JPH0744735A - Picture processor - Google Patents
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- JPH0744735A JPH0744735A JP5209870A JP20987093A JPH0744735A JP H0744735 A JPH0744735 A JP H0744735A JP 5209870 A JP5209870 A JP 5209870A JP 20987093 A JP20987093 A JP 20987093A JP H0744735 A JPH0744735 A JP H0744735A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、３次元表示物体に関す
る所定の処理を行い、その結果を２次元画像として表示
する画像処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus for performing a predetermined process on a three-dimensional display object and displaying the result as a two-dimensional image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、コンピュータグラフィックスの技
術を用いて疑似３次元画像を合成，表示するリアルタイ
ム型の表示装置が知られており、例えば各種のビデオゲ
ームや、飛行機および各種乗り物用の操縦シミュレータ
等に広く用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, real-time display devices for synthesizing and displaying pseudo three-dimensional images by using computer graphics technology have been known. For example, various video games, and flight simulators for airplanes and various vehicles. It is widely used for
【０００３】図１０は、このような表示装置において３
次元表示物体に関する処理を行う構成を示す図である。
また、図１１は図１０に示す装置において３次元処理を
行う場合の原理を示す図である。FIG. 10 shows the structure of such a display device.
It is a figure which shows the structure which performs the process regarding a three-dimensional display object.
Further, FIG. 11 is a diagram showing the principle of performing three-dimensional processing in the apparatus shown in FIG.
【０００４】図１０に示す表示装置は、３次元処理を行
う３次元処理部１００と、その処理結果として出力され
る２次元画像の表示を行うディスプレイ１１２とを含ん
で構成される。また、３次元処理部１００は、座標変換
部１０２，クリッピング処理部１０４，透視変換部１０
６，ソーティング処理部１０８，レンダリング処理部１
１０を含んで構成される。The display device shown in FIG. 10 comprises a three-dimensional processing unit 100 for performing three-dimensional processing and a display 112 for displaying a two-dimensional image output as the processing result. Also, the three-dimensional processing unit 100 includes a coordinate conversion unit 102, a clipping processing unit 104, and a perspective conversion unit 10.
6, sorting processing unit 108, rendering processing unit 1
It is configured to include 10.
【０００５】以下、３次元処理の一例を図１０および図
１１を用いて説明する。例えば、ドライビングゲームを
例にとれば、図１１に示すように、レーシングカー，建
物，障害物等を表わす３次元オブジェクト３００，３３
２，３３４がワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）で表
現される仮想３次元空間上に配置される。座標変換部１
０２は、これらの３次元オブジェクトを表わす画像情報
を、ゲームのプレーヤ３０２の視点を基準とした視点座
標系（Ｘｖ，Ｙｖ，Ｚｖ）へと座標変換する。An example of the three-dimensional processing will be described below with reference to FIGS. 10 and 11. For example, taking a driving game as an example, as shown in FIG. 11, three-dimensional objects 300, 33 representing a racing car, a building, an obstacle, etc.
2, 334 are arranged in a virtual three-dimensional space represented by the world coordinate system (Xw, Yw, Zw). Coordinate conversion unit 1
Reference numeral 02 coordinates-converts the image information representing these three-dimensional objects into a viewpoint coordinate system (Xv, Yv, Zv) based on the viewpoint of the player 302 of the game.
【０００６】次に、クリッピング処理部１０４は、いわ
ゆるクリッピング処理と呼ばれる画像処理を行う。ここ
で、クリッピング処理とはプレーヤ３０２の視野内（ま
たは３次元空間上で開かれたウインドの視野外）にある
画像情報、すなわち前方，後方，右側，下方，左側，上
方のクリッピング面３４０，３４２，３４４，３４６，
３４８，３５０により囲まれた表示領域２の外側にある
画像情報を除去する画像処理をいう。Next, the clipping processing section 104 performs image processing called so-called clipping processing. Here, the clipping process is image information within the visual field of the player 302 (or outside the visual field of the window opened in the three-dimensional space), that is, the front, rear, right, lower, left, and upper clipping planes 340, 342. , 344, 346,
The image processing removes the image information outside the display area 2 surrounded by 348 and 350.
【０００７】次に、透視変換部１０６は、表示領域２内
にある物体に対してのみ、スクリーン座標系（Ｘｓ，Ｙ
ｓ）への透視変換を行い、次段のソーティング処理部１
０８に対してデータを出力する。Next, the perspective transformation unit 106 applies only to the object in the display area 2 to the screen coordinate system (Xs, Y).
s) to the perspective processing, and the sorting processing unit 1 in the next stage
The data is output to 08.
【０００８】ソーティング処理部１０８は、次段のレン
ダリング処理部１１０における処理の順序を決定し、そ
の順序に従ってポリゴンの画像データを出力する。The sorting processing unit 108 determines the order of processing in the rendering processing unit 110 of the next stage, and outputs the image data of polygons in accordance with the order.
【０００９】レンダリング処理部１１０は、ソーティン
グ処理部１０８までで３次元演算処理されたポリンゴン
の頂点座標等のデータから、ポリゴン内の全てのドット
の画像情報を演算する。具体的には、ポリゴンの頂点座
標からポリゴンの輪郭線を求め、この輪郭線と走査線と
の交点である輪郭点ペアを求め、この輪郭点ペアにより
形成されるラインを決定するために、輝度計算を行って
色処理を行う。The rendering processing unit 110 calculates the image information of all the dots in the polygon from the data such as the vertex coordinates of the polygon that have been three-dimensionally processed by the sorting processing unit 108. Specifically, the contour line of the polygon is obtained from the vertex coordinates of the polygon, the contour point pair which is the intersection of this contour line and the scanning line is obtained, and the brightness formed in order to determine the line formed by this contour point pair Calculate and perform color processing.
【００１０】その後、レンダリング処理部１１０から出
力される２次元画像は、３次元処理部１００からディス
プレイ１１２に向け出力され、ディスプレイ１１２によ
る画像表示が行われる。Thereafter, the two-dimensional image output from the rendering processing unit 110 is output from the three-dimensional processing unit 100 to the display 112, and the image is displayed on the display 112.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した画
像処理装置において３次元表示物体の表示を行う場合
に、３次元処理部１００内の各変換部あるいは処理部に
よって複雑な処理を行う必要があるため、処理にある程
度の時間が必要であり、３次元表示物体に関する状態変
化が発生して画像表示が行われるまで遅れが生じるとい
う問題点があった。このため、画像表示が不自然になっ
たり、例えばドライビングゲームを例にとると緊急時に
ハンドリング操作を行った場合の表示画面への反映に遅
延が生じていた。By the way, when displaying a three-dimensional display object in the above-mentioned image processing apparatus, it is necessary to perform complicated processing by each conversion unit or processing unit in the three-dimensional processing unit 100. Therefore, there is a problem in that a certain amount of time is required for processing, and a delay occurs until a state change of the three-dimensional display object occurs and image display is performed. For this reason, the image display becomes unnatural, and, for example, in the case of a driving game, there is a delay in the reflection on the display screen when the handling operation is performed in an emergency.
【００１２】一方、このような問題は３次元処理部１０
０の処理能力を向上させることにより解消させることが
できるが、非常に高速な装置が必要となり、大型でコス
ト高を招くことになり実用的ではない。そのため若干の
変更によって３次元処理に起因する表示の遅れに対処す
ることができる画像処理装置が望まれていた。On the other hand, such a problem is caused by the three-dimensional processing unit 10.
This can be solved by improving the processing capacity of 0, but a very high-speed device is required, and it is large and costly, which is not practical. Therefore, there has been a demand for an image processing apparatus capable of coping with a display delay caused by three-dimensional processing with a slight change.
