JP2900911B2 - ３ｄグラフィック処理メモリシステム - Google Patents
３ｄグラフィック処理メモリシステムInfo
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Description
処理メモリシステムに関し、特にソフトウェア的に３Ｄ
画像生成処理を行なう３Ｄグラフィックス処理メモリシ
ステムに関する。
方法が、例えば特開平０４−３６２７９４号公報の画像
処理方法に開示されている。この特開平０４−３６２７
９４号公報の画像処理方法においては、フレームバッフ
ァとは独立した専用のＺバッファを持ち、専用の画像処
理装置上で処理対象の表面のＺ値の計算値と比較し、処
理対象の表面のＺ値の計算値がＺバッファの値よりも小
さいならば新たな当該Ｚ値の計算値でＺバッファを更新
するという処理を行なうことで、画像データの生成を行
なうものである。
テムにおいては、３Ｄ画像処理を行なわない場合にはＺ
バッファ専用メモリはまったく使用されないため、メモ
リの利用効率及び経済性の点で問題がある。
ァを備えることで専用のＺバッファをなくし、メモリの
利用効率と経済性を向上させようとする方式が考えられ
ている。
おいては、以下に述べるような問題点を有していた。
コントローラがＺバッファ専用のメモリを持つ構成とな
っているため、３Ｄ処理を行なわない場合にはＺバッフ
ァ専用メモリはまったく使用されずメモリの利用効率及
び経済性が悪いという問題点があった。また、画面解像
度に応じてＺバッファの必要容量は変化するが、専用の
Ｚバッファでは容量が固定されているためこの点に関し
ても効率が悪い。
インメモリ上に仮想的なＺバッファを備えることで専用
のＺバッファをなくし、経済効率を向上させる方式とし
た場合、画像表示時に定期的に表示リフレッンュが行な
われる度毎にメインメモリバスが占有されることによ
り、ＣＰＵ側からのアクセス効率が落ち、結果としてシ
ステム性能の低下を招くことになるという問題点が生じ
る。
ファを備えて専用のＺバッファをなくす構成とした場
合、ＣＰＵが最も取り扱いやすいのは画素毎に色情報と
Ｚ値情報をパックし連続してメモリ上に配置するデータ
形式であるが、表示に関しては各画素の色情報のみが必
要でありＺ値情報は不要であるため、表示時にＣＰＵで
Ｚ値情報を取り除く処理を行なわなければならない。こ
のような処理をＣＰＵが行なうことはシステム全体の性
能を低下させることにつながる。
を持つことなくメインメモリ上にＺバッファを用意する
ことで深さ方向の処理を伴う３Ｄグラフィック処理を可
能にし、さらにメインメモリバスとは独立したバスを持
つ表示フレームバッファを用意することで表示リフレッ
ンュの影響による速度低下を防ぐことのできる３Ｄグラ
フィック処理メモリシステムを提供することにある。
め、本発明の３Ｄグラフィック処理メモリシステムは、
ＣＰＵによりソフトウェア的に３Ｄ画像生成を行なう３
Ｄグラフィックシステムにおいて、仮想的なＺバッファ
を持ち、かつ３Ｄ画像データの色情報とＺ値情報を画素
単位毎に連続して配置して格納するメインメモリと、前
記メインメモリと独立して備えられた前記３Ｄ画像デー
タの色情報を格納する表示用フレームバッファと、前記
表示用フレームバッファに格納された色情報を読み込ん
で３Ｄ表示処理の制御を行なうグラフィックコントロー
ラと、前記メインメモリと前記表示用フレームバッファ
間の画素データの転送を制御するスイッチ手段とを備
え、前記表示用フレームバッファは、前記メインメモリ
のバスと独立した専用バスによって前記スイッチ手段及
びグラフィックコントローラに接続されることを特徴と
する。
メモリシステムは、前記スイッチ手段は、前記グラフィ
ックコントローラからの信号により前記メインメモリの
バスと表示用フレームバッファの専用バス間を選択的に
切り替える構成としたことを特徴とする。
メモリシステムは、前記スイッチ手段により、前記メイ
ンメモリから表示用フレームバッファへ画像データを転
送する際に、Ｚ値情報を除き画素毎の色情報のみを転送
することを特徴とする。
メモリシステムは、前記スイッチ手段は、前記３Ｄ画像
データの色情報とＺ値情報のビット幅を有する複数の半
導体スイッチを備えてなり、前記半導体スイッチを選択
的に断続させることにより、前記メインメモリ上の画素
毎の色情報を前記表示用フレームバッファへ転送するこ
とを特徴とする。
て図面を参照して詳細に説明する。
ク処理メモリシステムの構成を図１のブロック図に示
す。図１を参照すると、本実施の形態による３Ｄグラフ
ィック処理メモリシステムは、ＣＰＵ１０と、データバ
スバッファを備えるメモリコントローラ１５と、プログ
ラムを格納しまた画像データとそれに対応したＺ値デー
タを保持するメインメモリ２０と、生成された画像デー
タを保持する表示用フレームバッファ３０と、実際に表
示を司るグラフィックコントローラ４０と、メインメモ
リ２０と表示用フレームバッファ３０間のデータの転送
を行なうスイッチ回路５０を備えて構成される。
ンメモリ２０上に仮想的なＺバッファを備え、専用のＺ
バッファメモリをなくした構成としている。
Ｚ値データを保持するメインメモリ２０とはメインメモ
リバス２１により接続されている。また、生成された画
像データを保持する表示用フレームバッファ３０はグラ
フィックコントローラ４０と専用バス３１により接続さ
れている。
表示用フレームバッファ３０間のデータの転送を行なう
スイッチ回路５０を介してメインメモリバス２１と接続
されている。スイッチ回路５０のスイッチ動作はグラフ
