JP2001195050A - グラフィックアクセラレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さい画像メモリ容量で、高速に描画表示を
行なうことができるグラフィックアクセラレータを提供
する。 【解決手段】 グラフィックアクセラレータ１００は、
描画データ展開部１０１、画像メモリ制御部１０２、お
よび画面データ生成部１０３を備える。画像メモリ制御
部１０２は、描画データ展開部１０１の出力を、フレー
ムバッファ１０６に書込み、フレームバッファ１０６に
記録した情報を読出すための制御を行なう。画面データ
生成部１０３は、フレームバッファ１０６から読出した
データに基づき、色情報を復元（補間）し、画面データ
を生成する。フレームバッファ１０６には、各画素毎
に、Ｒ、Ｇ、Ｂからなる３色情報を２色情報に削減して
記録する。読出時には、削減された色情報を、他の画素
の色情報で補間する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像表示を高速
に行うためのグラフィックアクセラレータに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図１６は、従来の２次元のグラフィック
アクセラレータで取扱う画像情報を示す概念図である。
図１６において、ＲＧＢ（ｘ，ｙ）は、画素位置（ｘ，
ｙ）におけるＲ色情報、Ｇ色情報およびＢ色情報を表し
ている。

【０００３】このように、従来のグラフィックアクセラ
レータは、表示対象となる画面を構成する基本単位であ
る画素のそれぞれに対して、各々が数ビットからなるＲ
／Ｇ／Ｂ色情報を処理する。この画素単位のＲ／Ｇ／Ｂ
色情報は、外部の画像メモリ領域に一時記録され、さら
に読出された上で、データ処理される。

【０００４】Ｚバッファ法を用いた３Ｄグラフィックア
クセラレータ（３Ｄ：three dimension）では、Ｒ／Ｇ
／Ｂ色情報に加え、画素毎に与えられる奥行き情報（Ｚ
値）および透明度情報（α値）や、ポリゴンに貼り付け
るための模様データであるテクスチャ等の情報を処理す
る。これらの情報は、同じく外付けされた画像メモリ領
域に一時記録され、さらに読出された上でデータ処理が
施される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画面サイズ
（画素の量）は大型化の傾向にあり、より一層の画像メ
モリ容量が必要となっている。

【０００６】しかしながら、従来のグラフィックアクセ
ラレータでは、画像メモリに格納するデータが増大する
と、グラフィックアクセラレータと画像メモリとの間の
データ転送量が増大し、処理速度に影響を与えるという
問題があった。特に、３次元対応のグラフィックアクセ
ラレータは、２次元の場合に比べて、処理に必要な画像
メモリ容量が大きく、かつ取扱うデータ量が多量である
ため、描画処理性能の向上が困難となる。

【０００７】また、高速処理を実現するためには、グラ
フィックアクセラレータと画像メモリとを同一半導体基
板上に形成した１チップ化が要請される。しかし、画像
メモリ容量の増大は、こうした１チップ化の妨げとなっ
ている。

【０００８】それゆえ、この発明は係る問題を解決する
ためになされたものであり、その目的は、画像メモリ容
量を抑えて、高速に画像データを処理することができる
グラフィックアクセラレータを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の一つの局面に
よるグラフィックアクセラレータは、画像メモリに記録
されたデータに基づき表示データを生成するグラフィッ
クアクセラレータであって、各々がＲＧＢの３種類の色
情報を有する複数の画素を受け、各画素における３種類
の色情報のうちの１つを削除し、３種類の色情報のうち
の第１の種類の色情報を除いた２種類の色情報を有した
画素と、３種類の色情報のうちの前記第１の種類の色情
報と異なる第２の種類の色情報を除いた２種類の色情報
を有した画素とを含むように複数の画素を画像メモリに
記録するための記録制御部と、画像メモリに記録された
複数の画素の各々について、記録制御部により削除され
た色情報を、画像メモリに記録された複数の画素のうち
の削除された色情報を含んだ画素を使って補間する補間
処理部とを備える。グラフィックアクセラレータは、画
像メモリに記録された複数の画素と補間処理部の補間結
果とに応じて、表示データを供給する。

【００１０】好ましくは、記録制御部は、偶数番目の走
査ライン方向に配置される複数の画素の各々について
は、３種類の色情報のうちの第１の種類の色情報を除い
た２種類の色情報を画像メモリに記録し、奇数番目の走
査ライン方向に配置される複数の画素の各々について
は、３種類の色情報のうちの前記第２の種類の色情報を
２種類の色情報を画像メモリに記録する。

【００１１】好ましくは、記録制御部は、複数の画素の
うち格子状に配置される第１複数個の画素の各々につい
ては、３種類の色情報のうちの第１の種類の色情報を除
いた２種類の色情報を画像メモリに記録し、複数の画素
のうち残りの第２複数個の画素の各々については、３種
類の色情報のうちの第２の種類の色情報を除いた２種類
の色情報を画像メモリに記録する。

【００１２】好ましくは、記録制御部は、複数の画素を
複数のブロックに分割し、複数のブロックの各々が、３
種類の色情報のうちの第１の種類の色情報を除いた第１
の種類の画素と、３種類の色情報のうちの第２の種類の
色情報を除いた第２の種類の画素とを含むように、色情
報を削除し、補間処理部は、補間対象となる画素の削除
された色情報を、補間対象となる画素と同一ブロック内
の削除された色情報を有する画素を用いて補間する。

【００１３】好ましくは、記録制御部は、出力されるべ
き複数の画素が、３種類の色情報のうちのＢの色情報を
除いた第１の種類の画素と、３種類の色情報のうちのＲ
の色情報を除いた第２の種類の画素と、３種類の色情報
のうちのＧの色情報を除いた第３の種類の画素とを含む
ように、色情報を削除する。

【００１４】好ましくは、画像メモリに書込まれた複数
の画素の各々には、同一の色情報が含まれている。特定
的には、画像メモリに書込まれた複数の画素の各々に
は、Ｇの色情報が含まれている。

【００１５】特に、画面の走査方向に配置される画素が
すべて第１の種類の画素である第１のラインと、第１の
ラインの次のラインであり、かつ画面の走査方向に配置
される画素がすべて第２の種類の画素である第２のライ
ンと、第２のラインの次のラインであり、かつ画面の走
査方向に配置される画素がすべて前記第３の種類の画素
である第３のラインとが繰返し配置されるように、画像
メモリに複数の画素が配置される。

【００１６】この発明のもう一つの局面によるグラフィ
ックアクセラレータは、画像メモリに記録されたデータ
に基づき表示データを生成するグラフィックアクセラレ
ータであって、各々が色情報と奥行きを示すＺ値情報と
を有する複数の画素を受け、複数の画素を複数のブロッ
クに分割し、各ブロック単位で、共有するＺ値情報を更
新して画像メモリに記録するとともに、各ブロック単位
で、画素のＺ値情報と画像メモリに記録された共有する
Ｚ値情報とを比較して、陰面消去処理に従い、画素の色
情報を更新して画像メモリに記録する記録制御部を備
え、画像メモリに記録された複数の画素を用いて、表示
データを供給する。

【００１７】好ましくは、入力される前記複数の画素の
それぞれは、透明度を示すα値情報をさらに有し、記録
制御部は、各ブロック単位で、共有するα値情報を更新
して画像メモリに記録するとともに、画素のＺ値情報と
画像メモリに記録された共有するＺ値情報とを比較し
て、陰面消去処理およびアルファブレンディング処理に
従い、画像メモリに記録された共有するα値に基づき、
画素の色情報を更新して画像メモリに記録する。

【００１８】特に、画像メモリは、各ブロック単位で共
有するＺ値情報を記録するＺバッファと、複数の画素の
それぞれの色情報と、各ブロック単位で共有するα値情
報とを記録するフレームバッファとを含む。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一
または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さ
ない。

【００２０】［実施の形態１］本発明の実施の形態１に
よるグラフィックアクセラレータについて、図１を用い
て説明する。グラフィックアクセラレータ１００は、描
画データ展開部１０１、画像メモリ制御部１０２、画面
データ生成部１０３、および画面表示制御部１０４を備
える。グラフィックアクセラレータ１００は、パーソナ
ルコンピュータや家庭用ゲーム機等に内蔵され、外部の
ＣＰＵ等から送られる描画データを高速に処理して、表
示装置１０５に表示データを出力する。

【００２１】描画データ展開部１０１は、描画処理を行
なうためのコマンド（たとえば、線を引く／矩形を描画
する等）を受け、描画データを画像イメージに展開す
る。

【００２２】画像メモリ制御部１０２は、描画データ展
開部１０１の出力を、フレームバッファ１０６に書込
み、そしてフレームバッファ１０６に記録した情報を読
出すための制御を行なう。