【００１３】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、装置規模の拡大やコストの上昇を招くこと
なく、３次元表示物体に関する状態変化が発生した後の
画像表示の遅れを防止することができる画像処理装置を
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 delays image display after a state change occurs with respect to a three-dimensional display object without increasing the scale of the apparatus or increasing the cost. An object of the present invention is to provide an image processing device capable of preventing the above.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の画像処理装置は、３次元表示物体に関
して、投影面に対する透視変換を含む所定の処理を行っ
て、その処理結果を２次元画像として出力する３次元処
理手段と、表示領域よりも広い格納領域を有しており、
前記３次元処理手段から出力される前記２次元画像をこ
の格納領域に格納するフレームバッファと、前記フレー
ムバッファの表示領域に表示画面が対応しており、この
表示領域に格納されている前記２次元画像を表示する表
示手段と、３次元表示物体についての状態変化が生じた
ときに、前記３次元処理手段による処理が終了するまで
の間、前記フレームバッファの格納領域に格納された前
記２次元画像に対して所定の２次元処理を行い、この処
理結果を前記３次元処理手段の処理結果に近似する疑似
画像として前記表示手段に送る疑似３次元処理手段と、
を備え、前記３次元処理手段による処理が終了するまで
の間は、前記疑似３次元処理手段による簡易な２次元処
理を行った結果を表示することを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the image processing apparatus of the present invention performs a predetermined process including perspective transformation on a projection surface with respect to a three-dimensional display object, and outputs the processing result. It has a three-dimensional processing means for outputting as a two-dimensional image and a storage area wider than the display area,
A frame buffer for storing the two-dimensional image output from the three-dimensional processing means in the storage area corresponds to a display screen in the display area of the frame buffer, and the two-dimensional image stored in the display area. The display means for displaying an image and the two-dimensional image stored in the storage area of the frame buffer until the processing by the three-dimensional processing means ends when the state of the three-dimensional display object changes. Pseudo three-dimensional processing means for performing a predetermined two-dimensional processing on the above and sending the processing result to the display means as a pseudo image approximate to the processing result of the three-dimensional processing means,
And the result of performing the simple two-dimensional processing by the pseudo three-dimensional processing means is displayed until the processing by the three-dimensional processing means is completed.
【００１５】[0015]
【作用】３次元処理手段は、３次元表示物体に関する透
視変換を含む所定の処理を行っており、この処理結果が
２次元画像として出力されてフレームバッファに格納さ
れ、このフレームバッファの表示領域に格納された２次
元画像が表示手段から表示される。The three-dimensional processing means performs predetermined processing including perspective transformation on the three-dimensional display object, the result of this processing is output as a two-dimensional image and stored in the frame buffer, and is displayed in the display area of the frame buffer. The stored two-dimensional image is displayed on the display means.
【００１６】３次元表示物体についての状態変化が生じ
ると、前記３次元処理手段による所定の処理が行われ、
その処理が終了した後、処理結果が表示手段から表示さ
れる。一般に３次元表示物体に関する処理は複雑で時間
がかかるため、この処理が終了するまでの間は、疑似３
次元処理手段による簡易な２次元処理を行って、３次元
処理手段の処理結果として得られる２次元画像に近似す
る疑似画像を代用画面として表示する。When the state of the three-dimensional display object changes, a predetermined process is performed by the three-dimensional processing means,
After the processing is completed, the processing result is displayed on the display means. Generally, the process related to the three-dimensional display object is complicated and time-consuming.
A simple two-dimensional processing is performed by the three-dimensional processing means, and a pseudo image approximate to the two-dimensional image obtained as the processing result of the three-dimensional processing means is displayed as a substitute screen.
【００１７】特に、３次元表示物体について生じた状態
変化が視野方向の変更あるいは３次元物体の接近，離遠
である場合は、疑似３次元処理手段による２次元処理と
して、フレームバッファ内の表示画面に対応する部分を
平行移動，回転，拡大，縮小のいずれかの処理を行うこ
とにより、上述した疑似画像を作成することができる。In particular, when the change in the state of the three-dimensional display object is a change in the direction of the visual field or the approach or separation of the three-dimensional object, the display screen in the frame buffer is used as the two-dimensional processing by the pseudo three-dimensional processing means. The pseudo image described above can be created by performing any of the processes of parallel movement, rotation, enlargement, and reduction on the portion corresponding to.
【００１８】本発明においては、３次元表示物体に関す
る処理が終了するまでの間は疑似３次元処理手段による
簡易な２次元処理を行った結果を表示するため、画像表
示の遅れがほとんどなく、ごく自然な３次元表示物体の
画像表示を行うことができる。In the present invention, since the result of the simple two-dimensional processing by the pseudo three-dimensional processing means is displayed until the processing for the three-dimensional display object is completed, there is almost no delay in the image display and it is very small. An image of a natural three-dimensional display object can be displayed.
【００１９】また、２次元処理を行う疑似３次元処理手
段を追加するだけでよく、３次元処理手段は従来のもの
を用いることができるため、装置規模やコストは現行の
装置とほとんど変わりはない。Further, since it is only necessary to add a pseudo three-dimensional processing means for performing a two-dimensional processing, the conventional three-dimensional processing means can be used, and therefore the apparatus scale and cost are almost the same as those of the existing apparatus. .
【００２０】[0020]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００２１】図１は、本発明を適用した一実施例の画像
処理装置の原理ブロックを示す図である。同図に示す構
成は、主に３次元表示物体についての処理を行って、そ
の結果を表示する部分に着目したものである。FIG. 1 is a diagram showing a principle block of an image processing apparatus of an embodiment to which the present invention is applied. The configuration shown in the figure mainly focuses on a portion for performing processing on a three-dimensional display object and displaying the result.
【００２２】本実施例の画像処理装置は、３次元処理部
１０，フレームバッファ２０，ディスプレイ３０，疑似
３次元処理部４０を含んで構成される。The image processing apparatus of this embodiment comprises a three-dimensional processing unit 10, a frame buffer 20, a display 30, and a pseudo three-dimensional processing unit 40.
【００２３】３次元処理部１０は、３次元表示物体に関
して投影面に対する透視変換を含む所定の処理を行うも
のであり、その処理結果は２次元画像としてフレームバ
ッファ２０に向け出力される。The three-dimensional processing unit 10 performs a predetermined process including perspective transformation on a projection surface with respect to a three-dimensional display object, and the processing result is output to the frame buffer 20 as a two-dimensional image.
【００２４】フレームバッファ２０は、ディスプレイ３
０の表示画面と１対１に対応する表示領域よりも広い格
納領域を有しており、３次元処理部１０から入力される
２次元画像をこの格納領域全体に格納する。ディスプレ
イ３０は、ＣＲＴあるいはＬＣＤ等によって構成される
表示手段であり、フレームバッファ２０の表示領域に格
納されている画素データに基づいて２次元画像を画面上
に表示する。The frame buffer 20 is used for the display 3
It has a storage area wider than the display area corresponding to 0 and a one-to-one display screen, and stores a two-dimensional image input from the three-dimensional processing unit 10 in the entire storage area. The display 30 is a display unit composed of a CRT or LCD, and displays a two-dimensional image on the screen based on the pixel data stored in the display area of the frame buffer 20.
【００２５】疑似３次元処理部４０は、３次元表示物体
についての状態変化が生じたときに、フレームバッファ
２０の格納領域に格納されている２次元画像の画素デー
タに基づいて、所定の２次元処理を行うものであり、そ
の結果はディスプレイ３０に向け出力される。この疑似
３次元処理部４０によって行われる２次元処理は、３次
元処理部１０によって行われる所定の３次元処理に対応
するものであり、３次元処理部１０による処理が終了す
るまでの間は、この疑似３次元処理部４０によって行わ
れる２次元処理の結果が代用画面としてディスプレイ３
０から表示される。The pseudo three-dimensional processing unit 40, when the state of the three-dimensional display object changes, determines a predetermined two-dimensional image based on the pixel data of the two-dimensional image stored in the storage area of the frame buffer 20. The processing is performed, and the result is output to the display 30. The two-dimensional processing performed by the pseudo three-dimensional processing unit 40 corresponds to the predetermined three-dimensional processing performed by the three-dimensional processing unit 10, and until the processing by the three-dimensional processing unit 10 is completed, The result of the two-dimensional processing performed by the pseudo three-dimensional processing unit 40 is displayed on the display 3 as a substitute screen.