ィックコントローラ４０からの制御信号４１により制御
される。
態による３Ｄグラフィック処理メモリシステムの動作に
ついて説明する。
納されているプログラムを実行する。そのプログラムが
本発明に対応している３Ｄグラフィックアプリケーショ
ンプログラムである場合、ＣＰＵ１０が物体の座標計算
等を行なうことにより、３Ｄ画像を生成し、その画像デ
ータをメインメモリ２０に保持する。その際、深さ方向
のＺ値もまたメインメモリ２０に保持する。
パックされ、連続してメインメモリ２０上に配置され
て、ＣＰＵ１０が取り扱いやすいデータ形式となってい
る。
ントローラ４０により、あるタイミングでメインメモリ
バス２１からスイッチ回路５０を介して表示用フレーム
バッファ３０に転送され保持される。
ファ３０へ画像データが転送される際、スイッチ回路５
０により画像データの各画素ごとの色情報のみが選択さ
れ、表示用フレームバッファ３０には色情報のみが転送
される。すなわち、スイッチ回路５０は、メインメモリ
２０から表示用フレームバッファ３０に対して画像デー
タを転送する際に、表示に関係ないＺ値データを取り除
き色情報のみを転送する。
チ回路５０を切り替えることでメインメモリ２０からの
画像データを加工することなしに表示用フレームバッフ
ァ３０へそのまま転送する。
は、スイッチ回路５０はメインメモリバス２１とフレー
ムバッファバス３１の間を完全に切り離すように動作
し、メインメモリバス２１のデータの流れを阻害しな
い。
された画像データは定期的にフレームバッファバス３１
を通しグラフィックコントローラ４０に読み込まれ、表
示装置で表示される。このように、生成された画像デー
タを表示用フレームバッファ３０に一旦保持すること
で、メインメモリ２０のデータの流れを阻害することな
く、画像データの表示が可能となる。
たグラフィックコントローラ４０の制御によりメインメ
モリバス２１とフレームバッファバス３１を一対一で接
続するように切り替えることができる。この状態のと
き、メインメモリバス２１には表示用フレームバッファ
３０のデータが直接流れるため、ＣＰＵ１０が表示用フ
レームバッファ３０の内容を参照することや直接データ
を書込むことが可能であり、またメインメモリ２０と表
示用フレームバッファ３０間の相互データ転送も可能で
ある。
した表示用フレームバッファ３０を持ち、表示用データ
はメインメモリバス２１とは独立したフレームバッファ
バス３１を用いて転送する構成としたので、画像表示リ
フレッシュの度にメインメモリバス２１が占有されるこ
とがなくなり、表示リフレッシュによるアクセス効率の
低下によるシステム性能の低下を少なくすることができ
る。
ムバッファ３０へ画像データを転送する際に、Ｚバッフ
ァのＺ値情報を捨て画素の色情報のみを転送するように
制御することにより、ＣＰＵ１０において表示時に画像
データから表示に不要なＺ値情報を取り除く処理を行な
う必要がなくなり、このＺ値情報を取り除く処理による
性能の低下を防止することができる。
て説明する。メインメモリ２０に格納される画像データ
とＺ値が各々１６ビットの幅を持つとすると、例えばメ
インメモリバス２１の幅が６４ビットである場合２画素
分の画像データを保持することになる。
とに色情報「Ｃ」とＺ値「Ｚ」とが、Ｃ０・Ｚ０、Ｃ１
・Ｚ１、…というようにパックされたデータ形式でメイ
ンメモリ２０に格納されることになる。
例を示す。図３を参照すると、スイッチ回路５０は、各
々１６ビット幅を持つ７つの半導体スイッチ５１〜５７
で構成されている。この半導体スイッチ５１〜５７は、
グラフィックコントローラ４０により制御信号４１を通
して個別に制御される。
にＺバッファ法を用い深さ方向を反映させた新たな画像
を作成し、結果的にメインメモリ２０の内容を更新す
る。このとき、メインメモリ２０上の画像データは、図
２に示すようなデータ形式によって各画素毎に連続して
格納される。同様の処理をくり返し行なうことで、１画
面分の画像データがメインメモリ２０上に作成される。
回路５０の各々の半導体スイッチ５１〜５７は切断され
ており、メインメモリバス２１上のデータとフレームバ
ッファバス３１上のデータが互いに転送されることはな
い。
で１画面分の画像データが生成され、かつメインメモリ
バス２１およびフレームバッファバス３１が他の用途に
使用されていない場合、半導体スイッチ５１、５３のみ
を導通させ、他の半導体スイッチを開放することによ
り、メインメモリバス２１の「Ｗｏｒｄ０」とフレーム
バッファバス３１の「Ｗｏｒｄ０」が、メインメモリバ
ス２１の「Ｗｏｒｄ２」とフレームバッファバス３１の
「Ｗｏｒｄｌ」がそれぞれ導通する。このとき、メイン
メモリ２０に対してリードサイクルを起動し、かつフレ
ームバッファ３１のＷｏｒｄ０とＷｏｒｄｌに対してラ
イトサイクルを起動すると図２で示されるところの色情
報Ｃ０とＣ１が表示用フレームバッファ３０に書込まれ
る。
５４及び半導体スイッチ５６のみを導通させることで、
図２で示されるところの色情報Ｃ２とＣ３が表示用フレ
ームバッファ３０に書込まれることになる。
体スイッチ５１〜５７を制御して画像データ転送を行な
うことにより、接続されているスイッチ回路５０を通し
色情報のみが表示用フレームバッファ３０に転送されて
保持されることとなる。
明したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるも
のではない。
ィック処理メモリシステムによれば、第１に、比較的経
済的に３Ｄグラフィック処理を行なうことができるとい
