JP4463538B2

JP4463538B2 - Multi-display 3D graphics display device

Info

Publication number: JP4463538B2
Application number: JP2003416694A
Authority: JP
Inventors: 靖子鈴木; 満將櫻井; 仁志藤本; 正俊亀山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2023-12-15
Also published as: JP2005173473A

Description

この発明は、複数のディスプレイを組み合わせて高解像度の大画面表示環境を提供するマルチディスプレイ表示装置における三次元グラフィックス表示に関するものである。 The present invention relates to a three-dimensional graphics display in a multi-display display device that provides a high-resolution large-screen display environment by combining a plurality of displays.

従来から、複数のディスプレイを組み合わせて１つの大画面として取り扱うことが可能な表示装置が提供されている。このような表示装置を用いて、組み合わせた画面数分の解像度を持つ高解像度の表示を行うためには、あらかじめ高解像度の画像または映像を計算機で保持し、これらを画面解像度にあわせて分割して表示させる必要がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, display devices that can be handled as a single large screen by combining a plurality of displays have been provided. In order to perform high-resolution display with a resolution equivalent to the number of combined screens using such a display device, a high-resolution image or video is held in advance by a computer, and these are divided according to the screen resolution. Need to be displayed.

一方、三次元グラフィックスを画面表示する場合でも、三次元グラフィックス処理後の高解像表示画像を生成し、画面解像度にあわせて分割して画面表示させることができる。しかし、一つの計算機で三次元グラフィックス表示の画像生成処理を行う場合は、通常、画像解像度を上げるほど処理負荷が高くなるため、この方法では大画面になるほど対話的に三次元グラフィックスを表示させることが困難となる。 On the other hand, even when three-dimensional graphics are displayed on the screen, a high-resolution display image after the three-dimensional graphics processing can be generated, and can be divided and displayed on the screen according to the screen resolution. However, when performing image generation processing for 3D graphics display with a single computer, the processing load usually increases as the image resolution increases. Therefore, this method displays 3D graphics interactively as the screen becomes larger. It becomes difficult to make it.

そこで、複数の計算機を利用し、各ディスプレイに対応する計算機によって、それぞれの画面解像度にあわせて表示画像を生成する方式が提案されている。この方式では、大画面を構成している各ディスプレイの解像度は変わらず、また各計算機の処理負荷も変わらないので、全体の処理性能を低下されることなく三次元グラフィックスを表示することができる。 Therefore, a method has been proposed in which a plurality of computers are used and a display image is generated in accordance with each screen resolution by a computer corresponding to each display. In this method, the resolution of each display constituting the large screen does not change, and the processing load on each computer does not change, so that it is possible to display three-dimensional graphics without reducing the overall processing performance. .

例えば、特許文献１に記載の発明には、複数のディスプレイおよび複数の三次元表示処理部を備え、各三次元表示処理部に対して三次元描画情報を同報通信するマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置が開示されている。各三次元表示処理部は、三次元表示制御部から送られてきた三次元描画情報を保持し、表示領域に対応する表示画像の生成および表示を行う。三次元表示処理部はそれぞれ、カリング処理手段、三次元画像生成手段を備える。 For example, the invention described in Patent Document 1 includes a multi-display three-dimensional graphics that includes a plurality of displays and a plurality of three-dimensional display processing units, and broadcasts three-dimensional drawing information to each three-dimensional display processing unit. A display device is disclosed. Each three-dimensional display processing unit holds the three-dimensional drawing information sent from the three-dimensional display control unit, and generates and displays a display image corresponding to the display area. Each of the three-dimensional display processing units includes a culling processing unit and a three-dimensional image generation unit.

ここで、三次元描画情報とは三次元グラフィックスアプリケーションから発行される情報であり、描画すべき物体（モデル）の形状、色、およびその他の属性、周囲の環境等、描画シーンに関するさまざまな情報を含むものである。 Here, the 3D drawing information is information issued from a 3D graphics application, and various information related to the drawing scene, such as the shape (color) of the object (model) to be drawn, other attributes, and the surrounding environment. Is included.

