JPH09166975A - 画像生成装置及び画像生成方法 - Google Patents
画像生成装置及び画像生成方法Info
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- JPH09166975A JPH09166975A JP7348098A JP34809895A JPH09166975A JP H09166975 A JPH09166975 A JP H09166975A JP 7348098 A JP7348098 A JP 7348098A JP 34809895 A JP34809895 A JP 34809895A JP H09166975 A JPH09166975 A JP H09166975A
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Abstract
て、不必要なデータ処理を軽減し得る。 【解決手段】制御手段と、画像生成のためのプログラム
を格納するメインメモリと、プログラムに基づいて画像
を生成する画像生成手段とが、それぞれシステムバスに
接続してなる画像生成装置の画像生成手段に、所定の画
像を生成する画像生成部と、画像生成部によつて生成さ
れた画像データを記憶する画像メモリ部と、画像データ
を入力して所望の画像データに変形し、当該画像データ
を出力する画像出力部とを備える。
Description
する場合(図6) (2─2)3次元のポリゴンにフオンシエーデイングを
する場合(図7) (2─3)3次元ポリゴンにテクスチヤマツピングを行
ないさらにフオンシエーデイングをする場合(図8) 発明の効果
像生成方法に関し、特にゲーム機、コンピユータなど、
画像メモリを有し、計算によつて生成した画像や、記憶
装置から読み出した画像を画像メモリ上に描画し、デイ
スプレイ上に出力するものに適用して好適である。
し、これらをテレビの同期信号に従つて読み出し表示す
る画像生成装置では、画像メモリ上に表示すべき画素値
そのものをならべて置き、読み出し装置は単にそれらを
ビデオ同期信号に従つて読み出し、D/A(デイジタル
/アナログ)変換してデイスプレイ上に表示するものが
主であつた。
9に示す。画像生成装置1は、CPU2、メインメモリ
3、画像生成プロセツサ4、画像メモリ5、画像出力プ
ロセツサ6でなつており、CPU2、メインメモリ3及
び画像生成プロセツサ4は、それぞれメインバス7に接
続されておりデータを授受できるようになつている。ま
た、画像生成プロセツサ4と画像メモリ5がデータ授受
し得るように接続されている。画像メモリ5からの出力
信号は画像出力プロセツサ6を介してモニタ等に送出さ
れるように接続されている。ここでのメインメモリ3
は、画像を生成するためのプログラムが格納されてい
る。
元のポリゴンにテクスチヤマツピングをする場合につい
て説明する。ポリゴンとは描画装置が扱う図形の最小単
位(三角形や四角形)をいう。CPU2は、メインメモ
リ3に格納されているプログラムに従つて描画命令を画
像生成プロセツサ4に出力し、画像生成プロセツサ4は
描画命令に従つて画像メモリ5からテクスチヤ画像を読
み出す。この画像メモリ5から読み出されたテクスチヤ
画像に変形を加えた後、再び画像メモリ5内のデイスプ
レイ領域に書き込む。画像出力プロセツサ6はビデオ同
期信号に従つて画像メモリ5内のデイスプレイ領域を読
み出し、出力する。
スチヤマツピングが行なわれているときの画像メモリ5
内のメモリ領域10の内容を示す。メモリ領域10は、
表示すべき画像が生成されるデイスプレイ領域11と、
テクスチヤ画像の蓄えられているテクスチヤ領域12と
で形成されている。デイスプレイ領域11には複数のポ
リゴンの領域が計算され、対応するテクスチヤ画素が読
み出されて変形され書き込まれる。
の三角形PQRをテクスチヤマツピングするためは、三
角形ABC内に含まれる各点Eに対応する三角形PQR
内の点Sの画素値をコピーする。これらの処理はすべて
画像生成プロセツサ4によつて行なわれ、終了した後に
画像メモリ5のデイスプレイ領域11に書き込まれる。
元ポリゴンにフオンシエーデイングをする場合について
説明する。CPU2はプログラムに従つて描画命令を画
