JPH08171657A - 画像情報生成方法、及び記録媒体 - Google Patents
画像情報生成方法、及び記録媒体Info
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- JPH08171657A JPH08171657A JP31463894A JP31463894A JPH08171657A JP H08171657 A JPH08171657 A JP H08171657A JP 31463894 A JP31463894 A JP 31463894A JP 31463894 A JP31463894 A JP 31463894A JP H08171657 A JPH08171657 A JP H08171657A
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Abstract
応する複数の基本形状データの種類(パケット型)を調
べ、同種が連続するように並べた複数の基本形状データ
からなる物体形状データを生成する。 【効果】 物体形状データを処理してディスプレイ上に
表示する画像データを生成する際の処理を簡略化できる
と共に高速化をも図ることができるようになる。
Description
報を作成する画像情報生成方法及びその画像情報が記録
されてなる記録媒体に関する。
ンピュータ装置或いはグラフィックコンピュータ装置等
において、テレビジョン受像機やモニタ受像機或いはC
RTディスプレイ装置等に出力されて表示される画像は
2次元のものが殆どであり、基本的には2次元の平面的
な背景に2次元のキャラクタ等を適宜に配置して移動さ
せたり、変化させたりするような形態で画像表示が行わ
れている。
画像表示や映像では、表現できる背景及びキャラクタや
それらの動きに制限があり、例えばゲームの臨場感を高
めることが困難である。
的な3次元の画像や映像を作成することが行われてい
る。すなわち、上記キャラクタとしていくつかの方向か
ら見た画像を用意しておき、表示画面中での視点の変化
等に応じてこれらの複数画像の内から1つを選択して表
示したり、2次元の画像を奥行き方向に重ねて疑似的な
3次元画像を表現したりするような方法が挙げられる。
また、画像データを生成或いは作成する際に、いわゆる
テクスチャ(生地、地模様)の画像を多面体等の所望の
面に貼り付けるようなテクスチャマッピング方法や、画
像の色データをいわゆるカラールックアップテーブルを
通して変換することにより表示色を変化させる手法が採
られている。
構成の一例を図24に示す。この図24において、マイ
クロプロセッサ等から成るCPU391は、入力パッド
やジョイスティック等の入力デバイス394の操作情報
をインターフェイス393を介し、メインバス399を
通して取り出す。この操作情報の取り出しと同時に、メ
インメモリ392に記憶されている3次元画像のデータ
がビデオプロセッサ396によってソースビデオメモリ
395に転送され、記憶される。
デオメモリ395に記憶された画像を重ね合わせて表示
するための画像データの読み出し順位を上記ビデオプロ
セッサ396に送る。上記ビデオプロセッサ396は上
記画像データの読み出し順位に従って上記ソースビデオ
メモリ395から画像データを読み出し、画像を重ね合
わせて表示する。
記取り出された操作情報中の音声情報により、オーディ
オプロセッサ397はオーディオメモリ398内に記憶
されている上記表示される画像に応じた音声データを出
力する。
ゲーム機において、2次元画像のデータを用いて3次元
画像を出力する手順を示す図である。この図25では、
市松模様の背景画像上に円筒状の物体を3次元画像とし
て表示する場合を説明する。
は、市松模様の背景画像200と、この背景画像200
上の円筒状の物体の深さ方向の断面を表す矩形の画像、
いわゆるスプライト201、202、203、204の
データが記憶されている。この矩形の画像201、20
2、203、204上の円筒の断面の画像以外の部分は
透明色で描かれている。
レータ400は、表示する画像の同期信号に合わせた読
み出しアドレス信号を発生する。また、このシンクジェ
ネレータ400は、上記読み出しアドレス信号をメイン
バス399を介して図24のCPU391から与えられ
た読み出しアドレステーブル401に送る。さらに、こ
のシンクジェネレータ400は上記読み出しアドレステ
ーブル401からの情報に従って上記ソースビデオメモ
リ395内の画像データを読み出す。
U391により上記メインバス399を介して与えられ
たプライオリティテーブル402内の画像の重ね合わせ
順位に基づいて、重ね合わせ処理部403で順次重ね合
わせられる。この場合には、上記背景画像200が最も
順位が低く、矩形の画像201、202、203、20
4と順に順位が高くなっているため、背景画像200か
ら順次画像が重ね合わせられる。
以外の部分を背景画像で表示するために上記重ね合わせ
られた円筒の断面の画像201、202、203、20
4により表示される円筒以外の部分を透明にする処理を
施す。
元画像のデータが図25に示す3次元画像VD0 の画像
データとして出力される。
インメモリ392或いはソースビデオメモリ395に記
憶されることになる上記3次元画像のデータである物体
形状データは、例えば外部記録媒体から供給されるもの
であって、ディスプレイ等に表示される3次元の物体を
構成するための基本形状であるポリゴン(描画を行う装
置が扱う図形の最小単位で三角形や四角形等の多角形)
