(57)【要約】【課題】  豊富な色表現や頂点の角度が任意に設定された複雑な図形を用いて立体感を表現する。【解決手段】  シェーディング処理部２３は、シェーディング設定メモリ２４に記憶された多角形の各頂点の座標および色調に基づき、表示すべき三角形の各線分の色調の傾きを演算し、演算した表示すべき三角形の各線分の色調の傾きに基づき、三角形の各線分の色調を演算し、演算した三角形の各線分の色調に基づき、多角形の各線分に囲まれた領域の色調を演算し、演算した多角形の各線分および各線分に囲まれた領域の色調に基づき、シェーディング画像のシェーディング処理を行う。これにより、豊富な色表現や頂点の角度が任意に設定された複雑な図形を用いて立体感を表現することができる。【選択図】        図２
2005044126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形の図形のシェーディング画像を表示するシェーディング画像表示装置であって、
前記多角形の各頂点の座標および色調を記憶する記憶手段（２４）と、
前記記憶手段（２４）に記憶された前記多角形の各頂点の座標および色調に基づき、表示すべき前記多角形の各線分および各線分に囲まれた領域の各色調を演算し、演算した前記表示すべき前記多角形の各線分および各線分に囲まれた領域の各色調に基づき、前記シェーディング画像のシェーディング処理を行うシェーディング処理手段（２３）と、
シェーディング処理手段（２３）によってシェーディング処理されたシェーディング画像を表示する画像表示手段（３）と、を備えたことを特徴とするシェーディング画像表示装置。
【請求項２】
前記シェーディング処理手段（２３）は、前記記憶手段（２４）に記憶された前記多角形の各頂点の座標および色調に基づき、前記表示すべき前記多角形の各線分の色調の傾きを演算し、演算した前記多角形の各線分の色調の傾きに基づき、前記多角形の各線分の色調を演算し、演算した前記多角形の各線分の色調に基づき、前記多角形の各線分に囲まれた領域の色調を演算し、演算した前記多角形の各線分および各線分に囲まれた領域の色調に基づき、前記シェーディング画像のシェーディング処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のシェーディング画像表示装置。
【請求項３】
画像データを読み込む画像読込手段（２２）と、
前記画像読込手段（２２）から読み込んだ前記画像データの画像上に前記シェーディング画像を表示させる画面合成手段（２５）と、を備え、
前記画像読込手段（２２）から読み込んだ前記画像データの画像は、前記シェーディング画像を示す領域を示す図形の各頂点の色調が予め指定された指定色となっており、
前記シェーディング処理手段（２３）は、前記画像読込手段（２２）によって読み込まれた前記画像データの画像の前記シェーディング画像を示す領域を示す図形の各頂点の色調が予め指定された指定色で、かつ、この図形の各頂点の座標と、前記記憶手段（２４）に記憶された前記多角形の各頂点の座標とが一致したか否かを判定し、前記画像読込手段（２２）によって読み込まれた前記画像データの画像の前記シェーディング画像を示す領域を示す図形の各頂点の色調が予め指定された指定色で、かつ、この図形の各頂点の座標と、前記記憶手段（２４）に記憶された前記多角形の各頂点の座標とが一致したと判定した場合、前記画像読込手段（２２）によって読み込まれた前記画像データの画像の前記シェーディング画像を示す領域を示す図形を前記記憶手段（２４）に記憶された前記多角形に置き換えることを許可する許可信号を出力するようになっており、
前記画面合成手段（２５）は、前記許可信号が入力された場合、前記画像読込手段（２２）によって読み込まれた前記画像データの画像の前記シェーディング画像を示す領域を示す図形を前記記憶手段（２４）に記憶された前記多角形に置き換えることを特徴とする請求項１または２に記載のシェーディング画像表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載のシェーディング画像表示装置と、
外部記憶媒体に記憶された画像データを入力する入力手段（１６）と、
前記画像データには、前記多角形の各頂点の座標および色調が記憶されており、
