JPH10188003A

JPH10188003A - 描画方法および描画装置

Info

Publication number: JPH10188003A
Application number: JP8341057A
Authority: JP
Inventors: Mutsuhiro Omori; 睦弘大森
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】シザリング処理を高速に行う。【解決手段】ポリゴンの描画開始点（頂点Ａ）がＹ方
向において表示領域内に位置していない場合、ＤＤＡセ
ットアップ部は、表示領域に含まれているスパンのう
ち、その開始点に最も近いスパン１０６に対応するＹ方
向の座標Ｙ₀に、ポリゴンの描画開始点を移動させた
後、その座標に対応する各ポリゴンレンダリングデータ
の初期値を補間演算により算出し、それらのデータを、
Ｘ方向の各変分とともにＤＤＡ部に出力する。そして、
ＤＤＡ部は、ポリゴンの描画開始点をＸｌｅｆｔに移動
させた後、まず、その座標（画素）に対応する各ポリゴ
ンレンダリングデータの値を補間演算により算出し、ス
パンの終点まで、各画素に対応する各ポリゴンレンダリ
ングデータの値を補間演算により順次算出していく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、描画方法および描
画装置に関し、特に、所定の形状の図形を、所定の表示
領域に表示するとき、その図形のうちの、その表示領域
に含まれる部分だけをレンダリングする描画方法および
描画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の半導体技術の進歩に伴い、画像処
理を行う演算装置の処理能力も向上している。

【０００３】３次元の物体をディスプレイに表示させる
場合、所定の基本形状（例えば３角形）の複数の２次元
図形（ポリゴン）を利用して、３次元の物体を表現する
ことがある。

【０００４】ポリゴンをディスプレイに表示する場合、
例えば、ウィンドウシステムを利用していると、ウィン
ドウなどの所定の表示領域内だけに、物体を表示させる
ことがある。

【０００５】このとき、物体の表示の一部が表示領域の
端部を越えて表示領域の外側に差し掛かってしまう場合
においては、その部分はディスプレイに表示されないよ
うに処理される。

【０００６】従って、物体に対応するポリゴンのレンダ
リングを行う場合、例えば、レンダリングを行う画素の
座標が、その表示領域の中に位置するか否かが判断さ
れ、表示領域内の画素だけがレンダリングされる。

【０００７】即ち、図１４に示すように、長方形の表示
領域の各頂点の座標を、それぞれ（Ｘｌｅｆｔ，Ｙｔｏ
ｐ），（Ｘｒｉｇｈｔ，Ｙｔｏｐ），（Ｘｌｅｆｔ，Ｙ
ｂｏｔｔｏｍ），（Ｘｒｉｇｈｔ，Ｙｂｏｔｔｏｍ）と
し、次にレンダリングする画素の座標を（ｘ，ｙ）とす
ると、次の４つの条件を満たすか否かが判断され、これ
らの条件を満たす画素だけがレンダリングされる。ｘ≧Ｘｌｅｆｔｘ≦Ｘｒｉｇｈｔｙ≧Ｙｂｏｔｔｏｍｙ≦Ｙｔｏｐ

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにして表示領域内の画素だけをレンダリングする場
合、ポリゴンのうちの大部分が表示領域の外側に位置す
るとき、レンダリングされない画素に対して、画素毎に
最大で４つの条件が成り立つか否かが調べられるので、
レンダリング処理を速くすることが困難であるという問
題を有している。

【０００９】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、ポリゴンを第１の方向に配列している画素
（スパン）毎に処理するとともに、レンダリングの開始
点が表示領域に含まれていない場合、ポリゴンのうち表
示領域に含まれていない部分の処理をスキップすること
により、レンダリング処理を速くするようにするもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の描画方
法は、第１の形状の図形においてレンダリングを開始す
る座標が、第１の方向の垂直な第２の方向において第２
の形状の表示領域の外側である場合、レンダリングを開
始する第２の方向の座標を、その座標に最も近い、第２
の形状の表示領域内の第１の方向に配列している画素の
第２の方向の座標に変更することを特徴とする。

【００１１】請求項５に記載の描画装置は、第１の形状
の図形においてレンダリングを開始する座標が、第１の
方向の垂直な第２の方向において第２の形状の表示領域
の外側である場合、レンダリングを開始する第２の方向
の座標を、その座標に最も近い、第２の形状の表示領域
内の第１の方向に配列している画素の第２の方向の座標
に変更する変更手段を備えることを特徴とする。

【００１２】請求項６に記載の描画方法は、第１の形状
の図形における第１の方向に配列している画素におい
て、レンダリングを開始する画素の第１の方向の座標
が、第２の形状の表示領域の外側である場合、レンダリ
ングを開始する画素を、第１の方向に配列している画素
のうちの、その画素に最も近い第２の形状の表示領域に
含まれる画素に変更することを特徴とする。

【００１３】請求項１０に記載の描画装置は、第１の形
状の図形における第１の方向に配列している画素におい
て、レンダリングを開始する画素の第１の方向の座標
が、第２の形状の表示領域の外側である場合、レンダリ
ングを開始する画素を、第１の方向に配列している画素
のうちの、その画素に最も近い第２の形状の表示領域に
含まれる画素に変更する変更手段を備えることを特徴と
する。

【００１４】請求項１に記載の描画方法においては、第
１の形状の図形においてレンダリングを開始する座標
が、第１の方向の垂直な第２の方向において第２の形状
の表示領域の外側である場合、レンダリングを開始する
第２の方向の座標を、その座標に最も近い、第２の形状
の表示領域内の第１の方向に配列している画素の第２の
方向の座標に変更する。

