JPH09153142A - レンダリング装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】グラフィックスのレンダリング処理を効率よく
実行し、フレームバッファ、Ｚバッファの容量を小さく
することができるレンダリング装置を提供する。 【解決手段】画素のＲ、Ｇ、Ｂの各強度を輝度情報と色
差情報に変換する変換手段と、ポリゴンの各頂点の輝度
情報と色差情報から、ポリゴンを構成する画素の輝度情
報、色差情報を計算する演算手段と、輝度情報と色差情
報を記憶する記憶手段を備える。変換手段は、ポリゴン
の各頂点の色情報として与えられたR、G、Bの各強度
を、輝度情報と色差情報に変換し、演算手段は、変換手
段から獲得したポリゴンの各頂点の輝度情報と色差情報
を基に、ポリゴンを構成する画素の輝度情報と色差情報
を計算し、輝度情報と色差情報を記憶手段に格納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータグラフ
ィックスシステムの分野におけるレンダリング処理を高
速に行なう手段に係り、各種のグラフィックス演算等を
行うのに好適なレンダリング技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワークステーションやPC等のカラーグラ
フィックスを表示する装置では三次元形状の表示を行う
ために、その形状をポリゴンと呼ばれる三角形や四角形
の形状を持つ面に分割して、次に、ポリゴンを構成する
すべての画素のＲ、Ｇ、Ｂの各強度の計算を行い、最後
に、算出されたＲＧＢの強度を、画像を記憶する装置す
なわちフレームバッファに格納している。また、描画す
るオブジェクトを透明、半透明にする効果を生成するた
めに、透明度を表すＡ（アルファ）値も、Ｒ、Ｇ、Ｂ値
と同様に計算して、フレームバッファに格納することも
ある。

【０００３】ここで、画像を構成する画素の色を示す
Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ａの各値が８ビットで表現され、表示画面
が６４０×４８０画素で構成されていると仮定すると、
フレームバッファの容量は６４０×４８０×８×４ビッ
ト＝約１ギガバイトとなり、非常に膨大な量となる。フ
レームバッファの容量が大きくなるにつれて、フレーム
バッファ用のメモリのコスト、基盤面積、消費電力の増
大という問題が生じ、また、描画性能を向上させるため
にはフレームバッファへの書き込みのさらなる高速化が
要求されてくる。

【０００４】この問題を解決するために、特開昭６１−
２３３７８１号公報に記載されたものによれば、ポリゴ
ンを構成するすべての画素のＲ、Ｇ、Ｂの各強度を算出
した後に、各画素のＲＧＢ値を輝度情報と色差情報に変
換し、輝度情報と色差情報をフレームバッファに格納す
る。その際、ある１画素の色差情報を複数個の画素の色
差情報の代表としてフレームバッファに格納することに
より、フレームバッファに格納される色差情報の量を削
減して、フレームバッファ全体の容量を抑えている。よ
って、メモリのコスト、基盤面積、消費電力の増加を防
ぐことができ、また、フレームバッファへの書き込み処
理による描画性能の低下を緩和している。

【０００５】色差情報を削減する手法は“人間の視覚
で、輝度を一定にした状態で色を変化させた場合の分解
能は色を一定にして輝度を変化させた場合の分解能に比
べて劣っている”という事実に基づいており、ＮＴＳＣ
方式のカラーテレビや、動画像圧縮技術の一つであるＭ
ＰＥＧなどでも使用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フレームバッ
ファの容量を削減して、フレームバッファへの書き込み
処理による描画性能の低下を抑えても、ポリゴンを構成
する画素のＲＧＢＡの各強度を計算するために実行され
るシェーディング、テクスチャマッピング、フォグなど
のレンダリング処理の計算量が膨大なので、これらのレ
ンダリング処理を効率よく実行しない限り、描画性能の
低下を免れることはできない。

【０００７】レンダリング処理について簡単に説明する
と、シェーディングは滑らかな陰影付けをする処理であ
り、テクスチャマッピングは２次元パターン（テクスチ
ャ）を用意しておき、ポリゴンに貼りつけてイメージの
リアリティを向上させる手法である。また、フォグは画
面全体をかすませた状態を表現でき、霧、霞、大気汚染
などを再現できる。レンダリング処理の内容に関する詳
細は「”ＯpenＧＬＰrogramming Ｇuide（日本語版）"
（アジソンウエスレイ、星雲社発行）」等に述べられて
いる。

【０００８】これらのレンダリング処理を効率よく実行
するか否かが、描画性能に大きく影響を及ぼし、特に、
曲面を含むような複雑な形状を表示する場合、その形状
を数千から数十万個のポリゴンに分割してＲＧＢの各強
度を計算することになるので、レンダリング処理の占め
る影響力は増大する。また、コンピュータ内に定義され
た仮想空間に存在する仮想物体をあたかも現実であるか
のように操作することを可能にするＶＲ（Ｖirtual Ｒ
eality）技術を使用する場合も、リアルタイムに近い描
画性能が要求されので、画質の劣化を抑えつつ、三次元
形状を構成するポリゴン内部の画素の色を高速に計算す
る手段が必要となってくる。

【０００９】本発明の解決しようとする課題はカラーの
グラフィックスを表示する場合において、グラフィック
スの物体形状を表示するためのレンダリング処理を実行
する際に必要な処理量を削減して、レンダリング処理を
効率よく実行することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決する本発
明のレンダリング装置は描画する形状を構成する、ポリ
ゴンと呼ばれる多角形の、内部の画素の色情報を計算す
るグラフィックスのレンダリング装置であって、画素の
Ｒ、Ｇ、Ｂの各強度を輝度情報と色差情報に変換する変
換手段と、ポリゴンの各頂点の輝度情報と色差情報か
ら、ポリゴンの内部の画素の輝度情報と色差情報を計算
する演算手段と、前記輝度情報と色差情報を記憶する記
憶手段を備え、変換手段はポリゴンの頂点の色情報とし
て与えられたＲＧＢの各強度を、輝度情報と色差情報に
変換し、演算手段は前記変換手段からポリゴンの頂点の
色情報として獲得した輝度情報と色差情報を基に、ポリ
ゴンの内部の画素の輝度情報と色差情報を計算し、前記
輝度情報と色差情報を前記記憶手段に記憶する処理を行
なうことを特徴とする。

【００１１】また、前記演算手段は複数個の画素に対し
て１画素の前記色差情報、前記透明度情報を前記複数個
の色差情報の代表として、ポリゴン内部の画素の色差情
報を計算し、前記記憶手段は複数個の画素に対して、１
画素の前記色差情報を前記複数個の色差情報の代表とし
て記憶するレンダリング装置が好ましい。