It is displayed from 0.
【００２６】一般に３次元処理部１０によって行われる
３次元処理は、その処理内容が複雑であり時間もかかる
ため、この３次元処理が終了するまで待ってその結果を
ディスプレイ３０に表示していたのでは、状態変化が生
じてその結果が表示されるまである程度の時間（例えば
３フレーム分の１／２０秒）がかかり、画像表示のタイ
ミングがずれて不自然となる。このため、状態変化が生
じたときに疑似３次元処理部４０によってフレームバッ
ファ２０に格納された２次元画像に基づく簡易な２次元
処理を行い、その結果を３次元処理部１０による本来の
３次元処理が終了するまでの間ディスプレイ３０から表
示する。そして、３次元処理部１０による処理が終了し
た後は、この本来の処理結果をディスプレイ３０から表
示する。Generally, the three-dimensional processing performed by the three-dimensional processing unit 10 is complicated and time-consuming. Therefore, the result is displayed on the display 30 after the completion of the three-dimensional processing. Then, it takes a certain amount of time (for example, 1/20 seconds for three frames) until the state change occurs and the result is displayed, and the timing of image display is deviated to be unnatural. Therefore, when a state change occurs, the pseudo three-dimensional processing unit 40 performs simple two-dimensional processing based on the two-dimensional image stored in the frame buffer 20, and the result is the original three-dimensional processing performed by the three-dimensional processing unit 10. It is displayed on the display 30 until the processing is completed. After the processing by the three-dimensional processing unit 10 is completed, the original processing result is displayed on the display 30.
【００２７】このように、３次元処理部１０による３次
元処理が行われている間は、疑似３次元処理部４０によ
って簡易な２次元処理を行って、その結果をディスプレ
イ３０から表示しているため、状態変化後の画像が長い
間表示されないという事態を回避することができ、画像
表示の遅れがほとんどなく、ごく自然な３次元表示物体
の画像表示を行うことができる。As described above, while the three-dimensional processing unit 10 is performing the three-dimensional processing, the pseudo three-dimensional processing unit 40 performs the simple two-dimensional processing, and the result is displayed on the display 30. Therefore, it is possible to avoid the situation where the image after the state change is not displayed for a long time, and it is possible to perform a very natural image display of a three-dimensional display object with almost no delay in image display.
【００２８】特に、疑似３次元処理部４０による２次元
処理の結果を表示するのは３次元処理部１０による処理
が終了するまでのごく短い間（例えば３フレーム分）で
あるため、２次元処理で代用した場合であっても、それ
程不自然な画像表示となることはない。Particularly, since the result of the two-dimensional processing by the pseudo three-dimensional processing unit 40 is displayed for a very short time (for example, three frames) until the processing by the three-dimensional processing unit 10 is completed, the two-dimensional processing is performed. Even if it is substituted by, the image display will not be so unnatural.
【００２９】図２は、図１に示す画像処理装置を含む一
実施例のビデオゲーム装置の全体構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the overall construction of a video game apparatus of one embodiment including the image processing apparatus shown in FIG.
【００３０】同図に示す本実施例のビデオゲーム装置
は、上述した３次処理部１０，フレームバッファ２０，
ディスプレイ３０，疑似３次元処理部４０の他に、ＣＰ
Ｕ５０，ＲＯＭ５２，ＲＡＭ５４，入力装置５６，カラ
ー同期発生回路５８を含んで構成される。The video game device of the present embodiment shown in the figure has the above-described tertiary processing section 10, frame buffer 20,
In addition to the display 30 and the pseudo three-dimensional processing unit 40, the CP
The U50, the ROM 52, the RAM 54, the input device 56, and the color synchronization generation circuit 58 are included.
【００３１】３次元処理部１０は、３次元演算回路１
２，ソーティング回路１４，レンダリング回路１６を含
んでいる。ここで、３次元演算回路１２は、ワールド座
標系に従って表示される３次元表示物体の座標を視点座
標系へ変換すると共に、透視投影変換等を行うものであ
る。ソーティング回路１４は、３次元演算回路１２によ
って透視投影変換された後の２次元画像データをその遠
近位置に従ってソーティングする。レンダリング回路１
６は、ソーティング回路１４によるソーティング結果に
基づいて、隠面消去，テクスチャマッピング，シェーデ
ィング等の処理を行い、その結果を３次元処理部１０か
ら出力する。The three-dimensional processing unit 10 includes a three-dimensional arithmetic circuit 1
2, a sorting circuit 14 and a rendering circuit 16 are included. Here, the three-dimensional arithmetic circuit 12 converts the coordinates of the three-dimensional display object displayed according to the world coordinate system into the viewpoint coordinate system, and also performs perspective projection conversion and the like. The sorting circuit 14 sorts the two-dimensional image data after perspective projection conversion by the three-dimensional arithmetic circuit 12 according to the perspective position. Rendering circuit 1
6 performs processing such as hidden surface removal, texture mapping, and shading based on the sorting result by the sorting circuit 14, and outputs the result from the three-dimensional processing unit 10.
【００３２】フレームバッファ２０は、３次元処理部１
０による３次元処理結果を格納するものであり、上述し
たように、ディスプレイ３０の表示画面に対応した表示
領域よりも広い格納領域の全体に３次元処理部１０から
出力される画素データを格納する。The frame buffer 20 is a three-dimensional processing unit 1.
The three-dimensional processing result by 0 is stored, and as described above, the pixel data output from the three-dimensional processing unit 10 is stored in the entire storage area wider than the display area corresponding to the display screen of the display 30. .
【００３３】疑似３次元処理部４０は、平行移動処理回
路４２，回転処理回路４４，拡大・縮小処理回路４６を
含んでいる。ここで、平行移動処理回路４２は、フレー
ムバッファ２０の表示領域からデータを読み出す際に、
該当する表示領域を平行移動させる処理を行う。これに
より、ゲームのプレーヤが視点を左右あるいは上下に移
動させた場合に３次元処理によって得られる画像とほぼ
同様の画像をフレームバッファ２０から読み出すことが
できる。その移動量はＣＰＵ５０によって計算され入力
される。The pseudo three-dimensional processing unit 40 includes a parallel movement processing circuit 42, a rotation processing circuit 44, and an enlargement / reduction processing circuit 46. Here, when the parallel movement processing circuit 42 reads data from the display area of the frame buffer 20,
A process of translating the corresponding display area is performed. As a result, it is possible to read from the frame buffer 20 an image that is substantially the same as the image obtained by the three-dimensional processing when the player of the game moves the viewpoint left or right or up and down. The movement amount is calculated and input by the CPU 50.
【００３４】また、回転処理回路４４は、フレームバッ
ファ２０の表示領域を回転させてこのフレームバッファ
２０からデータを読み出す処理を行う。これにより、ゲ
ームのプレーヤの視界が視野方向を中心に回転した場合
に３次元処理によって得られる画像とほぼ同様の画像を
得ることができる。その回転量はＣＰＵ５０によって計
算され入力される。The rotation processing circuit 44 rotates the display area of the frame buffer 20 and reads data from the frame buffer 20. This makes it possible to obtain an image that is substantially the same as the image obtained by the three-dimensional processing when the visual field of the player of the game rotates around the visual field direction. The rotation amount is calculated and input by the CPU 50.