の集合からなり、各ポリゴンはポリゴンの種類(三角形
か四角形かなど)、ポリゴンの属性(不透明か半透明か
など)、ポリゴンの色、頂点の位置を表す3次元座標、
頂点における法線を表す3次元ベクトル、はり付けるテ
クスチャの格納場所を表す2次元座標、などの情報で構
成されている。
はソースビデオメモリ395に記憶される物体形状デー
タは、例えばポリゴンの種類等が異なる複数の基本形状
データからなるものである。このため、例えば上記CP
U391やビデオプロセッサ396では、当該物体形状
データ内の各基本形状データを上述のように処理してデ
ィスプレイ上に表示されることになる画像データを生成
するために、基本形状データ毎に、分岐処理及び各基本
形状データ固有の処理を行わなければならず、したがっ
て、処理が煩雑になり、かつ処理の高速化の妨げにもな
っている。
してディスプレイ上に表示する画像データを生成する際
の処理を簡略化できると共に高速化をも図ることができ
る画像情報を生成する画像情報生成方法、及びその画像
情報を記録してなる記録媒体を提供するものである。
法は、3次元画像を表す単位となる多角形形状に対応す
る複数の基本形状データの種類を調べ、同種が連続する
ように並べた複数の基本形状データからなる物体形状デ
ータを生成することにより、上述の課題を解決する。
表す単位となる多角形形状に対応する基本形状データを
同種が連続するように並べて生成してなる物体形状デー
タを記録してなるものである。
複数の基本形状データからなる物体形状データを用いれ
ば、後の画像情報処理の際に、分岐処理及び各基本形状
データ固有の処理を最少にすることができるようにな
る。
面を参照しながら説明する。
先立ち、本実施例にて扱う一具体例のグラフィックスデ
ータフォーマットについて説明する。本発明実施例にて
扱うグラフィックスには、3次元グラフィックスと、基
本とも言うべき2次元グラフィックスの2種類がある。
3次元グラフィックスデータには、例えば、現実感のあ
る物体(描画対象の物体をオブジェクトと称する)の形
状すなわちオブジェクト形状の表面属性を表す物体形状
データ(モデリングデータ、以下TMDデータと呼ぶ)
がある。また2次元グラフィックスデータには、スプラ
イトパターンやテクスチャの素材として使用するイメー
ジデータ、バックグランド(背景)面のマップデータと
スプライトアニメーションを行うためのBGマップデー
タ、セルデータ、情報データ等がある。
ングデータのフォーマット(以下TMDフォーマットと
呼ぶ)は、例えば家庭用ゲーム機やパーソナルコンピュ
ータ装置或いはグラフィックコンピュータ装置等に適用
されるものであり、当該TMDフォーマットのファイル
(以下TMDファイルと呼ぶ)が記述するデータは、オ
ブジェクトを構成するポリゴンや直線等のプリミティブ
(PRIMITIVE) の集合体である。1つのTMDファイルで
複数のオブジェクトを持つことができる。また、TMD
ファイル内での座標値は、x軸の正方向が右、y軸が
下、z軸が画面奥を表すようになっている。各オブジェ
クトが持つ空間の座標値は16ビットの符号つき整数値
で、それぞれの軸の座標値の取り得る値は、−3276
7〜+327687になる。
ーマットについて詳細に説明する。
示すように、TMDファイルの3次元オブジェクトのテ
ーブル(OBJ TABLE) と、これを構成するプリミティブ(P
RIMITIVE) 、頂点(VERTEX)、法線(NORMAL)の3種類のデ
ータの実体を持ち、4つのブロックで構成されている。
ダ(HEADER)部は、図2に示すようなデータの構造に関す
る情報を持った3ワード(12バイト)のデータであ
る。この図2において、IDは32ビット長(1ワー
ド)のデータで、TMDファイルのバージョンを表す。
また、FLAGSは、32ビット長(1ワード)のデー
タでTMDフォーマットデータの構成情報を持つ。最下
位ビット(LSB)が後述するFIXPビットで、残り
のビットはリザーブされており、値は全て0である。上
記FIXPビットはオブジェクト構造体が持つポインタ
値が実アドレスかどうかを表す。値が1の時は実アドレ
ス、0の時は先頭からのオフセットである。さらにNO
BJはオブジェクトの個数を表す整数値である。
ABLE) 部は、図3に示すように、各オブジェクトの実体
がどこに格納されているかを示すポインタ情報を持った
構造体が並んだテーブルである。1個のオブジェクト構
造体は次のような構成になっている。
t _top,normal_top,primitive _top)はヘッダ(HEADE
R)部のFIXPビットの値によって意味が変化する。F
IXP=1の場合は実アドレスであるが、FIXP=0
の場合はオブジェクト(OBJECT)部の先頭を0番地とする
相対アドレスを表す。
符号付きのlong型で、その2のべき乗値がスケール
値になる。すなわち、上記オブジェクト構造体のスケー
リングファクタ(Scaling factor)の値が0のときが等
倍、2の時はスケール値が4、−1のときはスケール値
が1/2になる。
は、オブジェクトの構成要素(プリミティブ)の描画パ
ケットが並んだもので、図4のように、1つのパケット
で1個のプリミティブを表す。TMDフォーマットで定
義されるプリミティブは、その後、透視変換処理が行わ
れ、描画プリミティブへ変換される。図4に示す各パケ
ットは可変長で、その大きさ/構造はプリミティブのタ
イプ毎に異なる。
eはプリミティブの種類や属性を示す8ビットの情報
で、図5のようなビット構成になっている。図5中CO