【００２３】画面データ生成部１０３は、フレームバッ
ファ１０６から読出したデータに基づき、記録方式に応
じて色情報を復元（補間）し、画面データを生成する。

【００２４】画面表示制御部１０４は、画面データ生成
部１０３の出力に対し、対応する表示装置１０５で表示
するためのデジタル−アナログ変換等の処理を施した後
に表示装置１０５に出力する。

【００２５】ここで、本発明の実施の形態１によるフレ
ームバッファ１０６へのデータの記録方式およびデータ
の復号（補間）方式について述べる。なお、画素を構成
するＲ／Ｇ／Ｂの３種類の色情報を対象に説明を行な
う。

【００２６】図２は、本発明の実施の形態１による記録
方式を説明するための概念図である。図２において、記
号Ｐ（ｘ，ｙ）は、画面１の座標（ｘ，ｙ）における画
素を表わす。本発明の実施の形態１では、図２に示すよ
うに配置させる複数の画素Ｐ（ｘ，ｙ）からなる画面１
を、ｙ軸方向（走査ライン方向）にそって、奇数ライン
（斜線部分）と偶数ライン（斜線なし）とにグループ分
割する。画素Ｐ（０，０）、Ｐ（１，０）、…は、奇数
ラインのグループＧＲ１に属し、画素Ｐ（０，１）、Ｐ
（１，１）、…は、偶数ラインのグループＧＲ２に属す
る。

【００２７】これらの各グループにおけるフレームバッ
ファ１０６への記録情報について、図３を用いて説明す
る。図３（ａ）〜（ｆ）において、記号Ｆ（ｘ，ｙ）
は、フレームバッファ１０６における画素Ｐ（ｘ，ｙ）
に関連付けられた記憶領域を示している。記号Ｒ（ｘ，
ｙ）、記号Ｇ（ｘ，ｙ）、記号Ｂ（ｘ，ｙ）は、画素Ｐ
（ｘ，ｙ）のＲ色情報、Ｇ色情報およびＢ色情報をそれ
ぞれ示している。

【００２８】本発明の実施の形態１では、図３（ａ）〜
（ｆ）に示されるように、奇数ライン（（ａ）、
（ｂ）、（ｅ）、（ｆ））と偶数ライン（（ｃ）、
（ｄ））とでフレームバッファ１０６に記録する色情報
の組合わせを変える。

【００２９】組合わせの一例として、奇数ラインの画素
については、Ｒ／Ｇ／Ｂ色情報のうち、Ｇ色情報とＢ色
情報とを記録し、Ｒ色情報は、記録対象から外す。偶数
ラインの画素については、Ｒ色情報とＧ色情報とを記録
し、Ｂ色情報は、記録対象から外す。

【００３０】次に、画面データ生成部１０３におけるデ
ータの補間方式について説明する。画像を表示するに
は、Ｒ／Ｇ／Ｂの３種類の色情報が必要となる。そこ
で、本発明の実施の形態１では、奇数ライン（偶数ライ
ン）に配置される画素については、対応する色情報をフ
レームバッファから読出す際、未記録の色情報を隣接す
る偶数ライン（奇数ライン）に属する画素の色情報を用
いて補間する。ここでは、互いに隣接する奇数ラインの
画素と偶数ラインの画素とで色情報を共有しあう。

【００３１】たとえば、奇数ラインの画素Ｐ（１，０）
に関しては、フレームバッファ１０６の記憶領域Ｆ
（１，０）にＧ色情報Ｇ（１，０）およびＢ色情報Ｂ
（１，０）が記録されているが、Ｒ色情報が未記録であ
る。そこで、隣接する偶数ラインの、たとえば、画素Ｐ
（１，１）のＲ色情報Ｒ（１，１）を、当該画素Ｐ
（１，０）のＲ色情報として取扱い、補間する。偶数ラ
インの画素Ｐ（１，１）に関しては、フレームバッファ
１０６の記憶領域Ｆ（１，１）に、Ｒ色情報Ｒ（１，
１）およびＧ色情報Ｇ（１，１）が記録されているが、
Ｂ色情報が未記録である。そこで、隣接する奇数ライン
の、たとえば、画素Ｐ（１，２）のＢ色情報Ｂ（１，
２）を、画素Ｐ（１，１）のＢ色情報として取扱い、補
間する。

【００３２】このような動作を実現するグラフィックア
クセラレータ１００の具体例を、図４を用いて説明す
る。図４に示されるグラフィックアクセラレータは、描
画データを受けてコマンドを展開する描画コマンド展開
処理部１１０、上述した記録方式に従い、描画データの
中からフレームバッファ１０６に記録しない色情報を削
減する色情報削減処理部１１２、画像メモリ制御部１０
２、補間処理部１１４、および画面表示制御部１０４を
備える。描画コマンド展開処理部１１０および色情報削
減処理部１１２は、描画データ展開部１０１に含まれ
る。補間処理部１１４は、画面データ生成部１０３に含
まれる。

【００３３】補間処理部１１４における具体的な処理手
順の一例を、図５に示す。ステップＳ１−１では、画素
情報（色情報）をフレームバッファ１０６から読出す。
記録情報は、表示対象である表示装置１０５の走査ライ
ン方向（ラスタ方向）にそって読出しても、縦方向２画
素分を読出しても、またはブロック毎に読出してもよ
い。

【００３４】ステップＳ１−２では、補間対象となる画
素が、奇数ラインに配置されるか、偶数ラインに配置さ
れるかを判断する。奇数ラインに配置される場合には、
ステップＳ１−３に移り、読出された画素情報から対応
するＢ色情報（ステップＳ１−３）およびＧ色情報（ス
テップＳ１−４）を取得する。さらに、隣接する偶数ラ
インの画素のＲ色情報（ステップＳ１−５）で補間す
る。ステップＳ１−６では、取得されたＲ、Ｇ、Ｂ色情
報が画面表示制御部１０４に出力される。

【００３５】ステップＳ１−２で、補間対象となる画素
が偶数ラインに配置されると判断される場合には、ステ
ップＳ１−７に移り、読出された画素情報から対応する
Ｒ色情報（ステップＳ１−７）およびＧ色情報（ステッ
プＳ１−８）を取得する。さらに、隣接する奇数ライン
の画素のＢ色情報（ステップＳ１−９）で補間する。そ
して、ステップＳ１−６に移り、取得されたＲ、Ｇ、Ｂ
色情報が画面表示制御部１０４に出力される。ステップ
Ｓ１−６終了後、ステップＳ１−１０に移り、補間する
画素位置を更新する。

【００３６】なお、画素Ｐ（１，０）に対して画素Ｐ
（１，１）の記録情報を使用した。すなわち、記録対象
外となっている色情報を補間する際に、隣接する走査線
の単方向のデータをそのまま使用する例を説明した。し
かし、補間処理の方法はこれに限らない。たとえば、画
素Ｐ（１，１）のＢ色情報の補間にあたり、近傍の画素
Ｐ（０，０）、Ｐ（２，０）、Ｐ（０，２）、Ｐ（２，
２）のＢ色情報を平均して補間データを得ることもでき
る。

【００３７】フレームバッファ１０６に記録する色の組
合せは、上記したものに限定されない。いずれの色情報
を削減するようにしてもよい。

【００３８】なお、特に、色の再現性を重視する場合に
は、各画素ではＧ色情報については共有せず、すべての
画素についてＧ色情報を記録する（関連付けられている
フレームバッファに記録する）。

【００３９】これは、Ｇ色情報を画素間で共有した場合
に表示画質に大きく影響を与えるためである。その理由
は、Ｇ色情報が表示色の輝度成分(Ｙ成分)に大きな影響
を与えるためであり、人間の視覚特性は色差情報（Ｖ情
報およびＵ情報）よりも輝度成分の変化に敏感であるこ
とが挙げられる。Ｇ色成分が色の輝度成分に大きな影響
を持つことを証明する式（１）〜（３）を以下に示す。
式（１）〜（３）は、ＲＧＢからＹＵＶに色空間変換を
行うための公式である。

【００４０】 Ｙ＝０．２９９Ｒ−０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ …（１） Ｖ＝Ｃｂ＝−０．１６８７Ｒ−０．３３１３Ｇ＋０．５００Ｂ …（２） Ｕ＝Ｃｒ＝０．５００Ｒ−０．４１８７Ｇ−０．０８１３Ｂ …（３） 上記の式で輝度情報を示すＹには、Ｇ成分に相当する項
の係数（０．５８７）がＲ成分およびＢ成分の係数より
も大きい。したがって、Ｇ成分が輝度情報に与える影響
が大きいことが証明される。