【００３５】拡大・縮小処理回路４６は、フレームバッ
ファ２０の表示領域に格納されている画像を拡大あるい
は縮小してフレームバッファ２０からデータを読み出す
処理を行う。例えば、拡大処理を行う場合は、この表示
領域よりもさらに小さな領域の画素データを所定の割合
で重複して読み出すことにより、結果として拡大された
画像を得る。また、縮小処理を行う場合は、この表示領
域よりもさらに広い領域の画素データを間引いて読み出
すことにより、結果として縮小された画像を得る。これ
により、３次元表示物体が接近してくる場合にはフレー
ムバッファ２０に格納されたデータを拡大することによ
り、３次元処理結果とほぼ同様の画像を得ることができ
る。一方、３次元表示物体が離れていく場合にはフレー
ムバッファ２０に格納された画像データを縮小すること
により、３次元処理結果とほぼ同様の画像を得ることが
できる。なお、拡大，縮小する場合の倍率はＣＰＵ５０
によって計算され入力される。The enlargement / reduction processing circuit 46 enlarges or reduces the image stored in the display area of the frame buffer 20 and reads the data from the frame buffer 20. For example, when enlarging processing is performed, pixel data of an area smaller than this display area is read out at a predetermined ratio in an overlapping manner to obtain an enlarged image as a result. Further, in the case of performing the reduction processing, pixel data in an area wider than this display area is thinned out and read out to obtain a reduced image as a result. Thus, when a three-dimensional display object approaches, the data stored in the frame buffer 20 is enlarged to obtain an image substantially similar to the result of the three-dimensional processing. On the other hand, when the three-dimensional display object is moving away, the image data stored in the frame buffer 20 is reduced to obtain an image substantially similar to the result of the three-dimensional processing. In addition, the magnification when enlarging or reducing is the CPU 50.
Calculated and entered by.
【００３６】また、ＣＰＵ５０は、本実施例のビデオゲ
ーム装置の全体的な制御を行うものであり、予め定めら
れたゲームプログラムとプレーヤによる操作指示に基づ
いて各種のゲーム演算を行う。例えばドライビングゲー
ムを考えた場合、図１１に示すように、ドライビングゲ
ームを構成する要素であるレーシングカー，道路や建物
などの３次元オブジェクト３００を仮想的な表示領域２
上の所定位置に配置しなければならない。したがって、
どの３次元オブジェクトをどこに配置するかを表わすオ
ブジェクト情報および位置情報が必要となる。これらの
オブジェクト情報および位置情報はこのＣＰＵ５０によ
って演算され、３次元処理部１０内の３次元演算回路１
２に入力される。また、上述したように、疑似３次元処
理部４０内の各回路に入力される平行移動量，回転量，
拡大・縮小の倍率もこのＣＰＵ５０で演算される。The CPU 50 controls the video game apparatus of the present embodiment as a whole, and performs various game calculations based on a predetermined game program and operation instructions from the player. For example, in the case of considering a driving game, as shown in FIG. 11, a virtual display area 2 is used to display a three-dimensional object 300 such as a racing car, roads, buildings, etc.
Must be placed in place above. Therefore,
Object information and position information indicating which three-dimensional object is to be arranged and where are required. The object information and the position information are calculated by the CPU 50, and the three-dimensional arithmetic circuit 1 in the three-dimensional processing unit 10 is operated.
Entered in 2. Further, as described above, the parallel movement amount, the rotation amount, which is input to each circuit in the pseudo three-dimensional processing unit 40,
Enlargement / reduction factors are also calculated by the CPU 50.
【００３７】ＲＯＭ５２は、ＣＰＵ５０が実行するゲー
ムプログラムおよびデータを格納するためのものであ
る。また、ＲＡＭ５４は、ＣＰＵ５０のワークエリアと
して機能するものであり、ＣＰＵ５０によって演算され
たオブジェクト情報および位置情報は、このＲＡＭ５４
に一旦格納された後、３次元処理部１０によって読み出
される。The ROM 52 is for storing a game program executed by the CPU 50 and data. Further, the RAM 54 functions as a work area of the CPU 50, and the object information and position information calculated by the CPU 50 are stored in the RAM 54.
After being temporarily stored in, the three-dimensional processing unit 10 reads it.
【００３８】入力装置５６は、プレーヤが各種の操作指
示を入力できるように形成されている。例えば、ドライ
ビングゲームの場合は、ハンドルやシフトレバー，ブレ
ーキ，アクセル等から構成される。The input device 56 is formed so that the player can input various operation instructions. For example, in the case of a driving game, it is composed of a steering wheel, a shift lever, a brake, an accelerator and the like.
【００３９】カラー同期発生回路５８は、フレームバッ
ファ２０から読み出される画素データをラスター変換
し、垂直同期信号等の各種同期信号に同期してディスプ
レイ３０に表示する。The color sync generation circuit 58 raster-converts the pixel data read from the frame buffer 20 and displays it on the display 30 in synchronization with various sync signals such as a vertical sync signal.
【００４０】このような構成を有する本実施例のビデオ
ゲーム装置において、ディスプレイ３０および疑似３次
元処理部４０以外の構成、例えば３次元処理部１０，フ
レームバッファ２０等はＣＰＵ５０とバス接続されてお
り、ＣＰＵ５０との間でデータの入出力を行うと共にＣ
ＰＵ５０によって制御されている。また、疑似３次元処
理部４０にはＣＰＵ５０からの指示信号が演算された平
行移動量と共に入力されており、疑似３次元処理部４０
内の平行移動処理回路４２，回転処理回路４４，拡大・
縮小処理回路４６のそれぞれは、フレームバッファ２０
に対して所定のアクセスを行うようになっている。In the video game device of this embodiment having such a configuration, the configuration other than the display 30 and the pseudo three-dimensional processing unit 40, such as the three-dimensional processing unit 10 and the frame buffer 20, is connected to the CPU 50 by a bus. , I / O of data with the CPU 50 and C
It is controlled by the PU 50. Further, the instruction signal from the CPU 50 is input to the pseudo three-dimensional processing unit 40 together with the calculated parallel movement amount.
Parallel processing circuit 42, rotation processing circuit 44, enlargement /
Each of the reduction processing circuits 46 includes a frame buffer 20.
The predetermined access is made to.
【００４１】図３は、本実施例のビデオゲーム装置の外
観を示す図であり、主に入力装置５６およびディスプレ
イ３０の全体的な配置を示すものである。FIG. 3 is a view showing the external appearance of the video game apparatus of this embodiment, mainly showing the overall arrangement of the input device 56 and the display 30.
【００４２】このビデオゲーム装置６０は、レーシング
カーのコックピットを再現したものであり、プレーヤが
搭乗するためのシート６２と、フロントガラスに相当す
る位置に設けられたディスプレイ３０と、プレーヤが操
作するハンドル６４，シフトレバー６６，アクセル６
８，ブレーキ７０，クラッチ７２を備えている。ここ
で、ハンドル６４，シフトレバー６６，アクセル６８，
ブレーキ７０，クラッチ７２が図２に示した入力装置５
６に相当するものである。This video game device 60 reproduces the cockpit of a racing car, and has a seat 62 for the player to board, a display 30 provided at a position corresponding to the windshield, and a handle operated by the player. 64, shift lever 66, accelerator 6
It is provided with 8, a brake 70, and a clutch 72. Here, the handle 64, the shift lever 66, the accelerator 68,
The brake 70 and the clutch 72 are the input device 5 shown in FIG.
It is equivalent to 6.
【００４３】ドライビングゲームが開始されると、プレ
ーヤはディスプレイ３０を見ながらシフトレバー６６お
よびハンドル６４を操作すると共に、アクセル６８，ブ
レーキ７０，クラッチ７２を適宜踏み付けることにより
自己のレーシングカーを運転することができる。このと
き、ディスプレイ３０上には、プレーヤの視点方向に見
える他のレーシングカーや建物等の３次元表示物体が表
示されている。When the driving game is started, the player operates his / her own racing car by operating the shift lever 66 and the steering wheel 64 while looking at the display 30 and stepping on the accelerator 68, brake 70 and clutch 72 as appropriate. be able to. At this time, another three-dimensional display object such as another racing car or a building that is seen in the player's viewpoint is displayed on the display 30.
