发明名称 3D绘图之边界盒
摘要 一用以处理一作图基元(graphics primitive)以便显示于一显示区域(display area)中之系统与方法,其中此显示区域系之大小范围系由一剪视窗(scissor window)所定义。此作图基元系一位于观看空间(view space)中之物件(object)的构件(part),其中此观看空间包含一面(near plane)、一远平面(far plane)以及一或多个由使用者所定义之修剪平面(clipping plane)。这些平面系用以决定此作图基元中将被描绘(render)以显示于上述之显示区域中的部分。作图基元系被圈封(enclose)于一边界盒(bounding box)内,此边界盒首先系根据一与作图基元相交之Znear修剪平面而作调整以缩小边界盒的大小范围,随后此经调整之边界盒更进一步与上述之剪视窗做重叠比较,若边界盒部分落出剪视窗以外,则修正边界盒以使边界盒完全落入剪视窗内;最终得到之边界盒系用以决定此作图基元中将被描绘以显示于显示区域中之部分。本发明可减少作图基元中非用于显示之部分被载入绘图系统(graphics system)的状况,进而减少绘图系统中资源的浪费,并提升整体绘图运算效能。
申请公布号 TWI281638 申请公布日期 2007.05.21
申请号 TW092127892 申请日期 2003.10.08
申请人 威盛电子股份有限公司 发明人 黄锡霖;于澎;吴佩芬
分类号 G06T15/30(2006.01) 主分类号 G06T15/30(2006.01)
代理机构 代理人 陈俊宏 台北市中正区青岛东路5号7楼
主权项 1.一处理一作图基元以显示于一显示空间中之方 法,其中该显示空间系由一剪视窗所定义,且该作 图基元系一位于一观看空间中之物件的构件,该观 看空间包含一具有一涵盖侧与一排除侧的修剪平 面,该方法至少包含: 根据该作图基元形成一初始边界盒于该显示空间 内,其中,该显示空间包含一藉由位于该观看空间 内之该修剪平面所造成之边界,且该初始边界盒仅 包含位于该修剪平面之涵盖侧中的顶点; 当该修剪平面与该作图基元相交时,则调整该初始 边界盒以使得所有的相交点落入该经调整之边界 盒内; 当该经调整之边界盒部分落出该剪视窗以外时,则 根据该剪视窗之边界进一步修正该经调整之边界 盒;以及 描绘落入该经修正之边界盒内之部分该作图基元 。 2.如申请权利范围第1项所述之方法,其中上述之初 始边界盒具有一左端x座标与一右端x座标,且一具 有x座标与y座标之顶点系位于该作图基元与该修 剪平面之一边界的相交处;以及 其中上述之调整该初始边界盒之方法包含: 比较该初始边界盒之左端x座标与该相交处顶点之 x座标以判定何者较小; 比较该初始边界盒之右端x座标与该相交处顶点之 x座标以判定何者较大;以及 调整该初始边界盒之左端x座标至该较小之x座标 値,或是调整该边界盒之右端x座标至该较大之x座 标値。 3.如申请权利范围第1项所述之方法,其中上述之初 始边界盒具有一上端y座标与一下端y座标,且一具 有x座标以及y座标之顶点系位于该作图基元与该 修剪平面之一边界的相交处;以及 其中上述之调整该初始边界盒之方法包含: 比较该初始边界盒之上端y座标与该相交处顶点之 y座标以判定何者较小; 比较该初始边界盒之下端y座标与该相交处顶点之 y座标以判定何者较大;以及 调整该初始边界盒之上端y座标至该较小之y座标 値,或是调整该初始边界盒之下端y座标至该较大 之y座标値。 4.如申请权利范围第1项所述之方法,其中上述之经 调整边界盒具有一左端x座标与一右端x座标; 其中上述之剪视窗具有一最大之x座标与一最小之 x座标;以及 其中上述之修正该经调整边界盒之方法包含: 比较该经调整边界盒之左端x座标与该剪视窗之最 小x座标以判定何者较大;以及 修正该经调整边界盒之左端x座标至该较大之x座 标値。 5.如申请权利范围第1项所述之方法,其中上述之经 调整边界盒具有一左端x座标与一右端x座标; 其中上述之剪视窗具有一最大之x座标与一最小之 x座标;以及 其中上述之修正该经调整边界盒之方法包含: 比较该经调整边界盒之右端x座标与该剪视窗之最 大x座标以判定何者较小;以及 修正该经调整边界盒之右端x座标至该较小之x座 标値。 