(57)【要約】  描画図形の図形データと描画内容を定義する描画リストを予め格納した外部メモリから読み出して中間データ生成手段で中間データを生成して外部メモリに格納し、外部メモリの中間データから図形を中間データ走査手段で検出し、検出図形のピクセルを外部メモリの図形データから図形描画手段で生成して描画し、その描画イメージを複数バッファ構成のバッファに書込み保持し、バッファに格納された描画イメージを読み出し表示装置に出力する表示出力手段を備え、バッファへの書き込みとバッファからの読み出しは交互に行う。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラフィックスの描画および画面表示を行うグラフィックス描画装置において、
描画される図形の図形データと描画内容を定義する描画リストが予め格納された外部メモリから、図形データと描画リストを読み出し、中間データを生成し、生成した中間データを上記外部メモリに格納する中間データ生成手段と、
上記外部メモリに格納された中間データから図形を検出する中間データ走査手段と、
この中間データ走査手段により検出された図形のピクセルを上記外部メモリに格納された図形データから生成して描画イメージの描画を行う図形描画手段と、
描画イメージの描画と描画された描画イメージの読み出しを交互に行うため上記図形描画手段で描画された描画イメージを保持する複数バッファ構成のバッファと、
このバッファに格納された描画イメージを表示装置で表示するため出力する表示出力手段と
を備えるグラフィックス描画装置。
【請求項２】
中間データには描画される図形の図形データへのポインタと描画される図形の座標変換処理用の変換行列および描画される図形の描画領域情報を含む
請求項１記載のグラフィックス描画装置。
【請求項３】
上記バッファは、描画イメージの描画用と描画された描画イメージの読み出し用のダブルバッファ構成とされ、上記中間データ走査はスキャンラインごとに、上記外部メモリに格納された中間データから該当スキャンラインに含まれる図形を検出する構成とされ、
上記図形描画手段はスキャンラインごとに、描画イメージの描画を行う構成とされ、
上記バッファの切り替え、および上記中間データ走査と上記図形描画手段によるスキャンラインごとの処理は、上記表示出力手段の画面表示出力の水平同期タイミングに従って実行する
請求項１または２記載のグラフィックス描画装置。
【請求項４】
上記中間データ生成手段による中間データの生成処理は、処理が次のフレームに移行する垂直ブランク期間内に実行する
請求項１から３の何れか１項に記載のグラフィックス描画装置。
【請求項５】
上記中間データ生成手段による中間データの生成処理と、上記中間データ走査手段、上記図形描画手段および上記表示出力手段による描画および表示の処理とは、１フレーム分ずらして実行される
請求項１から３の何れか１項に記載のグラフィックス描画装置。
【請求項６】
上記中間データ生成手段による中間データの生成処理は、複数フレームに一度の頻度で実行する
請求項１から３の何れか１項に記載のグラフィックス描画装置。
【請求項７】
上記中間データの生成処理は、ＣＰＵによるソフトウェア処理で実行する
請求項１から３の何れか１項に記載のグラフィックス描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、図形画像を描画し、表示装置に転送するグラフィックス描装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図形の描画および表示を行うグラフィックス描画装置において、外部メモリ上にフレームバッファ帯域を確保し、このフレームバッファに対して図形を構成するピクセルを描画してイメージを作成し、このフレームバッファのイメージを表示装置へ転送することにより画面表示を行う方法が一般的である。また、描画途中のイメージが画面表示されないようにするために、フレームバッファをダブルバッファ構成とし、１画面（１フレーム）分の描画完了後に描画面と表示面を切り替える方法も一般的である。
また、ダブルバッファ時のメモリアクセスを減らすために、帯域ごとに２つのバッファから選択して書込みおよび読み出しを行う方式が特開２００９―１５２４８号公報（特許文献１）に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９―１５２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１を含め、従来の外部メモリ上のフレームバッファへ図形を描画し、描画した図形を読出して表示を行う方式では、外部メモリへのデータの読み書きが多く発生するため、メモリ帯域（必要なデータ転送量）を多く消費する。フレームバッファを読み出して表示装置へ転送する処理は、１秒当たり６０フレーム等のリフレッシュレートで常時行われるため、一定のメモリ帯域を専有する。また、フレームバッファへの描画時には、例えば半透明処理の場合はリードモディファイライト処理が必要となり使用メモリ帯域が多くなる。さらに、これらの処理に必要なメモリ帯域は解像度や色数（１ピクセル当たりのビット数）に比例するため、高解像度で色数の多い図形表示を実現する場合には、メモリ帯域を確保するために、高速な外部メモリを使用したり、外部メモリを複数チップで構成したりする必要があり、コストが高くなるという課題があった。
