[发明专利]图像绘制装置及图像绘制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像绘制装置和图像绘制方法，被用于图形计算机、特技设备或视频游戏机等利用计算机的视频设备。

背景技术

在家用TV游戏机、个人计算机或图形计算机中的图像生成装置(用于产生输出到电视接收机、监视器接收机或阴极射线管(CRT)显示装置上以便显示的图像数据)中，为了能高速处理，在中央处理单元(CPU)和帧缓冲器之间提供一专用绘制装置。

也就是说，在上述的图像生成装置中，在生成图形时CPU并不直接访问帧缓冲器，而是执行几何处理，如坐标变换、剪切或光源计算，将三维模型定义为基本单元图形如三角形或四边形的组合，以形成绘制三维图形的绘制命令，并把产生的绘制命令送到绘制装置。例如，为了形成一个三维物体，该物体被分成多个多边形，每个多边形的绘制命令从CPU送到绘制装置。绘制装置解释从CPU送来的绘制命令，执行写象素数据到帧缓冲器的成像处理，根据指定顶点的彩色数据和深度的Z值，考虑形成多边形的所有象素的Z值和彩色，以便在帧缓冲器中绘图。Z值表示指定从视点沿深度方向的距离的信息。

例如，若一个三维物体被显示在上述图像生成装置中，该物体被分解成多个多边形，与每个多边形有关的绘制命令从CPU发送到绘制装置上。为了更逼真地显示物体，使用了称为纹理映射或MIP映射的技术。还有大家熟知的通过彩色查找表(CLUT)转换图像彩色数据的技术，在查找表中存有为改变显示彩色的彩色转换数据。

纹理映射是这样一种技术，单独提供一个作为纹理源图像的二维图像图案附加到组成物体的多边形表面。而MIP映射是内插象素数据的纹理映射技术中的一种，它使附加到多边形上的图案，在三维模型移向视点或离开视点时不会造成不自然感。

而且，图像的绘制速度取决于绘制引擎中对每个多边形的纹理映射或MIP映射的处理速度。还有，图像的绘制速度受从绘制引擎到帧缓冲器的写速度的影响，这样如果帧缓冲器存取速度低，则绘制速度亦低。因此，如果为了增加绘制速度，采用昂贵的高速存贮器作为大容量帧缓冲器，则系统成本会过高地增加。而如果用便宜的动态随机存贮器(DRAM)，则系统的绘制速度会降低。

发明内容

鉴于上述本技术领域的状况，本发明的目的如下面所述。

即，本发明的一个目的是提供一种图像绘制装置和图像绘制方法，从而，即使使用便宜的存贮器，如DRAM作为帧缓冲器，也可以维持高绘制速度。

本发明的另一个目的是提供一种图像绘制装置和图像绘制方法，从而在通过绘制装置执行纹理映射的图像绘制装置中，绘制处理可以不停顿绘图装置而执行。

本发明还有一个目的是提供图像绘制装置和图像绘制方法，可以降低对图像存贮器的访问次数和访问时间而增加整个图像绘制速度。

根据本发明的图像绘制装置包括：预处理部件，用于根据绘制由单元图形的组合定义的图像模型的绘制命令，在以单元图形为基础的绘制处理之前产生绘制处理所需的数据；图像绘制部件，用于响应在图像存贮器中绘制图像的绘制命令，通过纹理映射处理以单位图形为基础形成像素数据；存贮部件，用于暂时存贮图像绘制装置进行纹理映射所需的纹理数据；以及供给部件，用于响应由预定处理部件输出的数据，把图像绘制部件进行纹理映射所需的纹理数据提供给存贮部件。

根据本发明的图像绘制装置中，图像绘制部件具有执行MIP映射的功能，图像绘制部件响应预处理装置输出的数据，选择具有所需分辨率的纹理数据，以提供所选择的纹理数据给存贮部件。

根据本发明的图像绘制方法包括以下步骤：根据绘制由单元图形的组合定义的图像模型的绘制命令，以单元图形为基础，产生有关图像绘制处理数据；根据该数据，把图像绘制处理中纹理映射所需的纹理数据提供给存贮部件；通过纹理处理产生单元图形的象素数据以便在图像存贮器中绘图，以及在图像存贮器绘制图像。

在根据本发明的图像绘制方法中，把纹理数据供给存贮部件的步骤包括下述步骤：即响应有关图像绘制处理的数据，提供图像绘制处理中MIP映射所需分辨率的纹理数据。

根据本发明的图像绘制装置和方法，图像绘制部件通过预处理部件，在预处理阶段，从纹理存贮器发送纹理映射所需的纹理数据到纹理高速缓存。预处理部件和图像绘制部件以流水线方式工作，使得图像绘制过程中不用停止图像绘制部件。

根据本发明的图像绘制装置和方法，图像绘制部件进行MIP映射所需分辨率的数据由预处理部件在预处理阶段从纹理存贮器上的纹理数据中选择，并传送到纹理高速缓存，以降低对纹理存贮器的访问次数和访问的时间，提高整个图像的绘制速度。

附图说明：