う効果が得られる。その理由は、Ｚバッファ専用のメモ
リを持つことなくメインメモリ上に仮想的なＺバッファ
を持つためである。
ッシュの影響によるＣＰＵからのアクセス効率の低下に
基づくシステム性能の低下を少なくすることができると
いう効果が得られる。その理由は、メインメモリとは独
立した表示用フレームバッファを持ち、表示用データは
メインメモリのバスとは独立したバスを用い転送するた
めである。
タから表示に不要なＺ値情報を取り除く処理を行なう必
要がなくなり、このＺ値情報を取り除く処理による性能
の低下を防止することができるという効果が得られる。
その理由は、メインメモリバスと表示用フレームバッフ
ァバスとの間にコントローラからの信号により両バス間
を電気的に切り離すことが可能でかつデータを双方向に
転送することが可能なスイッチ手段を設け、メインメモ
リから表示用フレームバッファへ画像データを転送する
際に、ＺバッファのＺ値情報を捨て画素の色情報のみを
転送するように制御するためである。
処理メモリシステムの構成を示すブロック図である。
処理メモリシステムにおけるメインメモリ上の画像デー
タ形式を説明するための図である。
な構成例を示すブロック図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 ＣＰＵによりソフトウェア的に３Ｄ画像
生成を行なう３Ｄグラフィックシステムにおいて、 仮想的なＺバッファを持ち、かつ３Ｄ画像データの色情
報とＺ値情報を画素単位毎に連続して配置して格納する
メインメモリと、 前記メインメモリと独立して備えられた前記３Ｄ画像デ
ータの色情報を格納する表示用フレームバッファと、 前記表示用フレームバッファに格納された色情報を読み
込んで３Ｄ表示処理の制御を行なうグラフィックコント
ローラと、 前記メインメモリと前記表示用フレームバッファ間の画
素データの転送を制御するスイッチ手段とを備え、 前記表示用フレームバッファは、前記メインメモリのバ
スと独立した専用バスによって前記スイッチ手段及び前
記グラフィックコントローラに接続され、 前記スイッチ手段により、前記メインメモリから表示用
フレームバッファへ画像データを転送する際に、Ｚ値情
報を除き画素毎の色情報のみを転送する ことを特徴とす
る３Ｄグラフィック処理メモリシステム。 - 【請求項２】 前記スイッチ手段は、前記グラフィック
コントローラからの信号により前記メインメモリのバス
と表示用フレームバッファの専用バス間を選択的に切り
替える構成としたことを特徴とする請求項１に記載の３
Ｄグラフィック処理メモリシステム。 - 【請求項３】 前記スイッチ手段は、前記３Ｄ画像デー
タの色情報とＺ値情報と同じビット幅を有する複数の半
導体スイッチを備えてなり、前記半導体スイッチを選択
的に断続させることにより、前記メインメモリ上の画素
毎の色情報を前記表示用フレームバッファへ転送するこ
とを特徴とする請求項１に記載の３Ｄグラフィック処理
メモリシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9088815A JP2900911B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | ３ｄグラフィック処理メモリシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9088815A JP2900911B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | ３ｄグラフィック処理メモリシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10269378A JPH10269378A (ja) | 1998-10-09 |
| JP2900911B2 true JP2900911B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=13953415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9088815A Expired - Fee Related JP2900911B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | ３ｄグラフィック処理メモリシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2900911B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001195230A (ja) | 2000-01-14 | 2001-07-19 | Mitsubishi Electric Corp | 描画処理システム、及び描画演算を行う半導体集積回路 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3067458B2 (ja) * | 1993-04-20 | 2000-07-17 | 富士通株式会社 | ３次元グラフィックス描画装置 |
-
1997
- 1997-03-24 JP JP9088815A patent/JP2900911B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10269378A (ja) | 1998-10-09 |
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