JPH11195134A - Picture processor - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain a smooth shading processing by using a texture mapping function. SOLUTION: Pixel positions S1-S3 in a source picture 141 corresponding to vertex colors C1-C3 of given polygon 120 are obtained, and a picture in a triangular area with the pixel positions S1-S3 as vertexes in the source picture 141 is texture mapped to an applied polygon 150 so that the picture elements of the pixel positions S1-S3 can be mapped to P1-P3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、図形内部に空間的
に滑らかに変化する色を与える技術に関し、特に、３次
元グラフィックスにおいて、３次元物体の陰影を滑らか
に表現する技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for giving a spatially smoothly changing color inside a graphic, and more particularly to a technique for smoothly expressing a shadow of a three-dimensional object in three-dimensional graphics. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】３次元グラフィックスにおける仮想的な
３次元物体を表現する技術として、３次元物体の表面を
小さなポリゴン（一般には三角形が用いられる）と呼ば
れる平面の集合によって近似し、各ポリゴンを各々描画
することにより、３次元オブジェクトを描画する技術が
知られている。2. Description of the Related Art As a technique for expressing a virtual three-dimensional object in three-dimensional graphics, the surface of a three-dimensional object is approximated by a set of planes called small polygons (generally triangles are used), and each polygon is represented by a polygon. A technique of drawing a three-dimensional object by drawing each is known.

【０００３】また、ここで、各ポリゴンを描画する手法
としては、フラットシェーディング、スムースシェーデ
ィング、テクスチャマッピング等の手法が知られてい
る。[0003] Here, as a method of drawing each polygon, there are known methods such as flat shading, smooth shading, and texture mapping.

【０００４】フラットシェーディングは、陰影付けの手
法の一つであり、所定のアルゴリズムにより定めた一色
でポリゴン内部を塗りつぶすものである。フラットシェ
ーディングは、高速な処理が可能であるが、ポリゴン内
を同一色で塗りつぶすため、隣り合うポリゴンとの境界
に色の段差が発生し、滑らかな陰影づけを施すことがで
きない。[0004] Flat shading is one of shading methods, and is to fill the inside of a polygon with one color determined by a predetermined algorithm. Although flat shading can perform high-speed processing, since the inside of a polygon is filled with the same color, a color step occurs at the boundary between adjacent polygons, and smooth shading cannot be performed.

【０００５】スムースシェーディングも陰影付けの手法
の一つであり、所定のアルゴリズムにより、ポリゴンの
各頂点に個別に色を与え、ポリゴン内部の各点を各頂点
の色を補間した色で描画する。スムースシェーディング
は、隣り合うポリゴンとの境界に色の段差は発生しない
ため、滑らかに陰影づけされた高品質の描画が可能とな
るが、補間処理を行う必要などより、フラットシェーデ
ィングに比べ多くの処理時間を要する。[0005] Smooth shading is also one of the shading methods, in which each vertex of a polygon is individually colored by a predetermined algorithm, and each point inside the polygon is drawn with a color obtained by interpolating the color of each vertex. Smooth shading enables high-quality drawing with smooth shading because there is no color step at the boundary between adjacent polygons.However, more processing than flat shading is necessary due to the need to perform interpolation processing. Takes time.

【０００６】テクスチャマッピングは、模様づけなどに
利用される手法の一つであり、平面的なイメージ（テク
スチャ）を、与えられたポリゴン上に所定のアルゴリズ
ムによって貼り付ける技術であるである。ここで、テク
スチャマッピングを高速に行う処理装置（IC)は既に実
用化されており、テクスチャマッピングを行う画像処理
装置には、このような処理装置が設けられることが多
い。[0006] Texture mapping is one of techniques used for patterning and the like, and is a technique of pasting a planar image (texture) onto a given polygon by a predetermined algorithm. Here, a processing device (IC) that performs texture mapping at high speed has already been put into practical use, and such a processing device is often provided in an image processing device that performs texture mapping.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前述したスムースシェ
ーディングには、ポリゴンの各頂点の色を補間しポリゴ
ン内画素の表示色を決定する処理が必要となる。具体的
には、まず、各頂点間を結ぶ直線が占有するボクセル色
を直線の両端の頂点色の直線補間で演算し、次に、ポリ
ゴン内部の各ボクセル色を、当該ボクセルを通る直線が
交わる、頂点間の直線上のボクセル色の直線補間で演算
する必要がある。The above-mentioned smooth shading requires a process of interpolating the color of each vertex of the polygon and determining the display color of the pixel in the polygon. Specifically, first, the voxel color occupied by the straight line connecting the vertices is calculated by linear interpolation of the vertex colors at both ends of the straight line, and then, each voxel color inside the polygon intersects a straight line passing through the voxel. It is necessary to calculate by linear interpolation of voxel colors on a straight line between vertices.

【０００８】このように、スムースシェーディングで
は、ポリゴン内の少なくとも設定された視点に現れる全
てのボクセルについて直線補間処理が必要なことや、か
つ直線補間演算は演算に時間を要する割算処理が必須と
なることなどより、スムースシェーディングには、高速
に描画を行うことができないという課題があった。As described above, in the smooth shading, linear interpolation processing is required for all voxels appearing at least at a set viewpoint in a polygon, and the linear interpolation calculation requires division processing requiring a long time for calculation. For this reason, smooth shading has a problem that drawing cannot be performed at high speed.

【０００９】そこで、本発明は、より高速に、図形内に
おいて空間的に各頂点色から頂点色に色が滑らかに変化
するように、図形内に色を与えることのできる画像処理
装置を提供することを課題とする。また、特に、このよ
うな画像処理装置によって、より高速な三次元物体の滑
らかな陰影づけを実現することを課題とする。Accordingly, the present invention provides an image processing apparatus capable of giving a color to a graphic at a higher speed so that the color smoothly changes from each vertex color to a vertex color spatially within the graphic. That is the task. In particular, another object of the present invention is to realize smoother shading of a three-dimensional object at a higher speed by using such an image processing apparatus.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】前記課題達成のために、
本発明は、たとえば、与えられた多角形平面の各頂点の
色に応じて、各頂点の色が与えられた頂点の色となり、
かつ、前記多角形平面内において空間的に色が滑らかに
変化するように、前記多角形平面内に色を与える画像処
理方法であって、色が空間的に滑らかに変化する２次元
画像であるソース画像を生成し、与えられた多角形平面
の各頂点の色に相当する色の、前記ソース画像内の位置
を演算し、演算したソース画像内の位置を頂点とするソ
ース画像内の多角形の領域内もしくは当該多角形の領域
に外接する多角形の領域内の画像を、テクスチャ画像と
して、前記多角形平面にテクスチャマッピングすること
を特徴とする画像処理方法を提供する。In order to achieve the above object,
According to the present invention, for example, according to the color of each vertex of a given polygon plane, the color of each vertex becomes the color of the given vertex,
In addition, the present invention is an image processing method for giving a color within the polygon plane so that the color changes smoothly spatially within the polygon plane, and is a two-dimensional image in which the color changes smoothly spatially. Generates a source image, calculates a position in the source image of a color corresponding to the color of each vertex of a given polygon plane, and calculates a polygon in the source image having the calculated position in the source image as a vertex. And an image in a polygonal area circumscribing the polygonal area is texture-mapped to the polygon plane as a texture image.

【００１１】このような画像処理方法によれば、テクス
チャマッピングによって、前記多角形平面内において空
間的に各頂点色から頂点色に色が滑らかに変化するよう
に、多角形平面内に色を与えることができる。したがっ
て、たとえば、これを陰影づけに適用すれば、高速にテ
クスチャマッピングを行うことのできる処理装置を利用
して、高速かつ、滑らかな、陰影付けを実現することが
できる。According to such an image processing method, a color is given to the polygon plane by texture mapping so that the color changes smoothly from each vertex color to the vertex color spatially in the polygon plane. be able to. Therefore, for example, if this is applied to shading, high-speed and smooth shading can be realized using a processing device capable of performing texture mapping at high speed.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【００１３】まず、第一の実施形態について説明する。First, a first embodiment will be described.

【００１４】図１に、本実施形態に係る画像処理装置の
構成を示す。FIG. 1 shows the configuration of an image processing apparatus according to this embodiment.

【００１５】図示するように、画像処理装置は、数値演
算や描画プロセッサの制御といった様々な処理を実行す
るCPU11、描画データ等を格納するRAM12、処理プログラ
ムやデータを格納するROM13、描画命令（コマンド）を
解析しUGM15に画素データを高速に展開するとともに、U
GM15から画素データを読み出し表示する描画プロセッサ
14、描画命令を蓄えるコマンドバッファや描画したデー
タを蓄えるフレームバッファが使用する記憶領域を備え
るUGM15、描画プロセッサ15が読み出した画素データ情
報をRGB輝度情報に変換するカラーパレット16、RGB輝度
情報をディジタル信号からアナログ信号に変換するD/A
変換器17、CRTや液晶で構成されアナログRGB信号を表示
するディスプレイ18、CPU11、RAM12、ROM13、描画プロ
セッサ１４を相互接続するメインバス１９で構成され
る。As shown in the figure, the image processing apparatus includes a CPU 11 for executing various processes such as numerical calculation and control of a drawing processor, a RAM 12 for storing drawing data and the like, a ROM 13 for storing processing programs and data, a drawing command (command). ) To develop pixel data at high speed to UGM15,
Drawing processor that reads and displays pixel data from GM15
14.UGM 15, which has a storage area used by a command buffer for storing drawing commands and a frame buffer for storing drawn data, a color palette 16 for converting pixel data information read by the drawing processor 15 into RGB brightness information, and digitally converting RGB brightness information. D / A to convert signal to analog signal
It comprises a converter 17, a display 18 composed of a CRT or liquid crystal and displaying an analog RGB signal, a CPU 11, a RAM 12, a ROM 13, and a main bus 19 interconnecting the drawing processor 14.