【００１５】請求項５に記載の描画装置においては、変
更手段は、第１の形状の図形においてレンダリングを開
始する座標が、第１の方向の垂直な第２の方向において
第２の形状の表示領域の外側である場合、レンダリング
を開始する第２の方向の座標を、その座標に最も近い、
第２の形状の表示領域内の第１の方向に配列している画
素の第２の方向の座標に変更する。

【００１６】請求項６に記載の描画方法においては、第
１の形状の図形における第１の方向に配列している画素
において、レンダリングを開始する画素の第１の方向の
座標が、第２の形状の表示領域の外側である場合、レン
ダリングを開始する画素を、第１の方向に配列している
画素のうちの、その画素に最も近い第２の形状の表示領
域に含まれる画素に変更する。

【００１７】請求項１０に記載の描画装置においては、
変更手段は、第１の形状の図形における第１の方向に配
列している画素において、レンダリングを開始する画素
の第１の方向の座標が、第２の形状の表示領域の外側で
ある場合、レンダリングを開始する画素を、第１の方向
に配列している画素のうちの、その画素に最も近い第２
の形状の表示領域に含まれる画素に変更する。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の描画装置の一実
施の形態の構成を示している。メインプロセッサ１は、
入出力部２を介して供給されるグラフィックスデータ、
または、メインメモリ３に記憶されているポリゴンのグ
ラフィックスデータをジオメトリ演算部４に出力するよ
うになされている。なお、このようなポリゴンのグラフ
ィックスデータは、所定の応用プログラムに従って生成
される。

【００１９】ジオメトリ演算部４は、メインプロセッサ
１より供給されたグラフィックスデータに対して、座標
変換、クリッピング処理、ライティング処理などを行
い、処理後のグラフィックスデータ（ポリゴンレンダリ
ングデータ）として、３角形のポリゴンの各頂点に対応
する、座標Ｘ，Ｙ，Ｚ、赤色、緑色、青色にそれぞれ対
応する輝度値Ｒ，Ｇ，Ｂ、描画する画素のＲＧＢ値とデ
ィスプレイバッファ１０に記憶されている画素のＲＧＢ
値を混ぜ合わせる割合を表すブレンド係数α、テクスチ
ャ座標Ｓ，Ｔ，Ｑ、および、フォグ係数ＦをＤＤＡセッ
トアップ部５（変更手段）に出力するようになされてい
る。

【００２０】なお、テクスチャ座標として、同次座標系
であるＳ，Ｔ，Ｑが出力されるが、Ｓ／Ｑ，Ｔ／Ｑにテ
クスチャサイズをそれぞれ乗じたものが、実際のテクス
チャ座標として利用される。また、フォグ係数Ｆは、例
えばＺが大きく、その点における表示を、霧がかかった
ように表現するときに、所定のフォグカラーを混合する
度合いを示す係数である。

【００２１】ＤＤＡセットアップ部５は、供給された３
角形の各頂点のポリゴンレンダリングデータＸ，Ｙ，
Ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，α，Ｓ，Ｔ，Ｑ，Ｆから、Ｘ方向に対
するポリゴンレンダリングデータの変分（ΔＺ／ΔＸ，
ΔＲ／ΔＸ，ΔＧ／ΔＸ，ΔＢ／ΔＸ，Δα／ΔＸ，Δ
Ｓ／ΔＸ，ΔＴ／ΔＸ，ΔＱ／ΔＸ，ΔＦ／ΔＸ）を算
出するとともに、Ｙ方向に対するポリゴンレンダリング
データの変分（ΔＺ／ΔＹ，ΔＲ／ΔＹ，ΔＧ／ΔＹ，
ΔＢ／ΔＹ，Δα／ΔＹ，ΔＳ／ΔＹ，ΔＴ／ΔＹ，Δ
Ｑ／ΔＹ，ΔＦ／ΔＹ）を算出するとともに、３角形の
各辺の傾き（または、その逆数）を算出するようになさ
れている。

【００２２】また、ＤＤＡセットアップ部５は、３角形
（ポリゴン）の頂点の座標より３角形の形状の種類の判
別を行うとともに、描画開始点（レンダリング開始点）
における各ポリゴンレンダリングデータの初期値を算出
するようになされている。

【００２３】さらに、ＤＤＡセットアップ部５は、３角
形のポリゴンの描画開始点がＹ方向において表示領域内
に位置していない場合、Ｙ方向において表示領域内のス
パン（Ｘ方向に配列している画素列）（後述）のうち、
その開始点に最も近いスパンのＹ方向の座標に、ポリゴ
ンの描画開始点の座標を移動させた後、その座標に対応
する各ポリゴンレンダリングデータの初期値を算出し、
Ｘ方向の各変分とともにＤＤＡ部６（変更手段）に出力
するようになされている。

【００２４】ＤＤＡ部６は、ＤＤＡ（Digital Differen
tial Analyzer）演算を行い、ＤＤＡセットアップ５よ
り供給された、各ポリゴンレンダリングデータのＸ方向
の変分と、各ポリゴンレンダリングデータの初期値か
ら、まず、そのスパンの開始点の画素に対応する各ポリ
ゴンレンダリングデータの値を算出し、次に、そのスパ
ンの各画素に対応する座標Ｘ，Ｙと、その座標における
ポリゴンレンダリングデータＺ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，α，Ｓ，
Ｔ，Ｑ，Ｆの値を順次算出し、テクスチャプロセッサ７
に出力するようになされている。

【００２５】なお、ＤＤＡ部６は、処理するスパンの開
始点の画素が表示領域の外側に位置する場合、そのスパ
ンのうち、開始点に最も近い、表示領域に含まれている
画素に開始点を移動し、まず、その画素に対応する各ポ
リゴンレンダリングデータを、各ポリゴンレンダリング
データの初期値と変分より算出し、次に、変更後の開始
点からレンダリング処理を開始するようになされてい
る。