DE(コード)は構成要素の種類を表す3ビットのコー
ドで、001=ポリゴン(3角,4角)、010=直
線、011=スプライト(矩形)を表す。また、OPT
IONはオプションのビットでCODE(コード)の値
によって変化する(後述するパケットデータ構成の一覧
に併記する)。
はレンダリング時のオプション情報を示す8ビットの情
報で、図6のようなビット構成になっている。図6中G
ORは光源計算ありでテクスチャなしのポリゴンのみ有
効で、1のとき後述するグラデーションポリゴンを、0
のとき単色ポリゴンを示す。FCEは1のとき両面ポリ
ゴン、0のとき片面ポリゴン(CODEの値がポリゴン
の時のみ有効)である。LGTは1のとき光源計算なし
で、0のとき光源計算ありを示す。
タ部のワード長を表す8ビットの情報であり、olen
は中間処理で生成する描画プリミティブのワード長を表
す8ビットの情報、Packet dataは頂点/法
線等の各種パラメータでプリミティブのタイプによって
異なる。このPacket dataの構造については
後述する。
構造体の列で、1つの構造体のフォーマットは図7に示
すようになっている。なお、図7中のVX,VY,VZ
は頂点座標のx,y,z値(16ビット整数)である。
の列で、1つの構造体のフォーマットは図8に示すよう
になる。なお、図8中のNX,NY,NZは法線のx,
y,z成分(16ビット固定少数点)である。また、N
X,NY,NZのそれそれの値は4096を1.0とし
て扱う符号つきの16ビット固定少数点で、図9に示す
ようなフォーマットとなっており、符号は1ビット、整
数部は3ビット、少数部は12ビットからなる。
ット型別)に各パケットデータ構成の一覧について説明
する。パケットデータに含まれるパラメータには、以下
に述べるVertex(n) 、Normal(n) 、Un,Vn、Rn,Gn,B
n、TBS 、CBA がある。
をポイントする16ビット長のインデックス値で、その
ポリゴンが属するオブジェクトの前記図1のVERTEX部先
頭から何番目の要素であるかを表す。
ントする16ビット長のインデックス値で、上記Vertex
と同様である。
空間上でのx,y座標値である。
R,G,B値で、8ビット符号なしの整数値である。光
源計算なしの場合、予め計算された輝度値を指定してお
く必要がある。
ンに関する情報を持ち、図10のようなフォーマットを
持つ。なお、図10中のTPAGEはテクスチャページ
番号(0〜31)を示す。また、同図中ABRは半透明
レート(混合比率)であり、ABEが1の時のみ有効と
なる。ABRが00のとき50%back+50%polygon 、0
1のとき100 %back+100 %polygon 、10のとき100
%back+50%polygon、11のとき100 %back−100 %p
olygon となる。さらに、同図中TPFは色モードを表
し、00のとき4ビットで表される色のモード、01の
とき8ビットで表される色のモード、10のとき16ビ
ットで表される色のモードを表す。
カラールックアップテーブル(以下CLUTと呼ぶ)の
メモリ内での格納位置を示す。この図11中のCLXは
メモリ上のCLUTのX座標値10ビットの上位6ビッ
トを示し、CLYはメモリ上のCLUTのY座標値9ビ
ットを示す。
説明する。
ポリゴンで光源計算無しの場合について説明する。
モード値のビット構成は、図12のようになる。この図
12中のIIPは後述するシェーディングモードを示
し、0のときフラットシェーディング(Flat shading)、
1のとき後述するグーローシェーディング(Gouraud sha
ding) となる。また、同図中TMEはテクスチャ指定を
示し、0のときオフ、1のときオンとなる。さらにAB
Eは半透明処理を示し、0のときオフ、1のときオンと
なる。TGEはテクスチャマッピング時の輝度計算を示
し、0のときオン、1のときオフ(テクスチャをそのま
ま描画)となる。なお、これらは他のポリゴンでも同様
である。
は、図13に示すようになる。図13の(a)にはシェ
ーディングモードがフラットシェーディングでテクスチ
ャ指定オフの場合を、図13の(b)にはシェーディン
グモードがグーローシェーディングでテクスチャ指定オ
フのグラデーションの場合、図13の(c)にはシェー
ディングモードがフラットシェーディングでテクスチャ
指定オンの場合、図13の(d)にはシェーディングモ
ードがグーローシェーディングでテクスチャ指定オンの
グラデーションの場合を示している。
データ(図1のプリミティブ部の図4に示す描画パケッ
ト)は、それぞれ複数の不定長のデータであり、このよ
うな複数種類の基本形状データの集合で物体形状データ
を構成すると、前述したように当該物体形状データ内の
各基本形状データをディスプレイ上に表示するための画
像データを生成する際には、基本形状データ毎に、分岐
処理及び各基本形状データ固有の処理を行わなければな
らず、したがって、処理が煩雑になり、かつ処理の高速
化の妨げになる。
成方法では、同種の基本形状データが連続する(パケッ
ト型でまとめる)ようにした物体形状データを生成し、
これにより後の画像情報処理の際に分岐処理及び各基本
形状データ固有の処理を簡易かつ最小化することで、物
体形状データの高速描画が可能になるようにしている。
形状データを生成するための本発明実施例の画像情報生
成方法について以下に説明する。
おける生成処理の流れを示す。
は、現在のパケット(前記図1に示したプリミティブ部