像生成プロセツサ4に出力し、画像生成プロセツサ4は
この命令に従つてポリゴンの頂点座標とそれに含まれる
画素の値を計算し、画像メモリ5内のデイスプレイ領域
11に書き込む。画像出力プロセツサ6はビデオ同期信
号に従つて画像メモリ5内のデイスプレイ領域11を読
み出し出力する。
元ポリゴンにフオンシエーデイングが行なわれていると
きの画像メモリ5におけるメモリ領域10の内容を示し
ている。以下に述べる処理は全て画像生成プロセツサ4
によつて行われるものである。メモリ領域10内のデイ
スプレイ領域11には複数のポリゴンの領域が計算され
それに含まれる画素の値が計算され書き込まれる。例え
ば、三角形ABCをフオンシエーデイングするためには
三頂点A、B、C上の法線から三角形内の点E上の法線
を求め、当該法線と光源ベクトルの内積をとつたものを
その点の画素値とする。この処理の後、画像メモリ5の
デイスプレイ領域11に書き込まれる。
次元のポリゴンにテクスチヤマツピングを行い、さらに
フオンシエーデイングをする場合について説明する。C
PU2はプログラムに従つて描画命令を画像生成プロセ
ツサ4に出力し、画像生成プロセツサ4はこの命令に従
つて画像メモリ5からテクスチヤ画像を読み出し変形を
加えたあとシエーデイングを行ない再び画像メモリ5内
のデイスプレイ領域11に書き込む。画像出力プロセツ
サ6はビデオ同期信号に従つて画像メモリ5内のデイス
プレイ領域11を読み出して出力する。
のポリゴンにテクスチヤマツピングが行われ、この後フ
オンシエーデイングが行なわれているときの画像メモリ
5内のメモリ領域10の内容を示している。以下の処理
は全て画像生成プロセツサ4によつて行われるものであ
る。メモリ領域10内のデイスプレイ領域11には複数
のポリゴンの領域が計算され、対応するテクスチヤ画像
が読み出されて変形されシエーデイングが行われ書き込
まれる。
の三角形PQRをテクスチヤマツピングするためには三
角形ABCに含まれる各点Eに対応する三角形PQR内
の点Sの画素値をコピーする。さらに、三頂点A、B、
C上の法線から三角形内の点E上の法線を求め、当該法
線と光源ベクトルの内積をとり、当該点のテクスチヤ値
とかけあわせて画素値とする。この後、画像メモリ5の
デイスプレイ領域11に書き込まれる。
においては、画像データを記憶してある画像メモリ5の
メモリ領域10(テクスチヤ領域12)から画素データ
を画像生成プロセツサ4が一旦読み出し、処理を加えた
後、画像メモリ5に書き込む必要がある。つまり、ひと
つの画素を処理するためには、画像メモリ5からの読み
出しと画像メモリ5への書き込みを最低各1回ずつ必要
とする欠点がある。
に表現するため「隠面消去」という技術が使われる。例
えば、図13に示すような上書きによつて隠面消去が行
なわれた画像では、実際には画面上に表示されているポ
リゴンより多くのポリゴンがメモリ内に書き込まれてい
る。この隠面消去により、一旦、画像メモリ5のメモリ
領域10上に描かれた画像データでも上書きされ消える
ことがあるが、この上書きによつて消される画像データ
の処理が無駄になる問題がある。
で、不必要なデータ処理を軽減し得る画像生成装置及び
画像生成方法を実現しようとするものである。
め本発明においては、制御手段と、画像生成のためのプ
ログラムを格納するメインメモリと、プログラムに基づ
いて画像を生成する画像生成手段とが、それぞれシステ
ムバスに接続してなる画像生成装置において、画像生成
手段は、所定の画像を生成する画像生成部と、画像生成
部によつて生成された画像データを記憶する画像メモリ
部と、画像データを入力して所望の画像データに変形
し、当該画像データを出力する画像出力部とを設ける。
生成のためのプログラムを格納するメインメモリと、画
像を生成する画像生成手段とがそれぞれシステムバスに
接続され、プログラムに基づいて画像を生成する画像生
成方法において、画像生成手段内に配設される画像生成
部で所定の画像を生成し、画像生成部によつて生成され
た画像データを画像メモリ部に記憶させ、画像データを
画像出力部に入力して所望の画像データに変形し、当該
画像データを出力するようにする。
に、所定の画像を生成する画像生成部と、画像生成部に