三次元描画情報が三次元表示制御部に供給されると、三次元表示制御部は複数の三次元表示処理部に対して同報通信により三次元描画情報を送信する。続いて、各三次元表示処理部は、カリング処理手段によってどのモデルが表示領域に入るかを判定し、表示すべきモデルを限定する。続いて、三次元画像生成手段によって各三次元表示処理部の表示領域に含まれるモデルから表示画像を生成して、接続されるディスプレイに表示する。 When the 3D drawing information is supplied to the 3D display control unit, the 3D display control unit transmits the 3D drawing information to the plurality of 3D display processing units by broadcast communication. Subsequently, each three-dimensional display processing unit determines which model enters the display area by the culling processing means, and limits the models to be displayed. Subsequently, a display image is generated from the model included in the display area of each three-dimensional display processing unit by the three-dimensional image generation means and displayed on the connected display.

ここで、表示領域とは、視点位置・視界・投影面に基づいて設定された三次元空間上の領域であり、表示領域内に存在するモデルは投影面に投影されて表示画像として生成される。この生成された表示画像は、視点位置から投影面を通して三次元空間を見た画像となる。表示領域、投影面は三次元表示処理部ごとに設定されるものである。 Here, the display area is an area in a three-dimensional space set based on the viewpoint position, field of view, and projection plane, and a model existing in the display area is projected onto the projection plane and generated as a display image. . The generated display image is an image obtained by viewing the three-dimensional space from the viewpoint position through the projection plane. The display area and the projection plane are set for each three-dimensional display processing unit.

各三次元表示処理部は同一の構成であるが、各々が異なる表示領域を保持している。したがって、各三次元表示処理部は各々が保持する表示領域に含まれるモデルに対して表示画像の生成を行なう。最後に、三次元表示処理部で生成された画像は、三次元表示処理部に接続されるディスプレイ上に表示される。 Each three-dimensional display processing unit has the same configuration, but each has a different display area. Accordingly, each three-dimensional display processing unit generates a display image for a model included in the display area held by each three-dimensional display processing unit. Finally, the image generated by the 3D display processing unit is displayed on a display connected to the 3D display processing unit.

特開２００１−３３８３１０号公報JP 2001-338310 A

従来のマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置は上記のように構成され、三次元表示制御部が三次元描画情報を各三次元表示処理部に対して転送する。マルチディスプレイによる高解像度環境では、単一ディスプレイ環境に比べて多くのモデルを表示することが要求されるため、三次元表示制御部は多数のモデルに関する三次元描画情報を三次元表示処理部に転送する必要がある。三次元表示処理部は、表示領域に含まれるモデルを保持しておくことができるが、静的なモデルしか保持することができず、モデルの構成が変化すると、そのたびに再度モデルを転送しなおさなければならない。このとき、三次元グラフィックス表示処理における情報転送処理の負荷が高くなるため、表示効率が低下するという課題があった。 The conventional multi-display 3D graphics display device is configured as described above, and the 3D display control unit transfers 3D drawing information to each 3D display processing unit. In a high-resolution environment with multiple displays, it is required to display more models than in a single display environment, so the 3D display control unit transfers 3D drawing information about many models to the 3D display processing unit. There is a need to. The 3D display processing unit can hold the model included in the display area, but can only hold the static model. When the model configuration changes, the model is transferred again each time. I must fix it. At this time, since the load of the information transfer process in the three-dimensional graphics display process is increased, there is a problem that display efficiency is lowered.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、大量の情報の転送が要求されるマルチディスプレイ三次元グラフィックス装置において、三次元表示制御部から三次元表示処理部への転送量を削減したマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. In a multi-display three-dimensional graphics apparatus that requires a large amount of information to be transferred, the transfer from the three-dimensional display control unit to the three-dimensional display processing unit. An object is to obtain a multi-display three-dimensional graphics display device with a reduced amount.