前記入力手段（１６）から入力される前記画像データの前記多角形の各頂点の座標および色調を前記記憶手段（２４）に記憶させる制御手段（１８）と、を備えたことを特徴とする画像表示システム。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェーディング画像表示装置および画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像表示装置は、ナビゲーション装置やパチンコ機など広く利用されている。この種の画像表示装置では、一般にＣＰＵの負荷を低減するために画像メモリおよび画像処理用チップを備え、表示すべき画像データを画像メモリに記憶し、この画像メモリに記憶された画像データを画像処理用チップが読み出して、所定のタイミングで表示部に出力することにより画像表示を行っている。
【０００３】
しかし、所定の色調変化率で色調を変化させるグラデーション画像を表示画面に表示させる場合、特に広範囲にきめ細かなグラデーション画像を表示画面に表示させる場合、色調の種類が多くなり、画像メモリの容量が大きくなってしまう。また、この場合、ＣＰＵと画像メモリ間および画像処理用チップと画像メモリ間の各アクセス回数が多くなり、ＣＰＵの描画処理の負荷量が大きくなってしまう。
【０００４】
そこで、グラデーション画像の開始色、グラデーション画像において色調を変化させる単位幅および単位幅ごとの色調変化率に基づいて、各単位幅ごとの色データを生成するグラデーション発生部を備え、グラデーション画像を画像メモリに格納するデータ量を節約するようにした画像表示装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２５９２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ナビゲーション装置では、表示画面に地図を表示させる場合、地図上にポリゴンと呼ばれる図形データを重ねて表示している。なお、表示画面に複雑な図形を表示する場合には、三角形や四角形などの多角形を貼り合わせて複雑な図形を表現することができる。そして、これらの多角形に対し、それぞれグラデーション（以下、シェーディングと称す）処理を施すことにより、ポリゴンをよりリアルに立体表現したり、豊富な色表現を実現することができる。なお、複雑な図形を構成する多角形の形状としては、頂点の角度が任意に設定できる三角形がよく用いられる。
【０００６】
そこで、このような複雑な図形を特許文献１の画像表示装置で表現しようとした場合、この画像表示装置では、水平方向あるいは垂直方向に対してシェーディング処理を行うようになっているため、例えば、斜め方向に対するシェーディング処理を行って豊富な色表現を行うことができない。また、この画像表示装置は、矩形領域に対してシェーディング処理を行うようになっているため、シェーディング処理を行う領域の頂点の角度は直角となってしまい、複数の三角形を貼り合わせたような、頂点の角度が任意に設定された複雑な図形を用いて立体感を表現することができない。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みたもので、豊富な色表現や頂点の角度が任意に設定された複雑な図形を用いて立体感を表現することができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、多角形の図形のシェーディング画像を表示するシェーディング画像表示装置であって、多角形の各頂点の座標および色調を記憶する記憶手段（２４）と、記憶手段（２４）に記憶された多角形の各頂点の座標および色調に基づき、表示すべき多角形の各線分および各線分に囲まれた領域の各色調を演算し、演算した表示すべき多角形の各線分および各線分に囲まれた領域の各色調に基づき、シェーディング画像のシェーディング処理を行うシェーディング処理手段（２３）と、シェーディング処理手段（２３）によってシェーディング処理されたシェーディング画像を表示する画像表示手段（３）と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