よつて生成された画像データを記憶する画像メモリ部
と、画像データを入力して所望の画像データに変形し、
当該画像データを出力する画像出力部とを設けることに
より、データ処理量を軽減することができる。
段内に配設される画像生成部で所定の画像を生成し、画
像生成部によつて生成された画像データを画像メモリ部
に記憶させ、画像データを画像出力部に入力して所望の
画像データに変形し、当該画像データを出力することに
より、データ処理量を軽減することができる。
施例を詳述する。
画像生成装置20の全体構成を示す。画像生成装置20
は、CPU2、メインメモリ3、画像生成プロセツサ2
1、画像メモリ22、画像出力プロセツサ23でなつて
おり、CPU2、メインメモリ3及び画像生成プロセツ
サ21は、それぞれメインバス7に接続されておりデー
タを授受できるようになつている。また、画像生成プロ
セツサ21はデータの出力先となる画像メモリ22と接
続されており、画像メモリ22と画像出力プロセツサ2
3はデータを相互に授受できるように接続されており、
画像出力プロセツサ23からの出力データはモニタ等に
送出されるようになされている。ちなみにメインメモリ
3には、画像を生成するためのプログラムが格納されて
いる。
例を図2に示す。画像メモリ22に蓄える情報としては
4種類の画素モード(mode=0〜3)がある。これらの
各画素モードは、デイスプレイ領域の各画素に格納され
るデータの意味を表している。例えば、mode=0は「R
GB」のデータを表し、mode=1は「テクスチヤアドレ
ス」、mode=2は「法線ベクトル」、mode=3は「テク
スチヤアドレスと法線ベクトル」のデータをそれぞれ表
している。
テクスチヤ領域及び画素モードの対応について表してい
る。画素モードは前述のようにmode=0〜3でなつてい
る。mode=0はデイスプレイ領域内の座標値(R、G、
B)を表し、mode=1はテクスチヤアドレスとしてテク
スチヤ領域のページ数Tp及び当該テクスチヤ領域内の
座標値(U、V)を表す。また、mode=2はデイスプレ
イ領域における法線ベクトル(Nx、Ny、Nz)を表
し、mode=3はmode=1とmode=2の内容すなわちテク
スチヤアドレスと法線ベクトルを表している。
ツサ23の構成例を示す。画像出力プロセツサ23は、
モード判定回路24、リードアドレスゲン25、インナ
ープロダクト26、データセレクタ27及び積算器28
で構成されている。このモード判定回路24は、画像メ
モリ22から送出されるデータを入力し、当該データの
モード判定結果をデータセレクタ27へと出力するよう
になされている。
場合、データセレクタ27へと出力され、mode=1の場
合、データセレクタ27へと出力されると共にテクスチ
ヤ領域の座標値(U、V)のアドレスをリードアドレス
ゲン25を介して、当該アドレスを画像メモリ22に出
力する。また、画像メモリ22からのデータがmode=2
の場合、画像メモリ22からのデータである法線ベクト
ル(Nx、Ny、Nz)と光源ベクトルをインナープロ
ダクト26で内積を求め、データセレクタ27へと出力
される。さらにmode=3の場合、mode=2の場合と同様
にして得られた法線ベクトルと光源ベクトルの内積と、
mode=1のテクスチヤアドレスを用いて画像メモリ22
から読みだしたmode=0のRGB値とを積算器28でか
けたものをデータセレクタ27へと出力する。このデー
タセレクタ27は、入力される各データのうちモード判
定回路24から送出される判定結果で得られたモードに
対応するデータを外部へと出力する。
定回路24によるモード判定の処理手順を表すフローチ
ヤートを図5に示す。まず、ステツプSP1で処理を開
始する。ステツプSP2において、モード判定を行い、
当該判定結果がmode=0のとき、ステツプSP3へと移
る。ステツプSP3では、画像メモリ22にRGB値を
書き込み、ステツプSP4で画像メモリ22からRGB
値を読みだし、ステツプSP5へと移る。また、ステツ
プSP2のモード判定結果がmode=1のとき、ステツプ
SP6へと移り、画像メモリ22にテクスチヤアドレス
を書き込む。この後ステツプSP7へ移り、画像メモリ