【００２６】テクスチャプロセッサ７は、テクスチャバ
ッファ９からテクスチャデータを読み出し、供給された
テクスチャ座標Ｓ，ＴをＱで除算し、テクスチャサイズ
で乗算して実際のテクスチャ座標を算出するとともに、
読み出したテクスチャデータから、実際のテクスチャ座
標Ｓ，Ｔに対応したテクスチャアドレスにおけるＲＧＢ
値と、テクスチャデータの混合比を表す係数（テクスチ
ャのα値）を算出し、その係数に対応して、ＤＤＡ部６
より供給されたＲＧＢ値と、テクスチャに対応するＲＧ
Ｂ値を混合するようになされている。

【００２７】さらに、テクスチャプロセッサ７は、フォ
グ係数Ｆに対応して所定のフォグカラーを混合し、生成
されたＲＧＢ値を、ＤＤＡ部６より供給された座標Ｘ，
Ｙの画素に対応するＲＧＢ値として、座標Ｘ，Ｙ，Ｚお
よびブレンド係数αとともにメモリインタフェース８に
出力するようになされている。

【００２８】なお、テクスチャバッファ９は、ＭＩＰＭ
ＡＰなどの各レベルに対応したテクスチャデータを予め
記憶している。

【００２９】メモリインタフェース８は、Ｚバッファ１
１のＺ値を参照し、供給された画素が、以前に描画した
ものより手前にある場合、供給された座標Ｚで、Ｚバッ
ファ１１のＺ値を更新するとともに、供給されたＲＧＢ
値を、ディスプレイバッファ１０における、その座標
（Ｘ，Ｙ）に対応するアドレスに書き込むようになされ
ている。

【００３０】なお、メモリインタフェース８は、αブレ
ンドを行うように設定されている場合、供給されたブレ
ンド係数αに対応して、ディスプレイバッファ１０に記
憶されているＲＧＢ値と、供給されたＲＧＢ値を混合し
て、生成されたＲＧＢ値をディスプレイバッファ１０に
書き込む。

【００３１】ＣＲＴ制御部１２は、所定の水平および垂
直同期周波数に同期して表示アドレスを発生し、メモリ
インタフェース８を制御して、その表示アドレスに対応
するＲＧＢ値を、所定の数毎にまとめて転送させ、内蔵
するＦＩＦＯ部（図示せず）にそれらの値を一旦記憶
し、所定の間隔でそのデータのインデックス値をＲＡＭ
ＤＡＣ１３に出力するようになされている。

【００３２】ＲＡＭＤＡＣ１３は、図示せぬＲＡＭ部と
ＤＡＣ（Digital/Analog Converter）部を有し、インデ
ックス値に対応したＲＧＢ値をＲＡＭ部に予め記憶して
おり、ＣＲＴ制御部１２より供給されたインデックス値
に対応するＲＧＢ値を、ＲＡＭ部からＤＡＣ部に供給
し、ＤＡＣ部において、そのＲＧＢ値をＤ／Ａ変換し、
アナログのビデオ信号（ＲＧＢ信号）を所定の装置（図
示せず）に出力するようになされている。

【００３３】次に、図２のフローチャートを参照して、
ポリゴンを描画するときの、図１の描画装置の動作につ
いて説明する。

【００３４】最初にステップＳ１において、メインプロ
セッサ１が、ジオメトリ演算部４にポリゴンのデータを
ジオメトリ演算部４に出力する。

【００３５】ジオメトリ演算部４は、メインプロセッサ
１より供給されたグラフィックスデータに対して、座標
変換、クリッピング処理、ライティング処理などを行
い、処理後のグラフィックスデータ（ポリゴンレンダリ
ングデータ）として、３角形の各頂点に対応する、座標
Ｘ，Ｙ，Ｚ、輝度値Ｒ，Ｇ，Ｂ、ブレンド係数α、テク
スチャ座標Ｓ，Ｔ，Ｑ、および、フォグ係数ＦをＤＤＡ
セットアップ部５に出力する。

【００３６】次にステップＳ２において、ＤＤＡセット
アップ部５は、レンダリングの前処理として、まず、３
角形のポリゴンの形状の判別を行う。このとき、ＤＤＡ
セットアップ部５は、３つの頂点のうち、Ｙ方向の座標
が最も小さい頂点を頂点Ａとし、Ｙ方向の座標が最も大
きい頂点を頂点Ｃとし、残りの頂点を頂点Ｂとする。な
お、３つの頂点のうち、Ｙ方向の座標が最も小さい頂点
が２つある場合、ＤＤＡセットアップ部５は、それらの
２つの頂点のうちのいずれか一方を頂点Ａとし、他方を
頂点Ｂとする。

【００３７】図３は、このようにして判別された３角形
の例を示している。このように選択された辺ＡＣから辺
ＡＢまたは辺ＢＣに向かって、Ｘ軸に平行にレンダリン
グが行うことにより、ポリゴン内のレンダリング処理の
方向が一定となり、レンダリング処理における場合分け
の回数を減少させることができるとともに、レンダリン
グ処理において演算誤差が生じても、上下に隣接するス
パンにおいても同様に演算誤差が生じることになり、視
覚的に目立たないようにすることができる。

【００３８】また、ＤＤＡセットアップ部５は、ポリゴ
ン内の各画素におけるポリゴンレンダリングデータＸ，
Ｙ，Ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，α，Ｓ，Ｔ，Ｑ，Ｆの値を補間演
算により算出するときに利用されるＸ方向およびＹ方向
に対するポリゴンレンダリングデータの変分を、ポリゴ
ンの３頂点のポリゴンレンダリングデータからそれぞれ
算出する。