の図4に示した描画パケット)と、現在のパケット型
(プリミティブの種類)と、全パケット型の集合を初期
化する。次のステップS2では、入力した最初のパケッ
トの種類を現在のパケット型とする。ステップS3で
は、現在のパケット型は全パケット型の集合に含まれる
か否かを判断し、含まれないと判断した場合にはステッ
プS6に進み、ここで現在のパケット型を全パケット型
集合に加え、ステップS4に進む。また、ステップS3
において、現在のパケット型は全パケット型の集合に含
まれると判断した場合にも、ステップS4に進む。
たか否かの判断を行う。このステップS4において、次
のパケットが入力したと判断したときにはステップS5
に進み、ここで次のパケットの種類を現在のパケット型
としてステップS3に戻る。一方、ステップS4におい
て次のパケットが入力していないと判断したときには、
ステップS7に進む。上記ステップS6までの処理によ
りTMDデータ中に存在する全てのパケット型が既知に
なる。
合の最初のパケット型を現在のパケット型とする。次の
ステップS8では、最初のパケットを現在のパケットと
した後、ステップS9に進む。
種類が現在のパケット型と同じか否かの判断を行う。こ
のステップS9で同じと判断した場合にはステップS1
0に進み、ここで現在のパケットを外部記録媒体(すな
わち本発明の記録媒体)に記録した後、ステップS11
に進む。また、ステップS9において、現在のパケット
の種類が現在のパケット型と異なると判断した場合もス
テップS11に進む。
したか否かの判断を行い、入力したと判断した場合には
ステップS12に進み、ここで当該次のパケットを現在
のパケットとしてステップS9に戻る。一方、ステップ
S11で、次のパケットが入力していないと判断した場
合には、ステップS13に進む。
パケット型の集合から除き、次のステップS14では全
パケット型の集合中にまだパケット型があるか否かの判
断を行う。当該ステップS14において全パケット型の
集合中にまだパケット型があると判断した場合には、ス
テップS15に進み、ここで全パケット型の集合中の次
のパケット型を現在のパケット型とした後、ステップS
8に戻る。一方、ステップS14において、全パケット
型の集合中にもうパケット型がないと判断した場合には
処理を終了する。
連続した物体形状データを生成した後、この物体形状デ
ータを用いて前記ディスプレイ上に表示するための情報
処理を行う場合の処理の流れは、図15に示すようなも
のとなる。
は、予め同種の基本形状データが連続するように並べら
れた物体形状データが記録された外部記録媒体から、当
該物体形状データが再生されて供給される。次のステッ
プS22では上記物体形状データの各パケット型のパケ
ット数を数え、ステップS23では最初のパケット型を
現在のパケット型とする。
の最初のパケットに処理のポインタを設定し、ステップ
S25では現在のパケット型のパケットサイズを求め、
ステップS26に進む。このステップS26では、現在
のパケット型のパケット数だけ描画したか否かの判断を
行う。当該ステップS26において描画していないと判
断した場合には、ステップS27に進み、ここでポイン
タの指すパケットの描画を行った後、ステップS28で
パケットサイズの分だけポインタを進め、ステップS2
6に戻る。なお、ステップS27の処理は、例えばキャ
ッシュメモリを用いれば、さらに高速化することができ
る。さらに、ステップS28では、逐一、サイズを得る
必要はない。また、ステップS26において描画したと
判断した場合には、ステップS29に進む。
があるか否かの判断を行う。当該ステップS29におい
てまだパケット型があると判断した場合には、ステップ
S30に進み、ここで次のパケット型を現在のパケット
型としてステップS25に戻る。一方、ステップS29
において、パケット型がないと判断した場合には、ステ
ップS31に進み、ここで1フレーム分の描画を終了
し、次のフレームの描画へ移るために、ステップS23
に戻る。
より生成された画像データ(物体形状データ:モデリン
グデータ)を用い、さらに上記図15のフローチャート
に示した処理を行って3次元グラフィックスデータを生
成して表示するような画像処理システムについて説明す
る。本実施例の画像処理システムは、例えば家庭用ゲー
ム機やパーソナルコンピュータ装置或いはグラフィック
コンピュータ装置等に適用されるものであり、図16の
例では家庭用ゲーム機に適用した例を示している。
本発明の画像情報生成方法により生成されたデータが記
録されている本発明の記録媒体である例えば光学ディス
ク(例えばCD−ROM)等から、データ(例えばゲー
ムプログラム)を読み出して実行することにより、使用
者からの指示に応じてゲームを行うようになっており、
図16に示すような構成を有している。
処理装置(CPU51)及びその周辺装置(周辺デバイ
スコントローラ52等)からなる制御系50と、フレー
ムバッファ63上に描画を行うグラフィックスプロセッ
シングユニット(GPU62)等からなるグラフィック
システム60と、楽音、効果音等を発生するサウンドプ
ロセッシングユニット(SPU71)等からなるサウン
ドシステム70と、補助記憶装置である光学ディスク
(CD−ROMディスク)ドライブ81の制御や再生情
報のデコード等を行う光学ディスク制御部80と、使用
者からの指示を入力するコントローラ92からの指示入
力及びゲームの設定等を記憶する補助メモリ(メモリカ
ード93)からの入出力を制御する通信制御部90と、
上記制御系50から通信制御部90までが接続されてい