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、グラフィックスの描画および表示の過程において、外部メモリ上のフレームバッファを不要とし、使用メモリ帯域の少ないグラフィックス描画装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るグラフィックスの描画および画面表示を行うグラフィックス描画装置は、描画される図形の図形データと描画内容を定義する描画リストが予め格納された外部メモリから、図形データと描画リストを読み出して、中間データを生成し、生成した中間データを外部メモリに格納する中間データ生成手段と、外部メモリに格納された中間データから図形を検出する中間データ走査手段と、この中間データ走査手段により検出された図形のピクセルを外部メモリに格納された図形データから生成して描画イメージの描画を行う図形描画手段と、描画イメージの描画と描画された描画イメージの読み出しを交互に行うため図形描画手段で描画された描画イメージを保持する複数バッファ構成のバッファと、このバッファに格納された描画イメージを表示装置で表示するため出力する表示出力手段とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るグラフィックス描画装置によれば、外部メモリから描画図形の図形データと描画内容を定義する描画リストを読み出して中間データ生成手段で中間データを生成し、中間データ走査手段で、上記中間データから図形を検出し、検出した図形の描画イメージを図形描画手段で図形データから生成して複数バッファ構成のバッファに保持し、上記バッファに格納された描画イメージを表示出力手段で表示装置に出力する構成としているので、外部メモリ上のフレームバッファが不要となり、メモリ帯域を削減する効果がある。特に、ベクトル図形はデータ量が小さいため、メモリ帯域削減の効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態１によるグラフィックス描画装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１により描画を行う図形を示す図である。
【図３】ベクトル図形データの構造例を示す図である。
【図４】ビットマップ画像データの構造例を示す図である。
【図５】図形の描画法を定義したデータからなる描画リストの例を示す図である。
【図６】階層構造にされた描画リストの例を示す図である。
【図７】中間データ生成部の作成した中間データの構造例を示す図である。
【図８】中間データ走査部が、画面上一番上のスキャンラインを対象に描画する場合の説明図である。
【図９】中間データ走査部が、画面上上から２番目のスキャンラインを対象に描画する場合の説明図である。
【図１０】中間データ走査部が、最後（画面上で一番下）のスキャンラインを対象に描画処理をする説明図である。
【図１１】中間データの作成、スキャンラインの描画、表示出力の各処理のタイミング説明図である。
【図１２】外部メモリ上の中間データメモリ帯域をダブルバッファ構成としたときの中間データの作成と、スキャンラインごとの描画や表示処理を１フレーム分ずらす処理法の説明図である。
【図１３】中間データの作成を２フレームに１回とした場合の処理法の説明図である。
【図１４】ラインバッファを４ライン分のダブルバッファ構成としたときの描画と表示の処理法の説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態３によるグラフィックス描画装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態1によるグラフィックス描画装置を示す構成図である。