【００１２】さらに、演算手段が、ポリゴンの各頂点の
透明度情報を基に、複数個の画素に対して、１画素の前
記透明度情報を前記複数個の透明度情報の代表として、
ポリゴンを構成する画素の透明度情報を計算し、前記透
明度情報を前記複数個の透明度情報の代表として前記記
憶手段に記憶する処理を行なうレンダリング装置、また
は、演算手段が、ポリゴンの各頂点の奥行き情報を基
に、複数個の画素に対して、１画素の前記奥行き情報を
前記複数個の奥行き情報の代表として、ポリゴンを構成
する画素の奥行き情報を計算し、前記奥行き情報を前記
複数個の奥行き情報の代表として前記記憶手段に記憶す
る処理を行なうレンダリング装置、または、演算手段
が、ポリゴンの各頂点のフォグ情報を基に、複数個の画
素に対して、１画素の前記フォグ情報を前記複数個のフ
ォグ情報の代表として、ポリゴンを構成する画素のフォ
グ情報を計算し、前記奥行き情報を前記複数個のフォグ
情報の代表として前記記憶手段に記憶する処理を行なう
レンダリング装置も好ましい。

【００１３】変換手段にはまず、表示する形状を構成す
るポリゴンの頂点のＲ、Ｇ、Ｂの各強度が与えられる。

【００１４】そして、変換手段は与えられたＲＧＢ値を
輝度情報と色差情報に変換して、輝度情報と色差情報を
演算手段に出力する。

【００１５】演算手段はポリゴンを構成する画素の輝度
情報と色差情報を計算する。すなわち、変換手段から受
け取ったポリゴンの各頂点の輝度情報と色差情報を基
に、ポリゴン内部の各画素に対して、シェーディング、
テクスチャマッピング、フォグ等のレンダリング処理を
実行して、画素の輝度情報と色差情報を計算し、記憶手
段に輝度情報と色差情報を記憶する。

【００１６】また、透明、半透明なポリゴンを描画する
ために、輝度情報と色差情報と同様に、レンダリング処
理で透明度情報を計算し、透明度情報を記憶手段に記憶
する場合や、３次元グラフィックスにおける陰面処理を
実行するために、奥行き情報を計算して、奥行き情報を
記憶手段に記憶する場合がある。また、レンダリング処
理の中で、フォグ処理を実行するために、フォグ情報を
計算することもある。

【００１７】ここで、レンダリング処理を実行する前
に、ＲＧＢ値の強度を輝度情報と色差情報に変換し、１
画素の色差情報を複数個の色差情報の代表として、レン
ダリング処理を実行することにより、１画素あたりの計
算すべき色要素の数が減少し、レンダリング処理全体の
効率を向上させることができる。また、色差情報の場合
と同様に、１画素の透明度情報、奥行き情報、フォグ情
報を、複数個の画素の透明度情報、奥行き情報、フォグ
情報の代表として、レンダリング処理を実行すれば、そ
の効果はより高まる。

【００１８】また、レンダリング処理によって計算され
た各画素の輝度情報と、複数個の画素の代表となる色差
情報、透明度情報をフレームバッファに、複数個の画素
の代表となる奥行き情報をＺバッファに記憶することに
より、フレームバッファおよびＺバッファの容量を削減
することができる。

【００１９】さらに、レンダリング処理をＹＵＶ値を使
って実行することにより、付加的な効果として、ＭＰＥ
Ｇデータをポリゴンに貼りつけるテクスチャマッピング
の実行が容易となる。つまり、ＭＰＥＧデータはＹＵＶ
値からなる映像データを圧縮したものなので、ＹＵＶ値
をＲＧＢ値に変換する特別な処理を必要とせずに、動画
像をポリゴンに貼りつけることができる。よって、ＭＰ
ＥＧデータには主に実写の映像が圧縮されているので、
ＣＧと実写の融合がより容易に実現できるようになる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照しつつ説明する。

【００２１】図１は本発明の一実施例であるグラフィッ
クスのレンダリングシステムのブロック図である。

【００２２】図１に示すレンダリングシステムはポリゴ
ンの頂点座標等の図形情報と、ポリゴンの頂点のＲ、
Ｇ、Ｂの強度を示す色情報とからなる図形データ12を所
有するコンピュータ11と、ポリゴンを構成する画素の色
を計算するレンダリング装置20と、ＹＵＶ値をＲＧＢ値
に変換するデコーダ16と、ディジタル信号をアナログ信
号に変換するＤ／Ａコンバータ17と、レンダリング結果
を表示するＣＲＴ18とを有して構成される。

【００２３】また、レンダリング装置20はＲＧＢ値を１
つの輝度値Ｙと二つの色差値Ｕ，Ｖに変換するエンコー
ダ13と、ポリゴンの各頂点のＹＵＶ値から、ポリゴンを
構成する画素すべてのＹＵＶ値を計算するグラフィック
スプロセッサ14と、ＹＵＶ値を記憶するフレームバッフ
ァ15を備えている。

【００２４】次に、このようなシステム構成を有するレ
ンダリングシステムの動作について説明する。

【００２５】まず、コンピュータ11は図形を表示するた
めに、与えられた図形データ12のＲＧＢ値をエンコーダ
13に、頂点座標を含む図形情報をグラフィックスプロセ
ッサ14に出力する。ＲＧＢ値を獲得したエンコーダ13は
ＲＧＢ値を一つの輝度値Ｙと二つの色差値Ｕ，Ｖに変換
し、その結果をグラフィックスプロセッサ14に出力す
る。ＲＧＢ値からＹＵＶ値への変換は一般に「ＣＣＩＲ
推奨６０１」の定義に従って行われ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ、
Ｕ、Ｖそれぞれが８ビットの２５６段階で表現される場
合、ＲＧＢからＹＵＶへの変換式は以下のとおりとな
る。

【００２６】

【数１】 Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ Ｕ＝−０．１６８７Ｒ−０．３３１３Ｇ＋０．５Ｂ＋１２８ Ｖ＝０．５Ｒ−０．４１８７Ｇ−０．０８１３Ｇ＋１２８ …（数１） 実際には処理速度を考慮して、実数型演算を用いず、各
係数を整数型に変換しておき、整数の加減乗算を実行し
て、ＲＧＢ値からＹＵＶ値へ変換することが多い。

【００２７】次に、ＹＵＶ値と図形情報を受け取ったグ
ラフィックスプロセッサ14はその情報を基にレンダリン
グ処理を実行して、ポリゴンを構成するすべての画素の
ＹＵＶ値と座標値を計算する。レンダリング処理にはシ
ェーディング、テクスチャマッピング、アルファ・ブレ
ンディング等がある。その際、画素の色成分はＲＧＢ値
ではなく、ＹＵＶ値で表現されているので、画素に施さ
れるレンダリング手法もＹ、Ｕ、Ｖのそれぞれの成分に
対して実行される。例えば、シェージング処理では、ｙ
座標を一定の値に保って、ｘ座標を１ずつ増加させなが
ら画素の色を決定していくが、従来、Ｒ，Ｇ，Ｂの各成
分に対して、