【００４４】本実施例のビデオゲーム装置は、以上の構
成および外観を有しており、その動作を以下に説明す
る。The video game device of this embodiment has the above-mentioned configuration and appearance, and its operation will be described below.
【００４５】図４は、このビデオゲーム装置において発
生する状態変化の一例を示す図であり、視点座標系の原
点にプレーヤがいると仮定した場合が示されている。FIG. 4 is a diagram showing an example of a state change that occurs in this video game device, and shows a case in which it is assumed that the player is at the origin of the viewpoint coordinate system.
【００４６】同図に示す視点座標系のＺ方向がプレーヤ
の視点方向であり、Ｘ方向は左右方向、Ｙ方向は上下方
向にそれぞれ対応している。例えば、発生する状態変化
としてプレーヤの視野方向が変わる場合が考えられる。
具体的には、図３に示すハンドル６４を右にあるいは左
に回した場合には、プレーヤの視野方向がＹ軸回りに回
転することになる。図４においては、この回転角がθy
として表わされている。また、道路にアップダウンが有
り、プレーヤの視野方向が上下に変動する場合には、Ｘ
軸回りの回転となる。図４においては、回転角θx で表
わされる。さらに、道路が右下がりあるいは左下がりに
傾いている場合には、視野方向であるＺ軸回りの回転と
して表わされる。図４においては、回転角θz で表わさ
れる。The Z direction of the viewpoint coordinate system shown in the figure is the viewpoint direction of the player, the X direction corresponds to the left and right direction, and the Y direction corresponds to the up and down direction. For example, it is conceivable that the player's visual field direction changes as a state change that occurs.
Specifically, when the handle 64 shown in FIG. 3 is turned clockwise or counterclockwise, the player's visual field rotates around the Y axis. In FIG. 4, this rotation angle is θy
Is represented as. If the road has an ups / downs and the player's visual direction fluctuates up and down, X
It will rotate around the axis. In FIG. 4, it is represented by the rotation angle θx. Furthermore, when the road is inclined to the right or left, it is represented as rotation around the Z axis, which is the visual field direction. In FIG. 4, it is represented by the rotation angle θz.
【００４７】ＣＰＵ５０は、入力装置５６（ハンドル６
４等）の操作状況等を監視しており、上述した状態変化
を検出する。そして、検出した状態変化に応じて新たな
３次元オブジェクトのオブジェクト情報および位置情報
を演算する。その後、この新たなオブジェクト情報およ
び位置情報に基づいて３次元処理部１０による処理が行
われ、その結果がフレームバッファ２０に格納される。The CPU 50 uses the input device 56 (handle 6
(4) etc. are monitored to detect the above-mentioned state change. Then, the object information and the position information of the new three-dimensional object are calculated according to the detected state change. After that, the three-dimensional processing unit 10 performs processing based on the new object information and position information, and the result is stored in the frame buffer 20.
【００４８】本実施例においては、図４に示すＸ，Ｙ，
Ｚ軸回りの視野方向の変更が発生した場合には、３次元
処理部１０による処理が終了するまでの間、疑似３次元
処理部４０による処理を行ってその処理結果を代用画面
としてディスプレイ３０上に表示している。疑似３次元
処理部４０による処理は、３次元処理部１０で行われる
３次元処理に比べて単純であり、処理時間もほとんどか
からないことから、状態変化が発生した直後にその状態
変化に応じた画像をディスプレイ３０から表示すること
ができる。In this embodiment, X, Y, and
When the view direction around the Z axis is changed, the pseudo three-dimensional processing unit 40 performs the processing until the processing by the three-dimensional processing unit 10 ends, and the processing result is displayed on the display 30 as a substitute screen. Is displayed. Since the processing by the pseudo three-dimensional processing unit 40 is simpler than the three-dimensional processing performed by the three-dimensional processing unit 10 and requires almost no processing time, an image corresponding to the state change immediately after the state change occurs. Can be displayed from the display 30.
【００４９】図５は、疑似３次元処理部４０内の各処理
回路によって行う２次元処理を説明するための図であ
る。同図（ａ）は、状態変化が生じていない場合の標準
状態を示しており、同図の全体がフレームバッファ２０
の格納領域の全体に対応しており、同図の一点鎖線で囲
まれた領域がディスプレイ３０の表示画面と１対１に対
応した表示領域に対応している。FIG. 5 is a diagram for explaining the two-dimensional processing performed by each processing circuit in the pseudo three-dimensional processing unit 40. FIG. 11A shows a standard state when no state change occurs, and the entire figure is the frame buffer 20.
Corresponding to the entire storage area, and the area surrounded by the alternate long and short dash line in the figure corresponds to the display area corresponding to the display screen of the display 30 on a one-to-one basis.
【００５０】同図（ｂ）は、状態変化として図４に示す
Ｙ軸回りの回転が生じた場合に平行移動処理回路４２が
行う処理内容を示すものである。平行移動処理回路４２
は、角度θy に相当する値ｘだけ表示領域を水平方向に
移動させる処理を行う。実際には、平行移動処理回路４
２は、フレームバッファ２０からデータを読み出す水平
座標の初期値をｘだけずらす処理を行っている。FIG. 9B shows the contents of processing performed by the parallel movement processing circuit 42 when the rotation around the Y axis shown in FIG. 4 occurs as a state change. Translation processing circuit 42
Performs a process of moving the display area in the horizontal direction by a value x corresponding to the angle θy. Actually, the parallel movement processing circuit 4
In No. 2, the initial value of the horizontal coordinate for reading the data from the frame buffer 20 is shifted by x.
【００５１】図５（ｃ）は、状態変化として図４に示す
Ｘ軸回りの回転が生じた場合に平行移動処理回路４２が
行う処理内容を示すものである。平行移動処理回路４２
は、角度θx に相当する値ｙだけ表示領域を垂直方向に
移動させる処理を行う。実際には、平行移動処理回路４
２は、フレームバッファ２０からデータを読み出す垂直
座標の初期値をｙだけずらす処理を行っている。FIG. 5C shows the contents of processing performed by the parallel movement processing circuit 42 when the rotation around the X axis shown in FIG. 4 occurs as a state change. Translation processing circuit 42
Performs a process of moving the display area in the vertical direction by a value y corresponding to the angle θx. Actually, the parallel movement processing circuit 4
2 performs a process of shifting the initial value of the vertical coordinate for reading data from the frame buffer 20 by y.
【００５２】図５（ｄ）は、状態変化として図４に示す
Ｚ軸回りの回転が発生した場合に対応しており、回転処
理回路４４は、フレームバッファ２０から画素データを
読み出す表示領域を回転する。この回転処理回路４４が
行う回転処理は、上述した平行移動処理回路４２が行う
平行処理に比べて若干複雑になり、フレームバッファ２
０からデータを読み出す際の読み出しアドレスを画素毎
に計算して、フレームバッファ２０に対するアドレス指
定を行う。ただし、このような処理を行う場合であって
も、３次元処理部１０内の各回路による複雑な処理に比
べれば単純な処理であり、各フレームの表示時間内に終
了させることができる。FIG. 5D corresponds to the case where the rotation around the Z axis shown in FIG. 4 occurs as the state change, and the rotation processing circuit 44 rotates the display area for reading the pixel data from the frame buffer 20. To do. The rotation processing performed by the rotation processing circuit 44 is slightly more complicated than the parallel processing performed by the parallel movement processing circuit 42 described above.
The read address when reading data from 0 is calculated for each pixel, and the addressing to the frame buffer 20 is performed. However, even when such a process is performed, it is a simple process as compared with a complicated process by each circuit in the three-dimensional processing unit 10, and can be completed within the display time of each frame.