図１において、１０はグラフィックス描画装置、１１は描画制御を行う制御部、１２は描画リストまたは描画コマンドおよび図形データから中間データを生成する中間データ生成部、１３は処理対象のスキャンラインに含まれる図形を検出する中間データ走査部、１４は図形データからピクセルを生成して描画イメージを描画する図形描画部、１５は１ライン分の描画イメージを保持するダブルバッファ構成のラインバッファ、１６はラインバッファ１５から描画イメージを読み出して出力する表示出力部、１７はグラフィックス描画装置１０へ指示を出すＣＰＵ（Central Processing Unit）、１８は描画リスト、図形データおよび中間データを格納し保持するための外部メモリ、１９は画面表示を行う表示装置である。
【０００９】
次に動作について説明する。
ここでは、例として図２に示す図形２１、２２、２３、２４、２５、２６をそれぞれ拡大、縮小や回転をして描画する動作について説明する。
まず、ＣＰＵ１７は、あらかじめベクトル図形またはビットマップ画像の図形データを外部メモリ１８の図形データメモリ帯域へ格納しておく。
図３はベクトル図形データの構造の例を示したものである。ベクトル図形は図形輪郭を直線やベジェ曲線で構成したものであり、コマンド（ＭｏｖｅＴｏやＬｉｎｅＴｏ）と頂点または制御点のＸＹ座標値で輪郭を定義する。また、図形の描画色を指定するデータも持つ。図４はビットマップ画像データの構造の例を示したものである。ビットマップ画像データは画像サイズと、各ピクセル毎のカラー値（ＲＧＢＡ値）により構成される。
【００１０】
また、ＣＰＵ１７は、１フレームを描画するための描画リストをあらかじめ外部メモリ１８の描画リストメモリ帯域へ格納しておく。図５は描画リストの構造の例を示したものである。描画リストは、どの図形（ベクトル図形またはビットマップ画像）をどのように描画するかを定義したデータである。どの図形を描画するかは、図形データへのポインタで指定し、どのように描画するかは変換行列により指定する。この例では変換行列は３×２の行列とし、ベクトル図形の頂点や制御点のＸＹ座標またはビットマップ画像の四隅のＸＹ座標に対して下記の式で適用することにより、拡大、縮小、回転、平行移動などの座標変換を指示するものである。
【００１１】
【数１】
2014050845.tif 000003
【００１２】
描画リストは１フレーム全ての描画内容を含むものである。例として示した図２の描画内容は図形２１，２２，２３，２４，２５，２６の６つの図形を描画するものであるため、この描画を行うための描画リストは、図５に示すように図形２１，２２，２３，２４，２５，２６それぞれに対するポインタと変換行列で構成される。また、各図形の描画順序は、描画リストの先頭から順に描画されるものである。
【００１３】
なお、描画リストは、図６に示すように階層構造となっていても良い。また、３次元グラフィックスＡＰＩ（Application Program Interface）であるＯｐｅｎＧＬ（Graphics Library）のディスプレイリストのような、一連の描画コマンドを定義した形式であっても良い。
【００１４】
描画に必要な図形データおよび描画リストをそれぞれ外部メモリ１８の図形データメモリ帯域および描画リストメモリ帯域へ格納したら、ＣＰＵ１７はグラフィックス描画装置１０に対して描画開始を指示する。これにより、グラフィックス描画装置１０は、１フレーム分の処理を開始する。制御部１１は、表示出力部１６の垂直ブランク期間の開始タイミングに合わせて、中間データ生成部１２に対して処理を開始するよう指示を出す。
【００１５】
中間データ生成部１２は、制御部１１から指示を受けると、外部メモリ１８の描画リストメモリ帯域から描画リストを読み出して処理を開始する。
まず、描画リストで指定された図形データを読出し、頂点または制御点のＸＹ座標に対して、描画リストで指定された変換行列を使用して座標変換処理を行う。すなわち、図形２１のベクトル図形データの頂点または制御点のＸＹ座標に対し、変換行列（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１）を使用して座標変換処理を行う。この際に、中間データ生成部１２は、座標変換後のY座標の最小値および最大値を判定し、描画範囲情報として保持しておく。
そして、図形２１の頂点または制御点の全てについての座標変換処理が終了したら、図形２１へのポインタ、描画リストで指定された変換行列、および描画範囲情報（Ｙ座標最小値、最大値）を中間データとして外部メモリ１８の中間データメモリ帯域へ書き込む。
【００１６】
次に、描画リストの続きを読出し、図形２２に対して同様の処理を行う。すなわち、図形２２の図形データを読み出し、頂点または制御点のＸＹ座標に対して変換行列（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｅ２，Ｆ２）を使用して座標変換処理を行う。そして、図形２２の頂点または制御点の全てについて座標変換処理が終了したら、図形２２へのポインタ、描画リストで指定された変換行列、および描画範囲情報（Ｙ座標最小値、最大値）を中間データとして外部メモリ１８の中間データメモリ帯域へ書き込む。