この発明に係るマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置は、三次元表示制御手段が、三次元描画情報を格納する制御用キャッシュ領域と、制御用キャッシュ領域を探索して、取得した三次元描画情報が格納されているか否かを判定し、格納されている場合は格納先情報を取得して前記三次元表示処理手段に送信し、格納されていない場合は取得した三次元描画情報の複製を前記制御用キャッシュ領域に格納すると共に三次元表示処理手段に送信する制御用キャッシュ処理手段とを備え、各三次元表示処理手段が、三次元表示制御手段から受信した三次元描画情報を格納する表示用キャッシュ領域と、三次元表示制御手段から受信した情報が三次元描画情報であるか格納先情報であるかを判定し、三次元描画情報である場合はその複製を前記表示用キャッシュ領域に格納し、格納先情報である場合は当該格納先情報に対応する場所から三次元描画情報を取り出す表示用キャッシュ処理手段と、表示用キャッシュ処理手段が受信または取り出した三次元描画情報に基づいて、当該三次元表示処理手段の表示領域に対応する三次元画像を生成し、表示ユニットに表示させる三次元画像生成手段とを備えたものである。 In the multi-display three-dimensional graphics display device according to the present invention, the three-dimensional display control means searches the control cache area for storing the three-dimensional drawing information and the control cache area, and the acquired three-dimensional drawing information is It is determined whether or not it is stored. If it is stored, storage location information is acquired and transmitted to the 3D display processing means. If it is not stored, replication of the acquired 3D drawing information is controlled. And a control cache processing means for storing in the cache area and transmitting to the three-dimensional display processing means, each of the three-dimensional display processing means storing the three-dimensional drawing information received from the three-dimensional display control means It is determined whether the area and the information received from the 3D display control means are 3D drawing information or storage destination information. Is stored in the display cache area, and if it is storage location information, the display cache processing means for extracting the 3D drawing information from the location corresponding to the storage location information, and the tertiary received by the display cache processing means 3D image generating means for generating a 3D image corresponding to the display area of the 3D display processing means based on the original drawing information and displaying the 3D image on the display unit.

この発明によれば、三次元表示制御手段と三次元表示処理手段との間の転送量を削減したグラフィックス表示を実現できるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to realize graphics display in which the transfer amount between the 3D display control means and the 3D display processing means is reduced.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置のブロック図である。図に示すように、マルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置は、三次元表示制御部（三次元表示制御手段）１０２、三次元表示処理部（三次元表示処理手段）１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃを備える。各三次元表示処理部には、それぞれディスプレイ１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃが接続される。 Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram of a multi-display three-dimensional graphics display device according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in the figure, the multi-display 3D graphics display device includes a 3D display control unit (3D display control means) 102 and 3D display processing units (3D display processing means) 105a, 105b, and 105c. Each of the three-dimensional display processing units is connected to displays 109a, 109b, and 109c.

マルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置は、三次元グラフィックスアプリケーションから表示すべきモデルに関する三次元描画情報１０１を取得する。三次元描画情報１０１とは、描画すべきモデルの形状、色、およびその他の属性、周囲の環境等、描画シーンに関するさまざまな情報を含むものである。三次元グラフィックスにおけるモデルの定義方法としては、モデルの表面を複数の平面の組み合わせで定義するサーフェスモデルという方法が一般的に使用されている。このサーフェスモデルはプリミティブと呼ばれる基本図形の組み合わせによって構成される。さらに、このプリミティブはポリゴンとよばれる多角形パッチから構成される。 The multi-display 3D graphics display device acquires 3D drawing information 101 relating to a model to be displayed from a 3D graphics application. The three-dimensional drawing information 101 includes various information related to the drawing scene such as the shape, color, and other attributes of the model to be drawn, and the surrounding environment. As a method for defining a model in three-dimensional graphics, a method called a surface model that defines a model surface by a combination of a plurality of planes is generally used. This surface model is composed of a combination of basic figures called primitives. Furthermore, this primitive is composed of polygonal patches called polygons.

