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JPH06309425A - グラフィックディスプレイ装置及び方法 - Google Patents

グラフィックディスプレイ装置及び方法

Info

Publication number
JPH06309425A
JPH06309425A JP3187058A JP18705891A JPH06309425A JP H06309425 A JPH06309425 A JP H06309425A JP 3187058 A JP3187058 A JP 3187058A JP 18705891 A JP18705891 A JP 18705891A JP H06309425 A JPH06309425 A JP H06309425A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
pick
objects
window
pick window
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3187058A
Other languages
English (en)
Inventor
Deborah D Brase
デボラ・ダイアン・ブレイス
Steven P Larky
スティーブン・フィリップ・ラーキ
Clair Joe C St
ジョー・クリストファ・セント・クレア
Paolo Sidoli
パオロ・シドリ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH06309425A publication Critical patent/JPH06309425A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
    • G06F3/04842—Selection of displayed objects or displayed text elements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/20—Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/10—Geometric effects
    • G06T15/30—Clipping

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  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Image Generation (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Digital Computer Display Output (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビデオディスプレイ上に描画される画像から
三次元オブジェクトをピックするための装置及び方法を
提供する。 【構成】 表示されたオブジェクトは選択的に再描画さ
れる。このような再描画の間、オブジェクトの画素は、
可視性を決定するためのＺバッファ内のデータとデプス
が比較される。ラスタ化処理装置により再描画が行われ
るオブジェクトの数及びサイズは、オブジェクトの範囲
を規定するための前置グラフィック処理装置を用いるこ
とにより及びピックウィンドウの境界にクリップされた
範囲だけを再描画することにより、制約される。この再
描画の操作は、フレームバッファに記憶され、フレーム
バッファから繰り返しスキャンされる三次元グラフィッ
ク画像を変化させない。ピックウィンドウ内の複数のオ
ブジェクト間の選択は、オブジェクト毎に可視性のデー
タを記憶するためのピック平面メモリを用いた重み付け
比較を含むことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一般的には、グラフ
ィックディスプレイシステムのユーザとこのシステムの
ビデオディスプレイ上に描画された情報との間のインタ
ーフェースに関する。特に、この発明は、フレームバッ
ファに基づくグラフィックビデオディスプレイシステム