【００１７】
同様に、描画リストを最後まで読出し、１フレームで描画する必要のあるすべての図形データについての情報を登録した中間データを外部メモリ１８の中間データメモリ帯域上に作成する。図７に中間データの構造の例を示す。この中間データを作成する処理は、処理が次のフレームに移行するまでの間の垂直ブランク期間中に実施する。
【００１８】
なお、描画リストが階層構造となっている場合は、上位の描画リストから下位の描画リストを呼ぶ際に指定された変換行列と、下位の描画リストの中でそれぞれの図形に指定された変換行列とを乗算し、この乗算結果の変換行列を使用して図形データの頂点または制御点のＸＹ座標に対して座標変換処理を行う。
【００１９】
その後、制御部１１は、表示出力部１６が表示装置１９へ出力する水平同期のタイミングに合わせて、スキャンラインごとに中間データ走査部１３に処理開始の指示を出す。
【００２０】
まず、制御部１１は、中間データ走査部１３に対し、画面上で一番上のスキャンラインを対象として描画することを指示する。図８は一番上のスキャンラインを対象とした描画処理を説明するための図である。
【００２１】
中間データ走査部１３は、制御部１１から指示を受けると、外部メモリ１８の中間データメモリ帯域から中間データを読み出し、描画領域情報を参照して図形データが処理対象のスキャンライン上に含まれるか否かを判定する。そして、処理対象のスキャンラインに図形データが含まれる場合には、図形描画部１４に対して図形データへのポインタおよび変換行列を出力し、描画を指示する。図８の例では、図形２４が処理対象のスキャンラインに含まれるため、図形２４について描画するよう図形描画部１４に対して指示を出す。
【００２２】
図形描画部１４は、中間データ走査部１３から指示を受けると、外部メモリ１８の図形データメモリ帯域から図形データを読出し、頂点または制御点のＸＹ座標に指定された変換行列により座標変換処理を施して変形したのち、処理対象のスキャンラインについてピクセルデータを生成してラインバッファ１５へ描画を行う。図形データから個々のピクセルデータを生成する方式は公知のため、説明は省略する。
【００２３】
全ての図形の中間データを走査し、処理対象のスキャンラインに含まれるすべての図形データ（図８の例では図形２４のみ）の描画が完了した時点で、ラインバッファ１５に該当スキャンラインのイメージが完成する。
【００２４】
表示出力部１６は、水平同期のタイミングにしたがってダブルバッファ構成であるラインバッファ１５の描画側バッファと表示側バッファを切り替え、描画側バッファから表示側バッファへと切り替った表示側バッファからイメージを読み出して表示装置１９へ１ライン分の転送を開始する。これと同時に、制御部１１は、中間データ走査部１３に対し、画面上で上から２番目のスキャンラインを対象として描画することを指示する。図９は上から２番目のスキャンラインを対象とした処理を説明するための図である。
【００２５】
中間データ走査部１３は、制御部１１から指示を受けると、外部メモリ１８の中間データメモリ帯域から中間データを読み出し、描画領域情報を参照して図形データが処理対象のスキャンライン上に含まれるか否かを判定する。そして、処理対象のスキャンラインに含まれる場合には、図形描画部１４に対して図形データへのポインタおよび変換行列を出力し、描画を指示する。図９の例では、図形２１と図形２４が処理対象のスキャンラインに含まれるため、図形２１と図形２４について描画するよう図形描画部１４に対して指示を出す。
【００２６】
図形描画部１４は、中間データ走査部１３から指示を受けると、外部メモリ１８の図形データメモリ帯域から図形データを読出し、頂点または制御点のＸＹ座標に指定された変換行列により座標変換処理を施して変形したのち、処理対象のスキャンラインについてピクセルデータを生成してラインバッファ１５へ描画を行う。この時に、ダブルバッファ構成のラインバッファ１５のうち、表示出力部１６が読み出していない描画側のバッファへ描画を行う。
【００２７】
全ての図形の中間データを走査し、処理対象のスキャンラインに含まれるすべての図形データ（図９の例では図形２１と図形２４）の描画が完了した時点で、ラインバッファ１５に該当スキャンラインのイメージが完成する。
【００２８】
上から三番目以降のスキャンラインについても同様に処理を行う。図１０は最後（画面上で一番下）のスキャンラインを対象とした処理を説明するための図である。