【００５３】図６は、図５（ｂ）に示すようにフレーム
バッファ２０の表示領域を水平方向にｘだけ平行移動さ
せる場合の、この移動量ｘを説明するための図である。
同図は、Ｘ−Ｚ平面を示しており、プレーヤがハンドル
６４を切ることにより、時計方向に角度θy だけ回転し
た場合が示されている。このときの移動量ｘは、 ｘ＝ｈtan θy で計算することができる。ここで、ｈは視点座標系の原
点から投影面までの距離である。FIG. 6 is a diagram for explaining the moving amount x when the display area of the frame buffer 20 is moved in parallel by x in the horizontal direction as shown in FIG. 5B.
This figure shows the XZ plane, and shows the case where the player turns the handle 64 to rotate clockwise by an angle θy. The movement amount x at this time can be calculated by x = htan θy. Here, h is the distance from the origin of the viewpoint coordinate system to the projection surface.
【００５４】図７は、状態変化が３次元表示物体の接近
あるいは離遠である場合の２次元処理を説明するための
図である。この場合には、拡大・縮小処理回路４６は、
フレームバッファ２０に格納された画素データを拡大あ
るいは縮小する処理を行う。具体的には、縮小処理を行
う場合は、図７の四角枠ｂで囲まれた画素データを適宜
間引いてフレームバッファ２０から読み出すことによ
り、状態変化が生じていないときに四角枠ａに含まれる
画素データと同じ量のデータを読み出す。一方、拡大処
理を行う場合には、同図四角枠ｃに囲まれた画素データ
を一定の割合で繰り返しフレームバッファ２０から読み
出すことにより、状態変化が生じていない場合に四角枠
ａに含まれる画素データと同じ量のデータの読み出しを
行う。例えば、１０ライン中の１ラインを重複して読み
出すことにより、結果として垂直方向に１０％の拡大処
理を行ったことになる。同様に、水平ラインに含まれる
１０画素に１画素の割合で重複して読み出すことによ
り、水平方向に１０％の拡大処理を行ったことになる。FIG. 7 is a diagram for explaining the two-dimensional processing when the state change is the approach or the separation of the three-dimensional display object. In this case, the enlargement / reduction processing circuit 46
The pixel data stored in the frame buffer 20 is enlarged or reduced. Specifically, when the reduction process is performed, the pixel data surrounded by the rectangular frame b in FIG. 7 is appropriately thinned out and read from the frame buffer 20, so that the pixel data is included in the rectangular frame a when no state change occurs. The same amount of data as the pixel data is read. On the other hand, when the enlargement process is performed, the pixel data surrounded by the rectangular frame c is repeatedly read from the frame buffer 20 at a constant rate, so that the pixels included in the rectangular frame a when no state change occurs. The same amount of data as the data is read. For example, by duplicating one line out of 10 lines, it means that 10% enlargement processing is performed in the vertical direction. Similarly, 10 pixels included in the horizontal line are redundantly read at a rate of 1 pixel, which means that 10% enlargement processing is performed in the horizontal direction.
【００５５】図８は、本実施例のビデオゲーム装置の動
作タイミングを示す図である。同図（ａ）の「Ｖ Ｂｌ
ａｎｋ」は、カラー同期発生回路５８によって作成され
る負論理の垂直同期信号であり、この信号の立ち下がり
に同期してフレームの切替えが行われるようになってい
る。FIG. 8 is a diagram showing the operation timing of the video game device of this embodiment. In the same figure (a), "V Bl
"ank" is a negative logic vertical sync signal generated by the color sync generation circuit 58, and frame switching is performed in synchronization with the trailing edge of this signal.
【００５６】同図（ｂ）の「状態」は、３次元表示物体
の表示状態を示しており、図中のＡ，Ｂ，Ｃそれぞれは
異なった状態に対応する。例えばドライビングゲームの
場合には、スピード，ハンドル操作，路面の状況変化等
が組み合わさって１つの状態を形成し、本実施例の場合
には状態Ａから状態Ｂに変化し、さらに状態Ｃに変化す
る。The "state" in FIG. 9B shows the display state of the three-dimensional display object, and A, B and C in the figure correspond to different states. For example, in the case of a driving game, one state is formed by combining speed, steering wheel operation, road surface condition changes, etc. In the case of this embodiment, the state A is changed to the state B, and then the state C is changed. To do.
【００５７】同図（ｃ）の「ＣＰＵ ３次元処理」は、
図２に示すＣＰＵ５０と３次元処理部１０内の３次元演
算回路１２のそれぞれによる処理内容を示しており、垂
直同期信号「Ｖ Ｂｌａｎｋ」の立ち下がりに同期して
ＣＰＵ５０が状態を検出し、その後３次元演算回路１２
による所定の処理が行われるようになっている。すなわ
ち、フレームの切替わり直後にまずＣＰＵ５０による状
態検出処理が行われ、検出した状態に応じて３次元処理
を行うために必要な各種演算をＣＰＵ５０によって行っ
た後に、３次元演算回路１２による処理が行われる。The "CPU three-dimensional processing" of FIG.
2 shows the processing contents by the CPU 50 and the three-dimensional arithmetic circuit 12 in the three-dimensional processing unit 10 shown in FIG. 2, in which the CPU 50 detects the state in synchronization with the fall of the vertical synchronization signal “V Blank”, and then Three-dimensional arithmetic circuit 12
The predetermined processing by is performed. That is, immediately after the frame is switched, the state detection processing by the CPU 50 is first performed, and after the CPU 50 performs various calculations necessary for performing the three-dimensional processing according to the detected state, the processing by the three-dimensional calculation circuit 12 is performed. Done.
【００５８】なお、ＣＰＵ５０は、３次元演算回路１２
に入力する各種演算を行うと同時に、疑似３次元処理部
４０内の各回路に入力する平行移動量，回転量，拡大・
縮小の倍率のいずれか１つあるいは複数を演算する処理
を行う。この処理は、図８（ｃ）ではＡ＊，Ａ＊＊，Ｂ
＊で表わされる。The CPU 50 uses the three-dimensional arithmetic circuit 12
At the same time as performing various calculations to be input to, the parallel movement amount, the rotation amount, and the expansion amount input to each circuit in the pseudo three-dimensional processing unit 40.
Processing for calculating one or more of the reduction ratios is performed. This process corresponds to A *, A **, B in FIG.
Represented by *.
【００５９】同図（ｄ）の「ソーティング」は、３次元
処理部１０内のソーティング回路１４の処理内容を示し
ており、同図（ｅ）の「レンダリング」はレンダリング
回路１６の処理内容を示している。同図（ｃ）〜（ｅ）
に示すように、あるフレーム周期内で３次元演算回路１
２による処理が行われると、次のフレーム周期において
ソーティング回路１４による処理が行われ、さらに次の
フレーム周期においてレンダリング回路１６による処理
が行われる。したがって、最短の場合であってもＣＰＵ
５０によって状態変化が検出されてから２フレーム周期
遅れてレンダリング回路１６による処理が行われるよう
になっている。“Sorting” in FIG. 7D shows the processing content of the sorting circuit 14 in the three-dimensional processing unit 10, and “rendering” in FIG. 7E shows the processing content of the rendering circuit 16. ing. The same figure (c)-(e)
As shown in FIG.
When the processing of 2 is performed, the processing of the sorting circuit 14 is performed in the next frame cycle, and the processing of the rendering circuit 16 is further performed in the next frame cycle. Therefore, even in the shortest case, the CPU
After the state change is detected by 50, the rendering circuit 16 performs the processing with a delay of two frame cycles.
【００６０】また、同図（ｆ）の「ディスプレイ」は、
ディスプレイ３０に表示される内容を示している。同図
（ｃ）に示すように、ＣＰＵ５０によって状態変化が検
出されると、次にフレーム周期でＣＰＵ５０による平行
移動量等の演算、および疑似３次元処理部４０による所
定の２次元処理が行われる。例えば、状態がＡからＢに
変化した場合には、この状態変化が発生した次のフレー
ムにおいて状態Ｂに応じて数フレーム後に得られるであ
ろう３次元処理結果の画像Ｂに近似した疑似画像Ａ＊が
疑似３次元処理部４０の制御によって得られる。そし
て、その次のフレーム周期においてディスプレイ３０か
らこの疑似画像Ａ＊が表示される。すなわち、状態変化
が生じた時点から２フレーム目（図８に示す時間ｔ１
後）には、この状態変化に基づいて得られた疑似画像が
ディスプレイ３０上に表示されることになる。Further, the "display" in FIG.