【００３９】ここで、Ｘ方向に対するポリゴンレンダリ
ングデータの変分の算出について説明する。

【００４０】まず、図４に示すように、辺ＡＣ上に、頂
点ＢとＹ方向の座標が同一である点Ｄを設定すると、点
ＤにおけるＸ方向の座標Ｘｄと所定のポリゴンレンダリ
ングデータＶｄ（Ｖは、Ｚ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、α、Ｓ、Ｔ、
Ｑ、Ｆのいずれか）が次式に従って算出される。Ｘｄ＝（Ｙｄ−Ｙａ）／（Ｙｃ−Ｙａ）×（Ｘｃ−Ｘ
ａ）Ｖｄ＝（Ｙｄ−Ｙａ）／（Ｙｃ−Ｙａ）×（Ｖｃ−Ｖ
ａ）

【００４１】ここで、Ｙｄは、点ＤのＹ方向の座標（点
ＢのＹ方向の座標と同一である）を表し、Ｘａ，Ｙａ，
Ｘｃ，Ｙｃは、頂点Ａ，ＣのＸ方向およびＹ方向の座標
をそれぞれ表し、Ｖａ，Ｖｃは、頂点Ａ，Ｃにおける、
そのポリゴンレンダリングデータの値をそれぞれ表して
いる。

【００４２】従って、ＤＤＡセットアップ部５は、頂点
Ｂおよび点Ｄにおけるポリゴンレンダリングデータの値
から、そのポリゴンレンダリングデータのＸ方向におけ
る変分ΔＶ／ΔＸを次式に従って算出する。 ΔＶ／ΔＸ＝（Ｖｄ−Ｖｂ）／（Ｘｄ−Ｘｂ）＝｛Ｖｂ（Ｙｃ−Ｙａ）−（Ｖｃ−Ｖａ）（Ｙｄ−Ｙａ）｝／｛Ｘｂ（Ｙｃ−Ｙａ）−（Ｘｃ−Ｘａ）（Ｙｄ−Ｙａ）｝＝｛Ｖｂ（Ｙｃ−Ｙａ）−（Ｖｃ−Ｖａ）（Ｙｂ−Ｙａ）｝／｛Ｘｂ（Ｙｃ−Ｙａ）−（Ｘｃ−Ｘａ）（Ｙｂ−Ｙａ）｝

【００４３】ここで、Ｘｂ，Ｙｂは、頂点ＢのＸ方向お
よびＹ方向の座標をそれぞれ表している。

【００４４】この式に従って、ＤＤＡセットアップ部５
は、各ポリゴンレンダリングデータのＸ方向における変
分を算出する。また、各ポリゴンレンダリングデータの
Ｙ方向における変分ΔＶ／ΔＹは、次式に従って算出さ
れる。 ΔＶ／ΔＹ＝（Ｖｃ−Ｖａ）／（Ｙｃ−Ｙａ）

【００４５】このようにして各変分を算出した後、ＤＤ
Ａセットアップ部５は、図５に示すように、ポリゴンの
描画開始点（頂点Ａ）がＹ方向において表示領域内に位
置する場合、頂点Ａに最も近いスパン１０１に対応する
Ｙ方向の座標Ｙ₀に、ポリゴンの描画開始点を移動させ
た後、その座標に対応する各ポリゴンレンダリングデー
タの値を補間演算により算出し、それらのデータを、Ｘ
方向の各変分とともにＤＤＡ部６に出力する。

【００４６】一方、図６に示すように、ポリゴンの描画
開始点（頂点Ａ）がＹ方向において表示領域内に位置し
ていない場合、ＤＤＡセットアップ部５は、表示領域に
含まれているスパンのうち、その開始点に最も近いスパ
ン１０６に対応するＹ方向の座標Ｙ₀に、ポリゴンの描
画開始点を移動させた後、その座標に対応する各ポリゴ
ンレンダリングデータの値を補間演算により算出し、そ
れらのデータを、Ｘ方向の各変分とともにＤＤＡ部６に
出力する。

【００４７】なお、図５および図６においては、各画素
の座標は、その画素（図中の正方形）の座標の左下端の
座標で表されている。

【００４８】ここで、描画開始点のＹ方向の座標Ｙ₀を
設定するときのＤＤＡセットアップ部５の動作について
説明する。

【００４９】まず、ＤＤＡセットアップ部５は、頂点Ａ
のＹ方向の座標値Ｙａが、ウィンドウ（表示領域）のＹ
方向の範囲［Ｙｔｏｐ，Ｙｂｏｔｔｏｍ］の上端Ｙｔｏ
ｐ以上であるか否かを判断し、Ｙａが、Ｙｔｏｐ以上で
あると判断した場合、頂点Ａに最も近いスパン１０１の
Ｙ方向の座標Ｙ₀に対応してポリゴンレンダリングデー
タ（Ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，α，Ｓ，Ｔ，Ｑ，Ｆ）の初期値を
算出し、それらのデータを、その座標（Ｘ₀，Ｙ₀）、そ
のＹ方向の座標Ｙ₀と同一の座標の辺ＡＢまたは辺ＢＣ
上の点のＸ方向の座標値Ｘｅｎｄ、および、ポリゴンレ
ンダリングデータのＸ方向の変分とともにＤＤＡ部６に
出力する。

【００５０】なお、（Ｘ₀，Ｙ₀）は、頂点Ａに最も近い
スパン１０１のＹ方向の座標と同一の座標を有する辺Ａ
Ｃ上の点の座標を表している。Ｙ₀は、Ｙａ以上である
整数のうちの最も小さい整数（ｃｃｉｌ（Ｙａ））とし
て算出され、Ｘ₀は、次式に従って算出される。Ｘ₀＝Ｘａ＋（ΔＸ／ΔＹ）｜_AC×（Ｙ₀−Ｙａ）ここで、（ΔＸ／ΔＹ）｜_ACは、辺ＡＣの傾きの逆数を
表している。