前記と同様に、中間データ走査部１３は、外部メモリ１８の中間データメモリ帯域から中間データを読み出し、描画領域情報を参照して図形データが処理対象のスキャンライン上に含まれるか否かを判定する。図１０の例では、図形２５が処理対象のスキャンラインに含まれるため、図形２５について描画するよう図形描画部１４に対して指示を出す。
【００２９】
図形描画部１４は、中間データ走査部１３から指示を受けると、外部メモリ１８の図形データメモリ帯域から図形データを読出し、頂点または制御点のＸＹ座標に指定された変換行列により座標変換処理を施して変形したのち、処理対象のスキャンラインについてピクセルデータを生成してラインバッファ１５へ描画を行う。この時に、ダブルバッファ構成のラインバッファ１５のうち、表示出力部１６が読み出していない方のバッファへ描画を行う。
【００３０】
全ての図形の中間データを走査し、処理対象のスキャンラインに含まれるすべての図形データ（図１０の例では図形２５のみ）の描画が完了した時点で、ラインバッファ１５に該当スキャンラインのイメージが完成する。
そして、表示出力部１６が、ラインバッファ１５から最後のスキャンラインのイメージを読み出して表示装置１９へ転送することにより、１フレーム分の画面表示が完了する。
【００３１】
このように、各スキャンラインごとに、中間データを走査して対象のスキャンラインに含まれる図形を検出し、その図形データを読み出してラインバッファ１５へ描画し、ラインバッファ１５のイメージを表示装置１９へ出力することで画面表示を行う。図１１は処理のタイミングを説明する図である。なお、この図は、表示装置１９の縦解像度が７６８の場合の例である。
【００３２】
以上のように、スキャンラインごとに図形データからイメージを生成し、表示装置へ出力する構成とし、外部メモリ上のフレームバッファを不要とすることにより、メモリ帯域を削減する効果がある。特に、ベクトル図形はデータ量が小さいため、メモリ帯域削減の効果が大きい。
【００３３】
また、図１２に示すように、外部メモリ上の中間データメモリ帯域をダブルバッファ構成とし、中間データ生成部１２による描画リストおよび図形データから中間データを作成する処理と、中間データ走査部１３と図形描画部１４によるスキャンラインごとの描画や表示出力部１６による表示の処理を１フレーム分ずらす構成としても良い。
【００３４】
また、表示内容を毎フレーム更新する必要のない場合には、図１３に示すように、中間データ生成部１２による描画リストおよび図形データから中間データを作成する処理を複数フレームに１回実行し、中間データ走査部１３、図形描画部１４および表示出力部１６は複数フレーム同じ中間データを繰り返し使用する構成としても良い。
【００３５】
なお、上記実施の形態１において、中間データ走査部および図形描画部は、ラインをスキャン処理する方法により説明したが、これらの処理はラインをスキャンする方法に限られるものでなく、1フレーム分を複数個に分割して図形の検出と検出された図形の描画イメージを描画できる方法であれば既存の他の方法であっても良い。また、バッファもラインバッファに限られるものでなく、図形検出や検出図形の描画イメージを描画する処理方法に合致するバッファも形態であれば良い。
【００３６】
実施の形態２．
実施の形態１は、ラインバッファ１５を１ライン分のダブルバッファ構成とした例であるが、ラインバッファ１５は複数ライン分のイメージを保持する構成としても良い。例として、４ライン分のイメージを保持する構成とした場合の動作を以下に説明する。図１４はこの場合の描画と表示の処理を説明した図である。
【００３７】
ＣＰＵ１７が図形データおよび描画リストをそれぞれ外部メモリ１８の図形データメモリ帯域および描画リストメモリ帯域へ格納してグラフィックス描画装置１０に対して描画開始を指示し、中間データ生成部１２が１フレームで描画する必要のあるすべての図形データについての情報を登録した中間データを外部メモリ１８の中間データメモリ帯域上に作成する動作は実施の形態１に示した動作と同じである。
【００３８】
その後、制御部１１は、表示出力部１６が表示装置１９へ出力する水平同期のタイミングの４回に１回の割合で、中間データ走査部１３に処理開始の指示を出す。
【００３９】
まず、制御部１１は、中間データ走査部１３に対し、画面上で一番上の４ライン分のスキャンラインを対象として描画することを指示する。中間データ走査部１３は、制御部１１から指示を受けると、外部メモリ１８の中間データメモリ帯域から中間データを読み出し、描画領域情報を参照して図形データが処理対象の４ライン分のスキャンライン上に含まれるか否かを判定する。そして、処理対象の４ライン分スキャンラインに図形データが含まれる場合には、図形描画部１４に対して図形データへのポインタおよび変換行列を出力し、描画を指示する。
【００４０】