【００２８】

【数２】 Ｒ＝Ｒ＋ｄＲ／ｄｘ Ｇ＝Ｇ＋ｄＧ／ｄｘ Ｂ＝Ｂ＋ｄＢ／ｄｘ …（数２） を実行していた代わりに、

【００２９】

【数３】 Ｙ＝Ｙ＋ｄＹ／ｄｘ Ｕ＝Ｕ＋ｄＵ／ｄｘ Ｖ＝Ｖ＋ｄＶ／ｄｘ …（数３） を実行することになる。そして、グラフィックスプロセ
ッサ14によって計算されたＹＵＶ値は図形情報から導き
出される画素の座標（ｘ，ｙ）を基に決定される、フレ
ームバッファ15内の当箇所に格納される。

【００３０】デコーダ16はＣＲＴ18の走査と同期して、
フレームバッファ15に記憶されているＹＵＶ値をＣＲＴ
18に表示するためにＲＧＢ値に復元する。ＹＵＶ値から
ＲＧＢ値への変換式は数１より、数４のように導かれ
る。

【００３１】

【数４】 Ｒ＝Ｙ＋１．４０２（Ｖ−１２８） Ｇ＝Ｙ−０．３４４１４（Ｕ−１２８）−０．７１４１４（Ｖ−１２８） Ｂ＝Ｙ＋１．７７２（Ｕ−１２８） …（数４） この場合も数１の場合と同様に、処理速度を考慮して、
実数型演算を用いず、各係数を整数型に変換して、整数
の加減乗算を実行することが多い。

【００３２】そして、数４から計算されたＲＧＢ値はＤ
／Ａコンバータ17によってアナログ情報に変換され、Ｃ
ＲＴ18に送られる。ＣＲＴ18はＤ／Ａコンバータ17から
受け取ったアナログ情報をディスプレイ上に表示する。

【００３３】なお、説明するレンダリングシステムでは
ポリゴンを構成する画素の輝度情報、色差情報の計算を
グラフィックスプロセッサ14が実行しているが、コンピ
ュータ11が実行しても問題はない。

【００３４】図２は従来のグラフィックスのレンダリン
グシステムのブロック図である。

【００３５】図２に示すレンダリングシステムの構成要
素は、図１に示すレンダリングシステムの場合と同じで
あり、違いは、グラフィックスプロセッサ14とエンコー
ド13の位置が異なる点である。

【００３６】次に、このようなシステム構成を有するレ
ンダリングシステムの動作について説明する。

【００３７】まず、コンピュータ11は、与えられた図形
データ12のＲＧＢ値と図形情報をグラフィックスプロセ
ッサ13に出力する。グラフィックスプロセッサ14aは、
受け取ったポリゴンの頂点のＲＧＢ値と図形情報を基に
レンダリング処理を実行して、ポリゴンを構成するすべ
ての画素のＲＧＢ値と座標値を計算する。

【００３８】次に、エンコーダ13は、数１を使って、ポ
リゴンを構成する画素のＲＧＢ値をＹＵＶ値に変換し、
その結果をフレームバッファ15に書き込む。デコーダ16
によって数４を使って計算されたＲＧＢ値はＤ／Ａコン
バータ17によってアナログ情報に変換され、ＣＲＴ18に
送られる。ＣＲＴ18はＤ／Ａコンバータ17から受け取っ
たアナログ情報をディスプレイ上に表示する。

【００３９】ここで、従来の手法と、本発明との比較を
行うために、従来の手法よるレンダリング処理のフロー
チャートを図３に、図１で示されているエンコーダ及び
グラフィックスプロセッサで実行するレンダリング処理
をソフトウェアで実行した場合のプログラムのフローチ
ャートを図４に示す。

【００４０】従来の手法では、図３で示されるように、
まず、描画の対象となるポリゴンの頂点のＲＧＢ値を獲
得した（ステップ30）後に、シェーディングなどのレン
ダリング処理を実行して、ポリゴン内部の画素のＲＧＢ
値を計算する（ステップ31）。次に、計算されたポリゴ
ン内部のすべての画素のＲＧＢ値をＹＵＶ値に変換する
（ステップ32）。最後に変換により導き出されたＹＵＶ
値をフレームバッファに格納する（ステップ33）。この
手法では、ＲＧＢ値からＹＵＶ値への変換処理をポリゴ
ンを構成する画素の個数だけ、実行する必要がある。

【００４１】本発明によると、図４で示されるように、
まず、描画の対象となるポリゴンの頂点のＲＧＢ値を獲
得した（ステップ40）後に、頂点のＲＧＢ値をＹＵＶ値
に変換する（ステップ41）。次に、ポリゴンの頂点のＹ
ＵＶ値を基に、ポリゴンを構成するすべての画素のＹＵ
Ｖ値を計算する（ステップ42）。最後にそのＹＵＶ値を
フレームバッファに格納する（ステップ43）。この場
合、ＲＧＢ値をＹＵＶ値に変換する処理をポリゴンの頂
点数だけ、実行すればよい。ポリゴンの頂点数は、ポリ
ゴンを構成する画素の個数より少なく、ポリゴンのサイ
ズが大きくなればなるほど、その差は顕著になるので、
ＲＧＢ値からＹＵＶ値への変換処理を大幅に減らすこと
ができる。

【００４２】また、本発明では、レンダリング処理の一
つであるテクスチャ・マッピング処理を実行した場合、
テクスチャと呼ばれる、ポリゴンに貼りつける画像デー
タがＹＵＶ値で与えられていれば、ポリゴンの画素に対
応するテクスチャのＹＵＶ値を抽出するだけでよく、Ｒ
ＧＢ値への変換処理を削除することができる。よって、
ＹＵＶ値の形式で圧縮されている動画像データ、例えば
標準の動画像圧縮フォーマットとなりつつあるＭＰＥＧ
のデータを動画像データとすれば、ＭＰＥＧデータを伸
張するだけで、ポリゴンに動画像を貼りつけることがで
きる。つまり、動画像データが実写をとりこんで作製さ
れた動画像データを使えば、コンピュータ・グラフィッ
クス（ＣＧ）と実写との融合が容易となる。