図２（ａ）〜（ｅ）はサーフェスモデルについて説明する図である。図２（ａ）に示す家型モデル２０１は、図２（ｂ）に示すように２つのプリミティブ２０２，２０３から構成される。また、図２（ｃ）に示すように、プリミティブ２０２は５つのポリゴン２０４，２０５，２０６，２０７，２０８から構成される。これらのポリゴンを構成する頂点の三次元座標や法線ベクトル、頂点における色などの属性情報は頂点データとよばれ、三次元描画情報１０１は、これらの頂点データおよび頂点データ間の関係を示すポリゴンデータを含む。また、三次元描画情報１０１はその他の光源情報、テクスチャ情報、視点に関する配置情報など、シーン描画に関するさまざまな情報を含む。 2A to 2E are diagrams for explaining the surface model. A house model 201 shown in FIG. 2A is composed of two primitives 202 and 203 as shown in FIG. As shown in FIG. 2C, the primitive 202 includes five polygons 204, 205, 206, 207, and 208. The attribute information such as the three-dimensional coordinates and normal vectors of the vertices constituting these polygons and the color at the vertices is called vertex data, and the three-dimensional drawing information 101 is a polygon indicating the relationship between the vertex data and the vertex data. Contains data. The three-dimensional drawing information 101 includes various information related to scene drawing, such as other light source information, texture information, and arrangement information related to the viewpoint.

ところで、三次元グラフィックスでは、同一シーンフレーム内および連続するシーンフレーム間において、同一の三次元描画情報が発行されることがある。同一シーンフレーム内では、例えば図２（ｃ）のポリゴン２０４，２０５，２０６，２０７は、図２（ｄ）に示すようにそれぞれ複数の頂点２０４１，２０４２，２０４３、頂点２０５１，２０５２，２０５３、頂点２０６１，２０６２，２０６３、頂点２０７１，２０７２，２０７３から構成されているが、２０４１，２０５１，２０６１，２０７１は同一の頂点である。したがって、家型モデル２０１を描画する際には、三次元描画情報１０１として同一の頂点データが繰り返し発行されることになる。同様に、他の頂点に関しても重複する情報が発行されることになる。 By the way, in 3D graphics, the same 3D drawing information may be issued within the same scene frame and between successive scene frames. In the same scene frame, for example, the polygons 204, 205, 206, and 207 in FIG. 2C have a plurality of vertices 2041, 2042, and 2043, vertices 2051, 2052, and 2053, as shown in FIG. 2061, 2062, 2063 and vertices 2071, 2072, 2073, 2041, 2051, 2061, 2071 are the same vertices. Therefore, when drawing the house model 201, the same vertex data is repeatedly issued as the three-dimensional drawing information 101. Similarly, overlapping information is issued for other vertices.

一方、連続するシーンフレーム間では、例えばモデル全体を保持して再利用することができない場合に同一の三次元描画情報が繰り返し発行されることがある。例えば、ＣＡＤなどの設計用グラフィックスアプリケーションでは、連続するシーンフレーム間で表示するモデルを変更するときはそのモデルの局所的な頂点データのみに修正を加えればよいため、大部分の頂点は変更する必要がない。しかしながら、モデルとしては修正されたことになるため、モデル全体を更新しなければならず、三次元表示処理部がモデルデータを保持して次のシーンで再利用するということはできない。 On the other hand, between successive scene frames, for example, when the entire model cannot be retained and reused, the same three-dimensional drawing information may be repeatedly issued. For example, in a design graphics application such as CAD, when changing the model to be displayed between successive scene frames, only the local vertex data of the model needs to be modified, so most of the vertices change. There is no need. However, since the model has been modified, the entire model must be updated, and the 3D display processing unit cannot hold the model data and reuse it in the next scene.

例えば、図２（ｅ）に示す家型モデル２０９は、図２（ａ）の家型モデル２０１の１つの頂点のみを変更したものである。このように局所的な修正のみを加えて次のシーン、すなわち家型モデル２０１から家型モデル２０９を描画するには、家型モデル２０９を構成する全ての頂点データを三次元表示処理部に送信しなおさなければならない。よって、重複した情報を送信していることになる。従来の三次元グラフィックス表示にはこのような特徴がある。そこで、本発明では以下のように重複した情報の送信を防ぐようにする。 For example, the house model 209 shown in FIG. 2E is obtained by changing only one vertex of the house model 201 in FIG. In this way, in order to draw the house model 209 from the next scene, that is, the house model 201, with only local correction, all vertex data constituting the house model 209 is transmitted to the three-dimensional display processing unit. I have to do it again. Therefore, duplicate information is transmitted. Conventional three-dimensional graphics display has such features. Therefore, in the present invention, transmission of duplicate information is prevented as follows.