図形描画部１４は、中間データ走査部１３から指示を受けると、外部メモリ１８の図形データメモリ帯域から図形データを読出し、頂点または制御点のＸＹ座標に指定された変換行列により座標変換処理を施して変形したのち、処理対象の４ライン分のスキャンラインについてピクセルデータを生成してラインバッファ１５へ描画を行う。
【００４１】
すべての図形の中間データを走査し、処理対象の４ライン分のスキャンラインに含まれるすべての図形データの描画が完了した時点で、ラインバッファ１５に該当スキャンラインの４ライン分のイメージが完成する。
【００４２】
表示出力部１６は、水平同期のタイミングの４回に１回の割合でダブルバッファ構成であるラインバッファ１５の描画側バッファと表示側バッファを切り替え、描画側バッファから表示側バッファへと切り替った表示側バッファからイメージを読み出して表示装置１９へ４ライン分の転送を開始する。これと同時に、制御部１１は、中間データ走査部１３に対し、画面上で次の４ライン分のスキャンラインを対象として描画することを指示する。
【００４３】
このように、複数ライン分のスキャンラインごとに、中間データを走査して対象の複数ライン分のスキャンラインに含まれる図形を検出し、その図形データを読み出してラインバッファ１５へ描画し、ラインバッファ１５のイメージを表示装置１９へ出力することで画面表示を行う。１度に複数ライン分のスキャンラインの処理を行うことにより、１ラインごとに処理を行う場合と比較し、中間データ走査部１３における判定処理回数および図形描画部１４による図形データの読出し回数を減らすことができるため、さらにメモリ帯域を削減する効果がある。
【００４４】
実施の形態３．
実施の形態１および実施の形態２は、ラインバッファ１５を描画側バッファと表示側バッファのダブルバッファ構成とした例であるが、ラインバッファ１５の構成はダブルバッファに限定されるものではなく、３面以上のバッファを切り替えて使用する構成としても良い。この場合の動作を以下に説明する。
【００４５】
ＣＰＵ１７が図形データおよび描画リストをそれぞれ外部メモリ１８の図形データメモリ帯域および描画リストメモリ帯域へ格納してグラフィックス描画装置１０に対して描画開始を指示し、中間データ生成部１２が１フレームで描画する必要のあるすべての図形データについての情報を登録した中間データを外部メモリ１８の中間データメモリ帯域上に作成する動作は、実施の形態１および実施の形態２に示した動作と同じである。
【００４６】
その後、制御部１１は、表示出力部１６が表示装置１９へ出力する水平同期のタイミングに合わせて、実施の形態１および実施の形態２に示したように、中間データ走査部１３に処理開始の指示を出し、図形描画部１４がラインバッファ１５へイメージを生成する。また、表示出力部１６は、水平同期のタイミングで読み出すバッファを選択し、イメージを読み出して表示装置１９へ転送を開始する。
【００４７】
この際に、図形描画部１４によるラインバッファ１５へのイメージ生成が完了すると、制御部１１は、ラインバッファ１５の次の面に対して次のスキャンライン描画を行うよう中間データ走査部１３に対して指示を出す。すなわち、３面のトリプルバッファ構成とした場合には、表示出力部１６が読み出しているバッファ面を除外した残りの２面分のバッファに順次描画を行うよう指示を出す。同様に、４面のバッファ構成とした場合には、表示出力部１６が読み出しているバッファ面を除外した残りの３面分のバッファに順次描画を行うよう指示を出す。
【００４８】
このように、ラインバッファ１５を３面以上の複数面のバッファで構成し、表示出力のために読み出しているバッファ面を除外した残りのバッファに対して先行して順次描画を行うことにより、コンテンツが複雑でラインバッファ１５への描画処理負荷が高い場合に、描画処理が間に合わずに不正な画面表示となる可能性を減らす効果がある。
【００４９】
実施の形態４．
図１５はこの発明の実施の形態４によるグラフィックス描画装置を示す構成図である。
本実施の形態は、実施の形態１、実施の形態２および実施の形態３における中間データ生成部１２を省き、中間データを作成する処理をＣＰＵ１７によるソフトウェア処理で実行する構成である。
【００５０】
次に動作について説明する。
描画実行時に、ＣＰＵ１７は実施の形態１、実施の形態２および実施の形態３における中間データ生成部１２と同様の処理を行い、描画リストおよび図形データから中間データを作成し、外部メモリ１８へ格納する。１フレーム分の中間データの作成が完了したら、ＣＰＵ１７はグラフィックス描画装置１０に対して描画開始を指示する。これにより、グラフィックス描画装置１０は、１フレーム分の処理を開始する。
【００５１】