6.一处理一作图基元以显示于一显示空间中之装 置,其中该显示空间系由一剪视窗所定义,且该作 图基元系一位于一观看空间中之物件的构件,该观 看空间包含至少一修剪平面,以及一初始边界盒于 该显示空间内,该装置至少包含: x方向修剪逻辑,该x方向修剪逻辑具有一组输入端 以接收该初始边界盒之一左端x座标与一右端x座 标,且该x方向修剪逻辑系根据该作图基元调整该 初始边界盒的该x座标; y方向修剪逻辑,该y方向修剪逻辑具有一组输入端 以接收该初始边界盒之一上端y座标与一下端y座 标,且该y方向修剪逻辑系根据该作图基元调整该 初始边界盒的该y座标; x方向视窗剪逻辑,该x方向视窗剪逻辑与该x方向修 剪逻辑耦合以接收该经调整初始边界盒之该x座标 ,且该x方向视窗剪逻辑系用以修正该经调整初始 边界盒之该x座标;以及 y方向视窗剪逻辑,该y方向视窗剪逻辑与该y方向修 剪逻辑耦合以接收该经调整初始边界盒之该y座标 ,且该y方向视窗剪逻辑系用以修正该经调整初始 边界盒之该y座标。 7.如申请专利范围第6项所述之装置,其中处理该初 始边界盒左端座标之x方向修剪逻辑与处理该初始 边界盒上端座标之y方向修剪逻辑包含: 一多工器,该多工器对一第一状态机器信号产生反 应以选择一初始边界盒座标或是一相交顶点座标; 一暂存器,当一致能讯号作动时,该暂存器配合时 脉以储存该多工器所选择之座标;以及 一比较器,该比较器对一第二状态机器信号产生反 应以比较一第一座标与一第二座标,且在该第一座 标小于该第二座标时提供该致能信号,其中,该第 一座标系一相交顶点座标且该第二座标系该暂存 器之输出。 8.如申请专利范围第6项所述之装置,其中处理该初 始边界盒右端座标之x方向修剪逻辑与处理该初始 边界盒下端座标之y方向修剪逻辑包含: 一多工器,该多工器对一第一状态机器信号产生反 应以选择一初始边界盒座标或是一相交顶点座标; 一暂存器,当一致能讯号作动时,该暂存器配合时 脉以储存该多工器所选择之座标;以及 一比较器,该比较器对一第二状态机器信号产生反 应以比较一第一座标与一第二座标,并在该第一座 标大于该第二座标时提供该致能信号,其中,该第 一座标系一相交顶点座标且该第二座标系该暂存 器之输出。 9.如申请专利范围第6项所述之装置,其中处理该初 始边界盒左端座标之x方向视窗剪逻辑与处理该初 始边界盒上端座标之y方向视窗剪逻辑包含: 一多工器,该多工器对一选择输入产生反应以选择 一已储存之经调整座标或是一剪视窗座标; 一用以储存该剪视窗座标之暂存器;以及 一比较器,该比较器对一状态机器信号产生反应以 比较该已储存之经调整座标与该剪视窗座标,并提 供一与该选择输入相连结之输出,其中,该输出系 用以指出该已储存之经调整座标与该剪视窗座标 何者之座标値较小。 10.如申请专利范围第6项所述之装置,其中处理该 初始边界盒右端座标之x方向视窗剪逻辑与处理该 初始边界盒下端座标之y方向视窗剪逻辑包含: 一多工器,该多工器对一选择输入产生反应以选择 一已储存之经调整座标或是一剪视窗座标; 一用以储存该剪视窗座标之暂存器;以及 一比较器,该比较器对一状态机器信号产生反应以 比较该已储存之经调整座标与该剪视窗座标,并提 供一与该选择输入相连结之输出,其中,该输出系 用以指出该已储存之经调整座标与该剪视窗座标 何者之座标値较大。 图式简单说明: 第一图所示系为一圈封一三角形于其内的标准边 界盒; 第二图所示系为一初始边界盒,其中一顶点V1系位 于Znear修剪平面之外(outside the Znear clipping plane); 第三图所示系为有一第一新修剪顶点(x1,y1)的边界 盒; 第四图所示系为有一第二新修剪顶点(x2,y2)的边界 盒; 第五图所示系为一经调整之边界盒,其中此边界盒 系与一剪视窗部分重叠; 第六图所示系为多种硬体状态的状态示意说明图; 第七图所示系为x方向座标处理电路之示意方块图 ; 第八图所示系为y方向座标处理电路之示意方块图 ;以及 第九A图至第九E图所示系为根据本发明所建构之 方法的步骤流程图。
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