【００４１】よって、Ｇ色成分については画素間で情報
を共有せず、Ｒ成分もしくはＢ成分を共有する。これに
より、原画像に近い表示結果が得られる。

【００４２】この処理により、フレームバッファ１０６
には、画面上のすべての画素のそれぞれについて、２つ
の色情報を記録するため、各画素毎にＲ／Ｇ／Ｂ色情報
を記録する従来のグラフィックアクセラレータに対し
て、著しい画質の劣化を伴わずに必要となるフレームバ
ッファ量を２／３に削減することができる。これによ
り、フレームバッファ１０６との間のデータ転送量を軽
減できる。したがって、さらに高速なデータ処理を行な
うことが可能となる。基板上でフレームバッファ１０６
を接続する場合、ピン数および配線数を減らすことがで
きる。

【００４３】なお、図においては、フレームバッファ１
０６は、グラフィックアクセラレータ１００と異なる領
域に配置されているが、これらを同一の半導体基板上に
構築するようにしてもよい。

【００４４】なお、２次元画像データを取扱うグラフィ
ックアクセラレータについて説明したが、これに限ら
ず、Ｒ／Ｇ／Ｂ色情報に加えて透明度情報αと奥行き情
報Ｚとを取扱う３次元対応のグラフィックアクセラレー
タに適用してもよい。

【００４５】［実施の形態２］本発明の実施の形態２に
よるグラフィックアクセラレータでのデータ記録方式に
ついて説明する。本発明の実施の形態２では、図６に示
されるように、格子状にグループ分割をおこなう。より
具体的には、隣接する画素どうしは、異なるグループに
属する。たとえば、画素Ｐ（１，１）が１のグループＧ
Ｒ１（斜線あり）に属し、画素Ｐ（１，１）と隣接する
画素Ｐ（１，０）、Ｐ（０，１）、Ｐ（２，１）、Ｐ
（１，２）が他の１つのグループＧＲ２（斜線なし）に
属する。

【００４６】これらの各グループにおけるフレームバッ
ファ１０６への記録情報について、図７（ａ）〜（ｆ）
を用いて説明する。本発明の実施の形態２では、図７
（ａ）〜（ｆ）に示されるように、グループ毎に、フレ
ームバッファ１０６に記録する色情報の組合わせを変え
る。

【００４７】組合わせの一例として、グループＧＲ１に
属する画素（Ｐ（０，０）、Ｐ（１，１）、Ｐ（２，
０）、…）については、Ｒ／Ｇ／Ｂ色情報のうち、Ｇ色
情報とＢ色情報とを記録し、Ｒ色情報は、記録対象から
外す。グループＧＲ２に属する画素（Ｐ（０，１）、Ｐ
（１，０）、Ｐ（２，１）、…）については、Ｒ色情報
とＧ色情報とを記録し、Ｂ色情報は、記録対象から外
す。

【００４８】次に、本発明の実施の形態２による画面デ
ータ生成部１０３におけるデータの補間方式について説
明する。本発明の実施の形態２では、グループＧＲ１
（ＧＲ２）に属する画素については、対応する画素情報
をフレームバッファから読出す際、グループＧＲ２（Ｇ
Ｒ１）に属する画素の色情報を用いて、未記録の色情報
を補間する。ここでは、隣接する画素間で色情報を補間
する。

【００４９】たとえば、グループＧＲ１に属する画素Ｐ
（１，１）に関しては、フレームバッファ１０６にＧ色
情報Ｇ（１，１）およびＢ色情報Ｂ（１，１）が記録さ
れているが、Ｒ色情報が未記録である。そこで、グルー
プＧＲ２に属する、たとえば、画素Ｐ（１，０）のＲ色
情報Ｒ（１，０）を、画素Ｐ（１，１）のＲ色情報とし
て取扱い、補間する。

【００５０】図５のフローチャートにおいて、奇数ライ
ンおよび偶数ラインのそれぞれを、グループＧＲ１およ
びグループＧＲ２と読みかえることで、具体的な補間処
理動作が実現される。

【００５１】なお、記録対象外となっている色情報を補
間する際に、横方向に隣接する画素の色情報を用いる例
を示したが、補間処理の方法はこれに限らない。たとえ
ば、左右の画素の色情報を平均した値を用いてもよい。
この場合も、同等の効果を奏することができる。

【００５２】また、たとえば、画素Ｐ（０，１）のＢ色
情報を補間するに際し、画素Ｐ（０，０）のＢ色情報Ｂ
（０，０）と画素Ｐ（０，２）のＢ色情報Ｂ（０，２）
とを平均した値を用いても良い。すなわち、隣接する上
下の画素の情報を平均した値を用いてもよい。この場合
も、同等の効果を奏することができる。

【００５３】さらに、たとえば、画素Ｐ（１，１）のＲ
色情報を補間するに際し、画素Ｐ（１，０）、Ｐ（０，
１）、Ｐ（１，２）、Ｐ（２，１）のそれぞれのＲ色情
報を平均した値を用いても良い。すなわち、隣接する上
下左右の画素の情報を平均した値を用いてもよい。この
場合も、同等の効果を奏することができる。

【００５４】フレームバッファ１０６に記録する色の組
合せは、上記したものに限定されることなく、いずれの
色情報を削減するようにしてもよい。

【００５５】この処理により、フレームバッファ１０６
には、画面上のすべての画素のそれぞれについて、２つ
の色情報を記録するため、各画素毎にＲ／Ｇ／Ｂ色情報
を記録する従来のグラフィックアクセラレータに対し
て、著しい画質の劣化を伴わずに必要となるフレームバ
ッファ量を２／３に削減することができる。

【００５６】これにより、フレームバッファ１０６との
間のデータ転送量を軽減できる。したがって、さらに高
速なデータ処理を行なうことが可能となる。また、フレ
ームバッファ１０６を同一の半導体基板内に形成した１
チップ化を実現することができる。

【００５７】２次元画像データを取扱うグラフィックア
クセラレータについて説明したが、これに限らず、Ｒ／
Ｇ／Ｂ色情報に加えて透明度情報αと奥行き情報Ｚとを
取扱う３次元対応のグラフィックアクセラレータに適用
してもよい。

【００５８】［実施の形態３］本発明の実施の形態３に
よるグラフィックアクセラレータでのデータの記録方式
について説明する。本発明の実施の形態３では、図８に
示されるように、画面１を矩形状にブロック分割し、各
ブロックを色情報の共有単位とする。

【００５９】図８においては、１つのブロックの大きさ
が２画素×２画素である。たとえば、画素Ｐ（０，
０）、Ｐ（１，０）、Ｐ（０，１）、Ｐ（１，１）が１
つのブロックに、画素Ｐ（２，０）、Ｐ（３，０）、Ｐ
（２，１）、Ｐ（３，１）が他の１つのブロックに属し
ている。

【００６０】これらの各ブロックにおけるフレームバッ
ファ１０６への記録情報について、図９（ａ）〜（ｄ）
を用いて説明する。本発明の実施の形態３では、図９
（ａ）〜（ｄ）に示されるように、ブロック内の複数の
画素を複数のグループに分割すると共に、グループ毎に
フレームバッファ１０６に記録する色情報の組合わせを
変える。

【００６１】組合せの一例としては、画素Ｐ（０，０）
では、Ｒ色情報Ｒ（０，０）およびＧ色情報Ｇ（０，
０）を、画素Ｐ（１，１）では、Ｒ色情報Ｒ（１，１）
およびＧ色情報Ｇ（１，１）をそれぞれ記録し、Ｂ色情
報は記録対象から外す（グループＧＲ１とする）。ま
た、画素Ｐ（１，０）では、Ｇ色情報Ｇ（１，０）およ
びＢ色情報Ｂ（１，０）を、画素Ｐ（０，１）では、Ｇ
色情報Ｇ（０，１）およびＢ色情報Ｂ（０，１）をそれ
ぞれ記録し、Ｒ色情報は記録対象から外す（グループＧ
Ｒ２とする）。

【００６２】本発明の実施の形態３による画面データ生
成部１０３におけるデータ補間方式について説明する。
本発明の実施の形態３では、対応する画素情報をフレー
ムバッファから読出す際、同一ブロック内の異なるグル
ープに属する画素の色情報を用いて、未記録の色情報を
補間する。