その後、表示出力部１６が表示装置１９へ出力する水平同期のタイミングに合わせて、スキャンライン毎に、外部メモリ１８の中間データからスキャンラインに含まれる図形を中間データ走査部１３で検出し、検出図形のピクセルを外部メモリの図形データから図形描画部で生成して描画し、その描画イメージをラインバッファ１５に保持し、ラインバッファ１５に格納された描画イメージを表示装置１９へ出力する。
【００５２】
表示内容を変更する場合には、ＣＰＵ１７が新しい中間データを作成して外部メモリ１８へ格納し、グラフィックス描画装置１０に対して新しい中間データを使用して描画を行うよう指示を与える。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係るグラフィックス描画装置は、座標変換指示により図形を拡大、縮小、回転、平行移動などをしての描画が可能であり、従来装置に比してメモリ帯域を削減でき、出版、広告、印刷、ゲームなどの媒体・コンテンツにおける視覚表現用に利用される可能性がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年7月17日(2015.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明に係るグラフィックスの描画および画面表示を行うグラフィックス描画装置は、描画される図形の図形データと描画内容を定義する描画リストが予め格納された外部メモリから、図形データと描画リストを読み出して、図形データへのポインタと描画される図形の座標変換処理用の変換行列および描画される図形の描画領域情報を含む中間データを生成し、生成した中間データを外部メモリに格納する中間データ生成手段と、外部メモリに格納された中間データから図形を検出する中間データ走査手段と、この中間データ走査手段により検出された図形のピクセルを外部メモリに格納された図形データから生成して描画イメージの描画を行う図形描画手段と、描画イメージの描画と描画された描画イメージの読み出しを交互に行うため図形描画手段で描画された描画イメージを保持する複数バッファ構成のバッファと、このバッファに格納された描画イメージを表示装置で表示するため出力する表示出力手段とを備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラフィックスの描画および画面表示を行うグラフィックス描画装置において、
描画される図形の図形データと描画内容を定義する描画リストが予め格納された外部メモリから、図形データと描画リストを読み出し、図形データへのポインタと描画される図形の座標変換処理用の変換行列および描画される図形の描画領域情報を含む中間データを生成し、生成した中間データを上記外部メモリに格納する中間データ生成手段と、
上記外部メモリに格納された中間データから図形を検出する中間データ走査手段と、
この中間データ走査手段により検出された図形のピクセルを上記外部メモリに格納された図形データから生成して描画イメージの描画を行う図形描画手段と、
描画イメージの描画と描画された描画イメージの読み出しを交互に行うため上記図形描画手段で描画された描画イメージを保持する複数バッファ構成のバッファと、
このバッファに格納された描画イメージを表示装置で表示するため出力する表示出力手段と
を備えるグラフィックス描画装置。
【請求項２】
上記バッファは、描画イメージの描画用と描画された描画イメージの読み出し用のダブルバッファ構成とされ、上記中間データ走査はスキャンラインごとに、上記外部メモリに格納された中間データから該当スキャンラインに含まれる図形を検出する構成とされ、
上記図形描画手段はスキャンラインごとに、描画イメージの描画を行う構成とされ、
上記バッファの切り替え、および上記中間データ走査と上記図形描画手段によるスキャンラインごとの処理は、上記表示出力手段の画面表示出力の水平同期タイミングに従って実行する
請求項１記載のグラフィックス描画装置。
【請求項３】
上記中間データ生成手段による中間データの生成処理は、処理が次のフレームに移行する垂直ブランク期間内に実行する
請求項１または２に記載のグラフィックス描画装置。
【請求項４】
上記中間データ生成手段による中間データの生成処理と、上記中間データ走査手段、上記図形描画手段および上記表示出力手段による描画および表示の処理とは、１フレーム分ずらして実行される
請求項１または２に記載のグラフィックス描画装置。
【請求項５】
上記中間データ生成手段による中間データの生成処理は、複数フレームに一度の頻度で実行する
請求項１または２に記載のグラフィックス描画装置。
【請求項６】
上記中間データの生成処理は、ＣＰＵによるソフトウェア処理で実行する
請求項１または２に記載のグラフィックス描画装置。
【国際調査報告】
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