【００１６】次に、描画プロセッサ１４とUGM15の内部
構成を図２に示す。Next, FIG. 2 shows the internal configuration of the drawing processor 14 and the UGM 15.

【００１７】図示するように、描画プロセッサ14は、描
画プロセッサ全体を制御するコントロールCPU100、テク
スチャマッピングを初めとする各種描画処理を行うレン
ダリングプロセッサ101、カラーパレット16やＤ／Ａ変
換器17やディスプレイ18等で構成される表示機能部に画
像を表示するために、所定のタイミング信号を生成しつ
つ表示データを転送する表示プロセッサ102、コントロ
ールCPU100やレンダリングプロセッサ101や表示プロセ
ッサ102と、UGM15等との間のデータの転送制御を行うメ
モリコントローラ103とで構成される。As shown, the drawing processor 14 includes a control CPU 100 for controlling the whole drawing processor, a rendering processor 101 for performing various drawing processes such as texture mapping, a color palette 16, a D / A converter 17, and a display 18. In order to display an image on a display function unit composed of a display processor 102 that generates a predetermined timing signal and transfers display data, the control processor 100, the rendering processor 101, the display processor 102, and the UGM 15 and the like. And a memory controller 103 that controls the transfer of the data.

【００１８】また、UGM15は、グラフィックス処理等で
使用するメモリを統合したメモリで、CPU11が使用する
主記憶113、描画のためのコマンドを保持するコマンド
バッファ114、後述する描画処理において使用するソー
ス画像を保持するソース画像バッファ115、表示のため
のデータを保持するフレームバッファ116とで構成され
る。なおUGM15は、また複数のメモリに分割して構成す
るようにしてもよい。The UGM 15 is a memory in which memories used for graphics processing and the like are integrated, a main memory 113 used by the CPU 11, a command buffer 114 holding commands for drawing, and a source used in drawing processing described later. It comprises a source image buffer 115 for holding images and a frame buffer 116 for holding data for display. The UGM 15 may be configured by being divided into a plurality of memories.

【００１９】また、描画プロセッサ１４において、レン
ダリングプロセッサ101は、UGM15内のコマンドバッファ
114に対するアクセスを制御するコマンドバッファ制御
部110と、UGM15内のソース画像バッファ115に対するア
クセスを制御するソース画像バッファ制御部111と、UGM
15内のフレームバッファ116に対する制御を管理するフ
レームバッファ制御部112とを含んでいる。In the drawing processor 14, the rendering processor 101 has a command buffer in the UGM 15.
A command buffer control unit 110 for controlling access to the 114; a source image buffer control unit 111 for controlling access to the source image buffer 115 in the UGM 15;
15 and a frame buffer control unit 112 that manages control of the frame buffer 116.

【００２０】以下、このような画像処理装置において、
ＣＰＵ１１が行う描画処理について説明する。Hereinafter, in such an image processing apparatus,
The drawing process performed by the CPU 11 will be described.

【００２１】図3に、描画処理の手順を示す。FIG. 3 shows the procedure of the drawing process.

【００２２】まず、描画すべきポリゴンの各頂点の座標
と色が求まると、ＣＰＵ１１は、ソース画像生成処理10
01において、滑らかに色変化したソース画像を描画する
コマンドを生成し、コマンドバッファ114に蓄える。コ
マンドバッファ114に蓄えたコマンドに従い、後に、描
画プロセッサ１４によってソース画像バッファ１１５に
ソース画像が描画される。First, when the coordinates and color of each vertex of the polygon to be drawn are obtained, the CPU 11 executes a source image generation process 10
In 01, a command for drawing a source image having a smoothly changed color is generated and stored in the command buffer 114. In accordance with the command stored in the command buffer 114, the drawing processor 14 draws a source image in the source image buffer 115 later.

【００２３】さて、描画すべきポリゴンの各頂点の色
は、たとえば、最も単純には、その頂点を共有する複数
のポリゴンの法線方向と、設定された視点の方向と、設
定された光源の方向との関係により求める。また、処理
対象の３次元物体が地形であるような場合には、頂点
の、地形が存在する仮想的な３次元世界における標高値
に応じて定める。The colors of the vertices of the polygon to be drawn are, for example, in the simplest case, the normal directions of a plurality of polygons sharing the vertices, the direction of the set viewpoint, and the color of the set light source. Determined by the relationship with the direction. In the case where the three-dimensional object to be processed is a terrain, the top is determined according to the elevation value in the virtual three-dimensional world where the terrain exists.

【００２４】なお、滑らかに色変化したソース画像を生
成するコマンドは、少しづつ異なる色に対応した、微少
矩形内を対応する色で塗りつぶす複数のコマンドとして
もよい。The command for generating the source image whose color has been smoothly changed may be a plurality of commands corresponding to slightly different colors and for filling a small rectangle with the corresponding color.

【００２５】さて、CPU11は、コマンドによって描画を
指示するソース画像を、各頂点の色に応じて定める。The CPU 11 determines a source image for which drawing is instructed by a command according to the color of each vertex.

【００２６】図４に、コマンドによって描画を指示する
ソース画像の例を示す。FIG. 4 shows an example of a source image in which drawing is instructed by a command.

【００２７】CPU11は、たとえば色表現として、色相、
彩度、明度の３つのパラメータを用いる場合に、描画す
るポリゴンの各頂点の色の間で変化しているパラメータ
が一つだけの場合は、２次元画像の座標を定める直交す
る２座標軸のうちの１軸方向にこの一つのパラメータだ
けが滑らかに変化し、残り２つのパラメータは画像全体
に渡って各頂点共通の値で変化しない２次元画像を１次
元パラメータソース画像1110として描画するようコマン
ドによって指示する。また、同様に、描画するポリゴン
の各頂点の色の間で変化しているパラメータが２つだけ
の場合は、１軸方向に、この２つのパラメータのうちの
一方のパラメータが滑らかに変化し、他軸方向に、この
２つのパラメータのうちの他方のパラメータが滑らかに
変化し、残り１つのパラメータは画像全体に渡って各頂
点共通の値で変化しない２次元画像を２次元パラメータ
ソース画像1120を描画するようコマンドによって指示す
る。The CPU 11, for example, expresses a hue,
When three parameters of saturation and lightness are used, and only one parameter changes between the colors of the vertices of the polygon to be drawn, among the two orthogonal coordinate axes that determine the coordinates of the two-dimensional image Only one parameter changes smoothly in the direction of one axis, and the other two parameters change according to a command to draw a two-dimensional image as a one-dimensional parameter source image 1110 that does not change with a common value for each vertex over the entire image. To instruct. Similarly, when only two parameters change between the colors of the vertices of the polygon to be drawn, one of the two parameters changes smoothly in one axis direction, In the other axis direction, the other one of the two parameters changes smoothly, and the other one changes the two-dimensional image which does not change with the common value of each vertex over the entire image. Instruct by command to draw.

【００２８】ただし、このように描画するポリゴンの各
頂点の色情報から定まるソース画像が、以前に処理を行
ったポリゴンに対して既に作成されている場合には、新
たなソース画像の生成を指示するコマンドを生成せず
に、コマンドで描画を指示したソース画像に代えて、こ
れを以降の処理において用いるようにしてよい。However, if the source image determined from the color information of each vertex of the polygon to be drawn has already been created for the previously processed polygon, the generation of a new source image is instructed. Instead of generating a command to execute, a source image for which drawing is instructed by the command may be used in subsequent processing.

【００２９】また、色表現として、色相、彩度、明度の
３つのパラメータではなく、他の色表現方式によるパラ
メータを用いるようにしてもよい。Further, as the color expression, instead of the three parameters of hue, saturation, and brightness, a parameter according to another color expression method may be used.

【００３０】なお、フレームバッファ116、ないしカラ
ーパレット16の制約等によりディスプレイ18に表示でき
る色数が制限されるとき、制限色以上の色を表示するた
めには、図５に示すように、ディザー法を用いたソース
画像を生成するようにしてもよい。これは、図５の例え
ばディザー無ソース画像1131における色境界にディザー
有ソース画像1132に示したディザー領域を設けることで
実現できる。ディザー領域では、画素単位で隣り合う色
を混合して配置することにより中間色を表現する。これ
により、画素単位で発色可能な色の倍以上の色を作り出
すことができる。When the number of colors that can be displayed on the display 18 is limited due to the limitation of the frame buffer 116 or the color palette 16, etc., in order to display more colors than the limited color, as shown in FIG. The source image using the method may be generated. This can be realized by providing the dither area shown in the dithered source image 1132 at, for example, the color boundary in the dither-less source image 1131 in FIG. In the dither area, an intermediate color is expressed by mixing and arranging adjacent colors in pixel units. This makes it possible to create a color that is twice or more the color that can be developed in pixel units.