このように、シェーディング処理手段（２３）は、記憶手段（２４）に記憶された多角形の各頂点の座標および色調に基づき、表示すべき多角形の各線分および各線分に囲まれた領域の各色調を演算し、演算した表示すべき多角形の各線分および各線分に囲まれた領域の各色調に基づき、シェーディング画像のシェーディング処理を行うので、豊富な色表現や頂点の角度が任意に設定された複雑な図形を用いて立体感を表現することができる。
【００１０】
また、上記したシェーディング処理手段（２３）は、記憶手段（２４）に記憶された多角形の各頂点の座標および色調に基づき、表示すべき多角形の各線分の色調の傾きを演算し、演算した多角形の各線分の色調の傾きに基づき、多角形の各線分の色調を演算し、演算した多角形の各線分の色調に基づき、多角形の各線分に囲まれた領域の色調を演算し、演算した多角形の各線分および各線分に囲まれた領域の色調に基づき、シェーディング画像のシェーディング処理を行うように構成することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明では、シェーディング処理手段（２３）は、画像読込手段（２２）によって読み込まれた画像データの画像のシェーディング画像を示す領域を示す図形の各頂点の色調が予め指定された指定色で、かつ、この図形の各頂点の座標と、記憶手段（２４）に記憶された多角形の各頂点の座標とが一致したと判定した場合、画像読込手段（２２）によって読み込まれた画像データの画像のシェーディング画像を示す領域を示す図形を記憶手段（２４）に記憶された多角形に置き換えることを許可する許可信号を出力するようになっており、画面合成手段（２５）は、許可信号が入力された場合、画像読込手段（２２）によって読み込まれた画像データの画像のシェーディング画像を示す領域を示す図形を記憶手段（２４）に記憶された多角形に置き換えることを特徴としている。
【００１２】
このように、シェーディング処理手段（２３）は、画像読込手段（２２）によって読み込まれた画像データの画像のシェーディング画像を示す領域を示す図形の各頂点の色調が予め指定された指定色で、かつ、この図形の各頂点の座標と、記憶手段（２４）に記憶された多角形の各頂点の座標とが一致したと判定した場合、画像読込手段（２２）によって読み込まれた画像データの画像のシェーディング画像を示す領域を示す図形を記憶手段（２４）に記憶された多角形に置き換えることを許可する許可信号を出力するので、画像読込手段（２２）によって読み込まれた画像データの画像に頂点の色調が指定色である図形を表示させたい場合には、シェーディング画像を表示させることなく、頂点の色調が指定色である図形を表示させることができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のシェーディング画像表示装置と、外部記憶媒体に記憶された画像データを入力する入力手段（１６）と、画像データには、多角形の各頂点の座標および色調が記憶されており、入力手段（１６）から入力される画像データの多角形の各頂点の座標および色調を記憶手段（２４）に記憶させる制御手段（１８）と、を備えた画像表示システムを構成することもできる。
【００１４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１実施形態）
図１に、本発明の一実施形態に係るシェーディング画像表示装置を車載用ナビゲーション装置に適用した場合の構成を示す。図に示すように車載用ナビゲーション装置１は、位置検出器１１、操作スイッチ群１７、外部メモリ制御装置１６、リモコンセンサ１９、これらに接続された制御回路１８、制御回路１８に接続された画像表示制御装置２および画像表示制御装置２に接続された画像表示装置３を備えている。なお、シェーディング画像表示装置は、画像表示制御装置２および画像表示装置３から構成されている。
【００１６】
位置検出器１１は、いずれも周知の地磁気センサ１２、ジャイロスコープ１３、車速センサ１４、ＧＰＳ受信機１５を有している。これらのセンサ等１２〜１５は、各々性質の異なる誤差をもっているため、複数のセンサにより、各々補間しながら使用するように構成されている。
【００１７】
操作スイッチ群１７は、画像表示装置３の表示面の周囲に設けられた複数の押しボタンスイッチ（メカニカルスイッチ）、当該表示面に設けられたタッチパネル等の入力装置からなり、ユーザによる押しボタンの押下、タッチパネルのタッチおよびトレースに基づいた信号を制御回路１８に出力する。