The content displayed on the display 30 is shown. As shown in FIG. 3C, when the CPU 50 detects a state change, the CPU 50 next calculates the parallel movement amount and the like and the pseudo three-dimensional processing unit 40 performs predetermined two-dimensional processing. . For example, when the state changes from A to B, the pseudo image A that approximates to the image B of the three-dimensional processing result that will be obtained after several frames according to the state B in the next frame in which the state change occurs. * Is obtained by controlling the pseudo three-dimensional processing unit 40. Then, in the next frame period, the pseudo image A * is displayed on the display 30. That is, the second frame (time t1 shown in FIG. 8 from the time when the state change occurs)
Later), the pseudo image obtained based on this state change will be displayed on the display 30.
【００６１】図９は、比較のために従来のビデオゲーム
装置の動作タイミングを示した図である。この場合に
は、本実施例の疑似３次元処理部４０による処理が行わ
れないため、本実施例におけるレンダリング回路１６に
よる処理が終了した後に、その処理結果に基づいて次の
フレーム周期においてディスプレイ３０による表示が行
われる。すなわち、従来のビデオゲーム装置において
は、状態変化が発生した後４フレーム目（図９に示す時
間ｔ２後）にこの変化した状態に応じた画像が表示され
ることになる。FIG. 9 is a diagram showing the operation timing of the conventional video game device for comparison. In this case, since the processing by the pseudo three-dimensional processing unit 40 of this embodiment is not performed, after the processing by the rendering circuit 16 in this embodiment is completed, the display 30 is displayed in the next frame cycle based on the processing result. Is displayed. That is, in the conventional video game device, an image corresponding to the changed state is displayed in the fourth frame (after the time t2 shown in FIG. 9) after the state change occurs.
【００６２】以上により、図８に示した本実施例では、
状態変化から２フレーム目にこの変化した状態に応じた
疑似画像が表示されるため、従来に比べると２フレーム
分表示の遅れが改善されたことになり、フレームレート
を６０とした場合には、４／６０秒の表示の遅れが２／
６０秒に改善されたことになる。As described above, in the present embodiment shown in FIG.
Since the pseudo image corresponding to the changed state is displayed in the second frame from the state change, the display delay for two frames is improved compared to the conventional case, and when the frame rate is 60, Display delay of 4/60 seconds is 2 /
It is improved to 60 seconds.
【００６３】なお、本実施例においては、状態変化が生
じた時点からレンダリング回路１６による処理が終了す
るまで約３フレーム分の時間を要するため、状態変化が
生じてから３フレーム分の時間が経過する以前に次の状
態変化が生じると、疑似３次元処理部４０は２つ前の状
態に基づいてフレームバッファ２０に格納されたデータ
に基づいて２次元処理を行うことになる。In this embodiment, it takes about 3 frames from the time when the state change occurs until the processing by the rendering circuit 16 is completed. Therefore, 3 frame time elapses after the state change occurs. If the next state change occurs before the operation, the pseudo-three-dimensional processing unit 40 will perform the two-dimensional processing based on the data stored in the frame buffer 20 based on the second previous state.
【００６４】すなわち、図８（ｂ）に示すように状態Ａ
からＢおよび状態Ｂから状態Ｃといった第１および第２
の状態変化がごく短い時間内に発生した場合には、第２
の状態変化の次のフレーム周期内において疑似３次元処
理部４０による処理が間に合わないことになる。That is, as shown in FIG. 8B, state A
To B and state B to state C first and second
If the state change of occurs within a very short time, the second
The processing by the pseudo three-dimensional processing unit 40 will not be in time within the frame cycle next to the state change.
【００６５】本来であれば、第２の状態変化は状態Ｂか
ら状態Ｃへの変化であるため、状態Ｂに応じてフレーム
バッファ２０に格納された画像Ｂに基づいて疑似３次元
処理部４０による２次元処理が行われ、その結果として
疑似画像Ｂ＊が出力されなければならない。Originally, since the second state change is a change from state B to state C, the pseudo three-dimensional processing unit 40 uses the image B stored in the frame buffer 20 according to the state B. Two-dimensional processing is performed, and as a result, the pseudo image B * must be output.
【００６６】ところが、第２の状態変化が発生した時点
では、状態Ｂに基づいてフレームバッファ２０内の画像
Ｂが作成されていないため、１つ前の疑似画像Ａ＊を基
準として疑似３次元処理部４０による２次元処理が行わ
れ、その結果として疑似画像Ａ＊＊が得られる。図８
（ｆ）に示すように、ディスプレイ３０は、この疑似画
像Ａ＊＊を表示する。そして、次のフレーム周期におい
ては、通常通りにフレームバッファ２０に格納された状
態Ｂに基づく画像Ｂにより疑似３次元処理部４０による
２次元処理が行われ、疑似画像Ｂ＊がディスプレイ３０
から出力される。However, since the image B in the frame buffer 20 is not created based on the state B at the time when the second state change occurs, the pseudo three-dimensional processing is performed with the previous pseudo image A * as a reference. Two-dimensional processing is performed by the unit 40, and as a result, the pseudo image A ** is obtained. Figure 8
As shown in (f), the display 30 displays this pseudo image A **. Then, in the next frame period, the pseudo three-dimensional processing unit 40 performs two-dimensional processing on the image B based on the state B stored in the frame buffer 20 as usual, and the pseudo image B * is displayed on the display 30.
Is output from.
【００６７】このように本実施例においては、状態変化
が生じるとこの状態変化後の画像が３次元処理部１０内
の３次元演算回路１２，ソーティング回路１４，レンダ
リング回路１６によって演算され、その結果がフレーム
バッファ２０に格納される。また、この演算処理と並行
して、疑似３次元処理部４０による２次元処理が行われ
る。この疑似３次元処理部４０による２次元処理は、３
次元処理部１０による３次元処理に比べると単純であり
処理時間もかからないため、３次元処理部１０による処
理が終了するまでの間は、疑似３次元処理部４０の処理
によって得られた疑似画像をディスプレイ３０に表示す
る。これにより、状態変化が生じた後の画像表示の遅れ
がほとんどなく、ごく自然な３次元画像表示を行うこと
ができる。As described above, in this embodiment, when a state change occurs, the image after the state change is calculated by the three-dimensional arithmetic circuit 12, sorting circuit 14, and rendering circuit 16 in the three-dimensional processing unit 10, and the result is obtained. Are stored in the frame buffer 20. Further, in parallel with this arithmetic processing, the two-dimensional processing by the pseudo three-dimensional processing unit 40 is performed. The two-dimensional processing by the pseudo three-dimensional processing unit 40 is 3
Since it is simpler and requires less processing time than the three-dimensional processing by the three-dimensional processing unit 10, the pseudo image obtained by the processing of the pseudo three-dimensional processing unit 40 is executed until the processing by the three-dimensional processing unit 10 is completed. Display on the display 30. As a result, there is almost no delay in the image display after the state change occurs, and a very natural three-dimensional image display can be performed.
【００６８】また、疑似３次元処理部４０は、フレーム
バッファ２０の読み出しアドレスを変更あるいは演算す
るだけであるため、処理内容が単純であって比較的簡易
な構成とすることができ、装置規模やコストは現行のビ
デオゲーム装置とほとんど変わりはない。Further, since the pseudo three-dimensional processing section 40 only changes or calculates the read address of the frame buffer 20, it is possible to have a simple processing content and a relatively simple configuration, and the device scale and The cost is almost the same as the current video game device.