上に三次元で描画される可視オブジェクトの間で選択を
行うための装置及び方法を規定する。
【０００２】
【従来の技術】二次元ラスタスキャンディスプレイスク
リーン上での三次元グラフィック画像の描画は従来、ラ
スタディスプレイの同期スキャニングのために、最終画
像を記憶するためのフレームバッファの使用を含む。こ
のグラフィックディスプレイアーキテクチャは、ウィン
ドウ情報、汎用マスキング情報及びＺバッファ情報を個
々に記憶する多数のメモリを含む。代表的なシステム
は、米国特許第４６０９９１７号に記載されている。
【０００３】このような技術の情況において、フレーム
バッファは、同期スキャンされ、変換され及びビデオデ
ィスプレイ上に描画される画像情報を画素位置で記憶す
る。フレームバッファ内のこの情報は、処理装置による
三次元オブジェクトの生成、Ｚバッフアを参照しての及
びフレームバッファ内にオブジェクト又はその可視部だ
けを描画するために用いられるデプス比較、ウィンドウ
へのオブジェクトのクリッピング、汎用マスクへのオブ
ジェクトのクリッピングその他を含む多数のデータ操作
の最終的な結果である。従って、フレームバッファ内に
存在する二次元画像は大抵の場合、それが生成された三
次元オブジェクトに直接関連させることができない。
【０００４】元のオブジェクトとフレームバッファ内の
画素データとの間に直接の対応がこのように欠如してい
ることは、代表的なグラフィックシステムのアーキテク
チャに起因するものである。このアーキテクチャは従
来、境界パラメータにより各オブジェクトを規定する前
置グラフィック処理装置及びこのようなオブジェクトパ
ラメータを受け取り、これらのパラメータを画素毎にデ
ータに変換するラスタ化処理装置を含む。これによっ
て、三次元オブジェクトは、ラスタスキャンの基準線に
沿っての画素データに変換される。ラスタ化処理装置
は、ウィンドウ平面のクリッピング効果、マスキング平
面により規定された境界及び他のオブジェクトと関係す
る三次元オブジェクトの画素毎の可視性を、Ｚバッファ
で最後に規定されたように結合する。ラスタ化処理装置
は、マスキング条件が満足され、書き込みが行われるオ
ブジェクトの画素がその画素位置における以前の情報よ
りも大きいＺ軸デプスを持った後においてのみ、フレー
ムバッファに画素情報を書き込む。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】三次元グラフィックデ
ィスプレイシステムのアーキテクチャ及び実施上のこの
慣習は、“ピック”操作の実行を非常に困難にする。こ
のピック操作は、マウスで制御されるカーソル又は類似
の指示装置を用いての、ビデオディスプレイ上に可視的
に描画されるオブジェクトの人間のユーザによる選択を
含む。このような情況において、グラフィックディスプ
レイシステムは、ラスタ化処理装置により描画される多
数のオブジェクトのうちのどれがディスプレイスクリー
ン上に描画される可視オブジェクトであるかを識別する
ことができなければならない。もちろん、フレームバッ
ファ内の全画像を再描画し、オブジェクトに対するカー
ソルの対応を識別することが可能である。残念なこと
に、それは、比較的複雑な画像を再生するために必要な
大規模な計算の努力とピック処理における即時性に対す
るユーザの期待とがあると仮定すれば、大抵の三次元描
画においては実際的な解決にはならない。
【０００６】グラフィックシステムのハードウェアにお
いてピック機能を実現する現在の付加的な問題は、ソフ
トウェアで実現されるピック操作の速さが遅いことに加
え、フレームバッファに描画され、ビデオディスプレイ
上に描画されるオブジェクトの可視性をピックハードウ
ェアが認識することができないことである。従来実現さ
れたピックハードウェアは、カーソルと描画が行われる
オブジェクトとの間の位置的な対応は識別するが、その
オブジェクトが可視であるか隠れているかは識別しな
い。新しい三次元グラフィックスの標準は、ピック操作
はピック位置で可視オブジェクトを識別することができ
なければならないと規定するが、そのような能力の効率
的な実現には未だいたっていない。
【０００７】従って、ユーザの期待通りの速さでディス
プレイ上に生成される三次元画像において可視オブジェ
クトを識別するためにピック操作を実現することができ