【００１８】
外部メモリ制御装置１６は、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、あるいはメモリカード等の外部記憶媒体に対して、データの読み出しおよび可能であればデータの書き込みの制御を行う。上記外部記憶媒体が記憶している情報としては、上記した位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、地図データベース、車載用ナビゲーション装置１の動作のためのプログラム等がある。なお、地図データベースには、地図データとシェーディング表示させる図形データが含まれ、これらの各データの座標は、それぞれ絶対座標が基準となっている。また、地図データにおいてシェーディング画像を表示させる領域を示す図形の各頂点の色調は、例えば、赤といったような予め指定された指定色となっている。
【００１９】
リモコンセンサ１９は、ユーザの操作に基づいて赤外線等による無線信号を送信するリモコン２０から受信した信号を制御回路１８へ出力する。
【００２０】
制御回路１８は、通常のコンピュータとして構成されており、内部には、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏおよびこれらの構成を接続するバスラインが備えられている。
【００２１】
画像表示制御装置２は、図２に示すように、ビデオＲＡＭ（以下、ＶＲＡＭと記す）２１、表示制御部２２、シェーディング処理部２３、シェーディング設定メモリ２４、画面合成部２５から構成されている。
【００２２】
ＶＲＡＭ２１は、画像データの書き込みと画像データの読み出しを同時に行えるように、２つのチャネルを有している。このＶＲＡＭ２１には、制御回路１８によって外部記憶媒体から読み出された地図データが所定のアドレスに書き込まれる。なお、このＶＲＡＭ２１のアドレスは、表示する画像の座標と対応付けられており、制御回路１８は、ＶＲＡＭ２１に地図の画像データを書き込む場合、外部記憶媒体に絶対座標を基準として記憶された地図データの座標をＶＲＡＭ２１の座標系に変換して地図の画像データを書き込む。
【００２３】
表示制御部２２は、ＶＲＡＭ２１に対して読み出し要求信号を送信し、ＶＲＡＭ２１の所定のアドレスから画像データを読み出すとともに、水平同期信号および垂直同期信号などの表示タイミング信号を生成し、これらの表示タイミング信号に同期させて、ＶＲＡＭ２１から読み出した画像データを出力する。なお、この表示制御部２２は、画像処理用チップとして動作する。
【００２４】
シェーディング設定メモリ２４には、制御回路１８によってシェーディング画像として表示させる図形データが記憶される。なお、制御回路１８は、シェーディング設定メモリ２４に図形データを書き込む場合、ＶＲＡＭ２１に地図の画像データを書き込む場合と同様に、外部記憶媒体に絶対座標を基準として記憶されたシェーディング表示させる図形データをＶＲＡＭ２１の座標系に変換して図形データを書き込む。また、シェーディング画像として表示させる図形は、複数の三角形のポリゴンを貼り合わせた構成となっている。また、シェーディング設定メモリ２４に記憶される図形データとしては、三角形の頂点の座標およびカラー表示のための異なる３色（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）の色調データが設定される。
【００２５】
シェーディング処理部２３は、一時的にデータを保持するためのレジスタおよびテンポラリレジスタを有している。シェーディング処理部２３は、シェーディング設定メモリ２４に設定された三角形の各頂点の座標および色調データに基づき、必要に応じてレジスタおよびテンポラリレジスタへのデータの書き込み、読み出しを行って、シェーディング画像データの演算を行い、演算したシェーディング画像データを所定のタイミングで出力する。また、シェーディング処理部２３は、表示制御部２２によってＶＲＡＭ２１から読み出された画像データに含まれる図形の各頂点の色調が指定色の赤で、かつ、この図形の各頂点の座標とシェーディング設定メモリ２４に設定された図形の各頂点の座標が一致した場合、シェーディング表示を許可するシェーディング許可信号を出力するようになっている。
【００２６】