【００５１】このとき、Ｙ₀が［Ｙａ，Ｙｂ］の範囲内
にある場合、座標値Ｘｅｎｄは、次式に従って算出され
る。Ｘｅｎｄ＝Ｘａ−（ΔＸ／ΔＹ）｜_AB×（Ｙ₀−Ｙａ）ここで、（ΔＸ／ΔＹ）｜_ABは、辺ＡＢの傾きの逆数を
表している。

【００５２】一方、このとき、Ｙ₀が（Ｙｂ，Ｙｃ］の
範囲内にある場合、座標値Ｘｅｎｄは、次式に従って算
出される。Ｘｅｎｄ＝Ｘｂ−（ΔＸ／ΔＹ）｜_BC×（Ｙ₀−Ｙｂ）ここで、（ΔＸ／ΔＹ）｜_BCは、辺ＢＣの傾きの逆数を
表している。

【００５３】さらに、この場合、ポリゴンレンダリング
データの初期値Ｖ₀は、次式に従って算出される。Ｖ₀＝Ｖａ＋ΔＶ／ΔＹ×（Ｙ₀−Ｙａ）

【００５４】一方、ＤＤＡセットアップ部５は、頂点Ａ
のＹ方向の座標値Ｙａが、Ｙｔｏｐより小さいと判断し
た場合、ウィンドウに含まれるスパンのうち、頂点Ａに
最も近いスパン１０６のＹ方向の座標に対応してポリゴ
ンレンダリングデータ（Ｚ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，α，Ｓ，Ｔ，
Ｑ，Ｆ）の初期値を算出し、それらのデータを、その座
標（Ｘ₀，Ｙ₀）、そのＹ方向の座標Ｙ₀と同一の座標の
辺ＡＢまたは辺ＢＣ上の点のＸ方向の座標値Ｘｅｎｄ、
および、ポリゴンレンダリングデータのＸ方向の変分と
ともにＤＤＡ部６に出力する。

【００５５】この場合、Ｙ₀は（Ｙｔｏｐ＋１）に設定
され、Ｘ₀は、次式に従って算出される。Ｘ₀＝Ｘａ＋（ΔＸ／ΔＹ）｜_AC×（Ｙｔｏｐ＋１−Ｙ
ａ）

【００５６】このとき、Ｙｔｏｐが［Ｙａ，Ｙｂ］の範
囲内にある場合、座標値Ｘｅｎｄは、次式に従って算出
される。Ｘｅｎｄ＝Ｘａ−（ΔＸ／ΔＹ）｜_AB×（Ｙｔｏｐ＋１
−Ｙａ）

【００５７】一方、このとき、Ｙｔｏｐが（Ｙｂ，Ｙ
ｃ］の範囲内にある場合、座標値Ｘｅｎｄは、次式に従
って算出される。Ｘｅｎｄ＝Ｘｂ−（ΔＸ／ΔＹ）｜_BC×（Ｙｔｏｐ＋１
−Ｙｂ）

【００５８】さらに、この場合、ポリゴンレンダリング
データの初期値Ｖ₀は、次式に従って算出される。Ｖ₀＝Ｖａ＋ΔＶ／ΔＹ×（Ｙｔｏｐ＋１−Ｙａ）

【００５９】このように、シザリング処理（表示領域の
外側の部分を切り取る処理）を行う場合においても、シ
ザリング処理を行わない場合と同様に座標およびポリゴ
ンレンダリングデータの初期値が算出され、ポリゴンの
うち、ウィンドウに描画されない部分の処理を行わずに
済むので、シザリング処理が高速で行われる。

【００６０】なお、ＤＤＡセットアップ部５は、座標お
よびポリゴンレンダリングデータの初期値を、スパン毎
に算出し、ＤＤＡ部６に順次出力していく。

【００６１】そして、ステップＳ３において、ＤＤＡ部
６は、ＤＤＡ演算を行い、ＤＤＡセットアップ部５より
供給されたデータに対応するスパンのレンダリング処理
を行う。図７のフローチャートを参照して、このときの
ＤＤＡ部６の動作について説明する。

【００６２】ステップＳ２１において、ＤＤＡ部６は、
図８（Ａ）に示すように、ＤＤＡセットアップ部５より
供給された座標Ｘ₀に対応する、Ｘ₀以上の整数のうちの
最小の整数ｃｃｉｌ（Ｘ₀）をレンダリングの開始点Ｎ
ｓとし、座標Ｘｅｎｄ以下の整数のうちの最大の整数を
レンダリングの終了点Ｎｅとする。

【００６３】次に、ステップＳ２２において、ＤＤＡ部
６は、開始点Ｎｓがウィンドウ内に位置するか否か、即
ち、ＮｓがＸｌｅｆｔ以上であり、かつ、（Ｘｒｉｇｈ
ｔ−１）以下であるか否かを判断し、例えば図８（Ｂ）
に示すように、ＮｓがＸｌｅｆｔより小さい、または、
（Ｘｒｉｇｈｔ−１）より大きい場合、ステップＳ２３
において、ＮｓがＸｌｅｆｔより小さいときは、レンダ
リングの開始点Ｎｓを、Ｘｌｅｆｔに設定し直し、Ｎｓ
が（Ｘｒｉｇｈｔ−１）より大きいときは、開始点Ｎｓ
を、（Ｘｒｉｇｈｔ−１）に設定し直す。

【００６４】そして、ステップＳ２３において開始点を
設定し直した後、ステップＳ２４において、ＤＤＡ部６
は、変更前の開始点から変更後の開始点までの距離が、
変更前の開始点から終点までの距離より大きい場合、変
更後の開始点はスパン上にないので（スパン全体がウィ
ンドウの外側に位置するので）、そのスパンのレンダリ
ング処理を終了する。一方、変更前の開始点から変更後
の開始点までの距離が、変更前の開始点から終点までの
距離以下である場合、変更後の開始点がスパン上にある
ので、ステップＳ２５に進み、ＤＤＡ部６は、レンダリ
ング処理を開始する。