【００３１】また、ＣＰＵ１１は、ソース画像を予め作
成しておくようにしてもよい。この場合は、特定の１つ
のパラメータだけが変化し、残り２つのパラメータが所
定値で固定となる陰影付けを行う可能性がある場合に
は、残り２つのパラメータが取り得る値の組毎に、特定
の１つのパラメータを滑らかに変化させた一次元パラメ
ータソース画像を生成し、また、特定の２つのパラメー
タが変化し、残り１つのパラメータが所定値で固定とな
る陰影付けを行う可能性がある場合には、残り１つのパ
ラメータが取り得る値毎に、特定の２つのパラメータを
滑らかに変化させた２次元パラメータソース画像を生成
しておくようにする。Further, the CPU 11 may create a source image in advance. In this case, when there is a possibility that only one specific parameter changes and the remaining two parameters are fixed at predetermined values and there is a possibility of performing shading, for each set of possible values of the remaining two parameters, There is a possibility that a one-dimensional parameter source image in which one specific parameter is smoothly changed is generated, and that two specific parameters are changed and the remaining one parameter is fixed at a predetermined value. In this case, for each possible value of the remaining one parameter, a two-dimensional parameter source image in which two specific parameters are smoothly changed is generated.

【００３２】そして、描画するポリゴンの各頂点の色の
間で、変化していないパラメータが２つの場合には、こ
の変化していない２つのパラメータの組について作成し
ておいた一次元パラメータソース画像を、陰影付けに使
用するソース画像として図３の処理１００１で選択し、
以降の処理においてポリゴンの陰影付け用のソース画像
として用いるようにする。また、描画するポリゴンの各
頂点の色の間で変化していないパラメータが一つの場合
には、この一つのパラメータについて作成しておいた二
次元パラメータ画像を、陰影付けに使用するソース画像
として図３の処理１００１で選択し、以降の処理におい
てポリゴンの陰影付け用のソース画像として用いるよう
にする。If there are two parameters that have not changed between the colors of the vertices of the polygon to be drawn, the one-dimensional parameter source image created for the set of two parameters that has not changed Is selected as the source image used for shading in the process 1001 of FIG.
In the subsequent processing, it is used as a source image for shading polygons. If there is one parameter that does not change between the colors of the vertices of the polygon to be drawn, the two-dimensional parameter image created for this one parameter is used as a source image used for shading. 3 is selected in the process 1001 and used as a source image for shading polygons in the subsequent processes.

【００３３】さて、図３に戻り、次の、ソース位置演算
１００２では、描画すべきポリゴンの各頂点の色から、
コマンドによって描画を指示したソース画像中において
各頂点色と同一色ないし最も近い色の画素の存在する位
置座標を演算する。Returning to FIG. 3, in the next source position calculation 1002, the color of each vertex of the polygon to be drawn is
The position coordinates at which pixels of the same color or the closest color to each vertex color exist in the source image instructed to be drawn by the command are calculated.

【００３４】次の、コマンド生成処理1003では、コマン
ドによって描画を指示したソース画像中の前記ソース位
置演算処理1002で演算した座標点を結ぶ直線を境界線と
する領域内の画像をテクスチャ画像として、与えられた
描画すべきポリゴン座標位置にテクスチャマッピングす
るよう指示するコマンドを生成し、コマンドバッファ11
4に蓄える。In the next command generation processing 1003, an image in a region having a boundary between a straight line connecting the coordinate points calculated in the source position calculation processing 1002 in a source image instructed to be drawn by a command is defined as a texture image. A command for instructing texture mapping at a given polygon coordinate position to be drawn is generated, and a command buffer 11 is generated.
Store in 4.

【００３５】描画開始命令処理1004では、コマンドバッ
ファ114に蓄えたコマンド先頭から描画を開始するよう
にレンダリングプロセッサ101内のレジスタを設定す
る。これにより、コマンドバッファ制御部110はコマン
ドを解析し、ソース画像バッファ制御部111及びフレー
ムバッファ制御部112は、解析されたコマンドに従い、
それぞれソース画像バッファ115にソース画像を展開
し、フレームバッファ116に表示画像を展開する。この
結果、与えられたポリゴンをに滑らかな陰影づけを施し
た画像がフレームバッファ１１６上に展開される。In the drawing start command processing 1004, a register in the rendering processor 101 is set so that drawing is started from the beginning of the command stored in the command buffer 114. Thereby, the command buffer control unit 110 analyzes the command, and the source image buffer control unit 111 and the frame buffer control unit 112, according to the analyzed command,
The source image is developed in the source image buffer 115, and the display image is developed in the frame buffer 116. As a result, an image in which the given polygon is smoothly shaded is developed on the frame buffer 116.

【００３６】以下に、以上の各処理で行われる画像処理
の具体例を示す。Hereinafter, specific examples of the image processing performed in each of the above processes will be described.

【００３７】まず、第１の具体例を示す。First, a first specific example will be described.

【００３８】この具体例では、ポリゴンの各頂点色間
で、前記３つのパラメータ中１つのパラメータのみが変
化している場合を例にとる。In this specific example, a case where only one of the three parameters changes between the colors of the vertices of the polygon is taken as an example.

【００３９】いま、図６、１２０に示すように、描画す
べき三角形ポリゴンの座標値をP1、P2、P3、対応するそ
れぞれの頂点色をC1、C2、C3とする。Now, as shown in FIGS. 6 and 120, the coordinate values of the triangular polygon to be drawn are P1, P2, and P3, and the corresponding vertex colors are C1, C2, and C3.

【００４０】この場合、ソース画像生成処理1001では、
三角形ポリゴンの頂点色の色変化から、ソース画像バッ
ファ115に１次元形状ソース画像141を描画するコマンド
を生成し、コマンドバッファ114に蓄える。In this case, in the source image generation processing 1001,
A command for drawing the one-dimensional shape source image 141 in the source image buffer 115 is generated from the color change of the vertex colors of the triangular polygons, and stored in the command buffer 114.

【００４１】そして、ソース位置演算処理1002では、１
４０に示すように、三角形ポリゴンの各頂点色C1、C2、
C3と、同一色ないし最も近い色の画素のソース画像141
内の座標位置S1、S2、S3を演算する。なお、S1、S2、S3
は、いずれか２頂点と残り１頂点を上下方向に分離し、
かつソース画像境界に一致するように座標位置を演算す
るとよい。これにより、テクスチャ画像が大きくなるた
めテクスチャマッピングでの表示品質が向上する。In the source position calculation processing 1002, 1
As shown in FIG. 40, each vertex color C1, C2,
Source image 141 of the pixel of the same color or the closest color to C3
Calculate the coordinate positions S1, S2, and S3 in. Note that S1, S2, S3
Separates any two vertices and the remaining one vertex in the vertical direction,
In addition, the coordinate position may be calculated so as to coincide with the source image boundary. As a result, the texture image becomes large, so that the display quality in texture mapping is improved.

【００４２】また、コマンド生成処理1003では、座標位
置S1、S2、S3で与えられる三角形のテクスチャ画像を、
図中１５０に示すように、それぞれP1、P2、P3にテクス
チャマップするコマンドを生成し、コマンドバッファ11
4に蓄える。In the command generation process 1003, the triangular texture image given by the coordinate positions S1, S2, and S3 is
As shown at 150 in the figure, commands for texture mapping to P1, P2, and P3 are generated, and the command buffer 11
Store in 4.

【００４３】次に、描画開始処理1004では、コマンドバ
ッファ１１４に蓄えたコマンドを実行するよう描画プロ
セッサ１４のレンダリングプロセッサ１９１に指示す
る。Next, in the drawing start processing 1004, the rendering processor 191 of the drawing processor 14 is instructed to execute the command stored in the command buffer 114.

【００４４】これにより、レンダリングプロセッサ１９
１は、コマンドバッファ１１４に蓄えられたコマンドを
順次実行し、ソース画像バッファ１１５上へのソース画
像の描画、指定されたテクスチャ画像のポリゴンへのテ
クスチャマッピングを行いながらテクスチャマッピング
したポリゴンを設定された視点方向へ投影した画像のフ
レームバッファ１１６上への生成を行う。なお、テクス
チャ画像をマッピングするポリゴンの形状と、前述のよ
うに定めたテクスチャ画像の形状は必ずしも一致しない
が、レンダリングプロセッサ１０１は、テクスチャ画像
をポリゴンの形状に整合するように変形し、テクスチャ
画像のポリゴンへの張り付けを行う。すなわち、レンダ
リングプロセッサ１０１は、任意の形状、大きさのテク
スチャ画像を、ポリゴンにマッピングする機能を有す
る。Thus, the rendering processor 19
1 sequentially executes commands stored in the command buffer 114, sets a texture-mapped polygon while drawing a source image on the source image buffer 115 and texture-mapping a specified texture image to a polygon. The image projected in the viewpoint direction is generated on the frame buffer 116. Although the shape of the polygon for mapping the texture image does not always match the shape of the texture image determined as described above, the rendering processor 101 deforms the texture image so as to match the shape of the polygon, and Attach to polygon. That is, the rendering processor 101 has a function of mapping a texture image having an arbitrary shape and size to a polygon.