画面合成部２５は、シェーディング処理部２３からシェーディング許可信号が入力されると、表示制御部２２から入力された画像データにおけるシェーディング画像を表示させる領域に、シェーディング処理部２３から入力されるシェーディング画像データを置き換えて画像表示装置３へ出力する。なお、画面合成部２５は、例えば、図３に示すように、セレクタ回路２８ａを有し、シェーディング許可信号が入力された場合、シェーディング処理部２３から入力されるシェーディング画像データを画像表示装置３へ出力し、シェーディング許可信号が入力されない場合、表示制御部２２から入力される画像データを画像表示装置３へ出力するように構成することができる。
【００２７】
画像表示装置３は、画面合成部２５から入力される画像データに応じて画像の表示を行う。なお、画像表示装置３としては、例えば、ＣＲＴや液晶ディスプレイあるいはプラズマディスプレイ等を用いることができる。
【００２８】
次に、本実施形態における車載用ナビゲーション装置１の作動について説明する。
【００２９】
車載用ナビゲーション装置１の電源オン後、画像表示装置３上に表示されるメニューから、ユーザーがリモコン２０（操作スイッチ群１７でも、同様に操作できる）の操作により、自車周辺の地図を画像表示装置３に表示させる操作を行うと、制御回路１８は、位置検出器１１から入力される信号に基づき車両の現在位置を求めるとともに、外部メモリ制御装置１６を介して外部記憶媒体に記憶された地図データベースから、自車周辺の地図データとシェーディング表示させる図形データを読み込み、自車周辺の地図上に現在位置を示した画像データとシェーディング画像として表示させる図形データを画像表示制御装置２へ出力する。画像表示制御装置２は、自車周辺の地図上に現在位置を示した画像データとシェーディング画像として表示させる図形データに対して所定のシェーディング処理を行い、シェーディング処理した画像を画像表示装置３へ出力する。そして、画像表示装置３の表示部には、現在位置を中心とした周辺地図が表示される。
【００３０】
次に、画像表示制御装置２の動作について説明する。図４は、例えば、画像表示装置３の表示がメニュー表示から地図表示に切り替わる場合のように、画像表示装置３の表示面に画面遷移が発生する場合の画像表示制御装置２の動作を示すフローチャートである。
【００３１】
画像表示装置３の表示面に画面遷移が発生する場合、制御回路１８からＶＲＡＭ２１に画像データが書き込まれる（ステップ１００）。そして、シェーディング設定メモリ２４には、制御回路１８からシェーディング表示する図形データが書き込まれる（ステップ１０２）。
【００３２】
ここで、シェーディング設定メモリ２４に設定される図形データについて説明する。図５（ａ）は、画像表示装置３に表示する表示画面の一例を示したものである。図に示した図形Ａ〜Ｃのうち、図形Ａは五角形であり、この図形Ａは、頂点Ａ０、Ａ１、Ａ２からなる三角形と、頂点Ａ１、Ａ２、Ａ３からなる三角形と、頂点Ａ２、Ａ３、Ａ４からなる三角形とに分割できる。ここでは、これらの三角形のうち、頂点Ａ０、Ａ１、Ａ２からなる三角形に対して、シェーディング処理を行う例について説明し、図形Ａの頂点Ａ１、Ａ２、Ａ３からなる三角形、頂点Ａ２、Ａ３、Ａ４からなる三角形、図形Ｂ、Ｃに対するシェーディング処理についての説明は省略する。
【００３３】
シェーディング設定メモリ２４には、制御回路１８によって、図５（ｂ）に示すような三角形の各頂点Ａ０、Ａ１、Ａ２の各座標および各座標における色調データが書き込まれる。すなわち、シェーディング設定メモリ２４には、座標（Ｘ０、Ｙ０）における色調データ（Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０）、座標（Ｘ１、Ｙ１）における色調データ（Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１）、座標（Ｘ２、Ｙ２）における色調データ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）がそれぞれ書き込まれる。なお、シェーディング画像として表示する画像としては、例えば、緑地や池がある。
【００３４】