【００６５】まず、ステップＳ２５において、ＤＤＡ部
６は、スパンの始点Ｎｓにおける各ポリゴンレンダリン
グデータの値を次式に従って補間演算により算出する。Ｖｓ＝Ｖ₀＋ΔＶ／ΔＸ×（Ｎｓ−Ｘ₀）

【００６６】次に、ステップＳ２６において、ＤＤＡ部
６は、ステップＳ２５において補間演算によりポリゴン
レンダリングデータを算出した画素がスパンの終点Ｎｅ
であるか否かを判断し、その画素がスパンの終点Ｎｅで
ある場合、そのスパンに対するレンダリング処理を終了
し、その画素がスパンの終点Ｎｅではない場合、ステッ
プＳ２７に進む。

【００６７】ステップＳ２７において、ＤＤＡ部６は、
そのスパンにおける次の画素がウィンドウ内に位置する
か否かをステップＳ２２と同様に判断し、その画素がウ
ィンドウ内に位置すると判断した場合、ステップＳ２５
に戻り、その画素の各ポリゴンレンダリングデータの値
を算出し、その画素がウィンドウ内に位置しないと判断
した場合、そのスパンに対するレンダリング処理を終了
する。

【００６８】このようにして、スパンの始点の画素がウ
ィンドウ内に位置しない場合、スパンの始点の画素を、
ウィンドウの端の画素に変更した後、レンダリング処理
を開始し、スパンの終点の処理が終了するか、あるい
は、ウィンドウの端の画素までの処理を終了すると、そ
のスパンに対するレンダリング処理が終了する。

【００６９】そして、ＤＤＡ部６は、レンダリング処理
後の各画素に対応するポリゴンレンダリングデータをテ
クスチャプロセッサ７に順次出力する。

【００７０】テクスチャプロセッサ７は、テクスチャバ
ッファ９からテクスチャデータを読み出し、そのデータ
を利用して、ＤＤＡ部６より供給されたテクスチャ座標
を、実際のテクスチャ座標に変換し、実際のテクスチャ
座標Ｓ，Ｔに対応したテクスチャアドレスにおけるＲＧ
Ｂ値と、テクスチャデータの混合比を表す係数（テクス
チャのα値）を算出し、その係数に対応して、ＤＤＡ部
６より供給されたＲＧＢ値と、テクスチャに対応するＲ
ＧＢ値を混合する。

【００７１】さらに、テクスチャプロセッサ７は、テク
スチャのα値に対応して混合されたＲＧＢ値に、フォグ
係数Ｆに対応して所定のフォグカラーを混合し、生成さ
れたＲＧＢ値を、ＤＤＡ部６より供給された座標Ｘ，Ｙ
の画素に対応するＲＧＢ値として、座標Ｘ，Ｙ，Ｚおよ
びブレンド係数αとともにメモリインタフェース８に出
力する。

【００７２】そして、図２のステップＳ４において、メ
モリインタフェース８は、Ｚバッファ１１のＺ値を読み
出し、テクスチャプロセッサ７より供給された画素が以
前に描画したものより手前にあるか否かを判断し、供給
された画素が以前に描画したものより手前にある場合、
供給された座標Ｚで、Ｚバッファ１１のＺ値を更新する
とともに、供給されたＲＧＢ値を、ディスプレイバッフ
ァ１０における、その座標に対応するアドレスに書き込
む。

【００７３】一方、供給された画素が以前に描画したも
のより後ろにある場合、メモリインタフェース８は、供
給されたデータを破棄する。

【００７４】なお、αブレンドを行うように設定されて
いる場合、メモリインタフェース８は、テクスチャプロ
セッサ７より供給されたブレンド係数αに対応して、デ
ィスプレイバッファ１０に記憶されているＲＧＢ値と、
供給されたＲＧＢ値を、α：（１−α）の割合で混合し
て、生成したＲＧＢ値をディスプレイバッファ１０に書
き込む。

【００７５】そして、ディスプレイバッファ１０に書き
込まれたＲＧＢ値は、ＣＲＴ制御部１２により水平およ
び垂直同期周波数に同期して発生される表示アドレスに
対応して、ＣＲＴ制御部１２にメモリインタフェース８
を介して転送され、ＣＲＴ制御部１２のＦＩＦＯ部に一
旦記憶される。そして、そのＲＧＢ値に対応するインデ
ックス値が、所定の間隔でＲＡＭＤＡＣ１３に出力さ
れ、ＲＡＭＤＡＣ１３から、そのインデックス値に対応
したＲＧＢ値をＤ／Ａ変換したアナログビデオ信号（Ｒ
ＧＢ信号）が所定の装置（図示せず）に出力される。

【００７６】以上のようにして、ポリゴンのうち、予め
設定された表示領域に対応する部分だけが、スパン毎に
描画される。なお、上記のＤＤＡセットアップ部５およ
びＤＤＡ部６をパイプライン構成するにすることによ
り、高速にレンダリング処理を行うことができる。

【００７７】また、各スパンにおけるレンダリング処理
は、他のスパンのレンダリング処理と独立しているの
で、複数のスパンを並列に処理するようにしてもよい。

【００７８】図９は、シザリング処理が行われるポリゴ
ンの一例を示している。図９に示すようなポリゴン６１
のシザリング処理においては、まず、図２のステップＳ
２において、ＤＤＡセットアップ部５により、レンダリ
ングの開始点が、Ｙ方向の座標が（Ｙｔｏｐ＋１）であ
る、辺ＡＣ上の点に移動され、次に、図２のステップＳ
３において、ＤＤＡ部６により、レンダリングの開始点
が、Ｘ方向の座標がＸｌｅｆｔである点に移動された
後、レンダリング処理が開始される。