【００６３】第１のブロックに属する画素Ｐ（０，
０）、Ｐ（１，０）、Ｐ（０，１）、Ｐ（１，１）の補
間処理を一例に説明する。画素Ｐ（０，０）に関して
は、画素Ｐ（１，０）のＢ色情報Ｂ（１，０）と画素Ｐ
（０，１）のＢ色情報Ｂ（０，１）との平均値を算出す
る。この平均値を、画素Ｐ（０，０）のＢ色情報とす
る。なお、この平均値は、画素Ｐ（１，１）のＢ色情報
としても使用される。

【００６４】画素Ｐ（１，０）に関しては、画素Ｐ
（０，０）のＲ色情報Ｒ（０，０）とＰ（１，１）のＲ
色情報Ｒ（１，１）との平均値を算出する。この平均値
を、画素Ｐ（１，０）のＲ色情報とする。なお、この平
均値は、画素Ｐ（０，１）のＲ色情報としても使用され
る。

【００６５】以上が、色の共有単位であるブロック内の
動作である。同様のブロック（矩形）定義および画素情
報の記録、ならびに色情報の補間処理を全画素に対して
行なう。

【００６６】補間処理部１１４における具体的な処理手
順の一例を、図１０に示す。図１０を参照して、ステッ
プＳ２−１では、画素情報（色情報）をフレームバッフ
ァ１０６から読出す。ステップＳ２−２では、補間対象
となる画素が、グループＧＲ１に属するか、グループＧ
Ｒ２に属するかを判断する。グループＧＲ２に属する場
合には、ステップＳ２−３に移り、読出された画素情報
から対応するＢ色情報（ステップＳ２−３）およびＧ色
情報（ステップＳ２−４）を取得する。さらに、同一ブ
ロックのグループＧＲ１の画素のＲ色情報（ステップＳ
２−５）で補間する。ステップＳ２−６では、取得され
たＲ、Ｇ、Ｂ色情報が画面表示制御部１０４に出力され
る。

【００６７】ステップＳ２−２で、補間対象となる画素
がグループＧＲ１に属すると判断される場合には、ステ
ップＳ２−７に移り、読出された画素情報から対応する
Ｒ色情報（ステップＳ２−７）およびＧ色情報（ステッ
プＳ２−８）を取得する。さらに、同一ブロックのグル
ープＧＲ２の画素のＢ色情報（ステップＳ２−９）で補
間する。そして、ステップＳ２−６に移り、取得された
Ｒ、Ｇ、Ｂ色情報が画面表示制御部１０４に出力され
る。ステップＳ２−６終了後、ステップＳ２−１０に移
り、補間する画素位置を更新する。

【００６８】この処理により、画面上のすべての画素の
それぞれについて、２つの色情報を記録するため、各画
素毎にＲ／Ｇ／Ｂ色情報を記録する従来のグラフィック
アクセラレータに対して、著しい画質の劣化を伴わずに
必要となるフレームバッファ量を２／３に削減すること
ができる。

【００６９】なお、上述した例では、２画素×２画素を
色の共有単位としたが、これに限定されない。色の共有
を行なうブロックの大きさは可変であり、変更可能とす
る。また、色の組合せは上記した例に限定されない。

【００７０】２次元画像データを取扱うグラフィックア
クセラレータについて説明したが、これに限らず、Ｒ／
Ｇ／Ｂ色情報に加えて透明度情報αと奥行き情報Ｚとを
取扱う３次元対応のグラフィックアクセラレータに適用
してもよい。

【００７１】［実施の形態４］本発明の実施の形態４に
よるグラフィックアクセラレータでのデータ記録方式に
ついて説明する。本発明の実施の形態４では、画面１を
ｙ軸方向（走査ライン方向）にそって、第（３Ｎ＋１）
番目のラインからなる第１の種類のグループ、第（３Ｎ
＋２）番目のラインからなる第２の種類のグループ、第
（３Ｎ＋３）番目のラインからなる第３の種類のグルー
プに分割する（Ｎ＝０、１、２、…）。

【００７２】さらに、各グループに属する画素では、画
素を構成するＲ／Ｇ／Ｂの３色の色情報のうち同じ２色
の色情報を対応するフレームバッファに記録する。この
際、記録する色情報の組合せが、グループ毎に異なるよ
うにする。

【００７３】図１１は、本発明の実施の形態４による画
素情報のフレームバッファへの記録方式を示している。
図１１において、ＦＧＲ１は、第１走査ライン（グルー
プＧＲ１）に配置される画素に関する画素情報が格納さ
れるフレームバッファ領域を、ＦＧＲ２は、第２走査ラ
イン（グループＧＲ２）に配置される画素に関する画素
情報が格納されているフレームバッファ領域を、ＦＧＲ
３は、第３走査ライン（グループＧＲ３）に配置される
画素に関する画素情報が格納されているフレームバッフ
ァ領域をそれぞれ表している。

【００７４】ＲＧ（ｘ，ｙ）は、画素Ｐ（ｘ，ｙ）のＲ
／Ｇ色情報を、ＢＲ（ｘ，ｙ）は、画素Ｐ（ｘ，ｙ）の
Ｂ／Ｒ色情報を、ＧＢ（ｘ，ｙ）は、画素Ｐ（ｘ，ｙ）
のＧ／Ｂ色情報をそれぞれ表している。

【００７５】図１１に示されるように、第１走査ライン
上の画素については、Ｒ／Ｇ色情報をフレームバッファ
領域ＦＧＲ１に記録し、Ｂ色情報を記録対象から外す。
第２走査ライン上の画素については、Ｂ／Ｒ色情報をフ
レームバッファ領域ＦＧＲ２に記録し、Ｇ色情報を記録
対象から外す。第３走査ライン上の画素については、Ｇ
／Ｂ色情報をフレームバッファ領域ＦＧＲ３に記録し、
Ｒ色情報を記録対象から外す。

【００７６】同様に、第（３Ｎ＋１）走査ライン（Ｎ＝
１、２、…）上の画素については、Ｒ／Ｇ色情報を記録
し、Ｂ色情報を記録対象から外す。第（３Ｎ＋２）走査
ライン上の画素については、Ｂ／Ｒ色情報を記録し、Ｇ
色情報を記録対象から外す。第（３Ｎ＋３）走査ライン
上の画素については、Ｇ／Ｂ色情報を記録し、Ｒ色情報
を記録対象から外す。

【００７７】次に、本発明の実施の形態４による画面デ
ータ生成部１０３における画素の未記憶データの補間方
式について説明する。未記録の色情報は、フレームバッ
ファ１０６に格納された、隣接する他のグループに属す
る画素の色情報を用いて補間する。

【００７８】たとえば、画素Ｐ（０，０）については、
グループＧＲ２に属する画素Ｐ（０，１）のＢ色情報を
用いて、補間する。画素Ｐ（０，１）については、グル
ープＧＲ３に属する画素Ｐ（０，２）のＧ色情報を用い
て、補間する。

【００７９】以下同様の処理を繰返す。この処理によ
り、画面上のすべての画素のそれぞれについて、２つの
色情報を記録するため、各画素毎にＲ／Ｇ／Ｂ色情報を
記録する従来のグラフィックアクセラレータに対して、
必要となるフレームバッファ量を２／３に削減すること
ができる。

【００８０】なお、本発明の実施の形態４では、先に示
した実施の形態１と同様に、走査線単位での色情報を共
有し、補間する方法について述べたが、実施の形態２、
３に対してこのような色の組合わせによるグループ分割
をしても同等の効果を奏する。

【００８１】また、本発明の実施の形態４では、２次元
対応のグラフィックアクセラレータについて説明した
が、これに限らず、Ｒ／Ｇ／Ｂ色情報に加えて透明度情
報αと奥行き情報Ｚとを取扱う３次元対応のグラフィッ
クアクセラレータに適用してもよい。

【００８２】［実施の形態５］本発明の実施の形態５
は、陰面消去処理にＺバッファ法を用いた３次元対応の
グラフィックアクセラレータにおける画像情報の記録方
法と補間方法とに関するものである。

【００８３】図１２に、本発明を用いたＺバッファ法に
よる３次元対応のグラフィックアクセラレータの構成を
示す。図１２において、グラフィックアクセラレータ２
００は、ポリゴンの頂点データを画面上の座標を示すス
クリーン座標系に変換する幾何学演算と、光源処理とを
行なう座標系変換処理部２０１と、ポリゴンの頂点デー
タからポリゴンの境界判定を行なうと共にポリゴンに包
含される画素を描画するポリゴン描画部２０２と、本発
明による画素の透明度を示すα値情報（以下、透明度情
報αと記す）および物体の奥行き情報を示すＺ値情報
（以下、奥行き情報Ｚと記す）を削減する記録情報削減
処理部２０３と、各画素のＲ／Ｇ／Ｂ色情報および透明
度情報αを格納するフレームバッファ１０６と、画面を
構成する各画素の奥行き情報Ｚを格納するためのＺバッ
ファ２０６と、フレームバッファ１０６およびＺバッフ
ァ２０６の書込動作および読出動作を行なう画像メモリ
制御部２０４と、フレームバッファ１０６およびＺバッ
ファ２０６から読出した情報を元に画面データを構成す
る画面データ生成部２０５と、表示装置１０５に画面デ
ータを表示するための制御を行なう画面表示制御部１０
４とを備える。