図１の三次元表示制御部１０２は、キャッシュ処理部（キャッシュ処理手段）１０３、キャッシュ領域（制御用キャッシュ領域）１０４、同報通信処理部（同報通信処理手段）５０１を備える。三次元表示制御部１０２は、三次元グラフィックスアプリケーションから三次元描画情報１０１を受信し、キャッシュ処理部１０３に通知する。キャッシュ処理部１０３は、取得した三次元描画情報１０１を保持すべきか否かを判定し、保持すべきと判定した場合はキャッシュ領域１０４に蓄積すると共に、必要な情報を同報通信処理部５０１に通知する。キャッシュ領域１０４は、キャッシュ処理部１０３から通知される三次元描画情報１０１を蓄積する。同報通信処理部５０１はキャッシュ処理部１０３から取得した情報を三次元表示処理部１０５ａ〜ｃに同報通信する。 The three-dimensional display control unit 102 in FIG. 1 includes a cache processing unit (cache processing unit) 103, a cache area (control cache region) 104, and a broadcast communication processing unit (broadcast communication processing unit) 501. The three-dimensional display control unit 102 receives the three-dimensional drawing information 101 from the three-dimensional graphics application and notifies the cache processing unit 103 of it. The cache processing unit 103 determines whether or not the acquired three-dimensional drawing information 101 should be retained. Notice. The cache area 104 stores the 3D drawing information 101 notified from the cache processing unit 103. The broadcast processing unit 501 broadcasts information acquired from the cache processing unit 103 to the three-dimensional display processing units 105a to 105c.

三次元表示処理部１０５ａ〜ｃは、三次元表示制御部１０２の同報通信処理部５０１から同報通信により送信される情報を受信し、表示画像の生成および表示を行う。各三次元表示処理部１０５ａ〜ｃは、それぞれキャッシュ処理部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ、キャッシュ領域（表示用キャッシュ領域）１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ、三次元画像生成部（三次元画像生成手段）１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃを備える。 The three-dimensional display processing units 105a to 105c receive information transmitted by broadcast communication from the broadcast communication processing unit 501 of the three-dimensional display control unit 102, and generate and display a display image. Each of the three-dimensional display processing units 105a to 105c includes cache processing units 106a, 106b, and 106c, cache areas (display cache areas) 107a, 107b, and 107c, and three-dimensional image generation units (three-dimensional image generation means) 108a and 108b. , 108c.

キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは、それぞれ同報通信処理部５０１から受信した情報の蓄積またはキャッシュ領域１０７ａ〜ｃからの情報の取り出しを行うと共に、必要な情報を三次元画像生成部１０８ａ〜ｃに送信する。キャッシュ領域１０７ａ〜ｃは、それぞれキャッシュ処理部１０６ａ〜ｃから通知される三次元描画情報１０１を蓄積する。また、三次元画像生成部１０８ａ〜ｃは、キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃから取得する三次元描画情報１０１に基づいて、表示すべき領域の表示画像を生成し、ディスプレイ１０９ａ〜ｃに供給する。ディスプレイ１０９ａ〜ｃは、取得した表示画像を表示する。 Each of the cache processing units 106a to 106c accumulates information received from the broadcast processing unit 501 or extracts information from the cache areas 107a to 107c, and transmits necessary information to the three-dimensional image generation units 108a to 108c. To do. The cache areas 107a to 107c store the three-dimensional drawing information 101 notified from the cache processing units 106a to 106c, respectively. In addition, the three-dimensional image generation units 108a to 108c generate display images of areas to be displayed based on the three-dimensional drawing information 101 acquired from the cache processing units 106a to 106c, and supply the generated display images to the displays 109a to 109c. The displays 109a to 109c display the acquired display images.

次に動作について説明する。
三次元グラフィックスアプリケーションから三次元描画情報１０１が発行されると、三次元表示制御部１０２は三次元描画情報１０１を取得する。図３は三次元表示制御部１０２の動作を示すフローチャートである。この図を参照して三次元表示制御部１０２の動作について説明する。三次元表示制御部１０２は、キャッシュ処理部１０３において、取得した三次元描画情報１０１と同一の情報がキャッシュ領域１０４内に格納されているか否かを判定する（ステップＳＴ３０１）。 Next, the operation will be described.
When the 3D drawing information 101 is issued from the 3D graphics application, the 3D display control unit 102 acquires the 3D drawing information 101. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the 3D display control unit 102. The operation of the 3D display control unit 102 will be described with reference to this figure. The three-dimensional display control unit 102 determines whether or not the same information as the acquired three-dimensional drawing information 101 is stored in the cache area 104 in the cache processing unit 103 (step ST301).