るメインバスB等を備えている。
み制御、タイムコントロール、メモリコントロール、ダ
イレクトメモリアクセス(DMA)転送の制御等を行う
周辺デバイスコントローラ52と、例えば2メガバイト
のRAMからなる主記憶装置(メインメモリ)53と、
このメインメモリ53や上記グラフィックシステム6
0,サウンドシステム70等の管理を行ういわゆるオペ
レーティングシステム等のプログラムが格納された例え
ば512キロバイトのROM54とを備えている。
C(reduced instruction set computor)CPUであり、
ROM54に記憶されているオペレーティングシステム
を実行することにより装置全体の制御を行う。当該CP
U51は命令キャッシュとスクラッチパッドメモリを搭
載し、実メモリの管理も行う。
換等の処理を行う座標計算用コプロセッサからなるジオ
メトリトランスファエンジン(GTE)61と、CPU
51からの描画指示に従って描画を行うグラフィックス
プロセッシングユニット(GPU)62と、該GPU6
2により描画された画像を記憶する例えば1メガバイト
のフレームバッファ63と、いわゆる離散コサイン変換
などの直行変換により圧縮されて符号化された画像デー
タを復号化する画像デコーダ(以下MDECと呼ぶ)6
4とを備えている。
実行する並列演算機構を備え、CPU51のコプロセッ
サとして、CPU51からの演算要求に応じて座標変
換、光源計算、例えば固定小数点形式の行列やベクトル
の演算を高速に行うことができるようになっている。
角形状のポリゴンに同じ色で描画するフラットシェーデ
ィングを行う演算の場合では、1秒間に最大150万程
度のポリゴンの座標演算を行うことができるようになっ
ており、これによってこの画像処理システムでは、CP
U51の負荷を低減すると共に、高速な座標演算を行う
ことができるようになっている。
描画命令に従って動作し、フレームバッファ63に対し
て多角形(ポリゴン)等の描画を行う。このGPU62
は、1秒間に最大36万程度のポリゴンの描画を行うこ
とができるようになっている。また、このGPU62
は、CPU51とは独立した2次元のアドレス空間を持
ち、そこにフレームバッファ63がマッピングされるよ
うになっている。
ルポートRAMからなり、GPU62からの描画あるい
はメインメモリ53からの転送と、表示のための読み出
しとを同時に行うことができるようになっている。
ガバイトの容量を有し、それぞれ16ビットの横102
4で縦512の画素のマトリックスとして扱われる。
領域を例えばディスプレイ装置等のビデオ出力手段65
に出力することができるようになっている。
デオ出力として出力される表示領域の他に、GPU62
がポリゴン等の描画を行う際に参照するカラールックア
ップテーブル(CLUT)が記憶されるCLUT領域
と、描画時に座標変換されてGPU62によって描画さ
れるポリゴン等の中に挿入(マッピング)される素材
(テクスチャ)が記憶されるテクスチャ領域が設けられ
ている。これらのCLUT領域とテクスチャ領域は表示
領域の変更等に従って動的に変更されるようになってい
る。すなわち、このフレームバッファ63は、表示中の
領域に対して描画アクセスを実行することができ、ま
た、メインメモリ53との間で高速DMA転送を行うこ
とも可能となっている。
シェーディングの他にポリゴンの頂点の色から補間して
ポリゴン内の色を決めるグーローシェーディングと、上
記テクスチャ領域に記憶されているテクスチャをポリゴ
ンに張り付けるテクスチャマッピングを行うことができ
るようになっている。
スチャマッピングを行う場合には、上記GTE61は、
1秒間に最大50万程度のポリゴンの座標演算を行うこ
とができる。
御により、CD−ROMディスクから読み出されてメイ
ンメモリ53に記憶されている静止画あるいは動画の画
像データを復号化して再びメインメモリ53に記憶す
る。具体的には、MDEC64は逆離散コサイン変換
(逆DCT)演算を高速に実行でき、ディスクから読み
出されたカラー静止画圧縮標準(いわゆるJPEG)や
蓄積メディア系動画像符号化標準(いわゆるMPEG、
但し本実施例ではフレーム内圧縮のみ)の圧縮データの
伸張を行うことができるようになっている。
U62を介してフレームバッファ63に記憶することに
より、上述のGPU62によって描画される画像の背景
として使用することができるようにもなっている。
からの指示に基づいて、楽音、効果音等を発生するサウ
ンド再生処理プロセッサ(SPU)71と、CD−RO
Mから読み出された音声,楽音等のデータや音源データ
等が記憶される例えば512キロバイトのサウンドバッ
ファ72と、SPU71によって発生される楽音、効果
音等を出力するサウンド出力手段としてのスピーカ73
とを備えている。
タを4ビットの差分信号として適応差分符号化(ADP
CM)された音声データを再生するADPCM復号機能
と、サウンドバッファ72に記憶されている音源データ
を再生することにより、効果音等を発生する再生機能
と、サウンドバッファ72に記憶されている音声データ
等を変調させて再生する変調機能等を備えている。すな
わち、当該SPU71は、ルーピングや時間を系数とし
た動作パラメータの自動変更などの機能を持つADPC
M音源24ボイスを内蔵し、CPU51からの操作によ
り動作する。また、SPU71は、サウンドバッファ7
2がマッピングされた独自のアドレス空間を管理し、C
PU51からサウンドバッファ72にADPCMデータ