【００８４】奥行き情報Ｚは、陰面消去処理に、透明度
情報αは、アルファブレンディング処理に用いられる。

【００８５】本発明の実施の形態５における記録情報削
減処理部２０３の動作を示すために、図１３（ａ）〜
（ｃ）に従来の３次元対応のグラフィックアクセラレー
タにおける画面１を構成する画素２のフレームバッファ
およびＺバッファへの記録方法を示す。

【００８６】図１３（ａ）は、３次元空間内に存在する
球体のオブジェクト１６と三角錐のオブジェクト１７と
の関係を上面（ｘ−ｚ座標系）から見た図である。１６
Ａは、球体のオブジェクトに、１７Ａは、三角錐のオブ
ジェクトにそれぞれ対応している。同図において、球体
のオブジェクト１６は、三角錐のオブジェクト１７より
も後方に位置することを示している。

【００８７】図１３（ｂ）は、３次元空間内に存在する
球体のオブジェクト１６と三角錐のオブジェクト１７と
の関係を正面（ｘ−ｙ座標系）から見た図である。１６
Ｂは、球体のオブジェクト１６に、１７Ｂは、三角錐の
オブジェクト１７にそれぞれ対応している。同図におい
て、球体のオブジェクト１６は、三角錐のオブジェクト
１７よりも後方に位置することから、オブジェクト１６
Ｂの一部は、オブジェクト１７Ｂにより消去される。

【００８８】また、三角錐のオブジェクト１７の陰面で
ある頂点に関しても、正面（ｘ−ｙ座標系）からは見え
ないので消去される。

【００８９】これらのオブジェクトを表示するための画
面１は、画素２を行列として配したものである。また、
画素２は、複数ビットで示されるＲ／Ｇ／Ｂ色情報、透
明度情報α、および奥行き情報Ｚから構成されている。

【００９０】図１３（ｃ）は、従来のグラフィックアク
セラレータにおけるフレームバッファおよびＺバッファ
への記録内容を示す図である。図１３（ｃ）において、
画素２を構成するＲ／Ｇ／Ｂ色情報および透明度情報α
は、画面の座標位置に関連づけられたフレームバッファ
上の特定領域Ｆ１に、奥行き情報Ｚは、画面の座標位置
に関連づけられたＺバッファ上の特定領域Ｆ２にそれぞ
れ格納される。

【００９１】つまり、従来方式では、画面を構成する画
素毎にこれらのデータを、フレームバッファおよびＺバ
ッファに書込み、そして読出しを行なっていることか
ら、多量の画像メモリが必要になると共に、フレームバ
ッファおよびＺバッファと、３次元対応のグラフィック
アクセラレータとの間のデータ転送能力の限界が、性能
向上を行なう上でのボトルネックになるという問題があ
った。

【００９２】そこで、本発明の実施の形態５は、このよ
うな問題を解決するためになされたものであり、物体の
透明度情報αおよび物体の奥行き情報Ｚを、複数の画素
から構成されるグループ単位で共有する。これにより、
フレームバッファ１０６およびＺバッファ２０６で必要
とする画像メモリ容量を削減すると共に、グラフィック
アクセラレータ２００とフレームバッファ１０６および
Ｚバッファ２０６との間のデータ転送量を削減すること
で、性能向上を行なう上でのボトルネックを解消する。

【００９３】図１４に示すとおり、画面１を構成する画
素の配列を、同一数の複数画素を包含する矩形状のグル
ープＧＲ１、ＧＲ２、ＧＲ３、ＧＲ４、…に分割する。

【００９４】図１４では、複数の画素を包含するグルー
プＧＲ１、ＧＲ２、ＧＲ３、ＧＲ４、…のそれぞれの大
きさを、２画素×２画素としているが、グループの大き
さ（画素数）は任意とする。

【００９５】一例として、画素Ｐ（０，０）、Ｐ（１，
０）、Ｐ（０，１）、およびＰ（１，１）が１つのグル
ープＧＲ１に、画素Ｐ（２，０）、Ｐ（３，０）、Ｐ
（２，１）、およびＰ（３，１）が１つのグループＧＲ
２に属している。

【００９６】本発明の実施の形態５の動作を説明するた
めに、図１５に、グループＧＲ１を構成する画素Ｐ
（０，０）、Ｐ（１，０）、Ｐ（０，１）、Ｐ（１，
１）のフレームバッファ１０６およびＺバッファ２０６
への記録内容を示す。

【００９７】図１５において、ＦＧＲ１は、画素Ｐ
（０，０）のＲ／Ｇ／Ｂ色情報を格納するための領域Ｆ
（０，０）と、画素Ｐ（１，０）のＲ／Ｇ／Ｂ色情報を
格納するための領域Ｆ（１，０）と、画素Ｐ（０，１）
のＲ／Ｇ／Ｂ色情報を格納するための領域Ｆ（０，１）
と、画素Ｐ（１，１）のＲ／Ｇ／Ｂ色情報を格納するた
めの領域Ｆ（１，１）と、グループＧＲ１に属するこれ
らの画素における共通透明度情報α（ＧＲ１）を格納す
るための領域ＡＲＧ１とから構成されるフレームバッフ
ァ１０６上の特定領域を示している。

【００９８】また、ＺＧＲ１は、グループＧＲ１を構成
する画素Ｐ（０，０）、Ｐ（１，０）、Ｐ（０，１）、
Ｐ（１，１）における共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）を格
納するためのＺバッファ２０６上の特定領域を示してい
る。

【００９９】以下、本発明の実施の形態５による、記録
情報削減処理部２０３から、フレームバッファ１０６お
よびＺバッファ２０６への書込方法について説明する。

【０１００】たとえば、グループＧＲ１における共通透
明度情報α（ＧＲ１）として画素Ｐ（０，０）の透明度
情報α（０，０）を、グループＧＲ１における共通奥行
き情報Ｚ（ＧＲ１）として画素Ｐ（０，０）の奥行き情
報Ｚ（０，０）を用いる場合の処理について説明する。

【０１０１】画素Ｐ（０，０）については、Ｚバッファ
２０６上の領域ＺＧＲ１に記録されているグループＧＲ
１の共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ
（０，０）の奥行き情報Ｚ（０，０）との比較を行な
う。比較により、新しい画素Ｐ（０，０）が前面または
同一の奥行きにあると判定された場合には、記憶領域Ｆ
（０，０）に格納されているＲ／Ｇ／Ｂ色情報と、記憶
領域ＡＧＲ１に格納されている共通透明度情報α（ＧＲ
１）と、新しい画素Ｐ（０，０）のＲ／Ｇ／Ｂ色情報
と、新しい画素Ｐ（０，０）の透明度情報α（０，０）
とに基づき、Ｒ／Ｇ／Ｂ色情報と透明度情報とを算出
し、それぞれをフレームバッファ１０６上の領域Ｆ
（０，０）と領域ＡＧＲ１とに書込む。そして、画素Ｐ
（０，０）の奥行き情報Ｚ（０，０）を、グループＧＲ
１の共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）としてＺバッファ２０
６上の領域ＺＧＲ１に書込む。

【０１０２】なお、Ｚバッファ２０６上の領域ＺＧＲ１
に記録されている共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）と、新し
い画素Ｐ（０，０）の奥行き情報Ｚ（０，０）との比較
を行なった結果、新しい画素Ｐ（０，０）が背面にある
と判定された場合には、これらの処理を行なわずに、フ
レームバッファ１０６上の領域Ｆ（０，０）およびＡＲ
Ｇ１に記録されている値、ならびにＺバッファ２０６上
の領域ＺＧＲ１に記録されている値をそのまま保持す
る。

【０１０３】画素Ｐ（１，０）については、Ｚバッファ
２０６上に記録されているグループＧＲ１の共通奥行き
情報Ｚ（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ（１，０）の奥行き
情報Ｚ（１，０）との比較を行なう。比較により、新し
い画素Ｐ（１，０）が前面または同一の奥行きにあると
判定された場合には、記憶領域Ｆ（１，０）に格納され
ているＲ／Ｇ／Ｂ色情報と、記憶領域ＡＧＲ１に格納さ
れている共通透明度情報α（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ
（１，０）のＲ／Ｇ／Ｂ色情報と、新しい画素Ｐ（１，
０）の透明度情報α（１，０）とに基づき、Ｒ／Ｇ／Ｂ
色情報を算出し、フレームバッファ１０６上の領域Ｆ
（１，０）に書込む。