次に、表示制御部２２は、ＶＲＡＭ２１に対して読み出し要求信号を送信し、ＶＲＡＭ２１の所定のアドレスから画像データを読み出し、水平同期信号、垂直同期信号などの表示タイミング信号を生成し（ステップ１０４）、これらの表示タイミング信号に同期してＶＲＡＭ２１から読み出した画像データを出力する。
【００３５】
シェーディング処理部２３は、表示制御部２２によってＶＲＡＭ２１から読み出された画像データに含まれる図形の各頂点の色調が指定色の赤で、かつ、この図形の各頂点の座標とシェーディング設定メモリ２４に設定された図形データに含まれる図形の座標が一致したか否かを判定し（ステップ１０６）、一致したと判定した場合（ステップ１０６でＹＥＳと判定）、シェーディング表示を許可するシェーディング許可信号を出力する。また、シェーディング処理部２３は、シェーディング設定メモリ２４に記憶された三角形の各頂点の座標および色調データを読み出し、読み出した三角形の座標および色調データに基づき、シェーディング処理を行い、表示制御部２２から入力される表示タイミング信号に同期させてシェーディング画像データを出力する。なお、シェーディング処理の詳細な説明については後述する。
【００３６】
そして、画面合成部２５は、シェーディング処理部２３からシェーディング許可信号が入力されると、表示制御部２２から入力された画像データにおけるシェーディング画像を表示させる領域、すなわち三角形の各頂点の座標の色調が赤となっている図形を、シェーディング処理部２３から入力されたシェーディング画像データの図形に置き換え（ステップ１０８）、画像表示装置３へ出力する。そして、画像表示装置３の表示部には、自車周辺の地図上のシェーディング画像を表示させる領域にシェーディング画像が表示される（ステップ１１０）。そして、ステップ１０６〜ステップ１１０の動作を繰り返し、表示スキャンを連続して行う。
【００３７】
また、ステップ１０６において、表示制御部２２によってＶＲＡＭ２１から読み出された画像データに含まれる図形の色調が指定色でない場合、あるいは、この図形の座標とシェーディング設定メモリ２４に設定された図形データの座標が一致しないと判定した場合（ステップ１０６でＮＯと判定）、シェーディング許可信号を出力しない。したがって、画面合成部２５は、シェーディング画像の置き換えを行うことなく、表示制御部２２から入力された画像データを画像表示装置３へ出力する（ステップ１１０）。
【００３８】
次に、シェーディング処理部２３のシェーディング処理について、図６、図７を参照して説明する。図６は、図５（ｂ）の頂点Ａ０、Ａ１、Ａ２からなる三角形のシェーディング処理についての説明図である。図６に示すように、シェーディング処理部２３は、三角形の各頂点間の各線分および各線分に囲まれた領域、すなわち、三角形の辺および内部の色調を補間しながら、補間したシェーディング画像データを所定のタイミングで出力する。なお、表示スキャンの方向は、図６に示すようにＸ方向となっており、最上部のスキャンラインからＹ方向へ１スキャンラインずつ移動していく。また、図７は、画像表示装置３の表示面に画面遷移が発生する場合のシェーディング処理部２３のシェーディング処理のフローチャートである。
【００３９】
まず、画像表示装置３の表示面に画面遷移が発生する場合、制御回路１８からシェーディング設定メモリ２４にシェーディング画像として表示させる三角形の各頂点の座標および色調データが設定され、シェーディング処理部２３は、シェーディング設定メモリ２４に設定された三角形の各頂点Ａ０、Ａ１、Ａ２の座標および色調データを読み込み、三角形の各線分について、図６の三角形のＹ方向に対する色調の傾きを演算する。なお、頂点Ａ０と頂点Ａ１間のＹ方向に対する色調の傾きは、ＲＧＢの各成分毎に、（Ｒ１−Ｒ０）／（Ｙ１−Ｙ０）、（Ｇ１−Ｂ０）／（Ｙ１−Ｙ０）、（Ｂ１−Ｂ０）／（Ｙ１−Ｙ０）で表される。同様に、頂点Ａ０と頂点Ａ２間のＹ方向の色の傾きは、（Ｒ２−Ｒ０）／（Ｙ２−Ｙ０）、（Ｇ２−Ｂ０）／（Ｙ２−Ｙ０）、（Ｂ２−Ｂ０）／（Ｙ２−Ｙ０）で表され、頂点Ａ１と頂点Ａ２間のＹ方向の色の傾きは、（Ｒ２−Ｒ１）／（Ｙ２−Ｙ１）、（Ｇ２−Ｂ１）／（Ｙ２−Ｙ１）、（Ｂ２−Ｂ１）／（Ｙ２−Ｙ１）で表される。このように、シェーディング処理部２３は、三角形の各線分について、図６の三角形のＹ方向に対する色調の傾きを演算し、演算した三角形の各線分のＹ方向に対する色調の傾きをそれぞれレジスタにセットする（ステップ２００）。