【００４５】以上の処理の結果、各頂点間の色を滑らか
に補間した陰影づけを施された三角形ポリゴン142を、
設定された視点方向へ投影した画像がフレームバッファ
116に展開される。As a result of the above processing, the shaded triangular polygon 142 obtained by smoothly interpolating the colors between the vertices is
The image projected in the set viewpoint direction is stored in the frame buffer.
Expanded to 116.

【００４６】以上の処理により、描画専用ハードウエア
である描画プロセッサの高速なテクスチャマップ機能を
活用して、ポリゴンの滑らかな陰影づけを高速に行うこ
とができる。By the above processing, smooth shading of polygons can be performed at high speed by utilizing the high-speed texture map function of the drawing processor which is hardware dedicated to drawing.

【００４７】以下、第２の具体例を示す。Hereinafter, a second specific example will be described.

【００４８】この具体例では、ポリゴンの各頂点色間
で、前記３つのパラメータ中２つのパラメータのみが変
化している場合を例にとる。In this specific example, a case will be taken as an example where only two of the three parameters change between the colors of the vertices of the polygon.

【００４９】いま、図７、１２０に示すように、描画す
べき三角形ポリゴンの座標値をP1、P2、P3で、対応する
それぞれの頂点色をC1、C2、C3とする。Now, as shown in FIGS. 7 and 120, the coordinate values of the triangular polygon to be drawn are P1, P2 and P3, and the corresponding vertex colors are C1, C2 and C3.

【００５０】この場合、ソース画像生成処理1001では、
三角形ポリゴンの頂点色の色変化から、ソース画像バッ
ファ115に２次元形状ソース画像143を描画するコマンド
を生成し、コマンドバッファ114に蓄える。In this case, in the source image generation processing 1001,
A command for drawing the two-dimensional shape source image 143 in the source image buffer 115 is generated from the color change of the vertex colors of the triangular polygons, and stored in the command buffer 114.

【００５１】また、ソース位置演算処理1002は、図中１
４０に示すように、三角形ポリゴンの各頂点色C1、C2、
C3から、各頂点色C1、C2、C3と同一色ないし最も近い色
の画素のソース画像143内の座標位置S1、S2、S3を演算
する。The source position calculation processing 1002 is the same as that shown in FIG.
As shown in FIG. 40, each vertex color C1, C2,
From C3, coordinate positions S1, S2, S3 of the pixels of the same color or the closest color to the respective vertex colors C1, C2, C3 in the source image 143 are calculated.

【００５２】そして、コマンド生成処理1003は、座標位
置S1、S2、S3で与えられる三角形のテクスチャを画像
を、図中１５０に示すようにそれぞれP1、P2、P3にテク
スチャマップするコマンドを生成し、コマンドバッファ
114に蓄える。Then, the command generation processing 1003 generates a command for texture-mapping the image of the triangle texture given by the coordinate positions S1, S2, and S3 to P1, P2, and P3, respectively, as shown in FIG. Command buffer
Store in 114.

【００５３】次に、描画開始処理1004では、コマンドバ
ッファ１１４に蓄えたコマンドを実行するよう描画プロ
セッサ１４のレンダリングプロセッサ１９１に指示す
る。Next, in the drawing start processing 1004, the rendering processor 191 of the drawing processor 14 is instructed to execute the command stored in the command buffer 114.

【００５４】これにより、レンダリングプロセッサ１９
１は、第１の具体例同様に動作し、各頂点間の色を滑ら
かに補間した陰影づけを施された三角形ポリゴン142
を、設定された視点方向へ投影した画像がフレームバッ
ファ116に展開される。Thus, the rendering processor 19
Reference numeral 1 denotes a triangular polygon 142 which operates in the same manner as in the first specific example and is shaded by smoothly interpolating colors between vertices.
Is developed in the frame buffer 116 by projecting in the set viewpoint direction.

【００５５】以上の処理により、描画専用ハードウエア
である描画プロセッサの高速なテクスチャマップ機能を
活用して、ポリゴンの滑らかな陰影づけを高速に行うこ
とができる。With the above processing, smooth shading of polygons can be performed at high speed by utilizing the high-speed texture map function of the drawing processor, which is hardware dedicated to drawing.

【００５６】以下、本発明の第２の実施形態について説
明する。Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.

【００５７】本第２実施形態は、描画プロセッサが任意
の形状、大きさのテクスチャ画像を、ポリゴンにマッピ
ングする機能を備えておらず、矩形のテクスチャ画像の
マッピングしか行えない場合についてのものである。す
なわち、レンダリングプロセッサ101が備えているテク
スチャマッピングの機能が、不要領域をマスクしながら
矩形形状のテクスチャ画像を変形しポリゴンにマッピン
グするものである場合についてのものである。The second embodiment is for a case where the drawing processor does not have a function of mapping a texture image of an arbitrary shape and size to a polygon, and can only perform mapping of a rectangular texture image. . That is, this is for the case where the texture mapping function of the rendering processor 101 is to deform a rectangular texture image and map it to a polygon while masking an unnecessary area.

【００５８】本第２実施形態では、前記第１実施形態に
おける図３に示した処理を次のように行う。In the second embodiment, the processing shown in FIG. 3 in the first embodiment is performed as follows.

【００５９】いま、前記３つのパラメータ中１つのパラ
メータがポリゴンの頂点間で変化している場合を例にと
り説明する。Now, an example in which one of the three parameters changes between the vertices of a polygon will be described.

【００６０】いま、図８、１２０に示すように描画すべ
き三角形ポリゴンの座標値がP1、P2、P3で、対応するそ
れぞれの頂点色がC1、C2、C3とすると、まず、図３のソ
ース画像生成処理1001では、三角形ポリゴンの頂点色間
の色変化に基づき、ソース画像バッファ115に１次元形
状ソース画像145を描画するコマンドを生成し、コマン
ドバッファ114に蓄える。Now, as shown in FIGS. 8 and 120, assuming that the coordinate values of the triangular polygon to be drawn are P1, P2 and P3 and the corresponding vertex colors are C1, C2 and C3, first, the source shown in FIG. In the image generation processing 1001, a command for drawing a one-dimensional shape source image 145 in the source image buffer 115 is generated based on the color change between the vertex colors of the triangular polygons, and stored in the command buffer 114.

【００６１】また、ソース位置演算処理1002では、図中
１４０に示すように三角形ポリゴンの各頂点色C1、C2、
C3と、同一色ないし最も近い色のソース画像145内の画
素情報の座標位置S1、S2、S3を演算する。なお、S1、S
2、S3は、いずれか２頂点と残りの１頂点が上下方向に
分離し、かつソース画像境界に一致するように座標位置
を演算する。これにより、テクスチャ画像が大きくなる
ためテクスチャマッピングでの表示品質が向上する。そ
して、次に、座標位置S1、S2、S3に外接する矩形を演算
する。その結果、座標位置S1、S4、S5、S3が外接矩形と
して求められる。In the source position calculation processing 1002, as shown at 140 in the figure, each vertex color C1, C2,
The coordinate positions S1, S2, and S3 of the pixel information in the source image 145 of the same color or the closest color to C3 are calculated. Note that S1, S
Steps S2 and S3 calculate the coordinate position so that any two vertices and the remaining one vertex are separated in the vertical direction and coincide with the source image boundary. As a result, the texture image becomes large, so that the display quality in texture mapping is improved. Next, a rectangle circumscribing the coordinate positions S1, S2, and S3 is calculated. As a result, the coordinate positions S1, S4, S5, S3 are obtained as circumscribed rectangles.

【００６２】次の、コマンド生成処理1003では、座標位
置S1、S4、S5、S3で与えられる矩形テクスチャ画像を、
図中、１５０に示すように、それぞれP1、P4、P5、P3で
与えられる平行四辺形のテクスチャ画像に変形しポリゴ
ンにテクスチャマップさせるコマンドを生成し、コマン
ドバッファ114に蓄える。In the next command generation processing 1003, the rectangular texture image given by the coordinate positions S1, S4, S5, and S3 is
In the figure, as shown at 150, a command is generated that is transformed into a parallelogram texture image given by P1, P4, P5, and P3 and mapped to a polygon, and stored in the command buffer 114.

【００６３】ここで、頂点座標P4及びP5の描画位置は、
以下のアルゴリズムで演算する。最初に頂点P1-P3が構
成する直線に平行で、かつ頂点P2を通る直線を計算す
る。次に、頂点S2-S4間の距離と頂点S5-S2間の距離から
比率を求め、その比率が頂点P2-P4間の距離と頂点P5-P2
間の距離の比率と一致し、かつ頂点P5-P4間の距離が頂
点P3-P1間の距離に等しくなる座標P4、P5を計算するこ
とで頂点座標P4及びP5の位置を演算する。Here, the drawing position of the vertex coordinates P4 and P5 is
The calculation is performed by the following algorithm. First, a straight line parallel to the straight line formed by the vertices P1-P3 and passing through the vertex P2 is calculated. Next, a ratio is obtained from the distance between the vertices S2 and S4 and the distance between the vertices S5 and S2, and the ratio is determined by the distance between the vertices P2 and P4 and the vertex P5 and P2
The positions of the vertex coordinates P4 and P5 are calculated by calculating the coordinates P4 and P5 that match the ratio of the distances between them and that the distance between the vertices P5 and P4 is equal to the distance between the vertices P3 and P1.