【０１０４】ただし、グループＧＲ１の共通奥行き情報
Ｚ（ＧＲ１）および共通透明度情報α（ＧＲ１）につい
ては更新を行なわず、フレームバッファ１０６上の値お
よびＺバッファ２０６上の値をそのまま使用する。

【０１０５】画素Ｐ（０，１）については、Ｚバッファ
２０６上に記録されているグループＧＲ１の共通奥行き
情報Ｚ（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ（０，１）の奥行き
情報Ｚ（０，１）との比較を行なう。比較により、新し
い画素Ｐ（０，１）が前面または同一の奥行きにあると
判定された場合には、記憶領域Ｆ（０，１）に格納され
ているＲ／Ｇ／Ｂ色情報と、記憶領域ＡＧＲ１に格納さ
れている共通透明度情報α（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ
（０，１）のＲ／Ｇ／Ｂ色情報と、新しい画素Ｐ（０，
１）の透明度情報α（０，１）とに基づき、Ｒ／Ｇ／Ｂ
色情報を算出し、フレームバッファ１０６上の領域Ｆ
（０，１）に書込む。

【０１０６】ただし、グループＧＲ１の共通奥行き情報
Ｚ（ＧＲ１）および共通透明度情報α（ＧＲ１）につい
ては更新を行なわず、フレームバッファ１０６上の値お
よびＺバッファ２０６上の値をそのまま使用する。

【０１０７】画素Ｐ（１，１）については、Ｚバッファ
２０６上に記録されているグループＧＲ１の共通奥行き
情報Ｚ（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ（１，１）の奥行き
情報Ｚ（１，１）との比較を行なう。比較により、新し
い画素Ｐ（１，１）が前面または同一の奥行きにあると
判定された場合には、記憶領域Ｆ（１，１）に格納され
ているＲ／Ｇ／Ｂ色情報と、記憶領域ＡＧＲ１に格納さ
れている共通透明度情報α（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ
（１，１）のＲ／Ｇ／Ｂ色情報と、新しい画素Ｐ（１，
１）の透明度情報α（１，１）とに基づき、Ｒ／Ｇ／Ｂ
色情報を算出し、フレームバッファ１０６上の領域Ｆ
（１，１）に書込む。

【０１０８】ただし、グループＧＲ１の共通奥行き情報
Ｚ（ＧＲ１）および共通透明度情報α（ＧＲ１）につい
ては更新を行なわず、フレームバッファ１０６上の値お
よびＺバッファ２０６上の値をそのまま使用する。

【０１０９】以下、同様の処理を各グループＧＲ２、Ｇ
Ｒ３、…に適用し、画面上の全画素に対してＺバッファ
法を用いた陰面消去処理が行なわれるようにする。

【０１１０】なお、上記のＺバッファ法を用いた陰面消
去処理を行なうための書込み処理方法については、その
一例を示すものであり、他の書込み処理方法を行なって
も良い。

【０１１１】たとえば、グループＧＲ１の共通奥行き情
報Ｚ（ＧＲ１）として、画素Ｐ（０，０）における奥行
き情報Ｚ（０，０）の代わりに、画素Ｐ（１，０）にお
ける奥行き情報Ｚ（１，０）、もしくは画素Ｐ（０，
１）における奥行き情報Ｚ（０，１）、もしくは画素Ｐ
（１，１）における奥行き情報Ｚ（１，１）を用いる方
法が挙げられる。

【０１１２】さらに、上記実施の形態に示す以外の陰面
消去に伴う奥行き情報Ｚの更新処理ならびに透明度情報
αの更新処理を行なっても良い。

【０１１３】たとえば、グループＧＲ１内の画素におけ
る共通透明度情報α（ＧＲ１）として、画素Ｐ（０，
０）の透明度情報α（０，０）、画素Ｐ（０，１）の透
明度情報α（０，１）、画素Ｐ（１，０）の透明度情報
α（１，０）、画素Ｐ（１，１）の透明度情報α（１，
１）の各々を用いる方法が挙げられる。また、グループ
ＧＲ１内の画素における共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）と
して、画素Ｐ（０，０）の奥行き情報Ｚ（０，０）、画
素Ｐ（０，１）の奥行き情報Ｚ（０，１）、画素Ｐ
（１，０）の奥行き情報Ｚ（１，０）、画素Ｐ（１，
１）の奥行き情報Ｚ（１，１）の各々を用いる方法が挙
げられる。以下、この処理方法について説明する。

【０１１４】画素Ｐ（０，０）については、Ｚバッファ
２０６上に記録されている共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）
と、画素Ｐ（０，０）の奥行き情報Ｚ（０，０）との比
較を行なう。比較により、新しい画素Ｐ（０，０）が前
面または同一の奥行きにあると判定された場合には、記
憶領域Ｆ（０，０）に格納されているＲ／Ｇ／Ｂ色情報
と、記憶領域ＡＧＲ１に格納されている共通透明度情報
α（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ（０，０）のＲ／Ｇ／Ｂ
色情報と、新しい画素Ｐ（０，０）の透明度情報α
（０，０）とに基づき、Ｒ／Ｇ／Ｂ色情報と透明度情報
とを算出し、それぞれをフレームバッファ１０６上の領
域Ｆ（０，０）と領域ＡＧＲ１とに書込む。そして、画
素Ｐ（０，０）の奥行き情報Ｚ（０，０）を、グループ
ＧＲ１の共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）としてＺバッファ
２０６上の領域ＺＧＲ１に書込む。

【０１１５】ただし、Ｚバッファ２０６上に記録されて
いる共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ
（０，０）の奥行き情報Ｚ（０，０）との比較を行なっ
た結果、新しい画素Ｐ（０，０）が背面にあると判定さ
れた場合には、これらの処理を行なわずに、フレームバ
ッファ１０６上の領域Ｆ（０，０）およびＡＲＧ１に記
録されている値、ならびにＺバッファ２０６上の領域Ｚ
ＧＲ１に記録されている値をそのまま保持する。

【０１１６】画素Ｐ（１，０）については、Ｚバッファ
２０６上に記録されている共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）
と、画素Ｐ（１，０）の奥行き情報Ｚ（１，０）との比
較を行なう。比較により、新しい画素Ｐ（１，０）が前
面または同一の奥行きにあると判定された場合には、記
憶領域Ｆ（１，０）に格納されているＲ／Ｇ／Ｂ色情報
と、記憶領域ＡＧＲ１に格納されている共通透明度情報
α（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ（１，０）のＲ／Ｇ／Ｂ
色情報と、新しい画素Ｐ（１，０）の透明度情報α
（１，０）とに基づき、Ｒ／Ｇ／Ｂ色情報と透明度情報
とを算出し、それぞれをフレームバッファ１０６上の領
域Ｆ（１，０）と領域ＡＧＲ１とに書込む。そして、画
素Ｐ（１，０）の奥行き情報Ｚ（１，０）を、グループ
ＧＲ１の共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）としてＺバッファ
２０６上の領域ＺＧＲ１に書込む。

【０１１７】ただし、Ｚバッファ２０６上に記録されて
いる共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ
（１，０）の奥行き情報Ｚ（１，０）との比較を行なっ
た結果、新しい画素Ｐ（１，０）が背面にあると判定さ
れた場合には、これらの処理を行なわずに、フレームバ
ッファ１０６上の領域Ｆ（１，０）およびＡＲＧ１に記
録されている値、ならびにＺバッファ２０６上の領域Ｚ
ＧＲ１に記録されている値をそのまま保持する。

【０１１８】画素Ｐ（０，１）については、Ｚバッファ
２０６上に記録されている共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）
と、画素Ｐ（０，１）の奥行き情報Ｚ（０，１）との比
較を行なう。比較により、新しい画素Ｐ（０，１）が前
面または同一の奥行きにあると判定された場合には、記
憶領域Ｆ（０，１）に格納されているＲ／Ｇ／Ｂ色情報
と、記憶領域ＡＧＲ１に格納されている共通透明度情報
α（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ（０，１）のＲ／Ｇ／Ｂ
色情報と、新しい画素Ｐ（０，１）の透明度情報α
（０，１）との基づき、Ｒ／Ｇ／Ｂ色情報と透明度情報
とを算出し、それぞれをフレームバッファ１０６上の領
域Ｆ（０，１）と領域ＡＧＲ１とに書込む。そして、画
素Ｐ（０，１）の奥行き情報Ｚ（０，１）を、グループ
ＧＲ１の共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）としてＺバッファ
２０６上の領域ＺＧＲ１に書込む。