【００４３】ここで、図１で示された装置で、ＣＲＴの
画面を縦及び横方向に定められた画素数毎、例えば縦、
横２画素毎に分割し、分割した矩形毎にＵとＶ値を２×
２画素の代表値として、レンダリング処理を実行し、そ
の結果をフレームバッファに格納する場合を考える。つ
まり、図４に示されるディスプレイ・イメージに対し
て、Ｙ値は図５で示されているように、画素ｐ０(100)
には輝度値Ｙ０(200)が、画素ｐ１(101)には輝度値Ｙ１
(201)が、画素ｐ２(102)には輝度値Ｙ２(202)が、画素
ｐ３(103)には輝度値Ｙ３(203)が対応し、１画素に１個
の輝度値が割り当てられる。それに対して、Ｕ値の場合
は、図４に示されるディスプレイ・イメージに対して、
図６に示されるように対応する。つまり、画素ｐ０(10
0)、ｐ１(101)、ｐ２(102)、ｐ３(103)には色差値Ｕ０
(300)が、画素ｐ４(104)、ｐ５(105)、ｐ６(106)、ｐ７
(107)には色差値Ｕ４(304)が対応し、４画素に１個のＵ
値が割り当てられる。Ｖ値についても同様に４画素に１
個のＶ値が割り当てられる。Ｕ、Ｖ値それぞれをフレー
ムバッファに格納する場合には、画素の座標値Ｘ、Ｙの
最下位ビットを０にして格納先のアドレスを求めること
により、容易に書き込みを実行することができる。

【００４４】結果として、ＵとＶの空間解像度を１／４
に減らすことにより、フレームバッファの容量が従来の
１／２となるので、メモリのコスト、基盤面積、消費電
力の増加を抑えることができる。また、フレームバッフ
ァへ書き込むデータ量も１／２となるので、描画性能も
向上する。

【００４５】ここで、グラフィックスにおけるシェーデ
ィング処理を実行した場合を例にとり、色差値の空間解
像度を全く落とさない場合と、１／４に落とした場合と
の比較を行う。

【００４６】シェーディング処理には多くのアルゴリズ
ムが存在するが、まず、ここでは代表的なアルゴリズム
を簡単に説明する。

【００４７】図８に示すように、三角形のシェーディン
グ処理にはエッジ処理25とスパン処理26から構成されて
おり、エッジ処理25では、三角形の一辺であるA-B上の
座標（ｘ，ｙ，ｚ）と色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）または（Ｙ，
Ｕ，Ｖ）を順次求めていき、同時に、スパン処理26で、
ライン毎に座標および色を順次計算していく。

【００４８】次に、色差値の空間解像度を落とさない場
合と落とす場合との比較を行うために、１画素に対して
Ｙ，Ｕ，Ｖをそれぞれ１個ずつ割り当てた場合の、グラ
フィックスでのシェーディング処理のフローチャートを
図９に示し、Ｕ，Ｖに対しては４画素に１個割り当てた
場合の、グラフィックスでのシェーディング処理を図１
０に示す。

【００４９】まず、図９を参照して、１画素にＹ、Ｕ、
Ｖ値をそれぞれ１個割り当てた場合のグラフィックスで
のシェーディング処理について説明する。

【００５０】最初に、描画するポリゴンの頂点の座標お
よびＹＵＶ値を獲得する（ステップ50）。次に、ポリゴ
ンを構成する画素のＹＵＶ値の計算をすべて完了したか
を判断し、もし完了した場合には終了する（ステップ5
1）。そうでない場合には、エッジ処理中のｘ座標とＹ
ＵＶ値を待避しておき（ステップ52）、１ラインの計算
を終える毎に、ｙ座標に１を、ｘ座標およびＹＵＶ値に
増分値を加算して（ステップ56）、次のラインの処理に
移る。以上がエッジ処理である。もし、１ラインの計算
を完了していなければ（ステップ53）、計算中のＹＵＶ
値をメモリに格納して（ステップ54）、ｘ座標に１を、
ＹＵＶ値に増分値を加算する（ステップ55）処理を、１
ライン分の計算が終了するまで繰り返す。以上がスパン
処理である。

【００５１】次に、図１０を参照して、Ｕ，Ｖ値を４画
素に１個割り当てた場合のグラフィックスでのシェーデ
ィング処理について説明する。

【００５２】４画素同時にレンダリング処理を実行する
ので、輝度値を記憶するための変数が四つ（Y0,Y1,Y2,Y
3)用意されている。また、４画素は縦２画素、横２画素
の矩形なので、スパン処理は２ライン同時に実行され
る。

【００５３】まず最初に、描画するポリゴンの頂点の座
標およびＹＵＶ値を獲得する（ステップ60）。次に、ポ
リゴンを構成する画素のＹＵＶ値をすべて計算したかを
判断し、もし計算を完了した場合には終了する（ステッ
プ61）。そうでない場合には、エッジ処理で計算中のｘ
座標とＹＵＶ値を待避しておき（ステップ62）、２ライ
ン分の画素のＹＵＶ値の計算を終える毎に、ｙ座標に２
を加算し、ｘ座標およびＹＵＶ値に増分値を加算する
（ステップ66）。もし、２ライン分の画素のＹＵＶ値の
計算を完了していなければ（ステップ63）、計算中のＹ
ＵＶ値をメモリに格納して（ステップ64）、ｘ座標に２
を、ＹＵＶ値に増分値を加算する（ステップ65）処理
を、２ライン分の計算が終了するまで繰り返す。

【００５４】この結果、シェーディング処理の場合、１
画素毎にＹ，Ｕ，Ｖの各成分に対して、数３の計算を１
回実行する必要があったのが、Ｕ，Ｖの空間解像度を落
とすことにより、４画素のシェーディング処理におい
て、Ｙについては数３の第一式を４回、Ｕ、Ｖの各色成
分については数３の第二、第三式の計算を１回行えば十
分となる。よって、シェーディング処理の計算量は約１
／２に減少し、描画性能が向上する。

【００５５】図１１は、本発明にかかる他の実施例の構
成図であり、本実施例の特徴は、画素の色成分に、透明
度を示すパラメータのＡ（アルファ）値が加わったこと
である。

【００５６】本構成はポリゴンの頂点座標などの図形情
報と、ＲＧＢＡ値の強度を示す色情報とからなる図形デ
ータ12を所有するコンピュータ11cと、ポリゴンを構成
する画素のＹＵＶＡ値を計算するレンダリング装置20
と、 ＹＵＶ値をＲＧＢ値に変換するデコーダ16、Ｄ／
Ａコンバータ17、ＣＲＴ18を有している。

【００５７】また、レンダリング装置20は、ＲＧＢ値を
ＹＵＶ値に変換するエンコーダ13、ポリゴンの各頂点の
ＹＵＶＡ値から、ポリゴンを構成する画素すべてのＹＵ
ＶＡ値を計算するグラフィックスプロセッサ14c、ＹＵ
ＶＡ値を記憶するフレームバッファ15cを備えている。

【００５８】まず、Ａ値を使用するレンダリング処理の
一つで、透明、半透明なポリゴンの描画を実現するアル
ファ・ブレンディングについて説明する。

【００５９】一般に、アルファ・ブレンディングで使わ
れるＡ（アルファ）値は、フレームバッファに記憶され
ているＲＧＢＡ値と、レンダリング処理中のＲＧＢＡ値
とを混合するために使用される。混合する方法は複数存
在するが、最もよく実行される式を下に示す。