【００６４】この場合、前記コマンドとしては、P1、P
4、P2がなす三角形、及びP2、P5、P3がなす三角形領域
をマスクし、P1、P2、P3の頂点で構成する三角形領域の
み描画がなされるようなコマンドが生成され、コマンド
バッファ114に蓄えられる。In this case, the commands include P1, P
4.A command is generated that masks the triangle formed by P2 and the triangle region formed by P2, P5, and P3 and draws only the triangle region formed by the vertices of P1, P2, and P3, and stores the command in the command buffer 114. Can be

【００６５】描画開始処理1004は、コマンドバッファに
蓄えられたコマンドを実行する。これにより、各頂点間
の色を滑らかに補間した三角形ポリゴン146がフレーム
バッファ116に展開される。The drawing start process 1004 executes the command stored in the command buffer. As a result, a triangular polygon 146 in which colors between vertices are smoothly interpolated is developed in the frame buffer 116.

【００６６】上記処理により、矩形のテクスチャ画像し
か受け付けない描画プロセッサを用いる場合にも、前記
第１実施形態と同様の効果を得ることができる。According to the above processing, the same effect as in the first embodiment can be obtained even when a drawing processor that accepts only a rectangular texture image is used.

【００６７】なお、２つのパラメータが変化する場合
も、三角形ポリゴンの各頂点色C1、C2、C3と、同一色な
いし最も近い色のソース画像145内の画素情報の座標位
置S1、S2、S3による三角形に外接する矩形テクスチャ画
像を生成し、これを変形してマッピングさせることによ
り、矩形のテクスチャ画像しか受け付けない描画プロセ
ッサを用いる場合に、前記第１実施形態と同様の効果を
得ることができる。Note that even when the two parameters change, the vertex colors C1, C2, and C3 of the triangular polygon and the coordinate positions S1, S2, and S3 of the pixel information in the source image 145 of the same color or the closest color are also used. By generating a rectangular texture image circumscribing the triangle, deforming and mapping, a similar effect to that of the first embodiment can be obtained when a drawing processor that accepts only a rectangular texture image is used.

【００６８】以下、本発明の第３の実施形態について説
明する。Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described.

【００６９】本第３実施形態は、４角形のポリゴンを取
り扱う場合についてのものである。The third embodiment relates to a case where a quadrilateral polygon is handled.

【００７０】以下、レンダリングプロセッサ101が備え
ているテクスチャマッピングの機能が、矩形形状のテク
スチャ画像を変形し四角形ポリゴンにマッピングするも
のである場合を例にとり、本第３実施形態を説明する。Hereinafter, the third embodiment will be described by taking as an example the case where the texture mapping function of the rendering processor 101 is to transform a rectangular texture image and map it to a quadrilateral polygon.

【００７１】いま、各頂点色間で、前記３つのパラメー
タ中１つのパラメータが変化しているものとする。ま
た、図９、１２０に示すように、描画すべき四角形ポリ
ゴンの座標値がP1、P2、P3、P4で、対応するそれぞれの
頂点色がC1、C2、C3、C4とする。Now, it is assumed that one of the three parameters has changed between the vertex colors. Also, as shown in FIGS. 9 and 120, the coordinate values of the quadrangular polygon to be drawn are P1, P2, P3, and P4, and the corresponding vertex colors are C1, C2, C3, and C4.

【００７２】ここで、このような場合に、前記第１、第
２実施形態をそのまま適用して、四角形ポリゴンの頂点
色C1、C2、C3、C4と同一色ないし最も近い色のソース画
像147内の画素の座標位置を演算すると、ソース画像147
内の画素の座標位置S1、S2、S3、S4の位置関係が、四角
形ポリゴンの頂点のP1、P2、P3、P4位置関係と異なる関
係になってしまう場合、すなわち、四角形ポリゴンの輪
郭線上の頂点の並び順P1、P2、P4、P3に従って、座標位
置S1、S2、S４、S３を順に結んでも、その輪郭が描く図
形が輪郭線が交差するために四角形とならないことがあ
る。そして、このような場合には、前記第１、第２実施
形態の処理では正常な陰影づけを施すことができない。Here, in such a case, by applying the first and second embodiments as they are, the source image 147 of the same color or the closest color to the vertex colors C1, C2, C3, C4 of the quadrangular polygon is obtained. Is calculated, the source image 147
When the positional relationship of the coordinate positions S1, S2, S3, S4 of the pixels in the pixel is different from the positional relationship of the vertices P1, P2, P3, P4 of the quadrilateral polygon, that is, the vertices on the outline of the quadrilateral polygon Even if the coordinate positions S1, S2, S4, and S3 are sequentially connected according to the arrangement order P1, P2, P4, and P3, the figure drawn by the contour may not be a quadrangle because the contour lines intersect. In such a case, normal shading cannot be performed in the processing of the first and second embodiments.

【００７３】そこで、本第３実施形態では、四角形ポリ
ゴンを２つの三角形ポリゴンに分割し、各三角形ポリゴ
ンに対する３角形のテクスチャ画像をワークバッファ１
１６に展開して合成して矩形のテクスチャ画像を生成
し、ワークバッファ１１６に展開された矩形のテクスチ
ャ画像を四角形ポリゴンにマッピングすることにより、
四角形ポリゴンの滑らかな陰影付けを行う。Therefore, in the third embodiment, a quadrilateral polygon is divided into two triangular polygons, and a triangular texture image for each triangular polygon is stored in the work buffer 1.
16 to generate a rectangular texture image by synthesis, and map the rectangular texture image expanded in the work buffer 116 to a quadrilateral polygon.
Performs smooth shading of quad polygons.

【００７４】本第３実施形態では、四角形ポリゴンを複
数の三角形に分割し、前記第１実施形態における図３に
示した処理を、四角形ポリゴンを分割した各三角形につ
いて以下のように行う。In the third embodiment, a quadrilateral polygon is divided into a plurality of triangles, and the processing shown in FIG. 3 in the first embodiment is performed on each of the triangles obtained by dividing the quadrilateral polygon as follows.

【００７５】まず、図９、１２０に示すように四角形ポ
リゴンP1、P2、P3、P4を分割して得られた頂点位置P1、
P2、P3で構成される三角形について行う処理について説
明する。First, as shown in FIGS. 9 and 120, vertex positions P1, P4 obtained by dividing the quadrangular polygons P1, P2, P3, P4 are obtained.
The processing performed on the triangle composed of P2 and P3 will be described.

【００７６】図３のソース画像生成処理1001は、三角形
ポリゴンの頂点色間の色変化から、ソース画像バッファ
115に１次元形状ソース画像147を描画するコマンドを生
成し、コマンドバッファ114に蓄える。The source image generation processing 1001 shown in FIG. 3 is based on the color change between the vertex colors of the triangular polygons.
A command for drawing a one-dimensional shape source image 147 is generated at 115 and stored in the command buffer 114.

【００７７】ソース位置演算処理1002では、図９、１４
０に示すように三角形ポリゴンの各頂点色C1、C2、C3と
同一色ないし最も近い色のソース画像147内の画素の座
標位置S1、S2、S3をそれぞれ演算する。なお、S1、S2、
S3は、いずれか２頂点と残りの１頂点が上下方向に分離
し、かつソース画像境界に一致するように座標位置を演
算する。これにより、ソース画像が大きくなるためテク
スチャマッピングでの表示品質が向上する。そして、座
標位置S1、S2、S3に外接する矩形を演算する。その結
果、座標位置S1、S4、S5、S3が外接矩形として求まる。In the source position calculation processing 1002, the processing shown in FIGS.
As shown by 0, the coordinate positions S1, S2, and S3 of the pixels in the source image 147 having the same color or the closest color to the vertex colors C1, C2, and C3 of the triangular polygon are calculated. Note that S1, S2,
S3 calculates the coordinate position so that any two vertices and the remaining one vertex are separated in the vertical direction and coincide with the source image boundary. As a result, the source image becomes large, so that the display quality in texture mapping is improved. Then, a rectangle circumscribing the coordinate positions S1, S2, S3 is calculated. As a result, the coordinate positions S1, S4, S5, and S3 are obtained as circumscribed rectangles.

【００７８】次に、コマンド生成処理1003では、座標位
置S1、S4、S5、S3で与えられる矩形テクスチャを、ワー
クバッファ１３０内の、それぞれW1、W4、W5、W3で与え
られる平行四辺形に変形し、S1、S2、S3に対応して求め
た点W1,W2,W3で構成される三角形部分にテクスチャマッ
プするコマンドを生成し、コマンドバッファ114に蓄え
る。Next, in the command generation processing 1003, the rectangular texture given by the coordinate positions S1, S4, S5, and S3 is transformed into the parallelogram given by W1, W4, W5, and W3 in the work buffer 130, respectively. Then, a command for texture-mapping a triangle formed by points W1, W2, and W3 determined corresponding to S1, S2, and S3 is generated and stored in the command buffer 114.