そして、表示制御部２２によってＶＲＡＭ２１から読み出された画像データの座標、色調データを読み込み（ステップ２０１）、表示制御部２２によってＶＲＡＭ２１から読み出された画像データに含まれる図形の各頂点の色調が指定色の赤で、かつ、この図形の各頂点の座標とシェーディング設定メモリ２４に設定された図形の座標が一致するか否かを判定する（ステップ２０３）。ここで、表示制御部２２によってＶＲＡＭ２１から読み出された画像データに含まれる図形の各頂点の色調が指定色の赤で、かつ、この図形の各頂点の座標とシェーディング設定メモリ２４に設定された図形の各頂点の座標が一致すると判定した場合（ステップ２０３でＹＥＳと判定）、シェーディング許可信号を出力するとともに、三角形の各線分のスキャンライン毎の色調を求めるため、三角形の各頂点間のＹ方向に対する色調の補間データを演算し、演算した値をテンポラリレジスタにセットする（ステップ２０４）。具体的には、Ｙ０とＹ１との間については、レジスタに設定された頂点Ａ０と頂点Ａ１間のＹ方向の色調の傾きに基づき、頂点Ａ０と頂点Ａ１間のＹ方向の色調の変化率が一定となるように、頂点Ａ０と頂点Ａ１間の線分上の座標（Ｘａ、Ｙａ）における色調（Ｒａ、Ｇａ、Ｂａ）を求める。また、レジスタに設定された頂点Ａ０と頂点Ａ２間のＹ方向の色調の傾きに基づき、頂点Ａ０と頂点Ａ２間のＹ方向の色調の変化率が一定となるように、頂点Ａ０と頂点Ａ２間の線分上の座標（Ｘｂ、Ｙａ）における色調（Ｒｂ、Ｇｂ、Ｂｂ）を求め、それぞれ求めた色調を補間データとしてテンポラリレジスタにセットする。また、Ｙ１とＹ２との間については、頂点Ａ１と頂点Ａ２間のＹ方向の色調の傾きから、頂点Ａ１と頂点Ａ２間の線分上の座標における色調を求め、頂点Ａ０と頂点Ａ２間のＹ方向の色の傾きから、頂点Ａ０と頂点Ａ２間の線分上の座標における色調を求め、求めた色調をテンポラリレジスタにセットする。
【００４０】
更に、シェーディング処理部２３は、テンポラリレジスタにセットされた三角形の各線分の補間データに基づき、三角形の各線分間の同一スキャンラインでの色調を演算し、演算したシェーディング画像データを表示制御部２２からの表示タイミングに同期させて出力し（ステップ２０６）、ステップ２０６へ戻る。具体的には、座標（Ｘａ、Ｙａ）と座標（Ｘｂ、Ｙａ）間の色調の変化率が一定となるように、スキャンライン毎にＸ方向の１ドット毎の色調を演算し、演算したシェーディング画像データを表示制御部２２からの表示タイミングに同期させて出力する。そして、ステップ２０１〜ステップ２０６の処理を繰り返し、シェーディング画像データの表示スキャンを繰り返す。
【００４１】
なお、シェーディング処理部２３は、ステップ２０３において、表示制御部２２によってＶＲＡＭ２１から読み出された画像データに含まれた図形の各頂点の色調が指定色でない場合、あるいは、この図形の各頂点の座標とシェーディング設定メモリ２４に設定された図形の座標が一致しないと判定した場合（ステップ２０３でＮＯと判定）、ステップ２０１の処理に戻る。
【００４２】
なお、図７に示したシェーディング処理部２３のシェーディング処理は、ハードウェアロジック回路で実現してもよく、また、マイコンを用いたソフト制御により実現してもよい。
【００４３】
次に、シェーディング処理部２３から出力されるシェーディング画像データについて説明する。シェーディング処理部２３は、図６に示すように、画面最上部のスキャンラインから表示スキャンを開始し、表示スキャンの位置が頂点Ａ０の座標である（Ｘ０、Ｙ０）になると、色調データ（Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０）を出力する。この後、シェーディング処理部２３は、Ｘ方向の三角形の各線分間の１ドット毎の色調を演算し、表示制御部２２からの表示タイミングに同期させて出力するといった処理をスキャンライン毎に繰り返す。
【００４４】
上記したように、シェーディング処理部２３は、シェーディング設定メモリ２４に記憶された多角形の各頂点の座標および色調に基づき、表示すべき多角形の形状自身の色調を計算し、表示すべき多角形の画像にシェーディング処理を行うので、豊富な色表現や頂点の角度が任意に設定された複雑な図形を用いて立体感を表現することができる。
