍ色という豊富な色を小さな
ＣＧサイズで定義できる。

【００３６】それでいて、再現性に悪影響を与えること
はない。もちろん外部ドットシーケンシャルや外部ブロ
ックシーケンシャルでも１６Ｍ色モードが使えるが、自
然画を扱い、しかもドット単位に色データを持つ必要の
ある内部ドットシーケンシャルでは、とくに利用価値が
高くなっている。内部ドットシーケンシャルでは外部映
像装置で取り込んだ画像が一意的に扱え、処理の簡略化
が図れる。

【００３７】このように、様々な映像をこれらのＢＧ映
像データ形式を利用することによって、柔軟性のある対
応が可能になる。

【００３８】この例の装置でＢＧ画面の重ね合わせをす
ると、通常は最前面のＢＧのみが表示され、後ろの画面
は現れない。画面モードとして透明モードがあり、前画
面の透明な部分は透けて見え、後ろの画面の一部が透明
の部分から見ることができる。

【００３９】本発明の装置ではＢＧ画像はＹＵＶ形式の
色データがドット単位に定義されているが、色データが
つぎのような画素を透明として扱う。１６Ｍ色モード：ＹＹＵＶの最初のＹが０の画素６４Ｋ色モード：ＹＵＶのＹが０の画素２５６色モード：８ビットあるパレット番号の値が０の
画素１６色モード：４ビットあるパレット番号の値が０の画
素４色モード：２ビットあるパレット番号の値が０の画素色データは４色、１６色、２５６色ではそれぞれ２、
４、８ビットでカラーパレットの番号をポイントする。

【００４０】６４Ｋ色、１６Ｍ色ではそれぞれＹＵＶ、
ＹＹＵＶで直接色を表示する。ここでＹは輝度、Ｕ、Ｖ
は色差を表す。すなわち、カラーパレット番号＝０とは
色表示を行わないことを意味し、Ｙ＝０とは輝度が０で
あることを意味する。

【００４１】したがって、これらのドットに対しては透
明色として扱う。この透明色データとプライオリティを
もとに画面の重ね合わせが行われる。なおプライオリテ
ィはＢＧ面プライオリティ設定レジスタで、ユーザーが
プログラムから設定できるようにしてある。

【００４２】レジスタの内容を図１３に示す。このレジ
スタにおける回ＳＷが０のときは非回転、１のときは回
転である。ＢＧ面プライオリティは４が最前面、１が最
後面を表し、０のときは未使用面としてＢＧ面処理が一
切中止される。

【００４３】ＢＧ面は必ずしも４面全部を使う必要はな
い。そのような場合には、その面に対するプライオリテ
ィを０にしておけば重ね合わせ処理の対象から外され
る。またマイクロプログラムの処理もその面に対しては
行われない。むだな処理をしないためにもこの設定は重
要である。

【００４４】図１４に示すように、風船の絵、山の絵、
海の絵をそれぞれＢＧ０、ＢＧ１、ＢＧ２に割り当て、
ＢＧ３は未使用とする。さらにＢＧ０では風船以外の部
分は透明色とする。このような条件のもとで、ＢＧを重
ね合わせてみよう。

【００４５】まずＢＧ０、ＢＧ１、ＢＧ２、ＢＧ３のプ
レイオリティをそれぞれＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とした
場合、Ｐ０＝４、Ｐ１＝３、Ｐ２＝０、Ｐ３＝０として
重ね合わせを行う。

【００４６】ＢＧ２、ＢＧ３のプライオリティは０であ
るから、重ね合わせ画面に影響しない。ＢＧ０はＢＧ１
よりもプライオリティが高いから、ＢＧ０面はＢＧ１面
よりも前にある。しかしＢＧ０の風船以外は透明である
から、図１５に示すように風船以外のＢＧ１面の絵はそ
のまま表示される。