【００７９】ここで、W１からW5の位置は、以下のアル
ゴリズムで演算する。Here, the positions of W1 to W5 are calculated by the following algorithm.

【００８０】すなわち、最初に頂点W1を中心として、頂
点W3と頂点W2が直角になるように座標W1、W2、W3を設定
する。なお、頂点W3-W1間の距離と頂点W2-W1間の距離を
等しくするとよい。次に、頂点W1-W3が構成する直線に
平行で、かつ頂点W2を通る直線を計算する。さらに、頂
点S2-S4間の距離と頂点S5-S2間の距離から比率を求め、
その比率が頂点W2-W4間の距離と頂点W5-W2間の距離の比
率と一致し、かつ頂点5-W4間の距離が頂点W3-W1間の距
離に等しくなる座標W4、W5を計算することで頂点座標W4
及びW5の位置を決定する。That is, first, the coordinates W1, W2, W3 are set so that the vertex W3 and the vertex W2 are perpendicular to the vertex W1. Note that the distance between the vertices W3-W1 and the distance between the vertices W2-W1 may be equal. Next, a straight line parallel to the straight line formed by the vertices W1 to W3 and passing through the vertex W2 is calculated. Furthermore, the ratio is obtained from the distance between the vertices S2-S4 and the distance between the vertices S5-S2,
Calculate coordinates W4 and W5 whose ratio matches the ratio of the distance between vertices W2-W4 and the distance between vertices W5-W2, and the distance between vertices 5-W4 is equal to the distance between vertices W3-W1. Vertex coordinates W4
And the position of W5.

【００８１】このような場合、前記コマンドとしては、
頂点W1、W4、W2が構成する三角形、及び頂点W2、W5、W3
が構成する三角形領域をマスクし、頂点W1、W2、W3が構
成する三角形領域のみ描画がなされるようなコマンドが
生成され、コマンドバッファ114に蓄えられる。In such a case, the command is
Triangles composed of vertices W1, W4, W2, and vertices W2, W5, W3
Is generated, and a command is generated such that only the triangular area composed of vertices W1, W2, and W3 is drawn, and stored in the command buffer 114.

【００８２】次に、図１０、１２０に示すように四角形
ポリゴンP1、P2、P3、P4を分割して得られた頂点位置P
2、P4、P3で構成される三角形について行う処理につい
て説明する。Next, as shown in FIGS. 10 and 120, the vertex position P obtained by dividing the quadrangular polygons P1, P2, P3 and P4 is obtained.
The processing performed on the triangle composed of 2, P4, and P3 will be described.

【００８３】まず、ソース位置演算処理1002は、図１
０、１４０に示すように三角形ポリゴンの各頂点色C2、
C4、C3と同一色ないし最も近い色のソース画像147内の
画素の座標位置S7、S8、S6をそれぞれ演算する。なお、
S7、S8、S6は、いずれか２頂点と残りの１頂点が上下方
向に分離し、かつソース画像境界に一致するように座標
位置を演算する。これにより、ソース画像が大きくなる
ためテクスチャマッピングでの表示品質が向上する。そ
して、座標位置S7、S8、S6に外接する矩形を演算する。
その結果、座標位置S7、S8、S10、S9が外接矩形として
求まる。First, the source position calculation processing 1002 is performed as shown in FIG.
0, 140, each vertex color C2 of the triangular polygon,
The coordinate positions S7, S8, and S6 of the pixels in the source image 147 of the same color or the closest color to C4 and C3 are calculated, respectively. In addition,
In steps S7, S8, and S6, the coordinate position is calculated so that any two vertices and the remaining one vertex are vertically separated and coincide with the source image boundary. As a result, the source image becomes large, so that the display quality in texture mapping is improved. Then, a rectangle circumscribing the coordinate positions S7, S8, S6 is calculated.
As a result, the coordinate positions S7, S8, S10, S9 are obtained as circumscribed rectangles.

【００８４】次に、コマンド生成処理1003では、座標位
置S7、S8、S10、S9で与えられる矩形テクスチャを、ソ
ースバッファ１３０内の、それぞれW7、W8、W10、W9で
与えられる平行四辺形領域の、S7、S8、S6に対応して求
めた三角形領域Ｗ7、Ｗ8、Ｗ6にテクスチャマップする
コマンドを生成し、コマンドバッファ114に蓄える。Next, in the command generation processing 1003, the rectangular texture given by the coordinate positions S7, S8, S10, and S9 is converted into the parallelogram area given by W7, W8, W10, and W9 in the source buffer 130, respectively. , S7, S8, and S6, a command for performing texture mapping on the triangular areas W7, W8, and W6 determined is stored in the command buffer 114.

【００８５】頂点座標W６からW10の位置は、以下のアル
ゴリズムで演算する。The positions of the vertex coordinates W6 to W10 are calculated by the following algorithm.

【００８６】すなわち、最初に頂点W8を中心として、頂
点W7と頂点W6が直角になるように座標W7、W8、W6を設定
する。なお、頂点W7-W8間の距離と頂点W8-W6間の距離
を、図９におけるW3-W1間の距離とW2-W1間の距離と等し
くするとよい。これによって、頂点W7、W8、W6が構成す
る三角形と、図９内の頂点W1、W2、W3が構成する三角形
が対で矩形を構成する関係となる。次に、頂点W7-W8が
構成する直線に平行で、かつ頂点W6を通る直線を計算す
る。さらに、頂点S9-S6間の距離と頂点S6-S10間の距離
から比率を求め、その比率が頂点W9-W6間の距離と頂点W
6-W10間の距離の比率と一致し、かつ頂点W9-W10間の距
離が頂点W7-W8間の距離に等しくなる座標W9、W10を計算
することで頂点座標W9及びW10の位置を決定する。That is, first, the coordinates W7, W8, and W6 are set so that the vertex W7 and the vertex W6 are perpendicular to the vertex W8. The distance between the vertices W7 and W8 and the distance between the vertices W8 and W6 may be equal to the distance between W3 and W1 and the distance between W2 and W1 in FIG. Thus, the triangle formed by the vertices W7, W8, and W6 and the triangle formed by the vertices W1, W2, and W3 in FIG. 9 have a relationship of forming a rectangle as a pair. Next, a straight line parallel to the straight line formed by the vertices W7-W8 and passing through the vertex W6 is calculated. Further, a ratio is obtained from the distance between the vertices S9 and S6 and the distance between the vertices S6 and S10, and the ratio is calculated as the distance between the vertices W9 and W6 and the vertex W
Determine the positions of the vertex coordinates W9 and W10 by calculating the coordinates W9 and W10 that match the ratio of the distance between 6 and W10 and the distance between the vertices W9 and W10 is equal to the distance between the vertices W7 and W8. .

【００８７】このような場合、前記コマンドとしては、
頂点W7、W6、W9が構成する三角形、及びW8、W10、W6が
構成する三角形領域をマスクし、頂点W7、W8、W6が構成
する三角形領域のみ描画がなされるようなコマンが生成
され、コマンドバッファ114に蓄えられる。In such a case, the commands include:
A command is generated that masks the triangle formed by vertices W7, W6, and W9, and the triangle area formed by W8, W10, and W6, and draws only the triangle area formed by vertices W7, W8, and W6. Stored in the buffer 114.

【００８８】さて、以上のようにして、描画すべき四角
形ポリゴンを構成する各三角形の処理が終了したなら
ば、本第３実施形態において、CPU11は、さらに、コマ
ンド生成処理１１０３において、次の処理を行う。When the processing of each triangle constituting the quadrangle polygon to be drawn is completed as described above, in the third embodiment, the CPU 11 further executes the following processing in the command generation processing 1103. I do.

【００８９】すなわち、図１１、１３０に示すように前
述の処理によってコマンドバッファ１１４に蓄積された
コマンドによって形成される頂点W1、W2、W3が構成する
直角三角形148と、頂点W7、W8、W6が構成する直角三角
形149は対の関係にあり、たコマンドを実行することで
ワークバッファに矩形150が描画されることになる。こ
の矩形は、各頂点W1、W2/W7、W8、W3/W6の頂点色がC1、
C2、C4、C3に等しく、かつ矩形内部は滑らかに色変化す
る矩形となる。That is, as shown in FIGS. 11 and 130, the right triangle 148 formed by the vertices W1, W2, and W3 formed by the commands stored in the command buffer 114 by the above-described processing, and the vertices W7, W8, and W6 are The constituent right triangles 149 are in a pair relationship, and executing the command causes the rectangle 150 to be drawn in the work buffer. In this rectangle, each vertex W1, W2 / W7, W8, W3 / W6 has a vertex color C1,
A rectangle which is equal to C2, C4, and C3 and whose color changes smoothly inside the rectangle.