【００６０】

【数５】 Ｒ＝Ｒ＊Ａ＋Ｒｂ＊（１−Ａ） Ｇ＝Ｇ＊Ａ＋Ｇｂ＊（１−Ａ） Ｂ＝Ｂ＊Ａ＋Ｂｂ＊（１−Ａ） Ａ＝Ａ＊Ａ＋Ａｂ＊（１−Ａ） …（数５） Ｒｂ、Ｇｂ、Ｂｂ、Ａｂはフレームバッファに記憶され
ているＲＧＢＡ値、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａはレンダリング処理
中のＲＧＢＡ値を示し、Ａは０から１までの範囲の値で
ある。

【００６１】この場合、ある物体を描画し、その後にＡ
値が０．３であるポリゴンを描画すれば、３０％のポリ
ゴンの色と、７０％の物体の色が混合されて、半透明な
ポリゴンを表示することができる。

【００６２】Ｒ、Ｇ、Ｂに対してではなく、変換された
Ｙ、Ｕ、Ｖの各成分に対して、アルファ・ブレンディン
グを施す場合は、

【００６３】

【数６】 Ｙ＝Ｙ＊Ａ＋Ｙｂ＊（１−Ａ） Ｕ＝Ｕ＊Ａ＋Ｕｂ＊（１−Ａ） Ｖ＝Ｖ＊Ａ＋Ｖｂ＊（１−Ａ） Ａ＝Ａ＊Ａ＋Ａｂ＊（１−Ａ） …（数６） を実行することになる。 Ｙｂ、Ｕｂ、Ｖｂ、Ａｂはフ
レームバッファに記憶されているＹＵＶＡ値、Ｙ、Ｕ、
Ｖ、Ａはレンダリング処理中のＹＵＶＡ値を示す。アル
ファ・ブレンディングの処理を実行する際には、Ａ値も
Ｙ、Ｕ、Ｖ値と一緒にフレームバッファに記憶する必要
がある。

【００６４】次に、上で示したシステム構成を有するレ
ンダリングシステムの動作について説明する。

【００６５】透明、半透明な物体を描画するために、ま
ず、コンピュータ11cは、与えられた図形データ12のＲ
ＧＢ値をエンコーダ13に、Ａ値と、頂点座標を含む図形
情報をグラフィックスプロセッサ14cに出力する。ＲＧ
Ｂ値を獲得したエンコーダ13はＲＧＢ値をＹＵＶ値に変
換し、その結果をグラフィックスプロセッサ14cに出力
する。ＹＵＶＡ値と頂点座標を受け取ったグラフィック
スプロセッサ14cは、その情報を基にポリゴンを構成す
るすべての画素のＹＵＶＡ値と座標値を計算する。その
際、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａではなく、Ｙ、Ｕ、Ｖ、Ａの各成分
を基に、数６を使って、アルファ・ブレンディング等の
レンダリング処理を施す。グラフィックスプロセッサ14
cによって計算されたＹＵＶＡ値は、画素の座標値から
決定されるフレームバッファ15c内の該当箇所に格納さ
れる。デコーダ16は、ＣＲＴ18の走査と同期して、フレ
ームバッファ15cに記憶されているＹＵＶ値をＣＲＴ18
に表示するためにＲＧＢ値に復元する。そして、この値
はＤ／Ａコンバータ17によってアナログ情報に変換さ
れ、ＣＲＴ18に送られる。ＣＲＴ18はＤ／Ａコンバータ
から受け取ったアナログ情報をディスプレイ上に表示す
る。

【００６６】ここで、 Ｕ、Ｖ値を４画素に１個割り当
てた場合と同様に、Ａ値も４画素に１個割り当てるとす
る。つまり、図８で示すように、図４のディスプレイ・
イメージに対して、画素ｐ０(100)，ｐ１(101)，ｐ２(1
02)，ｐ３(103)には透明度Ａ０(400)が、画素ｐ４(10
4)，ｐ５(105)，ｐ６(106)，ｐ７(107)には透明度Ａ４
(404)が割り当てられる。

【００６７】図１３はＡ値を４画素に１個もたせた場合
の、グラフィックスによるアルファ・ブレンディングの
フローチャートを示しており、以下に、その流れを説明
する。

【００６８】まず最初に、描画するポリゴンの頂点の座
標およびＹＵＶＡ値を獲得する（ステップ70）。次に、
ポリゴンを構成する画素のＹＵＶ値をすべて計算したか
を判断し、もし計算を完了した場合には終了する（ステ
ップ71）。そうでない場合には、画素のｘ座標とＹＵＶ
Ａ値を待避しておき（ステップ72）、２ライン分の計算
を終える毎に、ｙ座標に２を加算し、ｘ座標およびＹＵ
ＶＡ値に増分値を加算する（ステップ76）。もし、２ラ
イン分の画素のＹＵＶＡ値の計算を完了していなければ
（ステップ73）、数６を使ったアルファ・ブレンディン
グ等のレンダリング処理を実行して（ステップ74）、ｘ
座標に２を、ＹＵＶＡ値に増分値を加算する（ステップ
75）処理を、２ライン分の計算が終了するまで繰り返
す。レンダリング処理の中には計算中のＹＵＶＡ値をメ
モリに格納する処理を含む。

【００６９】この結果、例えば、アルファ・ブレンディ
ングを実行する場合、従来の手法では、数５の式を１画
素毎にＲ，Ｇ，Ｂ，Ａの各成分に対して１回実行してい
たのが、本発明により、４画素に対してＹについては４
回、Ｕ、Ｖ、Ａの各成分については１回実行すればよい
ので、計算量が約７／１６に減少する。また、メモリの
容量、フレームバッファへの転送量も７／１６に減少す
る。

【００７０】図１４は本発明にかかる他の実施例のブロ
ック図であり、本実施例の特徴は、画素の輝度値、色差
値、アルファ値とは別に、３次元物体を表示する際の陰
面処理に使われる、画素の奥行きを表すパラメータのＺ
値が加わったことである。

【００７１】本構成は、ポリゴンの頂点座標などの図形
情報と、ＲＧＢＡ値の強度を示す色情報とからなる図形
データ12を所有するコンピュータ11dと、 ポリゴンを構
成する画素の色を計算するレンダリング装置20と、ＹＵ
Ｖ値をＲＧＢ値に変換するデコータ16、Ｄ／Ａコンバー
タ17、ＣＲＴ18を有している。