るグラフィックシステムの装置及び方法の必要性が存在
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、ウィンドウ
平面、マスキング平面及び三次元画像を描画するための
Ｚバッファとともに動作する、フレームバッファに基づ
くグラフィックディスプレイシステムの情況においてピ
ック機能を実現するための装置アーキテクチャ及び方法
を規定する。この発明は、特に、前置グラフィック処理
装置が、オブジェクトの頂点の位置、カラーパラメータ
及びＺデプスパラメータに関する情報を提供することに
より、三角形や長方形のようなオブジェクトの基本要素
を用いて描画が行われるオブジェクトを規定するグラフ
ィックディスプレイアーキテクチャに適している。各基
本要素の情報は、次にラスタ化処理装置で処理されて、
フレームバッファのための画素データの線を生成する。
このラスタ化処理装置は、フレームバッファ内への書き
込みが行われる画素データが、現在活性なウィンドウ内
にあり、マスキング操作は行われず、あらかじめＺバッ
ファ内に存在するＺデプス位置により測定されるように
可視であることを確認する。
【０００９】この発明の好ましい一実施例によれば、前
置グラフィック処理装置は、ピックウィンドウの位置
を、描画される各オブジェクトの範囲と比較する。ピッ
クウィンドウと重なる範囲を有するオブジェクトは、ラ
スタ化処理装置により再描画するために識別される。再
描画が行われるオブジェクトの範囲は、前置グラフィッ
ク処理装置においてピックウィンドウにクリップされ
る。ピックウィンドウにクリップされたオブジェクトの
範囲の頂点パラメータデータは、再描画とウィンドウ及
びマスキングの制約との比較とのためのラスタ化処理装
置に送られる。このラスタ化処理装置はまた、前景オブ
ジェクトを識別するためのＺバッファを用いて、クリッ
プされたオブジェクトの範囲のそのような再描画の間の
可視性を決定する。ピックウィンドウにクリップされた
オブジェクトの範囲の可視性はさらに、ピック操作の洗
練された慣習における百分率又はしきい値標準に基づい
て数量化及び比較することができる。
【００１０】この発明のこれら及び他の特徴は、以下に
述べられる詳細な実施例を考慮すれば、より明瞭に理解
され、完全に認識されるであろう。
【００１１】
【実施例】図１は、三次元グラフィックディスプレイ制
御システムの機能アーキテクチャを示す。前置グラフィ
ック処理装置１は、生成すべきオブジェクトのための高
水準処理装置からの要求を受け取り、そのオブジェクト
を、カラー及びその頂点における三次元位置データによ
り規定される多角形の基本要素、例えば長方形や三角形
に分割する。このような頂点で表された境界パラメータ
情報は、ビデオディスプレイのラスタ線に沿っての個別
化された画素データに変換するためにラスタ化処理装置
及びディスプレイ制御装置２に送られる。ラスタ化され
たデータは、ＶＲＡＭ型のフレームバッファ３に書き込
まれる。従来のようにして、フレームバッファ３はシリ
アルポートを介して順次スキャンされ、ディジタル−ア
ナログ変換器４（ＲＡＭＤＡＣとして通常知られてい
る）によりスキャン同期ＲＧＢビデオカラーデータに変
換される。フレームバッファ３は、ビデオディスプレイ
スクリーンの全体のカラーデータを画素毎に記憶する。
【００１２】フレームバッファ３内に複合画像を最初に
描画する目的でラスタ化処理装置及びディスプレイ制御
装置２のラスタ化処理装置に供給される境界パラメータ
情報は通常、基本要素の連続の形で送られる。可視性
は、それがフレームバッファ３に描画された前の及びそ
の後のオブジェクトのＺデプスに画素毎に依存するため
に、未知である。画像を描画するためのこの慣習は、フ
レームバッファが画像の最終形態を記憶するようになっ
ているという事実に起因する。この最終形態は、ウィン
ドウの位置及び形状、前景又は背景のいずれにあるかの
ような描画されている連続オブジェクトの相対的なデプ
ス、オブジェクトの全部又は部分が可視であるかを決定
する間に広い意味で行われる他のマスキング機能などに
より影響される。従って、ビデオディスプレイスクリー
ン上に可視的に描画されたフレームバッファ内の画像
は、特定のオーディット・トレイルがない複数のオブジ