を転送し、キーオン/キーオフやモジュレーション情報
を直接渡すことによりデータを再生する。
サウンドシステム70は、CPU51からの指示によっ
てサウンドバッファ72に記録された音声データ等に基
づいて楽音、効果音等を発生するいわゆるサンプリング
音源として使用することができるようになっている。
OMディスクである光学ディスクに記録されたプログラ
ム、データ等を再生するディスクドライブ装置81と、
例えばエラー訂正(ECC)符号が付加されて記録され
ているプログラム、データ等を復号するデコーダ82
と、ディスクドライブ装置81からの再生データを一時
的に記憶することにより、ディスクからの読み出された
データを記憶する例えば32キロバイトのバッファ83
とを備えている。すなわち、当該光学ディスク制御部8
0は、上記ドライブ装置81やデコーダ82等のディス
クの読み出しを行うために必要な部品類から構成されて
いる。なお、ここでは、ディスクフォーマットとしてC
D−DA、CD−ROM XAのデータをサポートでき
るようになっている。なお、デコーダ82はサウンドシ
ステム70の一部も構成している。
れるディスクに記録されている音声データとしては、上
述のADPCMデータ(CD−ROM XAのADPC
Mデータ等)の他に音声信号をアナログ/デジタル変換
したいわゆるPCMデータがある。
トのデジタルデータの差分を4ビットで表わして記録さ
れている音声データは、デコーダ82で誤り訂正と復号
化がなされた後、上述のSPU71に供給され、SPU
71でデジタル/アナログ変換等の処理が施された後、
スピーカ73を駆動するために使用される。
ットのデジタルデータとして記録されている音声データ
は、デコーダ82で復号化された後、スピーカ73を駆
動するために使用される。なお、当該デコーダ82のオ
ーディオ出力は、一旦SPU71に入り、当該SPU出
力とミックスされ、リバーブユニットを経由して最終の
オーディオ出力となる。
介してCPU51との通信の制御を行う通信制御デバイ
ス91と、使用者からの指示を入力するコントローラ9
2と、ゲームの設定等を記憶するメモリカード93とを
備えている。
リケーションに伝達するインタフェースであり、使用者
からの指示を入力するために、例えば16個の指示キー
を有し、通信制御デバイス91からの指示に従って、こ
の指示キーの状態を、同期式通信により、通信制御デバ
イス91に毎秒60回程度送信する。そして、通信制御
デバイス91は、コントローラ92の指示キーの状態を
CPU51に送信する。なお、コントローラ92は、本
体に2個のコネクタを有し、その他にマルチタップを使
用して多数のコントローラを接続することも可能となっ
ている。
1に入力され、CPU51は、実行しているゲームプロ
グラム等に基づいて使用者からの指示に従った処理を行
う。
の設定等を記憶する必要があるときに、該記憶するデー
タを通信制御デバイス91に送信し、通信制御デバイス
91はCPU51からのデータをメモリカード93に記
憶する。
ら分離されているため、電源を入れた状態で、着脱する
ことができるようになっている。これにより、ゲームの
設定等を複数のメモリカード93に記憶することができ
るようになっている。
に接続された16ビットパラレル入出力(I/O)ポー
ト101と、非同期式のシリアル入出力(I/O)ポー
ト102とを備えている。
して周辺機器との接続を行うことができるようになって
おり、また、シリアルI/Oポート102を介して他の
ビデオゲーム装置等との通信を行うことができるように
なっている。
62、MDEC64及びデコーダ82等の間では、プロ
グラムの読み出し、画像の表示あるいは描画等を行う際
に、大量の画像データを高速に転送する必要がある。
述のようにCPU51を介さずに周辺デハイスコントロ
ーラ52からの制御により上記メインメモリ53、GP
U62、MDEC64及びデコーダ82等の間で直接デ
ータの転送を行ういわゆるDMA転送を行うことができ
るようになっている。
の負荷を低減させることができ、高速なデータの転送を
行うことができようになっている。
れると、CPU51が、ROM54に記憶されているオ
ペレーティングシステムを実行する。
り、CPU51は、上記グラフィックシステム60、サ
ウンドシステム70等の制御を行う。
れると、CPU51は、動作確認等の装置全体の初期化
を行った後、光学ディスク制御部80を制御して、光学
ディスクに記録されているゲーム等のプログラムを実行
する。
CPU51は、使用者からの入力に応じて上記グラフィ
ックシステム60、サウンドシステム70等を制御し
て、画像の表示、効果音、楽音の発生を制御するように
なっている。
るディスプレイ上への表示について説明する。
4内の任意の矩形領域の内容を、そのまま上記ビデオ出
力手段65の例えばCRT等のディスプレイ上に表示す
る。この領域を以下表示エリアと呼ぶ。上記矩形領域と
ディスプレイ画面表示の関係は、図17に示すようにな
っている。
面モードをサポートしている。
可変で、図18のように、水平方向、垂直方向それぞれ
独立に表示開始位置(座標(DTX,DTY))、表示
終了位置(座標(DBX,DBY))を指定することが
できる。
との関係は、以下のようになっている。なお、座標値の
DTX,DBXは4の倍数になるように設定する必要が
ある。したがって、最小画面サイズは、横4ピクセル、
縦2ピクセル(ノンインターレス時)又は4ピクセル
(インターレス時)になる。
16ビットダイレクトモード(32768色)と、24