【００７２】また、レンダリング装置20は、ＲＧＢ値を
ＹＵＶ値に変換するエンコーダ13、ポリゴンの各頂点の
ＹＵＶＡ値から、ポリゴンを構成する画素すべてのＹＵ
ＶＡ値を計算するグラフィックスプロセッサ14d、各画
素のＹＵＶＡ値を記憶するフレームバッファ15d、各画
素のＺ値を記憶するＺバッファ19を備えている。

【００７３】まず、３次元グラフィックス技術の一つで
あるＺバッファテストについて説明する。

【００７４】Ｚバッファテストは主に陰面処理のために
使用され、各画素毎の、視点と、画素を含むオブジェク
トとの距離（Ｚ値）を記憶するＺバッファを必要とす
る。具体的な動作を説明すると、画素毎に、レンダリン
グ処理で計算されたＺ値と、Ｚバッファに記憶されてい
る値とを比較して、レンダリング処理中のＺ値がＺバッ
ファに記憶されている値より小さい（Ｚバッファテスト
が成立する）場合には、画素のＹＵＶＡ値をフレームバ
ッファに、レンダリング処理中のＺ値をＺバッファに書
き込む。

【００７５】次に、上で示したシステム構成を有するレ
ンダリングシステムの動作について説明する。

【００７６】まず、コンピュータ11dは、３次元図形を
表示するために、与えられた図形データ12のＲＧＢ値を
エンコーダ13に、Ａ値と、３次元座標を含む図形情報を
グラフィックスプロセッサ14dに出力する。ＲＧＢ値を
獲得したエンコーダ13はＲＧＢ値をＹＵＶ値に変換し、
その結果をグラフィックスプロセッサ14dに出力する。
ＹＵＶＡ値と３次元の座標値を受け取ったグラフィック
スプロセッサ14dは、その情報を基にポリゴンを構成す
るすべての画素のＹＵＶＡ値と座標値を計算する。その
際、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａではなく、Ｙ、Ｕ、Ｖ、Ａの各成分
を基に、レンダリング手法を施す。Ｚバッファテストが
有効の場合、グラフィックスプロセッサ14dでレンダリ
ング処理中のＺ値と、画素の座標値から決定されるＺバ
ッファ19内の該当箇所に記憶されている値とを比較す
る。そして、比較演算が成立した場合にのみ、グラフィ
ックスプロセッサ14dによって計算されたＹＵＶＡ値
を、画素の座標値から決定されるフレームバッファ15c
内の該当箇所に格納し、Ｚ値をＺバッファの該当箇所に
格納する。デコーダ16は、ＣＲＴ18の走査と同期して、
フレームバッファ15dに記憶されているＹＵＶ値をＣＲ
Ｔ18に表示するためにＲＧＢ値に復元する。そして、こ
の値はＤ／Ａコンバータ17によってアナログ情報に変換
され、ＣＲＴ18に送られる。ＣＲＴ18はＤ／Ａコンバー
タから受け取ったアナログ情報をディスプレイ上に表示
する。

【００７７】ここで、 Ｕ、Ｖ、Ａ値を４画素に１個割
り当てた場合と同様に、４画素に１個のＺ値を割り当て
る。つまり、図４のディスプレイ・イメージに対して、
図１５で示すように、画素ｐ０(100)，ｐ１(101)，ｐ２
(102)，ｐ３(103)にはＺ０(500)が、画素ｐ４(104)，ｐ
５(105)，ｐ６(106)，ｐ７(107)にはＺ４(504)が対応す
る。

【００７８】図１６はＺ値を４画素に１個もたせた場合
の、グラフィックスによるシェーディング、アルファ・
ブレンディング、Ｚバッファテストのフローチャートを
示しており、以下に、その流れを説明する。

【００７９】最初に、描画するポリゴンの頂点の座標お
よびＹＵＶＡ値を獲得する（ステップ80）。次に、ポリ
ゴンを構成する画素のＹＵＶ値をすべて計算したかを判
断し、もし計算を完了した場合には終了する（ステップ
81）。そうでない場合には、画素のｘ座標とｚ座標、Ｙ
ＵＶＡ値を待避しておき（ステップ82）、２ライン分の
画素のＹＵＶＡ値の計算を終える毎に、ｙ座標に２を加
算し、ｘ座標、ｚ座標およびＹＵＶＡ値に増分値を加算
する（ステップ86）。もし、２ライン分の画素のＹＵＶ
Ａ値の計算を完了していなければ（ステップ83）、アル
ファ・ブレンディング、Ｚバッファテスト等のレンダリ
ング処理を実行する（ステップ84）。Ｚバッファテスト
は、４画素に対して１度実行される。そして、ｘ座標に
２を、ｚ座標とＹＵＶ値にその増分値を加算する（ステ
ップ85）。ステップ84とステップ85は、２ライン分の計
算が終了するまで繰り返し実行される。

【００８０】この結果、例えば、Ｚバッファテストを実
行する場合、従来の手法では、レンダリング処理中のＺ
値と、Ｚバッファに格納されている値との比較を１画素
毎に１回実行する必要があったのが、本発明により、４
画素毎に１回実行すればよいので、Ｚバッファテストの
計算量が約１／４に減少する。また、仮に、Ｚ値を３２
ビットで表現し、表示する画面のサイズが６４０×３２
０画素であるとすると、従来では、Ｚバッファ用のメモ
リを６４０×３２０×３２ビット＝約８００キロバイト
必要としていたのが、本発明によって、約２００キロバ
イトで十分となる。さらに、Ｚバッファへのデータの転
送量も１／４に減少し、描画性能が向上する。

【００８１】図１７は本発明によって、３次元グラフィ
ックス技術の一つであるフォグ処理を実行した場合の、
各画素に割り当てられるフォグ混合係数を示している。

【００８２】フォグ処理は、フライトシミュレータなど
の視界がはっきりしないようなシミュレーションを実現
するのに不可欠であり、表示する物体が視点から離れる
ほど、霧（フォグ）のかかる度合いが大きくなる。フォ
グの色をＹｆ、Ｕｆ、Ｖｆ、Ａｆとすると、フォグのか
かる度合いを示すフォグ混合係数ｆによって、画素の色
は次のように計算される。

【００８３】

【数７】 Ｙ＝Ｙ＊ｆ＋Ｙｆ＊（１ーｆ） Ｕ＝Ｕ＊ｆ＋Ｕｆ＊（１ーｆ） Ｖ＝Ｖ＊ｆ＋Ｖｆ＊（１ーｆ） Ａ＝Ａ＊ｆ＋Ａｆ＊（１ーｆ） …（数７） フォグ処理で、図４のディスプレイ・イメージに対し
て、図１７で示すように、画素ｐ０(100)、ｐ１(101)、
ｐ２(102)、ｐ３(103)には、フォグ混合係数ｆ０(60
0)、画素ｐ４(104)、ｐ５(105)、ｐ６(106)、ｐ７(107)
には、フォグ混合係数ｆ４(604)が対応し、４画素に１
つのフォグ混合係数が割り当てられる。