22から読みだしたテクスチヤアドレスで再度画像メモ
リ22からRGB値を読みだし、ステツプSP5へと移
る。
のとき、ステツプSP8へと移り、画像メモリ22に法
線ベクトルを書き込む。この後ステツプSP9へ移り、
画像メモリ22から読みだした法線ベクトルと光源ベク
トルの内積値をRGB値とし、ステツプSP5へ移る。
またさらにモード判定結果がmode=3のとき、ステツプ
SP10へと移り、画像メモリ22に法線ベクトルとテ
クスチヤアドレスを書き込む。この後ステツプSP11
へ移り、画像メモリ22から読みだした法線ベクトルと
光源ベクトルの内積を、画像メモリ22から読みだした
テクスチヤアドレスを用いて読みだしたRGB値にかけ
て、ステツプSP5へ移る。ここでステツプSP5では
RGB値を出力し、ステツプSP12で処理終了とな
る。
マツピングをする場合 以上の構成において、まず3次元のポリゴンにテクスチ
ヤマツピングをする場合について述べる。CPU1はメ
インメモリ3内に格納されているプログラムに従つて描
画命令を画像生成プロセツサ21に出力し、当該画像生
成プロセツサ21はこの命令に従つて画像メモリ22の
デイスプレイ領域31に表示すべき画素値の格納されて
いるテクスチヤ領域32aのアドレスを書き込む。画像
出力プロセツサ23はビデオ同期信号に従つて画像メモ
リ22のデイスプレイ領域31を読み出し、読み出した
テクスチヤアドレスに従つて画像メモリ22のテクスチ
ヤ領域32aからテクスチヤ画素値を読みだし出力す
る。
る処理によるメモリ領域30を示す。ここでは、画像生
成プロセツサ21が三角形の頂点アドレスとテクスチヤ
アドレスをうけとり画像メモリ22上に描画する場合を
示す。画像生成プロセツサ21は三角形ABCの3頂点
と内点Eの位置関係から描画すべき画素値の格納されて
いる位置すなわちテクスチヤアドレスを計算し、三角形
ABCの内点Eに当該テクスチヤアドレスを書き込む。
ーデイングをする場合 次に、3次元のポリゴンにフオンシエーデイングをする
場合について述べる。メインメモリ3には画像を生成す
るためのプログラムが格納されている。CPU2はプロ
グラムに従つて描画命令を画像生成プロセツサ21に出
力し、画像生成プロセツサ21はそれに従つて画像メモ
リ22のデイスプレイ領域31にポリゴンのRGB値と
各点の法線ベクトルを書き込む。画像出力プロセツサ2
3はビデオ同期信号に従つて画像メモリ22のデイスプ
レイ領域31を読み出し、読み出した法線ベクトルと光
源ベクトルの内積をポリゴンのRGB値にかけた画素値
として出力する。
る処理によるメモリ領域30を示す。ここでは、画像生
成プロセツサ21が三角形の頂点アドレスと法線ベクト
ルを受け取り画像メモリ22上に描画する場合を示す。
画像生成プロセツサ21は三角形ABCの3頂点と内点
Eの位置関係から描画すべき画素上の法線ベクトルを計
算し、三角形ABCの内点EにポリゴンのRGB値と法
線ベクトルを書き込む。
ツピングを行ないさらにフオンシエーデイングをする場
合 次に、3次元ポリゴンにテクスチヤマツピングを行ない
さらにフオンシエーデイングをする場合について述べ
る。メインメモリ3には画像を生成するためのプログラ
ムが格納されている。CPU2はプログラムに従つて描
画命令を画像生成プロセツサ21に出力し、画像生成プ
ロセツサ21はそれに従つて画像メモリ22のデイスプ
レイ領域に表示すべき画素値の格納されているテクスチ
ヤ領域のアドレスを書き込む。また、各点の法線ベクト
ルを書き込む。画像出力プロセツサ23はビデオ同期信
号に従つて画像メモリ22のデイスプレイ領域を読み出
し、読み出したテクスチヤアドレスに従つて画像メモリ
22のテクスチヤ領域からテクスチヤ画素値を読み出し
読み出した法線ベクトルと光源ベクトルの内積を、テク
スチヤ画素値にかけたものを画素値として出力する。
る処理によるメモリ領域30を示す。ここでは、画像生
成プロセツサ21が三角形の頂点アドレス、テクスチヤ
アドレス、法線ベクトルをうけとり画像メモリ22上に
描画する場合を示す。画像生成プロセツサ21は三角形
ABCの3頂点と内点Eの位置関係から描画すべき画素
値の格納されている位置すなわちテクスチヤアドレスを