【００７９】図１０は、シザリング処理が行われるポリ
ゴンの他の例を示している。図１０に示すポリゴン６２
のシザリング処理においては、まず、図２のステップＳ
２において、ＤＤＡセットアップ部５により、レンダリ
ングの開始点が、Ｙ方向の座標が（Ｙｔｏｐ＋１）であ
る、辺ＡＣ上の点に移動された後、図２のステップＳ３
において、ＤＤＡ部６により、その点からレンダリング
処理が開始される。

【００８０】一方、ポリゴン６３のシザリング処理にお
いては、まず、図２のステップＳ２において、ＤＤＡセ
ットアップ部５により、レンダリングの開始点が、頂点
Ａに最も近いスパンの画素のうち、最も辺ＡＣに近い画
素に設定された後、図２のステップＳ３において、ＤＤ
Ａ部６により、その点からレンダリング処理が開始され
る。そして、Ｙ方向の座標がＹｂｏｔｔｏｍであるスパ
ンのレンダリング処理が終了すると、このポリゴン６３
のレンダリング処理が終了する。

【００８１】図１１は、シザリング処理が行われるポリ
ゴンのさらに他の例を示している。図１１に示すポリゴ
ン６４のシザリング処理においては、まず、図２のステ
ップＳ２において、ＤＤＡセットアップ部５により、レ
ンダリングの開始点が、頂点Ａに最も近いスパンの画素
のうち、最も辺ＡＣに近い画素に設定された後、図２の
ステップＳ３において、ＤＤＡ部６により、その点から
レンダリング処理が開始される。そして、始点のＸ方向
の座標がＸｌｅｆｔより小さいスパン（Ｙ方向の座標が
図中の点Ｅ乃至頂点Ｃの間のスパン）のレンダリング処
理においては、レンダリングの開始点がＸｌｅｆｔに変
更された後、そのスパンのレンダリング処理が開始され
る。

【００８２】一方、図１１に示すポリゴン６５のシザリ
ング処理においては、まず、ＤＤＡセットアップ部５に
より、各スパンのレンダリングの開始点が、辺ＡＣに沿
って順次設定されていく。そして、その開始点のＸ座標
が（Ｘｒｉｇｈｔ−１）より大きい場合、そのスパンの
レンダリング処理はスキップされる。従って、始点のＸ
方向の座標が（Ｘｒｉｇｈｔ−１）以下であるスパン
（Ｙ方向の座標が図中の点Ｆ乃至頂点Ｃの間のスパン）
に対してだけ、レンダリング処理が行われる。さらに、
これらのスパンにおけるレンダリング処理は、スパンの
始点から（Ｘｒｉｇｈｔ−１）までそれぞれ行われる。

【００８３】図１２は、シザリング処理が行われるポリ
ゴンのさらに他の例を示している。図１２に示すポリゴ
ン６６のシザリング処理においては、まず、ＤＤＡセッ
トアップ部５により、レンダリングの開始点が、頂点Ａ
に最も近いスパンの画素のうち、最も辺ＡＣに近い画素
に設定された後、ＤＤＡ部６により、その点からレンダ
リング処理が開始される。そして、これらのスパンにお
けるレンダリング処理が、スパンの始点からＸｌｅｆｔ
までそれぞれ行われる。

【００８４】一方、図１２に示すポリゴン６７のシザリ
ング処理においては、まず、ＤＤＡセットアップ部５に
より、各スパンのレンダリングの開始点が、辺ＡＣに沿
って順次設定されていく。この場合、各スパンのレンダ
リングの開始点は、ウィンドウ２１の外側にあるので、
（Ｘｒｉｇｈｔ−１）に変更される。そして、変更前の
開始点から変更後の開始点までの距離が、変更前の開始
点から終点までの距離（即ち、そのスパンの長さ）より
長い場合、そのスパンのレンダリング処理はスキップさ
れる。従って、始点のＸ方向の座標が（Ｘｒｉｇｈｔ−
１）以下であるスパン（Ｙ方向の座標が図中の点Ｇ乃至
頂点Ｃの間のスパン）に対してだけ、レンダリング処理
が行われる。さらに、これらのスパンにおけるレンダリ
ング処理は、（Ｘｒｉｇｈｔ−１）から開始され、スパ
ンの終点までそれぞれ行われる。

【００８５】図１３は、シザリング処理が行われるポリ
ゴンのさらに例を示している。図１３に示すようなウィ
ンドウ２１を包含するポリゴン６８のシザリング処理に
おいては、まず、図２のステップＳ２において、ＤＤＡ
セットアップ部５により、レンダリングの開始点が、Ｙ
方向の座標が（Ｙｔｏｐ＋１）である、辺ＡＣ上の点に
移動され、次に、図２のステップＳ３において、ＤＤＡ
部６により、レンダリングの開始点が、Ｘ方向の座標が
Ｘｌｅｆｔである点に移動された後、レンダリング処理
が開始される。そして、Ｙ方向の座標が（Ｙｔｏｐ＋
１）乃至Ｙｂｏｔｔｏｍの範囲内にあるスパンのレンダ
リング処理においては、レンダリング処理の開始点が、
Ｘｌｅｆｔに設定された後、（Ｘｒｉｇｈｔ−１）まで
の各画素におけるポリゴンレンダリングデータが順次算
出されていく。

【００８６】

【発明の効果】以上のごとく、請求項１に記載の描画方
法および請求項５に記載の描画装置によれば、第１の形
状の図形においてレンダリングを開始する座標が、第１
の方向の垂直な第２の方向において第２の形状の表示領
域の外側である場合、レンダリングを開始する第２の方
向の座標を、その座標に最も近い、第２の形状の表示領
域内の第１の方向に配列している画素の第２の方向の座
標に変更するようにしたので、シザリング処理が高速に
行われることに起因して、レンダリング処理を高速に行
うことができる。