【００９０】そこで、CPU11は、コマンド生成処理１１
０３において、座標位置W1、W2/W7、W8、W3/W6で与えら
れる矩形テクスチャを、それぞれP1、P2、P4、P3で与え
られる四角形領域にテクスチャマップするコマンドを生
成し、コマンドバッファ114に蓄える。Therefore, the CPU 11 executes the command generation processing 11
At 03, a command for texture-mapping the rectangular texture given by the coordinate positions W1, W2 / W7, W8, W3 / W6 to the rectangular areas given by P1, P2, P4, P3 is generated and stored in the command buffer 114. .

【００９１】そして、CPU11は、描画開始処理1004にお
いて、コマンドバッファに蓄えられたコマンドをレンダ
リングプロセッサ１０１に実行させる。Then, in the drawing start process 1004, the CPU 11 causes the rendering processor 101 to execute the command stored in the command buffer.

【００９２】これにより、図１１、１５０に示すように
各頂点間の色を滑らかに補間した四角形ポリゴン151が
滑らかに陰影づけされる。As a result, as shown in FIGS. 11 and 150, the square polygon 151 obtained by smoothly interpolating the colors between the vertices is smoothly shaded.

【００９３】以上の処理により、描画すべきポリゴンが
四角形の場合でも、前記第１実施形態と同様の効果を達
成することができる。With the above processing, even when the polygon to be drawn is a quadrangle, the same effect as in the first embodiment can be achieved.

【００９４】なお、本第３実施形態のポリゴンを複数の
三角形に分割して処理する手法は、四角形以外の多角形
にも同様に拡張可能である。また、前記第２実施形態と
同様にして、２つのパラメータが変化する場合にも適用
することができる。The method of dividing a polygon into a plurality of triangles according to the third embodiment and processing the same can be similarly extended to polygons other than quadrangles. Further, similarly to the second embodiment, the present invention can be applied to a case where two parameters change.

【００９５】以上、本発明に係る画像処理装置の実施形
態について説明した。The embodiment of the image processing apparatus according to the present invention has been described above.

【００９６】なお、以上では、３次元グラフィックスに
おける陰影づけについて説明したが、各実施形態は、図
形の頂点色間を補間するように図形の内部を塗りつぶす
各種描画処理、たとえば、グラディエーション塗りつぶ
し処理にも適用可能である。In the above, shading in three-dimensional graphics has been described. However, in each embodiment, various drawing processes for filling the inside of a figure so as to interpolate between the vertex colors of the figure, for example, a gradient filling process Is also applicable.

【００９７】[0097]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、より高
速に、図形内において空間的に各頂点色から頂点色に色
が滑らかに変化するように、図形内に色を与えることの
できる画像処理装置を提供することができる。また、こ
のような画像処理装置によって、より高速な三次元物体
の滑らかな陰影づけを実現することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a color in a graphic at a higher speed so that the color smoothly changes from each vertex color to a vertex color spatially in the graphic. It is possible to provide an image processing apparatus capable of performing the above. Further, with such an image processing device, smoother shading of a three-dimensional object at higher speed can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施形態に係る描画プロセッサとUGM
の内部構成を示す図である。FIG. 2 is a drawing processor and UGM according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of the device.

【図３】本発明の実施形態において行う処理の手順を示
したフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of a process performed in the embodiment of the present invention.

【図４】本発明実施形態に係るソース画像を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a source image according to the embodiment of the present invention.

【図５】本発明実施形態に係るディザ法を用いて形成し
たソース画像を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a source image formed by using a dither method according to the embodiment of the present invention.

【図６】本発明の第１実施形態に係る画像処理のようす
を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state of image processing according to the first embodiment of the present invention.

【図７】本発明の第１実施形態に係る画像処理のようす
を示した図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a state of image processing according to the first embodiment of the present invention.

【図８】本発明の第２実施形態に係る画像処理のようす
を示した図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a state of image processing according to a second embodiment of the present invention.

【図９】本発明の第３実施形態に係る画像処理のようす
を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a state of image processing according to a third embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の第３実施形態に係る画像処理のよう
すを示した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a state of image processing according to a third embodiment of the present invention.

【図１１】本発明の第３実施形態に係る画像処理のよう
すを示した図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a state of image processing according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…図形処理装置、11…CPU (Central Processing Uni
t)、12…RAM (Random Access Memory)、13…ROM (Read
Only Memory)、14…描画プロセッサ、15…UGM (Unified
Graphics Memory)、16…カラーパレット、17…D/A変換
器、18…ディスプレイ、19…メインバス、処理100…コ
ントロールCPU、101…レンダリングプロセッサ、102…
表示プロセッサ、103…メモリコントローラ、110…コマ
ンドバッファ制御部、111…ソース画像バッファ制御、1
12…フレームバッファ制御部、113…主記憶、114…コマ
ンドバッファ、115…ソース画像バッファ、116…フレー
ムバッファ、130…ワークバッファ10: Graphic processing unit, 11: CPU (Central Processing Uni
t), 12… RAM (Random Access Memory), 13… ROM (Read
Only Memory), 14… Drawing processor, 15… UGM (Unified
Graphics Memory), 16 ... Color palette, 17 ... D / A converter, 18 ... Display, 19 ... Main bus, Processing 100 ... Control CPU, 101 ... Rendering processor, 102 ...
Display processor 103 Memory controller 110 Command buffer controller 111 Source image buffer control 1
12: Frame buffer control unit, 113: Main memory, 114: Command buffer, 115: Source image buffer, 116: Frame buffer, 130: Work buffer

