[发明专利]向顶点数据加算偏移值后绘制多边形的三维图象绘制装置及其方法

说明书

本发明涉及绘制三维图象的技术，特别是，不必重复进行几何运算处理等复杂处理就能够得到移动等绘制效果的三维图象绘制装置及其方法。

近年来，在个人计算机和家庭用游戏机中，为了进行现场感较细致的图像输出，快速进行三维图像处理的三维图象绘制装置的开发盛行起来。对于已有的三维图象绘制装置而言，在向表现画面上的物体的绘制的图元中附加移动的情况下，有必要根据几何运算处理或坐标运算处理来对每一帧求出伴随移动而变化的图元的坐标。

为了快速算出上述的图元的坐标，有必要在三维图象绘制装置内设置昂贵但具有高的几何运算处理功能的几何运算装置。因此，增加了三维图象绘制装置的成本。

另外，在三维图象绘制装置内不设置昂贵的几何运算装置时，在外部存储器中存储事先进行过几何运算处理的多边形的顶点数据(顶点坐标数据、颜色数据、透过率数据、纹理映射坐标数据)，根据对各帧绘制该顶点数据，也可能向图元中附加移动。但是，因为伴随移动的图元的数据量庞大，所以具有庞大的存储容量的外部存储器变得有必要。

本发明的目的在于提供一种三维图象绘制装置及其方法，即使是处理性能比较低的几何运算装置，也能快速地进行伴随移动而变化的图元的绘制。

本发明的另一目的是提供一种三维图象绘制装置及其方法，即使是不使用几何运算装置的情况下也不必有具有庞大的存储容量的外部存储器，而能快速地进行伴随移动而变化的图元的绘制。

根据本发明的一种情况的三维图象绘制装置包括生成多边形顶点数据的几何运算装置、存储相对于由几何运算装置生成的多边形顶点数据的偏移值的偏移寄存器、在从几何运算装置输出的多边形顶点数据中运算存储在偏移寄存器中的偏移值的偏移运算电路、和基于由偏移运算电路运算后的顶点数据来绘制多边形的绘制装置。

因为偏移运算电路在从几何运算装置输出的多边形顶点数据中运算存储在偏移寄存器中的偏移值，所以能够根据依次更新存储在偏移寄存器中的偏移值来表现图元的移动等。因此，即使是处理性能比较低的几何运算装置，也可能快速进行伴随移动变化的图元的绘制。

根据本发明的另一种情况的三维图象绘制装置包括读取事先进行几何运算处理的多边形顶点数据的读取装置、存储相对于由读取装置读取的多边形顶点数据的偏移值的偏移寄存器、利用存储在偏移寄存器中的偏移值对由读取装置读取的多边形顶点数据进行运算的偏移运算电路和基于由偏移运算电路运算后的顶点数据来绘制多边形的绘制装置。

因为偏移运算电路利用存储在偏移寄存器中的偏移值在事先进行几何运算处理的多边形顶点数据中运算，所以能够根据依次更新存储在偏移寄存器中的偏移值来表现图元的移动等。另外，因为使用了事先进行了几何运算处理的多边形顶点数据，所以不需要有对于已有的三维图象绘制装置所必需的几何运算装置。

根据本发明的另一种情况的三维图象绘制方法包括读取事先进行几何运算处理的多边形顶点数据的步骤、在读取的多边形顶点数据中运算的步骤和基于用运算偏移值后的顶点数据来绘制多边形的步骤。

因为在事先进行几何运算处理的多边形顶点数据进行了运算，所以能够根据依次更新的偏移值来表现图元的移动等。另外，因为使用了事先进行几何运算处理后的多边形顶点数据，所以不需要有对于已有的三维图象绘制装置所必需的几何运算装置。

图1是表示根据本发明的实施例1-4的三维图象绘制装置的概略结构的框图；

图2A-2D是用来说明根据本发明的实施例1和5的三维图象绘制装置的图元的加工的图；

图3A和3B是用来说明根据本发明的实施例2和6的三维图象绘制装置的图元的加工的图；

图4A和4B是用来说明根据本发明的实施例3和7的三维图象绘制装置的图元的加工的图；

图5A-5C是用来说明根据本发明的实施例4和8的三维图象绘制装置的图元的加工的图；

图6是表示根据本发明的实施例5-8的三维图象绘制装置的概略构成的框图。

实施例1

图1是表示根据本发明的实施例1的三维图象绘制装置的概略构成的框图。该三维图象绘制装置包括输入由程序中的通用坐标系定义的三维绘制数据1、对三维绘制数据1进行连续的几何运算处理的几何运算装置2，保持加入构成图元的各多边形顶点数据中的偏移值的偏移寄存器3，向由几何运算装置2输出的顶点数据加算(减算)保持在偏移寄存器3中的偏移值后输出的偏移运算电路4，基于从偏移运算电路4输出的运算处理后的顶点数据进行连续的绘制处理的绘制装置5，存储由绘制装置5生成的作为帧图象的象素数据的像素存储器6和显示存储在像素存储器6中的像素数据的显示装置7。