キャッシュ処理部１０３は、同一の情報がすでに格納されていると判定すると、キャッシュ領域１０４から該当する三次元描画情報１０１の格納先情報を取得し（ステップＳＴ３０２）、この格納先情報を送信情報として同報通信処理部５０１に通知する（ステップＳＴ３０３）。一方、ステップＳＴ３０１において、キャッシュ処理部１０３は同一の情報が格納されていないと判定すると、取得した三次元描画情報１０１を複製してキャッシュ領域１０４に格納する（ステップＳＴ３０４）と共に、三次元描画情報１０１を送信情報として同報通信処理部５０１に通知する（ステップＳＴ３０５）。同報通信処理部５０１は取得した格納先情報または三次元描画情報１０１を、三次元表示処理部１０５ａ〜ｃに対して同報通信により送信する。 If the cache processing unit 103 determines that the same information is already stored, the cache processing unit 103 acquires the storage location information of the corresponding 3D drawing information 101 from the cache area 104 (step ST302), and uses this storage location information as transmission information. The broadcast communication processing unit 501 is notified (step ST303). On the other hand, if the cache processing unit 103 determines in step ST301 that the same information is not stored, the acquired 3D drawing information 101 is duplicated and stored in the cache area 104 (step ST304), and the 3D drawing information is also stored. 101 is notified to the broadcast communication processing unit 501 as transmission information (step ST305). The broadcast communication processing unit 501 transmits the acquired storage location information or 3D drawing information 101 to the 3D display processing units 105a to 105c by broadcast communication.

図４はキャッシュ処理部１０６ａ〜ｃの動作を示すフローチャートである。三次元表示処理部１０５ａ〜ｃはそれぞれ同報通信処理部５０１から情報を受け取ると、受信した情報が三次元描画情報１０１であるか格納先情報であるかをキャッシュ処理部１０６ａ〜ｃにおいて判定する（ステップＳＴ４０１）。 FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the cache processing units 106a to 106c. When each of the three-dimensional display processing units 105a to 105c receives information from the broadcast communication processing unit 501, the cache processing units 106a to 106c determine whether the received information is the three-dimensional drawing information 101 or the storage destination information. (Step ST401).

受信情報が格納先情報である場合、キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃはその格納先に存在する三次元描画情報をキャッシュ領域１０７ａ〜ｃから取り出す（ステップＳＴ４０２）。一方、受信情報が三次元描画情報１０１である場合、キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは三次元描画情報の複製をキャッシュ領域１０７ａ〜ｃに蓄積する（ステップＳＴ４０３）。キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは取り出した、または蓄積した三次元描画情報を三次元画像生成部１０８ａ〜ｃに供給する。三次元画像生成部１０８ａ〜ｃは、取得した三次元描画情報から、ディスプレイ１０９ａ〜ｃに表示すべき領域の表示画像を生成する。三次元画像生成部１０８ａ〜ｃは生成した表示画像をディスプレイ１０９ａ〜ｃに供給し、ディスプレイ１０９ａ〜ｃは取得した表示画像を表示する。 When the received information is storage destination information, the cache processing units 106a to 106c take out the three-dimensional drawing information existing at the storage destination from the cache areas 107a to 107c (step ST402). On the other hand, when the received information is the 3D drawing information 101, the cache processing units 106a to 106c accumulate copies of the 3D drawing information in the cache areas 107a to 107c (step ST403). The cache processing units 106a to 106c supply the extracted or accumulated 3D drawing information to the 3D image generation units 108a to 108c. The three-dimensional image generation units 108a to 108c generate display images of areas to be displayed on the displays 109a to 109c from the acquired three-dimensional drawing information. The three-dimensional image generation units 108a to 108c supply the generated display images to the displays 109a to 109c, and the displays 109a to 109c display the acquired display images.