【００８４】図１８はフォグ混合係数ｆ値を４画素に１
個もたせた場合の、グラフィックスによるシェーディン
グ、アルファ・ブレンディング、Ｚバッファテスト、フ
ォグを含むレンダリング処理のフローチャートを示して
おり、以下に、その流れを説明する。

【００８５】まず最初に、描画するポリゴンの頂点の座
標およびＹＵＶ値を獲得する（ステップ90）。次に、ポ
リゴンを構成する画素のＹＵＶ値をすべて計算したかを
判断し、もし計算を完了した場合には終了する（ステッ
プ91）。そうでない場合には、画素のｘ座標とｚ座標、
ＹＵＶＡ値、ｆ値を待避しておき（ステップ92）、２ラ
イン分の画素のＹＵＶＡ値の計算を終える毎に、ｙ座標
に２を加算し、ｘ座標、ｚ座標およびＹＵＶＡ値、ｆ値
にその増分値を加算する（ステップ96）。もし、２ライ
ン分の画素のＹＵＶＡ値の計算を完了していなければ
（ステップ93）、アルファ・ブレンディング、Ｚバッフ
ァテスト、フォグ等のレンダリング処理を実行する（ス
テップ94）。フォグ処理では、まず４画素毎にフォグ混
合係数ｆを計算し、そのｆを基に数７を使って、ＹＵＶ
Ａ値を求める。フォグ混合係数ｆの計算は、４画素に対
して１度だけ実行される。そして、ｘ座標に２を、ｚ座
標、ｆ値とＹＵＶ値にその増分値を加算する（ステップ
95）。ステップ94とステップ95は、２ライン分の計算が
終了するまで繰り返し実行される。

【００８６】この結果、フォグ処理を実行する場合、従
来の手法では、フォグ混合係数ｆを求めるために、１画
素毎に数７の計算式を実行する必要があったが、本手法
により、４画素毎に１回実行すればよいので、フォグ混
合係数を求めるための計算量が１／４に減少する。

【００８７】図１９は本発明の他の実施例のブロック図
であり、本実施例の特徴はフレームバッファに記憶され
ているＹＵＶ値がデコーダを介さず、ＣＲＴに出力され
ている点である。

【００８８】本構成はポリゴンの座標などの図形情報
と、ＲＧＢＡ値の強度を示す色情報とからなる図形デー
タ12を所有するコンピュータ11dと、ポリゴンを構成す
る画素の色を計算するレンダリング装置20dと、Ｄ／Ａ
コンバータ17、ＮＴＳＣ方式のＣＲＴ18dを有してい
る。

【００８９】また、レンダリング装置20dは、ＲＧＢ値
をＹＵＶ値に変換するエンコーダ13、ポリゴンの各頂点
のＹＵＶＡ値から、ポリゴンを構成する画素すべてのＹ
ＵＶＡ値を計算するグラフィックスプロセッサ14d、各
画素のＹＵＶＡ値を記憶するフレームバッファ15d、各
画素のＺ値を記憶するＺバッファ19を備えている。

【００９０】次に、このような装置構成を有するレンダ
リング装置の動作について説明する。

【００９１】まず、コンピュータ11dは、３次元図形を
表示するために、与えられた図形データ12のＲＧＢ値を
エンコーダ13に、Ａ値と、３次元座標を含む図形情報を
グラフィックスプロセッサ14cに出力する。ＲＧＢ値を
獲得したエンコーダ13はＲＧＢ値をＹＵＶ値に変換し、
その結果をグラフィックスプロセッサ14cに出力する。
ＹＵＶＡ値と３次元座標を受け取ったグラフィックスプ
ロセッサ14cは、その情報を基にポリゴンを構成するす
べての画素のＹＵＶＡ値と座標値を計算する。Ｚバッフ
ァテストが有効の場合、グラフィックスプロセッサ14c
で計算されたＺ値と、画素の座標値から決定されるＺバ
ッファ19内の該当箇所に格納されている値とを比較す
る。そして、比較演算が成立した場合にのみ、グラフィ
ックスプロセッサ14cによって計算されたＹＵＶＡ値
を、画素の座標値から決定されるフレームバッファ15c
内の該当箇所に格納し、計算されたＺ値をＺバッファの
該当箇所に格納する。Ｄ／Ａコンバータ16は、ＣＲＴ18
の走査と同期して、フレームバッファ15cに記憶されて
いるＹＵＶ値をアナログ情報に変換してＣＲＴ18に出力
する。ＣＲＴ18はＤ／Ａコンバータから受け取ったＹＵ
Ｖ値のアナログ情報をディスプレイ上に表示する。

【００９２】ＮＴＳＣ方式のＣＲＴに画像を出力する場
合、ＹＵＶ値を入力すればよいので、デコーダを取り除
いて、全体のハードウェア量が減らすことができる。ま
た、フレームバッファの情報をデコーダを介さず直接Ｃ
ＲＴに出力できるので、画面に画像を出力するまでの描
画性能が向上する。

【００９３】

【発明の効果】従来のレンダリング処理と本発明による
レンダリング処理の比較すると、画素の色成分がＲ、
Ｇ、Ｂの場合には、従来、各画素に対してＲ、Ｇ、Ｂの
各成分の計算を必要としていたが、本発明によれば、
Ｒ、Ｇ、ＢをＹ、Ｕ、Ｖに変換することにより、１画素
毎にＹの成分を、４画素毎にＵ、Ｖの各成分の計算を行
うため、計算量が約１／２に、フレームバッファの容量
も１／２に減少する。

【００９４】また、画素の色成分がＲ、Ｇ、Ｂ、Ａの場
合には、本発明によれば、１画素毎にＹの成分を、４画
素毎にＵ、Ｖ、Ａの各成分の計算を行うため、計算量が
約７／１２に、フレームバッファの容量も７／１２に減
少する。

【００９５】また、画素の奥行きを示すＺ値を計算する
場合も、４画素毎に一つの代表値を計算することによ
り、Ｚバッファテストの計算量が１／４に減少し、Ｚバ
ッファの容量も１／４に減少する。

【００９６】また、フォグ混合係数を４画素に１個もつ
ことにより、フォグ混合係数を計算するための処理が約
１／４となる。

【００９７】また、グラフィックス技法の一つであるテ
クスチャ・マッピングで、ＹＵＶ値からなるデータを圧
縮したＭＰＥＧ等の動画像データをポリゴンに貼りつけ
る処理を、特別な変換を必要とせず、効率よく実行する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例であるシステムのブロック図。