【００４５】
また、シェーディング処理部２３によってシェーディング処理を行うので、ＣＰＵと画像メモリ間および画像処理用チップと画像メモリ間の各アクセス回数およびＣＰＵの描画処理の負荷量を低減し、シェーディング画像表示装置の描画処理時間を向上することができる。
【００４６】
また、シェーディング処理部２３は、画像制御部２２によって読み込まれた画像データの画像のシェーディング画像を示す領域を示す図形の各頂点の色調が予め指定された指定色で、かつ、この図形の各頂点の座標と、シェーディング設定メモリ２４に記憶された多角形の各頂点の座標とが一致したと判定した場合、画像制御部２２によって読み込まれた画像データの画像のシェーディング画像を示す領域を示す図形をシェーディング設定メモリ２４に記憶された多角形に置き換えることを許可する許可信号を出力するので、画像制御部２２によって読み込まれた画像データの画像に頂点の色調が指定色である図形を表示させたい場合には、シェーディング画像を表示させることなく、頂点の色調が指定色である図形を表示させることができる。
【００４７】
なお、上記実施形態において、シェーディング画像表示装置を車載用ナビゲーション装置に適用した例について説明したが、車載用ナビゲーション装置に限ることなく、例えば、パチンコ機や携帯端末など各種画像表示システムに適用することができる。
【００４８】
なお、上記実施形態において、図５の図形Ａを３つの三角形に分割し、頂点Ａ０、Ａ１、Ａ２からなる三角形に対してシェーディング処理を行う例について示したが、三角形に分割することなく、多角形の図形であっても、多角形の座標および色調をシェーディング設定メモリ２４に記憶しておき、多角形の各頂点間の色調を補間して、多角形に対するシェーディング処理を行ってもよい。
【００４９】
また、図５の図形Ｃのような四角形は、２つの三角形に分割し、これらの三角形に対してそれぞれシェーディング処理を行うようにしてもよく、図８に示すような複雑な多角形は、点線で示すように複数の三角形に分割し、これらの三角形に対してそれぞれシェーディング処理を行うようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態において、図５の図形Ａを３つの三角形に分割し、頂点Ａ０、Ａ１、Ａ２からなる三角形に対してシェーディング処理を行う例について示したが、図９に示すように頂点Ａ０、Ｂ１、Ｂ２からなる三角形に対してシェーディング処理を行い、この三角形のうち頂点Ａ０、Ａ１、Ｂ３、Ｂ４、Ａ２からなる五角形を切り抜く、いわゆるクリッピング処理を施し、クリッピング処理した五角形をシェーディング画像として出力するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像表示制御装置を車載用ナビゲーション装置に適用した場合の構成を示す図である。
【図２】画像表示制御装置２の構成を示す図である。
【図３】画像表示制御装置２の画面合成部２５の構成についての説明図である。
【図４】画像表示制御装置の作動を示すフローチャートである。
【図５】シェーディング設定メモリに設定される図形データについての説明図である。
【図６】シェーディング処理についての説明図である。
【図７】シェーディング処理部のシェーディング処理を示すフローチャートである。
【図８】複雑な多角形に対してシェーディング処理を行う場合の説明図である。
【図９】シェーディング画像に対しクリッピング処理を施す例についての説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…車載用ナビゲーション装置、２…画像表示制御装置、３…画像表示装置、
１１…位置検出器、１２…地磁気センサ、１３…ジャイロスコープ、
１４…車速センサ、１５…ＧＰＳ受信機、１６…外部メモリ制御装置、
１７…操作スイッチ群、１８…制御回路、１９…リモコンセンサ、
２０…リモコン、２１…ビデオＲＡＭ、２２…表示制御部、
２３…シェーディング処理部、２４…シェーディング設定メモリ、
２５…画面合成部。
【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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