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】与えられた多角形平面の各頂点の色に応じ
て、各頂点の色が与えられた頂点の色となり、かつ、前
記多角形平面内において空間的に色が滑らかに変化する
ように、前記多角形平面内に色を与える画像処理装置で
あって、 色が空間的に滑らかに変化する２次元画像であるソース
画像を記憶するソース画像記憶手段と、 与えられた多角形平面の各頂点の色に相当する色の、前
記ソース画像内の位置を演算する演算手段と、 演算したソース画像内の位置を頂点とするソース画像内
の多角形の領域内の画像を、テクスチャ画像として、前
記多角形平面にテクスチャマッピングするテクスチャマ
ッピング手段とを有することを特徴とする画像処理装
置。1. The color of each vertex becomes the color of a given vertex according to the color of each vertex of a given polygon plane, and the color spatially changes smoothly within the polygon plane. A source image storage means for storing a source image which is a two-dimensional image in which colors change spatially smoothly, and a given polygon plane Calculating means for calculating the position in the source image of a color corresponding to the color of each vertex in the source image; and calculating the image in the polygonal area in the source image having the calculated position in the source image as the vertex, And a texture mapping unit for performing texture mapping on the polygon plane. 【請求項２】与えられた三角形平面の各頂点の色に応じ
て、各頂点の色が与えられた頂点の色となり、かつ、前
記三角形平面内において空間的に色が滑らかに変化する
ように、前記三角形平面内に色を与える画像処理装置で
あって、 色が空間的に滑らかに変化する２次元画像であるソース
画像を記憶するソース画像記憶手段と、 与えられた三角形平面の各頂点の色に相当する色の、前
記ソース画像内の位置を演算する演算手段と、 演算したソース画像内の位置を頂点とする三角形に外接
するソース画像内の矩形形領域内の画像を、テクスチャ
画像として、前記三角形平面にテクスチャマッピングす
るテクスチャマッピング手段とを有することを特徴とす
る画像処理装置。2. The method according to claim 1, wherein the color of each vertex becomes the color of the given vertex according to the color of each vertex of the given triangle plane, and the color changes smoothly and spatially within the triangle plane. A source image storage unit for storing a source image, which is a two-dimensional image whose color changes smoothly and spatially, and a vertex of each vertex of the given triangle plane. Calculating means for calculating a position in the source image of a color corresponding to the color; and an image in a rectangular area in the source image circumscribing a triangle having a vertex at the calculated position in the source image as a texture image And a texture mapping means for performing texture mapping on the triangular plane. 【請求項３】与えられた多角形平面の各頂点の色に応じ
て、各頂点の色が与えられた頂点の色となり、かつ、前
記多角形平面内において空間的に色が滑らかに変化する
ように、前記多角形平面内に色を与える画像処理装置で
あって、 色が空間的に滑らかに変化する２次元画像であるソース
画像を記憶するソース画像記憶手段と、 与えられた多角形平面を、多角形の対角線によって分割
して生成した各三角形平面について、当該多角形平面の
各頂点の色に相当する色の、前記ソース画像内の位置を
演算する位置演算手段と、 前記各三角形平面について、当該多角形平面について演
算したソース画像内の位置を頂点とするソース画像内の
三角形領域内の画像を抽出する抽出手段と、 各三角形平面について抽出した前記三角形領域内の画像
を組み合わせて、各三角形領域内の画像の頂点を、頂点
ととして持つ多角形のテクスチャ画像を生成するテクス
チャ画像生成手段と、 生成したテクスチャ画像を、前記多角形平面にマッピン
グするテクスチャマッピング手段とを有することを特徴
とする画像処理装置。3. The color of each vertex becomes the color of the given vertex according to the color of each vertex of the given polygon plane, and the color changes smoothly spatially within the polygon plane. A source image storage means for storing a source image which is a two-dimensional image in which colors change spatially smoothly, and a given polygon plane For each triangular plane generated by dividing by a diagonal line of a polygon, a position calculating means for calculating a position in the source image of a color corresponding to a color of each vertex of the polygon plane; Extracting means for extracting an image in a triangular area in the source image having a vertex at a position in the source image calculated for the polygon plane, and an image in the triangular area extracted for each triangular plane. In addition, there are texture image generating means for generating a polygonal texture image having vertices of an image in each triangular area as vertices, and texture mapping means for mapping the generated texture image to the polygon plane. An image processing apparatus characterized by the above-mentioned. 【請求項４】請求項１、２または３記載の画像処理装置
であって、 前記画像処理装置は、所定の色表現方式に従って、色を
複数の色パラメータの組み合わせで取り扱い、 前記ソース画像は、一方向に一つの色パラメータが滑ら
かに変化する二次元画像であることを特徴とする画像処
理装置。4. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus handles a color by a combination of a plurality of color parameters according to a predetermined color expression method, An image processing apparatus characterized by being a two-dimensional image in which one color parameter changes smoothly in one direction. 【請求項５】請求項１、２または３記載の画像処理装置
であって、 前記画像処理装置は、所定の色表現方式に従って、色を
複数の色パラメータの組み合わせで取り扱い、 前記ソース画像は、一方向に特定の一つの色パラメータ
が滑らかに変化し、前記一方向と直交する方向に、前記
特定の一つの色パラメータと異なる一つの色パラメータ
が滑らかに変化する画像であることを特徴とする画像処
理装置。5. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus handles a color by a combination of a plurality of color parameters according to a predetermined color expression method, One specific color parameter changes smoothly in one direction, and one color parameter different from the specific one color parameter changes smoothly in a direction orthogonal to the one direction. Image processing device. 【請求項６】請求項１、２、３、４または５記載の画像
処理装置であって、 前記ソース画像は、ディザ法によって色を表現した画像
領域を含むことを特徴とする画像処理装置。6. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the source image includes an image area in which colors are expressed by a dither method. 【請求項７】請求項１、２、３、４、５または６記載の
画像処理装置であって、 前記ソース画像記憶手段は、あらかじめ、異なる複数の
ソース画像を記憶し、 前記位置演算手段は、与えられた多角形平面の各頂点の
色を含むソース画像を選択し、与えられた多角形平面の
各頂点の色に相当する色の、選択したソース画像内の位
置を演算することを特徴とする画像処理装置。7. The image processing apparatus according to claim 1, wherein said source image storage means stores a plurality of different source images in advance, and said position calculation means includes: Selecting a source image including colors of vertices of a given polygon plane, and calculating a position in the selected source image of a color corresponding to a color of each vertex of the given polygon plane. Image processing apparatus. 【請求項８】請求項１、２、３、４、５または６記載の
画像処理装置であって、 与えられた多角形平面の各頂点の色に応じて、与えられ
た多角形平面の各頂点の色を含むソース画像を生成し、
前記ソース画像記憶手段に記憶するソース画像生成手段
を有することを特徴とする画像処理装置。8. The image processing apparatus according to claim 1, wherein each of the given polygon planes is selected according to the color of each vertex of the given polygon plane. Generate a source image containing the colors of the vertices,
An image processing apparatus comprising a source image generation unit that stores the source image in the source image storage unit. 【請求項９】与えられた多角形平面の各頂点の色に応じ
て、各頂点の色が与えられた頂点の色となり、かつ、前
記多角形平面内において空間的に色が滑らかに変化する
ように、前記多角形平面内に色を与える画像処理方法で
あって、 色が空間的に滑らかに変化する２次元画像であるソース
画像を生成し、 与えられた多角形平面の各頂点の色に相当する色の、前
記ソース画像内の位置を演算し、 演算したソース画像内の位置を頂点とするソース画像内
の多角形の領域内もしくは当該多角形の領域に外接する
多角形の領域内の画像を、テクスチャ画像として、前記
多角形平面にテクスチャマッピングすることを特徴とす
る画像処理方法。9. The color of each vertex becomes the color of the given vertex according to the color of each vertex of the given polygon plane, and the color smoothly changes spatially within the polygon plane. Thus, in the image processing method for providing a color in the polygon plane, a source image which is a two-dimensional image in which the color changes smoothly spatially is generated, and the color of each vertex of the given polygon plane is In the source image, the position of the color corresponding to is calculated in the source image, and the calculated position in the source image is set as a vertex in the polygon region in the source image or in the polygon region circumscribing the polygon region. An image processing method characterized in that texture mapping is performed on the polygon plane as a texture image. 【請求項１０】仮想的な三次元物体を形成する各ポリゴ
ンに陰影づけを施す画像処理装置であって、 陰影づけを施すポリゴンの各頂点の色を、前記仮想的な
三次元物体が配置された仮想的な三次元世界と同じ性質
を持つ現実の世界に前記仮想的な三次元物体と同じ性質
を持つ現実の三次元物体が配置された場合に、前記現実
の三次元物体の前記ポリゴンの頂点に対応する点がとる
色を模倣して定める手段と、 滑らかに色が空間的に変化する２次元画像であるソース
画像を記憶するソース画像記憶手段と、 陰影づけを施すポリゴンの各頂点の色に相当する色の、
前記ソース画像内の位置を演算する演算手段と、 演算したソース画像内の位置を頂点とするソース画像内
の多角形の領域内の画像もしくは当該多角形の領域に外
接する多角形の領域内の画像を、テクスチャ画像とする
テクスチャマッピングを、前記陰影づけを施すポリゴン
に施しながら、テクスチャマッピングをポリゴンに施し
た三次元物体を二次元平面に投影した投影画像の生成を
行うレンダリングプロセッサとを有することを特徴とす
る画像処理装置。10. An image processing apparatus for shading each polygon forming a virtual three-dimensional object, wherein each vertex of the polygon to be shaded is colored in the vertex of the polygon. When a real three-dimensional object having the same properties as the virtual three-dimensional object is arranged in a real world having the same properties as the virtual three-dimensional world, the polygon of the real three-dimensional object is Means for imitating the color taken by the point corresponding to the vertex, source image storage means for storing a source image which is a two-dimensional image whose color changes smoothly and spatially, and each vertex of the polygon to be shaded Of the color corresponding to the color,
Calculating means for calculating a position in the source image; and an image in a polygonal area in the source image having the calculated position in the source image as a vertex or a polygonal area circumscribing the polygonal area. A rendering processor that generates a projection image by projecting a three-dimensional object subjected to texture mapping on the polygon onto a two-dimensional plane while performing texture mapping using the image as a texture image on the polygon to be shaded. An image processing apparatus characterized by the above-mentioned. 【請求項１１】仮想的な三次元物体を形成する各ポリゴ
ンに陰影づけを施す画像処理装置であって、 各ポリゴンにテクスチャマッピングを施しながら、テク
スチャマッピングをポリゴンに施した三次元物体を二次
元平面に投影した投影画像の生成を行うレンダリングプ
ロセッサと、 レンダリングプロセッサに命令を与える処理プロセッサ
とを有し、 前記処理プロセッサは、 陰影づけを施すポリゴンの各頂点の色を、前記仮想的な
三次元物体が配置された仮想的な三次元世界と同じ性質
を持つ現実の世界に前記仮想的な三次元物体と同じ性質
を持つ現実の三次元物体が配置された場合に、前記現実
の三次元物体の前記ポリゴンの頂点に対応する点がとる
色を模倣して定める手段と、 色が空間的に滑らかに変化する２次元画像であるソース
画像を生成する命令を前記レンダリングプロセッサに与
える手段と、 陰影づけを施すポリゴンの各頂点の色に相当する色の、
前記ソース画像内の位置を演算する演算手段と、 演算したソース画像内の位置を頂点とするソース画像内
の多角形の領域内の画像もしくは当該多角形の領域に外
接する多角形の領域内の画像を、テクスチャ画像とし
て、前記陰影づけを施すポリゴンにテクスチャマッピン
グした前記投影画像の生成を指示する命令を前記レンダ
リングプロセッサに与える手段とを有することを特徴と
する画像処理装置。11. An image processing apparatus for shading each polygon forming a virtual three-dimensional object, wherein a texture mapping is performed on each polygon while a texture mapping is performed on each polygon. A rendering processor for generating a projection image projected on a plane, and a processing processor for giving an instruction to the rendering processor, wherein the processing processor determines the color of each vertex of the polygon to be shaded by the virtual three-dimensional When a real three-dimensional object having the same properties as the virtual three-dimensional object is arranged in a real world having the same properties as the virtual three-dimensional world where the objects are arranged, the real three-dimensional object Means for imitating a color taken by a point corresponding to the vertex of the polygon, and a source image which is a two-dimensional image in which the color changes smoothly spatially. Means for providing instructions to the rendering processor to generate, colors corresponding to the color of each vertex of the polygon performing shading,
Calculating means for calculating a position in the source image; and an image in a polygonal area in the source image having the calculated position in the source image as a vertex or a polygonal area circumscribing the polygonal area. Means for giving, to the rendering processor, an instruction to generate the projection image obtained by texture-mapping an image as a texture image to the polygon to be shaded.