【００８７】請求項６に記載の描画方法および請求項１
０に記載の描画装置によれば、第１の形状の図形におけ
る第１の方向に配列している画素において、レンダリン
グを開始する画素の第１の方向の座標が、第２の形状の
表示領域の外側である場合、レンダリングを開始する画
素を、第１の方向に配列している画素のうちの、その画
素に最も近い第２の形状の表示領域に含まれる画素に変
更するようにしたので、シザリング処理が高速に行われ
ることに起因して、レンダリング処理を高速に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の描画装置の一実施の形態の構成を示す
ブロック図である。

【図２】ポリゴンを描画するときの、図１の描画装置の
動作について説明するフローチャートである。

【図３】３角形の各頂点の割り当ての例を示す図であ
る。

【図４】Ｘ方向の変分の算出するときに設定される点Ｄ
の一例を示す図である。

【図５】シザリング処理が行われないポリゴンにおける
レンダリング開始点の一例を示す図である。

【図６】シザリング処理が行われるポリゴンにおけるレ
ンダリング開始点の一例を示す図である。

【図７】図２のステップＳ３の処理の詳細を説明するフ
ローチャートである。

【図８】Ｘ方向におけるＤＤＡ演算の例を示す図であ
る。

【図９】シザリング処理が行われるポリゴンの一例を示
す図である。

【図１０】シザリング処理が行われるポリゴンの他の例
を示す図である。

【図１１】シザリング処理が行われるポリゴンのさらに
他の例を示す図である。

【図１２】シザリング処理が行われるポリゴンのさらに
他の例を示す図である。

【図１３】シザリング処理が行われるポリゴンのさらに
他の例を示す図である。

【図１４】従来のシザリング処理の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１メインプロセッサ，２入出力部，３メイン
メモリ，４ジオメトリ演算部，５ＤＤＡセット
アップ部，６ＤＤＡ部，７テクスチャプロセッ
サ，８メモリインタフェース，９テクスチャバ
ッファ，１０ディスプレイバッファ，１１Ｚバッ
ファ，１２ＣＲＴ制御部，１３ＲＡＭＤＡＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の形状の図形をレンダリングすると
き、前記第１の形状の図形を構成する画素に対応する値
を、第１の方向に配列している画素ごとに算出する描画
方法で、前記第１の形状の図形においてレンダリングを開始する
座標が、前記第１の方向の垂直な第２の方向において第
２の形状の表示領域の外側である場合、レンダリングを
開始する前記第２の方向の座標を、その座標に最も近
い、前記第２の形状の表示領域内の前記第１の方向に配
列している画素の前記第２の方向の座標に変更すること
を特徴とする描画方法。
【請求項２】前記第１の形状は、３角形であることを
特徴とする請求項１に記載の描画方法。
【請求項３】前記第２の形状は、長方形であり、前記長方形の４辺のうち、対向する２辺は、前記第１の
方向に平行であることを特徴とする請求項２に記載の描
画方法。
【請求項４】次にレンダリングする前記第１の方向に
配列している画素の座標が、前記第２の方向において前
記第２の形状の表示領域の外側に位置する場合、レンダ
リングを終了することを特徴とする請求項１に記載の描
画方法。
【請求項５】第１の形状の図形をレンダリングすると
き、前記第１の形状の図形を構成する画素に対応する値
を、第１の方向に配列している画素ごとに算出する描画
装置で、前記第１の形状の図形においてレンダリングを開始する
座標が、前記第１の方向の垂直な第２の方向において第
２の形状の表示領域の外側である場合、レンダリングを
開始する前記第２の方向の座標を、その座標に最も近
い、前記第２の形状の表示領域内の前記第１の方向に配
列している画素の前記第２の方向の座標に変更する変更
手段を備えることを特徴とする描画装置。
【請求項６】第１の形状の図形をレンダリングすると
き、前記第１の形状の図形を構成する画素に対応する値
を、第１の方向に配列している画素ごとに算出する描画
方法で、前記第１の形状の図形における前記第１の方向に配列し
ている画素において、レンダリングを開始する画素の前
記第１の方向の座標が、第２の形状の表示領域の外側で
ある場合、レンダリングを開始する画素を、前記第１の
方向に配列している画素のうちの、その画素に最も近い
前記第２の形状の表示領域に含まれる画素に変更するこ
とを特徴とする描画方法。
【請求項７】前記第１の形状は、３角形であることを
特徴とする請求項６に記載の描画方法。
【請求項８】前記第２の形状は、長方形であり、前記長方形の４辺のうち、対向する２辺は、前記第１の
方向に平行であることを特徴とする請求項７に記載の描
画方法。
【請求項９】前記第１の方向に配列している画素にお
ける、次にレンダリングする画素の座標が、前記第１の
方向において前記第２の形状の表示領域の外側に位置す
る場合、その第１の方向に配列している画素に対応する
レンダリングを終了することを特徴とする請求項６に記
載の描画方法。
【請求項１０】第１の形状の図形をレンダリングする
とき、前記第１の形状の図形を構成する画素に対応する
値を、第１の方向に配列している画素ごとに算出する描
画装置で、前記第１の形状の図形における前記第１の方向に配列し
ている画素において、レンダリングを開始する画素の前
記第１の方向の座標が、第２の形状の表示領域の外側で
ある場合、レンダリングを開始する画素を、前記第１の
方向に配列している画素のうちの、その画素に最も近い
前記第２の形状の表示領域に含まれる画素に変更する変
更手段を備えることを特徴とする描画装置。