【０１１９】ただし、Ｚバッファ２０６上に記録されて
いる共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ
（０，１）の奥行き情報Ｚ（０，１）との比較を行なっ
た結果、新しい画素Ｐ（０，１）が背面にあると判定さ
れた場合には、これらの処理を行なわずに、フレームバ
ッファ１０６上の領域Ｆ（０，１）およびＡＲＧ１に記
録されている値、ならびにＺバッファ２０６上の領域Ｚ
ＧＲ１に記録されている値をそのまま保持する。

【０１２０】画素Ｐ（１，１）については、Ｚバッファ
２０６上に記録されている共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）
と、画素Ｐ（１，１）の奥行き情報Ｚ（１，１）との比
較を行なう。比較により、新しい画素Ｐ（１，１）が前
面または同一の奥行きにあると判定された場合には、記
憶領域Ｆ（１，１）に格納されているＲ／Ｇ／Ｂ色情報
と、記憶領域ＡＧＲ１に格納されている共通透明度情報
α（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ（１，１）のＲ／Ｇ／Ｂ
色情報と、新しい画素Ｐ（１，１）の透明度情報α
（１，１）とに基づき、Ｒ／Ｇ／Ｂ色情報と透明度情報
とを算出し、それぞれをフレームバッファ１０６上の領
域Ｆ（１，１）と領域ＡＧＲ１とに書込む。そして、画
素Ｐ（１，１）の奥行き情報Ｚ（１，１）を、グループ
ＧＲ１の共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）としてＺバッファ
２０６上の領域ＺＧＲ１に書込む。

【０１２１】ただし、Ｚバッファ２０６上に記録されて
いる共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）と、新しい画素Ｐ
（１，１）の奥行き情報Ｚ（１，１）との比較を行なっ
た結果、新しい画素Ｐ（１，１）が背面にあると判定さ
れた場合には、これらの処理を行なわずに、フレームバ
ッファ１０６上の領域Ｆ（１，１）およびＡＲＧ１に記
録されている値、ならびにＺバッファ２０６上の領域Ｚ
ＧＲ１に記録されている値をそのまま保持する。

【０１２２】以下、同様の処理をグループＧＲ２、ＧＲ
３、…のそれぞれに適用し、画面上の全画素に対してＺ
バッファ法を用いた陰面消去処理が行われるようにす
る。

【０１２３】なお、グループＧＲ１の共通奥行き情報Ｚ
（ＧＲ１）として、複数の画素の持つ奥行き情報Ｚの平
均値を用いることは好ましくない。

【０１２４】これは、画素の分割単位である各グループ
が、必ずポリゴン内に含まれる（包含される）とは限ら
ないためである。たとえば、共通奥行き情報Ｚ（ＧＲ
１）の算出に奥行き情報Ｚ（０，０）とＺ（１，１）と
の平均値を用いると仮定した場合、ポリゴンの頂点座標
が画素Ｐ（１，１）になった場合には、奥行き情報Ｚの
平均値を求めるために画素Ｐ（０，０）の最新の奥行き
情報が必要になるが、ポリゴンの頂点の所在が不明であ
るためである。

【０１２５】次に、本発明の実施の形態５による、フレ
ームバッファ１０６およびＺバッファ２０６からのデー
タ読出方法、ならびに画面データ生成部２０５における
処理について説明する。

【０１２６】画面データ生成部２０５は、画像メモリ制
御部２０４を通じて、走査線の１本分の画素データをフ
レームバッファ１０６上から読出す。

【０１２７】画面のｘ方向の画素数をｎとする。たとえ
ば、画面の第１走査線を構成する画素データを読出す場
合には、フレームバッファ１０６上に記録されている画
素Ｐ（０，０）、Ｐ（１，０）、Ｐ（２，０）、…、Ｐ
（ｎ−１，０）のＲ／Ｇ／Ｂ色情報を読出し、領域ＦＧ
Ｒ１、…に記録されている共通透明度情報α（ＧＲ
１）、…、および領域ＺＧＲ１、…に記録されている共
通奥行き情報Ｚ（ＧＲ１）、…は読出さない。

【０１２８】これらの値は、２次元で示される画面イメ
ージを生成するために使用される、中間データを格納し
ているためである。

【０１２９】以上の処理により、フレームバッファ１０
６およびＺバッファ２０６と、画像メモリ制御部２０４
との間の、もしくはグラフィックアクセラレータ２００
との間のデータ転送量を軽減できる。したがって、さら
に高速なデータ処理を行なうことが可能となる。

【０１３０】なお、Ｒ／Ｇ／Ｂ色情報を、すべての画素
で記録する例を示したが、実施の形態１〜４に示すよう
に、Ｒ／Ｇ／Ｂ色情報についても矩形グループ内での共
有を行なうことにより、より一層の画素メモリ容量の削
減が行なうことができる。

【０１３１】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明では
なくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲
と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる
ことが意図される。

【０１３２】

【発明の効果】請求項１に係るグラフィックアクセラレ
ータによれば、各画素毎に、３色情報のうち１色情報を
削除して２色情報を画像メモリに記録する。そして、削
除された色情報を、画像メモリに記録されている削除さ
れた色情報を含んだ画素を用いて補間する。これによ
り、画面が増大した場合であっても、画像メモリに記録
する情報を減らすことができる。この結果、画像メモリ
とグラフィックアクセラレータとの間のデータ転送量を
減らすことができる。したがって、より高速な画像処理
が実現される。また、画像メモリ容量を小さくすること
ができるため、画像メモリとグラフィックアクセラレー
タとを１チップに収めることが可能となる。

【０１３３】請求項２に係るグラフィックアクセラレー
タは、請求項１に係るグラフィックアクセラレータであ
って、偶数番目の走査ライン方向に属する画素について
は、３色情報のうちのある色情報を、奇数番目の走査ラ
イン方向に属する画素については、３色情報のうちの他
の色情報を削減して、画像メモリに記録する。これによ
り、画像メモリ容量を、従来の２／３に減らすことがで
きる。また、走査ライン方向に処理するため、補間処理
のハードウェア化が容易になるとともに、回路をコンパ
クトに構成することができる。

【０１３４】請求項３に係るグラフィックアクセラレー
タは、請求項１に係るグラフィックアクセラレータであ
って、格子状に配置される第１複数個の画素について
は、３色情報のうちのある色情報を、他の第２複数個の
画素については、３色情報のうちの他の色情報を削減し
て、画像メモリに記録する。これにより、画像メモリ容
量を、従来の２／３に減らすことができる。

【０１３５】請求項４に係るグラフィックアクセラレー
タは、請求項１に係るグラフィックアクセラレータであ
って、複数の画素をブロック分割し、ブロック毎に、あ
る画素については、３色情報のうちのある色情報を、他
の画素については、３色情報のうちの他の色情報を削減
して、画像メモリに記録する。補間は、ブロック単位で
行なう。これにより、画像メモリ容量を、従来の２／３
に減らすことができる。

【０１３６】請求項５に係るグラフィックアクセラレー
タは、請求項１に係るグラフィックアクセラレータであ
って、ある画素については、３色情報のうちＲ色情報を
削除し、ある画素については、Ｇ色情報を削除し、ある
画素については、Ｂ色情報を削除する。これにより、画
像メモリ容量を、従来の２／３に減らすことができる。

【０１３７】請求項６、７に係るグラフィックアクセラ
レータは、請求項１に係るグラフィックアクセラレータ
であって、ある色情報については、削除しない。特に、
Ｇ色情報を削除しない。これにより、原画像い近い表示
結果が得られる。

【０１３８】請求項８に係るグラフィックアクセラレー
タは、請求項５に係るグラフィックアクセラレータであ
って、第（３Ｎ＋１）走査ラインに属する画素について
は、３色情報のうち第１の色情報を削除し、第（３Ｎ＋
２）走査ラインに属する画素については、３色情報のう
ち第２の色情報を削除し、第（３Ｎ＋３）走査ラインに
属する画素については、３色情報のうち第３の色情報を
削除する。これにより、画像メモリ容量を、従来の２／
３に減らすことができる。また、走査ライン方向に処理
するため、補間処理のハードウェア化が容易になるとと
もに、回路をコンパクトに構成することができる。