ビットダイレクトモード(フルカラー)の2つをサポー
トしている。上記16ビットダイレクトモード(以下1
6ビットモードと呼ぶ)は32768色表示モードであ
る。この16ビットモードでは、24ビットダイレクト
モード(以下24ビットモードと呼ぶ)に較べ表示色数
に限りはあるが、描画時のGPU62内部での色計算は
24ビットで行われ、また、いわゆるディザ機能も搭載
しているので、疑似フルカラー(24ビットカラー)表
示が可能となっている。また、上記24ビットモード
は、16777216色(フルカラー)表示のモードで
ある。但し、フレームバッファ63内に転送されたイメ
ージデータの表示(ビットマップ表示)のみが可能で、
GPU62の描画機能を実行することはできない。ここ
で、1ピクセルのビット長は24ビットとなるが、フレ
ームバッファ63上での座標や表示位置の値は16ビッ
トを基準として指定する必要がある。すなわち、640
×480の24ビット画像データは、フレームバッファ
63中では960×480として扱われる。また、前記
座標値DBXは8の倍数になるように設定する必要があ
り、したがって、この24ビットモードでの最小画面サ
イズは横8×縦2ピクセルになる。
が搭載されている。
トのスプライトに対して、4ビットCLUT(4ビット
モード、16色/スプライト)や8ビットCLUT(8
ビットモード、256色/スプライト),16ビットC
LUT(16ビットモード、32768色/スプライ
ト)等が可能なスプライト描画機能と、ポリゴン(三角
形や四角形等の多角形)の各頂点の画面上の座標を指定
して描画を行うと共に、ポリゴン内部を同一色で塗りつ
ぶすフラットシェーディング、各頂点に異なる色を指定
して内部をグラデーションするグーローシェーディン
グ、ポリゴン表面に2次元のイメージデータ(テクスチ
ャパターン)を用意して張り付けるテクスチャマッピン
グ等を行うポリゴン描画機能と、グラデーションが可能
な直線描画機能と、CPU51からフレームバッファ6
3への転送、フレームバッファ63からCPU51への
転送、フレームバッファ63からフレームバッファ63
への転送等のイメージ転送機能と、その他の機能とし
て、各ピクセルの平均をとって半透明化する機能(各ピ
クセルのピクセルデータを所定比率αで混合することか
らαブレンディング機能と呼ばれる)、色の境界にノイ
ズを乗せてぼかすディザ機能、描画エリアを越えた部分
を表示しない描画クリッピング機能、描画エリアに応じ
て描画原点を動かすオフセット指定機能等がある。
ビットを単位としており、X,Yそれぞれに−1024
〜+1023の値をとる。また、図19に示すように、
本実施例でのフレームバッファ63のサイズは1024
×512となっているので、はみ出した部分は折り返す
ようになっている。描画座標の原点は、座標値のオフセ
ット値を任意に設定する機能により、フレームバッファ
63内で自由に変更することができる。また、描画は、
描画クリッピング機能により、フレームバッファ63内
の任意の矩形領域に対してのみ行われる。
6ドットのスプライトをサポートしており、縦,横それ
ぞれの値を自由に設定することができる。
タ(スプライトパターン)は、図20に示すように、フ
レームバッファ63の非表示領域に配置する。スプライ
トパターンは、描画コマンド実行に先立ってフレームバ
ッファ63に転送される。スプライトパターンは、25
6×256ピクセルを1ページとして、フレームバッフ
ァ63上にメモリの許す限り何枚でも置くことができ、
この256×256の領域をテクスチャページと呼んで
いる。1枚のテクスチャページの場所は、描画コマンド
のTSBと呼ぶテクスチャページの位置(アドレス)指
定のためのパラメータに、ページ番号を指定することで
決定される。
T(4ビットモード)、8ビットCLUT(8ビットモ
ード)、16ビットCLUT(16ビットモード)の3
種類の色モードがある。4ビットCLUT及び8ビット
CLUTの色モードでは、CLUTを使用する。
最終的に表示される色を表す3原色のR,G,B値が1
6乃至256個、フレームバッファ63上に並んだもの
である。各R,G,B値はフレームバッファ63上の左
から順に番号付けされており、スプライトパターンはこ
の番号により各ピクセルの色を表す。また、CLUTは
スプライト単位で選択でき、全てのスプライトに対して
独立したCLUTを持つことも可能である。また、図2
1において、1個のエントリは16ビットモードの1ピ
クセルと同じ構造となっており、したがって、1セット
のCLUTは1×16(4ビットモード時)、1×25
5(8ビットモード時)のイメージデータと等しくな
る。フレームバッファ63内でのCLUTの格納位置
は、描画コマンド内のCBAと呼ぶCLUTの位置(ア
ドレス)指定のためのパラメータに、使用するCLUT
の左端の座標を指定することで決定する。
示すと図22のように表すことができる。なお、図22
中の描画コマンドのU,Vはテクスチャページのどの位
置かを横(U),縦(V)で指定するパラメータであ
り、X,Yは描画エリアの位置を指定するためのパラメ
ータである。
て、フレームダブルバッファリングという手法を用いる
ようにしている。このフレームダブルバッファリングと
は、図23に示すように、フレームバッファ63上に2
つの矩形領域を用意し、一方のエリアに描画をしている
間はもう片側を表示し、描画が終了したら2つのエリア
をお互いに交換するものである。これにより、書き換え
の様子が表示されるのを回避することができることにな