計算し、三角形ABCの内点Eに当該テクスチヤアドレ
スを書き込む。また、描画すべき画素上の法線ベクトル
を計算し、三角形ABCの内点EにポリゴンのRGB値
と法線ベクトルを書き込む。
き込む前に画像生成プロセツサで行なつていた処理の一
部を画像出力プロセツサで読み出したあとに行なうこと
により、画像データをテクスチヤ領域32から読み出す
ことなく画像メモリ22へのアドレスの書き込みだけで
行なえるようにし、処理量を軽減する。すなわち、画像
生成プロセツサ21はデイスプレイ領域31への書き込
みだけで描画が行なえる。また画像出力プロセツサ33
はどんな場合でもデイスプレイ領域31に含まれる画素
の数だけ処理をすれば良く、ポリゴンが多重に重なつて
いるような画像でも表示する画素分の処理だけで表示が
行なえる。以上のことから、最終的に表示される画素分
の処理だけですむため、画像データの処理量を軽減する
ことができる。
と、画像生成のためのプログラムを格納するメインメモ
リと、プログラムに基づいて画像を生成する画像生成手
段とが、それぞれシステムバスに接続してなる画像生成
装置において、所定の画像を生成する画像生成部と、画
像生成部によつて生成された画像データを記憶する画像
メモリ部と、画像データを入力して所望の画像データに
変形し、当該画像データを出力する画像出力部とを画像
生成手段として設けることにより、従来に比してデータ
処理量を軽減し得る画像生成装置を実現できる。
設される画像生成部で所定の画像を生成し、画像生成部
によつて生成された画像データを画像メモリ部に記憶さ
せ、画像データを画像出力部に入力して所望の画像デー
タに変形し、当該画像データを出力することにより、従
来に比してデータ処理量を軽減し得る画像生成方法を実
現できる。
ツク図である。
ヤ領域を説明に供する略線図である。
ク図である。
順を示すフローチヤートである。
際のメモリ領域を示す略線図である。
際のメモリ領域を示す略線図である。
後に、フオンシエーデイングをする際のメモリ領域を示
す略線図である。
ク図である。
テクスチヤマツピングをする際のメモリ領域を示す略線
図である。
フオンシエーデイングをする際のメモリ領域を示す略線
図である。
テクスチヤマツピングをした後に、フオンシエーデイン
グをする際のメモリ領域を示す略線図である。
る。
リ、4、21……画像生成プロセツサ、5、22……画
像メモリ、6、23……画像出力プロセツサ、7……メ
インバス、10、30……メモリ領域、11、31……
デイスプレイ領域、12、32……テクスチヤ領域。
Claims (8)
- 【請求項1】制御手段と、画像生成のためのプログラム
を格納するメインメモリと、上記プログラムに基づいて
画像を生成する画像生成手段とが、それぞれシステムバ
スに接続してなる画像生成装置において、 上記画像生成手段は、 所定の画像を生成する画像生成部と、 上記画像生成部によつて生成された画像データを記憶す
る画像メモリ部と、 上記画像データを入力して所望の画像データに変形し、
当該画像データを出力する画像出力部とを具えることを
特徴とする画像生成装置。 - 【請求項2】上記画像メモリ部は、 表示すべき画素値が格納されているアドレスを記憶し、 所定の同期信号に従つて読み出された上記アドレスに基
づいて、表示すべき画素値をさらに読み出し表示するこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像生成装置。 - 【請求項3】上記画像メモリ部は、 表示すべき画素値を求める過程の所定の中間値を記憶
し、 所定の同期信号に従つて読み出された上記中間値に基づ
いて、表示すべき画素値を計算し表示することを特徴と
する請求項1に記載の画像生成装置。 - 【請求項4】上記画像メモリ部は、 表示すべき画素値を求める過程の所定中間値と、参照す
べき画素値が格納されているアドレスとを記憶し、 所定の同期信号に従つて読み出された上記中間値及び上
記参照すべき画素値に基づいて、表示すべき画素値を計
算し表示することを特徴とする請求項1に記載の画像生
成装置。 - 【請求項5】制御手段と、画像生成のためのプログラム
を格納するメインメモリと、画像を生成する画像生成手
段とがそれぞれシステムバスに接続され、上記プログラ