【００６９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。例えば、上述した本実施例では、ドライン
ビングゲーム等のビデオゲーム装置を例にとり説明した
が、本発明は３次元表示物体に関する処理を行ってその
結果をディスプレイ上に表示する装置であればその他の
装置にも適用することができる。例えば、飛行機および
各種乗り物用の操縦シミュレータ等に適用することも可
能である。The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, a video game device such as a dringing game has been described as an example, but the present invention is not limited to a device that performs a process related to a three-dimensional display object and displays the result on the display. It can also be applied to a device. For example, it can be applied to a flight simulator for airplanes and various vehicles.
【００７０】また、上述した実施例においては、３次元
処理の内容として３次元演算回路１２，ソーティング回
路１４，レンダリング回路１６による３次元処理を考え
たが、３次元処理の内容としてはこれに限られることは
ない。例えば、その一部を省略し、あるいはクリッピン
グ処理等を追加するような場合であってもよい。In the above embodiment, the three-dimensional processing by the three-dimensional arithmetic circuit 12, the sorting circuit 14, and the rendering circuit 16 is considered as the content of the three-dimensional processing, but the content of the three-dimensional processing is not limited to this. There is no need to be. For example, a part of the process may be omitted, or a clipping process may be added.
【００７１】[0071]
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、３次
元表示物体に関する処理が終了するまでの間は、疑似３
次元処理手段による簡易な２次元処理を行った結果を表
示するため、画像表示の遅れがほとんどなく、ごく自然
な３次元表面時物体の画像表示を行うことができる。As described above, according to the present invention, until the processing regarding the three-dimensional display object is completed, the pseudo 3
Since the result of the simple two-dimensional processing performed by the three-dimensional processing means is displayed, there is almost no delay in image display, and it is possible to perform a very natural three-dimensional surface image display.
【００７２】また、２次元処理を行う疑似３次元処理手
段を追加するだけでよく、３次元処理手段は従来のもの
を用いることができるため、装置規模やコストは現行の
装置とほとんど変わりはない。Further, since it is only necessary to add the pseudo three-dimensional processing means for performing the two-dimensional processing, the conventional three-dimensional processing means can be used, and therefore the apparatus scale and cost are almost the same as those of the existing apparatus. .
【図１】本発明を適用した一実施例の画像処理装置の原
理ブロックを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a principle block of an image processing apparatus of an embodiment to which the present invention is applied.
【図２】図１に示す画像処理装置を含む一実施例のビデ
オゲーム装置の全体構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a video game device of an embodiment including the image processing device shown in FIG.
【図３】本実施例のビデオゲーム装置の外観を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing an external appearance of the video game device of the present embodiment.
【図４】ビデオゲーム装置において発生する状態変化の
一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a state change that occurs in the video game device.
【図５】疑似３次元処理部内の各処理回路によって行う
２次元処理を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining two-dimensional processing performed by each processing circuit in the pseudo three-dimensional processing unit.
【図６】フレームバッファの表示領域を水平方向に移動
させる場合の移動量を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a movement amount when the display area of the frame buffer is moved in the horizontal direction.
【図７】発生する状態変化が３次元表示物体の接近ある
いは離遠である場合の画像の拡大あるいは縮小処理を説
明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining image enlargement or reduction processing when the state change that occurs is the approach or the separation of a three-dimensional display object.
【図８】本実施例のビデオゲーム装置の動作タイミング
を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an operation timing of the video game device of the present embodiment.
【図９】比較のために従来のビデオゲーム装置の動作タ
イミングを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing operation timings of a conventional video game device for comparison.
【図１０】従来の表示装置において３次元表示物体に関
する画像処理を行う構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration for performing image processing on a three-dimensional display object in a conventional display device.
【図１１】一般的な３次元処理を行う場合の原理を示す
図である。FIG. 11 is a diagram showing the principle of performing general three-dimensional processing.
１０ ３次元処理部 １２ ３次元演算回路 １４ ソーティング回路 １６ レンダリング回路 ２０ フレームバッファ ３０ ディスプレイ ４０ 疑似３次元処理部 ４２ 平行移動処理回路 ４４ 回転処理回路 ４６ 拡大・縮小処理回路 ５０ ＣＰＵ 10 three-dimensional processing unit 12 three-dimensional arithmetic circuit 14 sorting circuit 16 rendering circuit 20 frame buffer 30 display 40 pseudo three-dimensional processing unit 42 translation processing circuit 44 rotation processing circuit 46 enlargement / reduction processing circuit 50 CPU
Claims (3)
る透視変換を含む所定の処理を行って、その処理結果を
２次元画像として出力する３次元処理手段と、 表示領域よりも広い格納領域を有しており、前記３次元
処理手段から出力される前記２次元画像をこの格納領域
に格納するフレームバッファと、 前記フレームバッファの表示領域に表示画面が対応して
おり、この表示領域に格納されている前記２次元画像を
表示する表示手段と、 ３次元表示物体についての状態変化が生じたときに、前
記３次元処理手段による処理が終了するまでの間、前記
フレームバッファの格納領域に格納された前記２次元画
像に対して所定の２次元処理を行い、この処理結果を前
記３次元処理手段の処理結果に近似する疑似画像として
前記表示手段に送る疑似３次元処理手段と、 を備え、前記３次元処理手段による処理が終了するまで
の間は、前記疑似３次元処理手段による簡易な２次元処
理を行った結果を表示することを特徴とする画像処理装
置。1. A three-dimensional processing means for performing a predetermined process including perspective transformation on a projection surface with respect to a three-dimensional display object and outputting the processing result as a two-dimensional image, and a storage area wider than the display area. A frame buffer for storing the two-dimensional image output from the three-dimensional processing means in this storage area and a display screen in the display area of the frame buffer correspond to each other and are stored in this display area. When the state of the display means for displaying the two-dimensional image and the three-dimensional display object changes, the state is stored in the storage area of the frame buffer until the processing by the three-dimensional processing means is completed. Pseudo-three that performs predetermined two-dimensional processing on the two-dimensional image and sends the processing result to the display means as a pseudo image that approximates the processing result of the three-dimensional processing means. An image processing apparatus comprising: a three-dimensional processing means, and displaying a result of performing a simple two-dimensional processing by the pseudo three-dimensional processing means until the processing by the three-dimensional processing means is completed. .
た状態変化が視野方向の変更である場合に、前記フレー
ムバッファの表示画面に対応する部分を平行移動あるい
は回転する２次元処理を行うことを特徴とする画像処理
装置。2. The pseudo-three-dimensional processing unit according to claim 1, wherein a portion corresponding to the display screen of the frame buffer is moved in parallel when the state change occurring in the three-dimensional display object is a change in the visual field direction. Alternatively, the image processing apparatus is characterized by performing two-dimensional processing of rotating.
た状態変化がこの３次元表示物体の接近あるいは離遠で
ある場合に、前記フレームバッファの表示画面に対応す
る部分を拡大あるいは縮小する２次元処理を行うことを
特徴とする画像処理装置。3. The display screen of the frame buffer according to claim 1, wherein the pseudo three-dimensional processing unit displays on the display screen of the frame buffer when the state change occurring with respect to the three-dimensional display object is an approach or a separation of the three-dimensional display object. An image processing apparatus which performs two-dimensional processing for enlarging or reducing a corresponding portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5209870A JPH0744735A (en) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | Picture processor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5209870A JPH0744735A (en) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | Picture processor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0744735A true JPH0744735A (en) | 1995-02-14 |
Family
ID=16580006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5209870A Withdrawn JPH0744735A (en) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | Picture processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744735A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997008657A1 (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-06 | Sega Enterprises, Ltd. | Image processing method, image processor, and pseudo-experience device |
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| US9613496B2 (en) | 2002-06-27 | 2017-04-04 | Igt | Trajectory-based 3-D games of chance for video gaming machines |
-
1993
- 1993-08-02 JP JP5209870A patent/JPH0744735A/en not_active Withdrawn
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