【図２】従来のシステムのブロック図。

【図３】従来のレンダリング処理の処理内容を示すフロ
ーチャート。

【図４】本発明を適用したレンダリング処理の処理内容
を示すフローチャート。

【図５】ディスプレイのイメージに対応する画素の説明
図。

【図６】各画素に割り当てられる輝度値の説明図。

【図７】各画素に割り当てられる色差値の説明図。

【図８】三角形のシェーディング処理の説明図。

【図９】色差値の空間解像度を落とさない実施例にかか
るレンダリング処理の処理内容を示すフローチャート。

【図１０】色差値の空間解像度を落とした実施例にかか
るレンダリング処理の処理内容を示すフローチャート。

【図１１】透明度を加えた実施例にかかるシステムのブ
ロック図。

【図１２】各画素に割り当てられるアルファ値の説明
図。

【図１３】透明度の空間解像度を落とした実施例にかか
るレンダリング処理の処理内容を示すフローチャート。

【図１４】奥行き情報を加えた実施例にかかるシステム
のブロック図。

【図１５】各画素に割り当てられるＺ値の説明図。

【図１６】Ｚ値の空間解像度を落とした実施例にかかる
レンダリング処理の処理内容を示すフローチャート。

【図１７】各画素に割り当てられるフォグ混合係数の説
明図。

【図１８】フォグ混合係数の空間解像度を落とした実施
例にかかるレンダリング処理の処理内容を示すフローチ
ャート。

【図１９】他の実施例にかかるシステムのブロック図。

【符号の説明】

11…コンピュータ、 12…図形データ、 13…エンコーダ、 14…グラフィックスプロセッサ、 15…フレームバッファ、 16…デコーダ、 17…Ｄ／Ａコンバータ、 18…ＣＲＴ、 20…レンダリング装置。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】描画の対象となる物体を構成するポリゴン
   と呼ばれる多角形の、内部の画素の色情報を計算するグ
   ラフィックスのレンダリング装置において、 画素のＲ、Ｇ、Ｂの各強度を輝度情報と色差情報に変換
   する変換手段と、前記ポリゴンの各頂点の輝度情報と色
   差情報から、前記ポリゴンを構成する画素の輝度情報、
   色差情報を計算する演算手段と、前記輝度情報と前記色
   差情報を記憶する記憶手段を備え、 前記変換手段は、前記ポリゴンの各頂点の色情報として
   与えられたＲ、Ｇ、Ｂの各強度を、輝度情報と色差情報
   に変換し、前記演算手段は、前記変換手段から獲得した
   ポリゴンの各頂点の輝度情報と色差情報を基に、前記ポ
   リゴンを構成する画素の輝度情報と色差情報を計算し、
   前記輝度情報と色差情報を前記記憶手段に格納する処理
   を行なうことを特徴とするレンダリング装置。
2. 【請求項２】画素のＲ、G、Bの各強度を輝度情報と色差
   情報に変換する変換装置と、ポリゴンと呼ばれる多角形
   の各頂点の色情報から、前記ポリゴンの内部の画素の色
   情報を計算する演算装置と、前記色情報を記憶する記憶
   装置とを有するレンダリング装置におけるポリゴンを構
   成する画素の色情報を計算するグラフィックスのレンダ
   リング方法において、 前記ポリゴンの各頂点に色情報として与えられたＲ、
   Ｇ、Ｂの各強度を、前記変換手段を用いて輝度情報と色
   差情報に変換し、前記ポリゴンの各頂点の前記輝度情報
   と色差情報を基に、ポリゴンの内部の画素の輝度情報と
   色差情報を前記演算装置を用いて計算して、前記輝度情
   報と色差情報を前記記憶装置に格納することを特徴とす
   るグラフィックスのレンダリング方法。
3. 【請求項３】請求項１において、前記演算手段は、複数
   個の画素に対して、１画素の前記色差情報を前記複数個
   の色差情報の代表として、前記ポリゴンを構成する画素
   の色差情報を計算し、前記記憶手段に、前記色差情報を
   前記複数個の色差情報の代表として記憶するレンダリン
   グ装置。
4. 【請求項４】請求項１または３において、描画する画素
   の透明度を示す透明度情報を計算するために、前記演算
   手段は、複数個の画素に対して、１画素の透明度情報を
   前記複数個の透明度情報の代表として、ポリゴンの各頂
   点の透明度情報を基に、ポリゴンを構成する画素の前記
   透明度情報を計算し、前記透明度情報を前記複数個の透
   明度情報の代表として前記記憶手段に記憶するグラフィ
   ックスのレンダリング装置。
5. 【請求項５】請求項１、３または４において、３次元グ
   ラフィックスの描画のため、前記演算手段は、複数個の
   画素に対して、１画素の奥行き情報を前記複数個の画素
   の代表として、前記ポリゴンの各頂点の奥行き情報を基
   に、前記ポリゴンを構成する画素の前記奥行き情報を計
   算し、前記奥行き情報を前記複数個の奥行き情報の代表
   として前記記憶手段に記憶するグラフィックスのレンダ
   リング装置。
6. 【請求項６】請求項１、３、４または５において、画面
   全体に霧効果を生成するために使われる、視点と物体と
   の距離から導き出される霧の度合いを表すフォグ情報を
   計算するために、前記演算手段は、複数個の画素に対し
   て、１画素のフォグ情報を前記複数個のフォグ情報の代
   表として、前記ポリゴンの各頂点のフォグ情報を基に、
   前記ポリゴンを構成する画素の前記フォグ情報を計算す
   るグラフィックスのレンダリング装置。
7. 【請求項７】請求項１、３、４、５または６に記載のレ
   ンダリング装置を含み、表示する形状の幾何学情報と色
   情報をもつ制御装置と、前記輝度情報と前記色差情報を
   Ｒ、Ｇ、Ｂの各強度に変換する第２変換器と、レンダリ
   ング処理結果を表示する表示装置とを備え、前記レンダ
   リング装置は、制御装置から、表示する形状の幾何学情
   報と色情報を獲得して、表示する形状の内部の画素の輝
   度情報、色差情報、透明度情報、奥行き情報を記憶手段
   に記憶し、前記第２変換器が、記憶手段に記憶されてい
   る輝度情報、色差情報をＲ、Ｇ、Ｂの強度に変換して、
   前記表示手段に表示する処理を行なうレンダリングシス
   テム。
8. 【請求項８】請求項１、３、４、５または６のいずれか
   に記載のレンダリング装置を含み、表示する形状の幾何
   学情報と色情報をもつ制御装置と、レンダリング処理結
   果を表示する表示装置とを備え、前記レンダリング装置
   は、制御装置から、表示する形状の幾何学情報と色情報
   を獲得して、表示する形状の内部の画素の輝度情報、色
   差情報、透明度情報、奥行き情報を記憶手段に記憶し、
   前記表示手段が記憶手段に記憶されている輝度情報、色
   差情報を基に形状を表示する処理を行なうレンダリング
   システム。