ェクトの比較により得られる最高のものである。
【００１３】フレームバッファ３に記憶されている情報
の実現を評価するために、ビデオディスプレイスクリー
ン６上に示されている図２の単純な３−Ｄ画像の生成を
考えよう。概して、この画像は、前景の自動車、前景か
ら背景に広がる道路及び背景の木を含んでいる。しか
し、自動車を作成する間に、車輪及びサスペンションの
詳細も描画されるようにしてもよい。
【００１４】画像内の各種のオブジェクトを構成するグ
ラフィックオブジェクト基本要素は、前置グラフィック
処理装置１からラスタ化処理装置及びディスプレイ制御
装置２に送られる。ラスタ化処理装置及びディスプレイ
制御装置２のラスタ化処理装置は、各画素を表すデータ
を、そのデータをその画素に対してフレームバッファ３
内に前に記憶されていたものと置き換えるべきかを結論
する前に解析する。ここで示した画像を描画する前に、
各画素が現在指定されているウィンドウの数を示すデー
タがＲＡＭ７に書き込まれている。比較は、生成されて
いるオブジェクトの画素がその時に規定された可視ウィ
ンドウ内にあることを確実にするために、ＲＡＭ７に記
憶されたこれらの各種のウィンドウ平面の考察を機械的
に含む。ラスタ化処理装置及びディスプレイ制御装置２
により実行される別の比較は、マスキング平面ＲＡＭ８
内のパターンに関するものであり、ここでは、何らかの
他のマスキング機能がフレームバッファ３への新しい画
素データの書き込みを妨げないことを保証するために行
われる。最後の要素として、ラスタ化処理装置及びディ
スプレイ制御装置２は、描画された画素情報のＺデプス
をＺバッファＲＡＭ９に記憶されているものに関連して
評価する。
【００１５】ＺバッファＲＡＭ９は、フレームバッファ
に記憶された画像の画素のデプスを表すデータを画素毎
に記憶する。ラスタ化処理装置及びディスプレイ制御装
置２は、そのような新しいデータが前方すなわち前に記
憶されたデータよりも前景になければ、フレームバッフ
ァ３への新しい画素データの書き込みを妨げる。フレー
ムバッファ３に画素を描画する間にラスタ化処理装置及
びディスプレイ制御装置２により行われる各種の論理的
相互作用から、フレームバッファ３のデータからビデオ
ディスプレイスクリーン上に生成される画像の間の連結
が、画像を生成するために用いられたオブジェクトから
実質的に分離していることを明らかに認識することがで
きる。ピック平面ＲＡＭ２０は、後述のように、ピック
操作の間の描画に用いられる。
【００１６】オブジェクトの境界データのソフトウェア
による処理によりビデオディスプレイ画像を直接表示す
ることは、その実行の速度が著しく遅く、グラフィック
ディスプレイシステムがより高解像度のものとなって比
例的に画素数が大きくなる傾向にあると仮定すれば、実
際的でない。
【００１７】図１のアーキテクチャは市販の素子で実現
することができる。前置グラフィック処理装置１に必要
とされる機能は、テキサスインスツルメント社製のＴＭ
Ｓ３２０Ｃ３０により得ることができる。ラスタ化処理
装置及びディスプレイ制御装置２は、テキサスインスツ
ルメント社製ＴＭＳ ３４０１０又はＴＭＳ ３４０２
０素子で得られる機能のうちの代表的なものである。フ
レームバッファ３、ウィンドウ平面ＲＡＭ７、マスキン
グ平面ＲＡＭ８、ピック平面ＲＡＭ２０及びＺバッファ
ＲＡＭ９は、東芝製５２４−２６８素子のようなメモリ
素子で実現することができる。代表的なディジタル−ア
ナログ変換器４は、ブルックツリー社製のＢＴ４６１で
ある。
【００１８】この発明は、グラフィックディスプレイシ
ステムのユーザに、表示された複合画像からオブジェク
トを素早く選択すなわち“ピック”する能力を与える改
良を行うものである。この発明は、速さを増すために、
ピック機能のハードウェアの実現を含む。グラフィック
ビデオディスプレイシステムの現在の代表的な３−Ｄフ
レームワークにおいて、ピック操作は二つの問題に直面
していることが明らかである。第１に、フレームバッフ
ァ内の画像とこの画像を生成するために用いられたオブ
ジェクトとの間に直接的な関連がない。この結果、フレ
ームバッファ内の画素位置によりユーザがパターンを選
択することは、そのパターンを作ったオブジェクトと直
接関連させられない。第２の、そして少し関連した問題