【０１３９】請求項９、１０、１１に係るグラフィック
アクセラレータによれば、複数の画素をブロックに分割
し、各ブロック毎に奥行き情報Ｚと透明度情報αとを共
有させる。これにより、すべての画素について奥行き情
報Ｚと透明度情報αとを記録する従来方式に比べて、Ｚ
バッファおよびフレームバッファの画像メモリ容量を大
幅に削減することが可能になる。したがって、より高速
な画像処理が実現される。また、画像メモリ容量を小さ
くすることができるため、こられの画像メモリとグラフ
ィックアクセラレータとを１チップに収めることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係るグラフィックア
クセラレータの構成の概要を示す図である。

【図２】 本発明の実施の形態１よる記録方式について
説明するための概念図である。

【図３】 （ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態１に
よるフレームバッファ１０６への記録情報について説明
するための概念図である。

【図４】 グラフィックアクセラレータ１００の具体例
を示す構成図である。

【図５】 補間処理部１１４における具体的な処理手順
の一例を示すフローチャートである。

【図６】 本発明の実施の形態２によるデータ記録方式
について説明するための概念図である。

【図７】 （ａ）〜（ｆ）は本発明の実施の形態２によ
るフレームバッファ１０６への記録情報について説明す
るための概念図である。

【図８】 本発明の実施の形態３によるデータの記録方
式について説明するための概念図である。

【図９】 （ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態３によ
るフレームバッファ１０６への記録情報について説明す
るための概念図である。

【図１０】 補間処理部１１４における具体的な処理手
順の一例を示すフローチャートである。

【図１１】 本発明の実施の形態４による画素情報のフ
レームバッファ１０６への記録情報について説明するた
めの概念図である。

【図１２】 本発明の実施の形態５によるグラフィック
アクセラレータ２００の構成を示す図である。

【図１３】 （ａ）〜（ｃ）は、フレームバッファおよ
びＺバッファへの記録情報について説明するための概念
図である。

【図１４】 本発明の実施の形態５による記録方式につ
いて説明するための概念図である。

【図１５】 本発明の実施の形態５によるフレームバッ
ファ１０６およびＺバッファ２０６への記録情報につい
て説明するための概念図である。

【図１６】 従来の２次元のグラフィックアクセラレー
タで取扱う画像情報を示す概念図である。

【符号の説明】

１００，２００ グラフィックアクセラレータ、１０１
描画データ展開部、１０２，２０４ 画像メモリ制御
部、１０３，２０５ 画面データ生成部、１０４ 画面
表示制御部、１０５ 表示装置、１０６ フレームバッ
ファ、１１０描画コマンド展開処理部、１１２ 色情報
削減処理部、１１４ 補間処理部、２０２ ポリゴン描
写部、２０３ 記録情報削減処理部、２０６ Ｚバッフ
ァ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畔川 善郁 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 千葉 修 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 島川 和弘 兵庫県伊丹市中央３丁目１番17号 三菱電 機システムエル・エス・アイ・デザイン株 式会社内 Ｆターム(参考） 5C082 AA01 BA12 BA33 BA34 BB15 CA56 CB01 DA22 DA87 MM02 MM04

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像メモリに記録されたデータに基づき
   表示データを生成するグラフィックアクセラレータであ
   って、 各々がＲＧＢの３種類の色情報を有する複数の画素を受
   け、各画素における前記３種類の色情報のうちの１つを
   削除し、前記３種類の色情報のうちの第１の種類の色情
   報を除いた２種類の色情報を有した画素と、前記３種類
   の色情報のうちの前記第１の種類の色情報と異なる第２
   の種類の色情報を除いた２種類の色情報を有した画素と
   を含むように前記複数の画素を前記画像メモリに記録す
   るための記録制御部と、 前記画像メモリに記録された複数の画素の各々につい
   て、前記記録制御部により削除された色情報を、前記画
   像メモリに記録された複数の画素のうちの前記削除され
   た色情報を含んだ画素を使って補間する補間処理部とを
   備え、 前記グラフィックアクセラレータは、 前記画像メモリに記録された複数の画素と前記補間処理
   部の補間結果とに応じて、前記表示データを供給する、
   グラフィックアクセラレータ。
2. 【請求項２】 前記記録制御部は、 偶数番目の走査ライン方向に配置される複数の画素の各
   々については、前記３種類の色情報のうちの前記第１の
   種類の色情報を除いた２種類の色情報を前記画像メモリ
   に記録し、奇数番目の走査ライン方向に配置される複数
   の画素の各々については、前記３種類の色情報のうちの
   前記第２の種類の色情報を除いた２種類の色情報を前記
   画像メモリに記録する、請求項１に記載のグラフィック
   アクセラレータ。
3. 【請求項３】 前記記録制御部は、 前記複数の画素のうち格子状に配置される第１複数個の
   画素の各々については、前記３種類の色情報のうちの前
   記第１の種類の色情報を除いた２種類の色情報を前記画
   像メモリに記録し、前記複数の画素のうち残りの第２複
   数個の画素の各々については、前記３種類の色情報のう
   ちの前記第２の種類の色情報を除いた２種類の色情報を
   前記画像メモリに記録する、請求項１に記載のグラフィ
   ックアクセラレータ。
4. 【請求項４】 前記記録制御部は、 前記複数の画素を複数のブロックに分割し、前記複数の
   ブロックの各々が、前記３種類の色情報のうちの前記第
   １の種類の色情報を除いた第１の種類の画素と、前記３
   種類の色情報のうちの前記第２の種類の色情報を除いた
   第２の種類の画素とを含むように、色情報を削除し、 前記補間処理部は、 補間対象となる画素の前記削除された色情報を、前記補
   間対象となる画素と同一ブロック内の前記削除された色
   情報を有する画素を用いて補間する、請求項１に記載の
   グラフィックアクセラレータ。
5. 【請求項５】 前記記録制御部は、 出力されるべき複数の画素が、前記３種類の色情報のう
   ちのＢの色情報を除いた第１の種類の画素と、前記３種
   類の色情報のうちのＲの色情報を除いた第２の種類の画
   素と、前記３種類の色情報のうちのＧの色情報を除いた
   第３の種類の画素とを含むように、色情報を削除する、
   請求項１に記載のグラフィックアクセラレータ。
6. 【請求項６】 前記画像メモリに書込まれた複数の画素
   の各々には、同一の色情報が含まれている、請求項１に
   記載のグラフィックアクセラレータ。
7. 【請求項７】 前記画像メモリに書込まれた複数の画素
   の各々には、Ｇの色情報が含まれている、請求項６に記
   載のグラフィックアクセラレータ。
8. 【請求項８】 画面の走査方向に配置される画素がすべ
   て前記第１の種類の画素である第１のラインと、前記第
   １のラインの次のラインであり、かつ画面の走査方向に
   配置される画素がすべて前記第２の種類の画素である第
   ２のラインと、前記第２のラインの次のラインであり、
   かつ画面の走査方向に配置される画素がすべて前記第３
   の種類の画素である第３のラインとが繰返し配置される
   ように、前記画像メモリに複数の画素が配置される、請
   求項５に記載のグラフィックアクセラレータ。
9. 【請求項９】 画像メモリに記録されたデータに基づき
   表示データを生成するグラフィックアクセラレータであ
   って、 各々が色情報と奥行きを示すＺ値情報とを有する複数の
   画素を受け、前記複数の画素を複数のブロックに分割
   し、各ブロック単位で、共有するＺ値情報を更新して前
   記画像メモリに記録するとともに、前記各ブロック単位
   で、画素のＺ値情報と前記画像メモリに記録された共有
   するＺ値情報とを比較して、陰面消去処理に従い、画素
   の色情報を更新して前記画像メモリに記録する記録制御
   部を備え、前記画像メモリに記録された複数の画素を用
   いて、前記表示データを供給する、グラフィックアクセ
   ラレータ。
10. 【請求項１０】 入力される前記複数の画素のそれぞれ
    は、透明度を示すα値情報をさらに有し、 前記記録制御部は、 前記各ブロック単位で、共有するα値情報を更新して前
    記画像メモリに記録するとともに、画素のＺ値情報と前
    記画像メモリに記録された共有するＺ値情報とを比較し
    て、前記陰面消去処理およびアルファブレンディング処
    理に従い、前記画像メモリに記録された共有するα値に
    基づき、画素の色情報を更新して前記画像メモリに記録
    する、請求項９に記載のグラフィックアクセラレータ。
11. 【請求項１１】 前記画像メモリは、 前記各ブロック単位で共有するＺ値情報を記録するＺバ
    ッファと、 前記複数の画素のそれぞれの色情報と、前記各ブロック
    単位で共有するα値情報とを記録するフレームバッファ
    とを含む、請求項１０に記載のグラフィックアクセラレ
    ータ。