る。なお、バッファの切り換え操作は、垂直帰線期間内
に行う。また、GPU62では、描画の対象となる矩形
領域と座標系の原点を自由に設定できるので、この2つ
を移動させることにより、複数のバッファを実現するこ
とも可能である。
明においては、同種が連続するように並べた複数の基本
形状データからなる物体形状データを用いれば、後の画
像情報処理の際に、分岐処理及び各基本形状データ固有
の処理を簡略化することができると共に高速化をも図る
ことが可能となる。
を示す図である。
BJTABLE)部の構成を示す図である。
E) 部の描画パケットの構成を示す図である。
modeの構成を示す図である。
flagの構成を示す図である。を示す図である。
である。
である。
タ(packet data) に含まれるパラメータのうちのTBS
の構成を示す図である。
タ(packet data) に含まれるパラメータのうちのCBA
の構成を示す図である。
タ(packet data) のmode値のビット構成例を示す図であ
る。
タ(packet data) の構成例として3角形ポリゴン・光源
計算なしの場合のパケットデータ(packet data) 構成に
ついて説明するための図である。
ャートである。
画像情報を処理する画像情報処理のフローチャートであ
る。
示すブロック回路図である。
めの図である。
るための図である。
めの図である。
である。
る。
ある。
するための図である。
成例を示すブロック回路図である。
明に用いる図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 3次元画像を表す単位となる多角形形状
に対応する複数の基本形状データの種類を調べ、 同種が連続するように並べた複数の基本形状データから
なる物体形状データを生成することを特徴とする画像情
報生成方法。 - 【請求項2】 3次元画像を表す単位となる多角形形状
に対応する基本形状データを同種が連続するように並べ
て生成してなる物体形状データを記録してなることを特
徴とする記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31463894A JP3698747B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 画像データ生成方法及び画像処理システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31463894A JP3698747B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 画像データ生成方法及び画像処理システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08171657A true JPH08171657A (ja) | 1996-07-02 |
JP3698747B2 JP3698747B2 (ja) | 2005-09-21 |
Family
ID=18055736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP31463894A Expired - Fee Related JP3698747B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 画像データ生成方法及び画像処理システム |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3698747B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997032248A1 (fr) * | 1996-02-29 | 1997-09-04 | Sony Computer Entertainment, Inc. | Processeur d'images et procede de traitement d'images |
-
1994
- 1994-12-19 JP JP31463894A patent/JP3698747B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997032248A1 (fr) * | 1996-02-29 | 1997-09-04 | Sony Computer Entertainment, Inc. | Processeur d'images et procede de traitement d'images |
US6211890B1 (en) | 1996-02-29 | 2001-04-03 | Sony Computer Entertainment, Inc. | Image processor and image processing method |
US6369823B2 (en) | 1996-02-29 | 2002-04-09 | Sony Computer Entertainment Inc. | Picture processing apparatus and picture processing method |
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---|---|
JP3698747B2 (ja) | 2005-09-21 |
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