は、スクリーン上に表示された可視オブジェクトにピッ
ク操作を制約することを含む。例えば、可視性の制約が
ない場合、図２の正方形のピックウィンドウ１１により
実行されるピックは、可視な所望のタイヤ、道路、木又
はショックアブソーバ、さらには自動車の車軸をも選択
し得る。この発明は、このような望ましくないピック効
果を除去するものである。
【００１９】第１の考察として、この発明は、フレーム
バッファ３のデータにより表される情報のうちのあるも
のが、ピックウィンドウ内でユーザに可視なオブジェク
トを識別する間に再生されなければならないことを認識
する。再生の程度及び再生操作の割り当ては、この発明
の利益の鍵である。従って、この発明は、画像の再生が
ピックウィンドウ内に広がるオブジェクトに対してだけ
行われるアーキテクチャ及び実行を規定する。例えば、
図３は、四つの組み合わされた三角形パターンにより覆
われた大きな円１０上にあるピックウィンドウ１２を示
す。この発明によれば、再生されるオブジェクトは、円
１３のような、ピックウィンドウの完全に外側にあるも
のを含まない。さらに、ハードウェアにより実現される
ラスタ化により画像の再描画の速度は良好となるが、こ
の発明はまた、この再描画の機能は、前置グラフィック
処理装置１とラスタ化処理装置及びディスプレイ制御装
置２との間の操作をうまく割り当てることにより、より
効率的に実現されることを認識する。この点で、この発
明によるピック操作は、好ましくは、オブジェクトの範
囲をピックウィンドウにクリップするための前置グラフ
ィック処理装置１の使用及びこのようにしてクリップさ
れたオブジェクトの範囲を再描画するためのラスタ化処
理装置２の使用を含む。
【００２０】例えば、図４のピックウィンドウ１２は、
非常に大きな長方形のオブジェクト１６のほかに小さな
円形のオブジェクト１４も含んでいる。ラスタ化処理装
置及びディスプレイ制御装置２によるオブジェクト１４
の再描画は、そのサイズ及び曲線状の形状が与えられれ
ば、受け入れることができるであろう。しかし、領域１
６の大きなサイズは、ラスタ化処理装置及びディスプレ
イ制御装置２により完全に実行されるならば、膨大な再
描画時間がかかるであろう。小さな長方形領域１７すな
わちピックウィンドウ１２及び長方形領域１６の合併集
合を位置及びカラーパラメータで規定するために前置グ
ラフィック処理装置１の境界比較能力がさらに求められ
るのは、そのような情況においてである。オブジェクト
の境界に関係した処理は、前置グラフィック処理装置１
が得意とする所であるので、図４を参照して述べられた
クリッピングは、前置グラフィック処理装置１に割り当
てられる。
【００２１】前置グラフィック処理装置１が長方形オブ
ジェクトの場合に最も効率的に動作すると仮定すると、
この発明は、“範囲”の生成を行う。この範囲は、その
境界がオブジェクトのＸ及びＹ方向の最大値及び最小値
である長方形領域と定義される。範囲は、前置グラフィ
ック処理装置１により容易に生成される。
【００２２】これによって、ピック操作に対する再描画
は、前置グラフィック処理装置１に全てのオブジェクト
に対して範囲を規定させ、その後にそのような範囲をピ
ックウィンドウの境界にクリップさせることによって、
効率的に実行される。次に、こうしてクリップされたオ
ブジェクトの範囲に対する選択境界情報は、再描画のた
めにラスタ化処理装置及びディスプレイ制御装置２に送
られる。
【００２３】ラスタ化処理装置及びディスプレイ制御装
置２で達成される、ピックウィンドウにクリップされた
オブジェクトの範囲の再描画は、フレームバッファ３の
内容に変化を生じさせず、むしろ、好適には図１におい
てピック平面メモリ２０として識別される特別に指定さ
れたメモリの一つ以上の平面にデータとして入力され
る。データは、再描画が行われる画素がＺバッファメモ
リ９内のＺ値に等しいＺ値を持つことが見出されるなら
ば及びその時に、ピック平面メモリ２０に画素位置で入
力される。Ｚ値の整合は、再描画された画素がビデオデ
ィスプレイ上で可視であり、従って人間のユーザが求め
ているオブジェクトの部分であることを表す。クリップ
された各オブジェクトの範囲に対して再描画操作の判断
が下された時、ピック平面メモリ２０は、オブジェクト
に対する可視画素のパターンを含む。これらのパターン