【００４７】風船を動かした場合、風船が山にかかって
もＢＧ０面のプライオリティが高いから、風船が山に隠
れることはない。つぎにＰ０＝４、Ｐ１＝０、Ｐ２＝
３、Ｐ３＝０として重ね合わせをすると、図１６の絵と
なる。すなわち、風船が山から海に移ったことを表して
いる。

【００４８】他の例について説明する。図１７に示すよ
うに、風船、低い山、高い山をそれぞれＢＧ０、ＢＧ
１、ＢＧ２に割り当てる。またＢＧ０面の風船以外を透
明とし、ＢＧ１面の空を透明とする。そこで、Ｐ０＝
３、Ｐ１＝４、Ｐ２＝２、Ｐ３＝０として重ね合わせる
と、図１８のような画面となる。

【００４９】一見、図１４と同じようだが、プライオリ
ティがＢＧ１、ＢＧ０、ＢＧ２の順であるから、風船が
低い山（ＢＧ１面）にかかると風船は山に隠れる。しか
し高い山に対しては、風船が隠れることはない。したが
って風船を画面左から右に移していくと、風船が低い山
に消えたり現れたりする。これによって、遠近感がだせ
る。

【００５０】

【発明の効果】本発明のＢＧ重ね合わせはコントローラ
チップというＩＣチップで行う。このため、他の装置に
ＢＧ画面を送り出すときは１画面分のデータとなってい
る。当然バスは１本でよく回路が簡素化できる。またプ
ライオリティの設定をユーザーが自由に行えるので、柔
軟性のある処理を行える。

【００５１】たとえば、ＢＧ間のプライオリティを変え
ることによって、瞬時に背景を入れ換えることもでき
る。また実施例で見たように、透明色とともに重ね合わ
せを行えば、重ね合わせた後ろのＢＧも同一の画面に同
時に表示することもできる。このとき、画面スクロール
を手前のＢＧは速く、後ろにいくほど遅くすれば、遠近
感を簡単に表現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バックグラウンド画面のメモリ上における管理
の説明図である。

【図２】ＢＧ画面の合成回路の説明図である。

【図３】本発明の装置におけるＢＧ画面データの流れの
説明図である。

【図４】コンピュータゲーム装置の一例のブロック図で
ある。

【図５】コントローラチップ内部の説明図である。

【図６】外部ブロックシーケンシャルデータの説明図で
ある。

【図７】キャラクタのドット位置とパレット番号の説明
図である。

【図８】４色モードのＲＡＭ上のビット構成図である。

【図９】１６色モードのＲＡＭ上のビット構成図であ
る。

【図１０】２５６色モードのＲＡＭ上のビット構成図で
ある。

【図１１】６４Ｋ色モードのＲＡＭ上のビット構成図で
ある。

【図１２】１６Ｍ色モードのＲＡＭ上のビット構成図で
ある。

【図１３】本発明の装置におけるＢＧ面プライオリティ
設定レジスタの内容の説明図である。

【図１４】本発明のＢＧ画面の重ね合わせの例の説明図
である。

【図１５】本発明のＢＧ画面の重ね合わせの例の説明図
である。

【図１６】本発明のＢＧ画面の重ね合わせの例の説明図
である。

【図１７】本発明のＢＧ画面の重ね合わせの例の説明図
である。

【図１８】本発明のＢＧ画面の重ね合わせの例の説明図
である。

【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】まずＢＧ０、ＢＧ１、ＢＧ２、ＢＧ３のプ
ライオリティをそれぞれＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とした
場合、Ｐ０＝４、Ｐ１＝３、Ｐ２＝０、Ｐ３＝０として
重ね合わせを行う。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のバックグラウンド画面とスプライ
ト画面を組み合わせて画像を表示するコンピュータ画像
処理装置において、複数のバックグラウンド画面の各々
について表示優先順位および処理が一切中止される未使
用を選択可能とする手段を備えたことを特徴とするコン
ピュータ画像処理装置。