ムに基づいて画像を生成する画像生成方法において、 上記画像生成手段内に配設される画像生成部で所定の画
像を生成し、 上記画像生成部によつて生成された画像データを画像メ
モリ部に記憶させ、 上記画像データを画像出力部に入力して所望の画像デー
タに変形し、当該画像データを出力することを特徴とす
る画像生成方法。 - 【請求項6】上記画像メモリ部は、 表示すべき画素値が格納されているアドレスを記憶し、 所定の同期信号に従つて読み出された上記アドレスに基
づいて、表示すべき画素値をさらに読み出し表示するこ
とを特徴とする請求項5に記載の画像生成方法。 - 【請求項7】上記画像メモリ部は、 表示すべき画素値を求める過程の所定の中間値を記憶
し、 所定の同期信号に従つて読み出された上記中間値に基づ
いて、表示すべき画素値を計算し表示することを特徴と
する請求項5に記載の画像生成方法。 - 【請求項8】上記画像メモリ部は、 表示すべき画素値を求める過程の所定中間値と、参照す
べき画素値が格納されているアドレスとを記憶し、 所定の同期信号に従つて読み出された上記中間値及び上
記参照すべき画素値に基づいて、表示すべき画素値を計
算し表示することを特徴とする請求項5に記載の画像生
成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34809895A JP3553249B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 画像生成装置及び画像生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34809895A JP3553249B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 画像生成装置及び画像生成方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003171256A Division JP3776416B2 (ja) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | 画像生成装置及び画像生成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09166975A true JPH09166975A (ja) | 1997-06-24 |
JP3553249B2 JP3553249B2 (ja) | 2004-08-11 |
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ID=18394729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP3553249B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7957612B1 (en) | 1998-05-20 | 2011-06-07 | Sony Computer Entertainment Inc. | Image processing device, method and distribution medium |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP34809895A patent/JP3553249B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7957612B1 (en) | 1998-05-20 | 2011-06-07 | Sony Computer Entertainment Inc. | Image processing device, method and distribution medium |
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JP3553249B2 (ja) | 2004-08-11 |
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