は、好ましくはオブジェクト毎に重み付けが行われる。
【００２４】あまり洗練されていないピック操作のバー
ジョンは、ピックウィンドウにクリップされた、再描画
が行われるオブジェクトが、関連するＺバッファメモリ
のデータと整合するＺデプスを持つ少なくとも一つの画
素を持つことが見出されるされる時に、前置処理装置に
対して中断信号を単に供給するに過ぎない。このバージ
ョンは、ピック平面メモリ２０を必要としない。一方、
ラスタ化処理装置及びディスプレイ制御装置２にはフラ
グを設定することができる。このフラグは、その後に、
再描画された基本要素又は基本要素の集合のユーティリ
ティーを決定する判断で、前置グラフィック処理装置１
によって照会される。
【００２５】図１の機能ブロック図において素子により
実行される好ましい操作は、図５のフロー図に規定され
ている。ピック操作がイネーブルになった時、前置グラ
フィック処理装置１は、図１のブロック１８及び１９に
より表されるようなメモリに記憶されたピックウィンド
ウ境界及びオブジェクト境界データを用いてピックウィ
ンドウ境界及びオブジェクトの範囲を規定する。次に、
このオブジェクトの範囲は、ピックウィンドウ境界にク
リップされて、もしあれば、どのオブジェクトの範囲が
再描画されなければならないかを決定する。次に、ピッ
クウィンドウにクリップされた各オブジェクトの範囲
は、ラスタ化処理装置及びディスプレイ制御装置２への
頂点パラメータデータの伝送により、再描画される。各
ピックウィンドウにクリップされたオブジェクトの範囲
の再描画の間、ラスタ化処理装置及びディスプレイ制御
装置２は、ウィンドウ平面メモリ７及びマスキング平面
メモリ８に記憶されたマスキング効果を考慮することに
より画素の可視性を評価する。
【００２６】再描画された各画素のＺデプス値は、Ｚバ
ッファメモリ９に記憶されている対応する画素位置での
値と比較される。Ｚデプスの整合が検出されると、オブ
ジェクトの画素は可視であり、ピック操作の潜在的な目
的物であると推定される。この発明の好ましい実施形態
においては、そのようなＺバッファの一致は、対応する
画素位置におけるピック平面メモリへの書き込み操作を
開始させる。
【００２７】基本的な処理手順は多くの改良が行われて
いる。例えば、前に述べたように、再描画されたクリッ
プされたオブジェクトの範囲及びＺバッファ値を含むデ
プスの整合が最初に起きた時に中断を発生することがで
きる。一旦基本オブジェクトが識別されると、このオブ
ジェクトは、ビデオディスプレイスクリーン上できわ立
たせることができる。その後、ユーザは、連続したオブ
ジェクトを任意に考えることができる。この発明の他の
実施形態は、スクラッチ・パッドとしてのピック平面メ
モリの使用を含む。この実施形態によれば、ピックウィ
ンドウにクリップされたオブジェクトの範囲に対するピ
ック平面メモリに書き込まれるパターンは、ユーザが求
めている最も有力な候補を識別するためのカバレージの
百分率又は他の重み付け基準により比較される。例え
ば、図６のピックウィンドウ２１内の三角形オブジェク
トＡ、Ｂ、Ｃ及びＤのパターンを考えよう。Ａが最も近
接している。カバレージの百分率の比較により、そのよ
り大きな可視性からオブジェクトＤを選択する。これ
は、このオブジェクトＤが再描画が行われる最初のオブ
ジェクトの範囲ではなく、観察者から見てデプスが最も
深いという事実であっても無関係である。
【００２８】図１のアーキテクチャは、ピックウィンド
ウ内のオブジェクトの重み付けされた比較を行う。ラス
タ化処理装置及びディスプレイ制御装置２は、ピックウ
ィンドウにクリップされた各オブジェクトの範囲を再描
画し、ピックウィンドウ内の各画素に対する状態を画素
毎に表す２値データをピック平面メモリ２０に適切に書
き込む。クリップされたオブジェクトの範囲が再描画さ
れた後、ピック平面メモリ２０内のパターンは、前置グ
ラフィック処理装置１により読み出され、可視画素の重
み付け平均を得るために処理される。これは、再描画が
行われるクリップされた各オブジェクトの範囲さに対し
て繰り返され、どれがピック操作に対する最も有力な候
補であるかを決定するための比較で最高点に達する。通
常のサイズのピックウィンドウを１０００個以上の画素
で構成することができ、グラフィックシステムの解像度
が高くなり続けると仮定すれば、ピックされたオブジェ
クトの識別に対する重み付けアプローチの望ましさは、
観察されているオブジェクトの詳細とともに増加する。
【００２９】ここで規定された装置及び操作により、高
度な三次元グラフィックパーソナルコンピュータ又はワ
ークステーションのユーザは、可視オブジェクトを実質
的にリアルタイムで最適に選択しつつ、カーソルで規定
されたピックウィンドウを用いるピック操作を実行する
ことができる。これらの特徴は、フレームバッファに記
憶され、ユーザに表示されたグラフィック画像がウィン
ドウ平面、マスキング平面及び複数の重なり合ったオブ
ジェクトの効果を含み、除去された隠面及び縁を有す
る、フレームバッファラスタスキャンビデオディスプレ
イの情況において得られる。この発明は、機能割り当て
により、前置グラフィック処理装置とラスタ化処理装置
及びディスプレイ制御装置との個々の特性を認識し、利
用する。Ｚデプスの一致によりピックされた可視オブジ
ェクトを識別するためのラスタ化処理装置及びディスプ
レイ制御装置によるオブジェクトの再描画は、二通りの
方法で選択される。第１に、ピックウィンドウと重なる
範囲を有するオブジェクトだけが再描画の候補である。
そして、第２には、再描画は、ピックウィンドウの境界
にクリップされたオブジェクトの範囲に制限される。さ
らに、この発明は、異なるピックウィンドウにクリップ
された再描画された各オブジェクトの範囲のそれぞれに
対するＺバッファ比較の結果を記憶するためのピック平
面メモリを用いることによって、ピックウィンドウ内に
同時に現れる複数のオブジェクトの相対的な重要度の重
み付けを行う能力を含む。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、本発明によればディスプ
レイ上の画像からの三次元オブジェクトのピックがより
高速に達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】三次元ピック操作を実行するための好ましいア
ーキテクチャの機能ブロック図である。
【図２】ビデオディスプレイ上の三次元画像の概略図で
ある。
【図３】ビデオディスプレイ上でのピック機能の実現に
対する異なる環境を説明するための概略図である。
【図４】ビデオディスプレイ上でのピック機能の実現に
対する異なる環境を説明するための概略図である。
【図５】ピック操作の一実施例を示すフロー図である。
【図６】デプスが異なる複数の基本要素が存在する時の
ピックウィンドウを示す概略図である。
【符号の説明】
１ 前置グラフィック処理装置 ２ ラスタ化処理装置及びディスプレイ制御装置 ３ フレームバッファ ６ ビデオディスプレイスクリーン ９ Ｚバッファ １２ ピックウインドウ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１０月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【図４】
【図１】
【図２】
【図５】
【図６】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・フィリップ・ラーキ アメリカ合衆国、テキサス州オースティ ン、スコッツマンドライブ8911 (72)発明者 ジョー・クリストファ・セント・クレア アメリカ合衆国、テキサス州ラウンドロッ ク、バリビューコーブ2603 (72)発明者 パオロ・シドリ イタリア国、ブレッソミラノ20091、ビア リアグランディ１

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 三次元オブジェクトから成る画像をビデ
    オディスプレイ上で描画するためのシステムであって、 可視オブジェクトをピックするための装置が、 画像デプスデータを記憶するためのＺバッファと、 ピックウィンドウの境界を規定するための手段と、 オブジェクトを選択的に再描画するための手段と、 上記Ｚバッファ内のデータを選択的に再描画されるオブ
    ジェクトに対するＺデータと比較することにより上記ピ
    ックウィンドウ内の可視オブジェクトを検出するための
    手段とを有することを特徴とするグラフィックディスプ
    レイ装置。
  2. 【請求項２】 上記オブジェクトを選択的に再描画する
    ための手段は、上記選択的に再描画されるオブジェクト
    及び上記ピックウィンドウの境界の重なりに応答する、
    請求項１記載のグラフィックディスプレイ装置。
  3. 【請求項３】 上記ピックウィンドウ内の可視オブジェ
    クトを検出するための手段は、 画像ウィンドウ又はマスクデータを記憶するためのメモ
    リと、 ウィンドウ又はマスクデータを選択的に再描画されるオ
    ブジェクトに対するデータと比較するための手段とを含
    む、請求項２記載のグラフィックディスプレイ装置。
  4. 【請求項４】 上記オブジェクトを選択的に再描画する
    ための手段は、オブジェクトの範囲を上記ピックウィン
    ドウの境界と比較して、上記ピックウィンドウの境界内
    に範囲を有するオブジェクトを選択する、請求項３記載
    のグラフィックディスプレイ装置。
  5. 【請求項５】 描画された三次元オブジェクトから可視
    オブジェクトをピックするように動作可能な、グラフィ
    ック画像を描画するためのビデオディスプレイ装置であ
    って、 フレームバッファに記憶された画像データの相対的なデ
    プスを表すデータを記憶するためのＺバッファメモリ
    と、 上記フレームバッファに記憶された画像を描画する際に
    用いられるウィンドウ又はマスクを表すデータを記憶す
    るための平面メモリと、 オブジェクトの境界データを記憶するための手段と、 ピックウィンドウの境界を規定するための手段と、 上記ピックウィンドウの上記境界内に広がるオブジェク
    トを識別するための前置処理装置手段と、 上記識別された広がるオブジェクトを描画してどのオブ
    ジェクトが可視であるかを識別するためのラスタ化処理
    装置手段とを有することを特徴とするビデオディスプレ
    イ装置。
  6. 【請求項６】 上記ラスタ化処理装置手段は、上記可視
    オブジェクトを識別するためにＺバッファデータ及び平
    面メモリデータを用いる、請求項５記載のビデオディス
    プレイ装置。
  7. 【請求項７】 上記オブジェクトの境界データはオブジ
    ェクトの範囲から成る、請求項６記載のビデオディスプ
    レイ装置。
  8. 【請求項８】 上記ラスタ化処理装置手段は、上記前置
    処理装置手段により供給される境界パラメータデータに
    基づいてオブジェクトの基本要素の内部を描画する、請
    求項７記載のビデオディスプレイ装置。
  9. 【請求項９】 上記ラスタ化処理装置手段は、データを
    画素毎に蓄積及び評価して可視オブジェクトを識別す
    る、請求項８記載のビデオディスプレイ装置。
  10. 【請求項１０】 グラフィックビデオディスプレイ上に
    描画された複数の三次元オブジェクトから可視オブジェ
    クトをピックするための方法であって、 ピックウィンドウの境界を規定するステップと、 境界を比較することにより上記ピックウィンドウ内のオ
    ブジェクトを識別するステップと、 識別されたオブジェクトを選択的に再描画するステップ
    と、 上記再描画されるオブジェクトのデプスを上記ピックウ
    ィンドウの境界内の対応する画素位置に対するデプスデ
    ータと比較することにより可視オブジェクトを検出する
    ステップとを有することを特徴とするグラフィックディ
    スプレイ方法。
  11. 【請求項１１】 上記ピックウィンドウ内のオブジェク
    トを識別するステップは、 上記オブジェクトの範囲を規定するステップと、 上記ピックウィンドウに重なるオブジェクトの範囲を識
    別するステップとを有する、請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 上記識別されたオブジェクトを選択的
    に再描画するステップは、 上記オブジェクトの範囲と上記ピックウィンドウとの間
    の重なり領域を決定するステップと、 上記識別されたオブジェクトの重なり領域を選択的に再
    描画するステップとを有する、請求項１１記載の方法。
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