以上のように、この実施の形態１によれば、三次元表示制御部１０２がキャッシュ領域１０４を、三次元表示処理部１０５ａ〜ｃがそれぞれキャッシュ領域１０７ａ〜ｃを備え、三次元表示制御部１０２が同報通信により全ての情報を全ての三次元表示処理部に送信するため、キャッシュ領域１０４およびキャッシュ領域１０７ａ〜ｃが同一の情報を保持することができる。このため、キャッシュ処理部１０３はキャッシュ領域１０４にすでに格納済みの三次元描画情報１０１が送信されたと判断した場合は、格納先情報のみを三次元表示処理部１０５ａ〜ｃに送信すればよいため、送信情報量が削減できる効果が得られる。 As described above, according to the first embodiment, the 3D display control unit 102 includes the cache area 104 and the 3D display processing units 105a to 105c include the cache areas 107a to 107c, respectively. Since all information is transmitted to all three-dimensional display processing units by broadcast communication, the cache area 104 and the cache areas 107a to 107c can hold the same information. For this reason, if the cache processing unit 103 determines that the 3D rendering information 101 already stored in the cache area 104 has been transmitted, only the storage location information needs to be transmitted to the 3D display processing units 105a to 105c. The effect that the amount of transmission information can be reduced is obtained.

また、三次元表示制御部１０２は同報通信により全ての情報を全ての三次元表示処理部１０５ａ〜ｃに送信するため、キャッシュ処理部１０３は三次元表示処理部によって送信情報を振り分ける必要がない。 Further, since the 3D display control unit 102 transmits all information to all the 3D display processing units 105a to 105c by broadcast communication, the cache processing unit 103 does not need to distribute transmission information by the 3D display processing unit. .

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２によるマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置のブロック図である。図において、図１と共通する構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。この実施の形態２では、三次元表示制御部１０２は、カリング処理部（カリング処理手段）６０１、キャッシュ処理部１０３、キャッシュ領域１０４ａ〜ｃを備える。カリング処理部６０１は、受け取った三次元描画情報１０１が、ディスプレイ１０９ａ〜ｃのいずれの表示領域に含まれるかを判定し、そのディスプレイの情報と三次元描画情報１０１とをキャッシュ処理部１０３に通知する。三次元表示処理部１０５ａ〜ｃは、実施の形態１と同様に、キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃ、キャッシュ領域１０７ａ〜ｃ、三次元画像生成部１０８ａ〜ｃを備える。三次元表示処理部１０５ａ〜ｃはそれぞれ三次元表示制御部１０２から１対１通信により情報を受け取り、表示画像を生成する。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a block diagram of a multi-display three-dimensional graphics display device according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, components common to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the second embodiment, the 3D display control unit 102 includes a culling processing unit (culling processing means) 601, a cache processing unit 103, and cache areas 104a to 104c. The culling processing unit 601 determines which display area of the displays 109a to 109c the received 3D drawing information 101 is included in, and notifies the cache processing unit 103 of the display information and the 3D drawing information 101. To do. Similar to the first embodiment, the three-dimensional display processing units 105a to 105c include cache processing units 106a to 106c, cache areas 107a to 107c, and three-dimensional image generation units 108a to 108c. Each of the three-dimensional display processing units 105a to 105c receives information from the three-dimensional display control unit 102 through one-to-one communication, and generates a display image.

次に動作について説明する。
三次元グラフィックスアプリケーションから三次元描画情報１０１が発行されると、三次元表示制御部１０２は三次元描画情報１０１を受け取り、カリング処理部６０１に通知する。カリング処理部６０１は、受け取った三次元描画情報１０１が、ディスプレイ１０９ａ〜ｃのいずれのディスプレイの表示領域に含まれるかを判定し、そのディスプレイの情報と三次元描画情報１０１とをキャッシュ処理部１０３に通知する。キャッシュ処理部１０３は、取得した情報に基づいてキャッシュ領域１０４ａ〜ｃのいずれに蓄積すべきかを判定し、判定に応じて対応するキャッシュ領域に蓄積する。続いて、キャッシュ処理部１０３は、三次元描画情報１０１が含まれるディスプレイに対応する三次元表示処理部１０５ａ、１０５ｂまたは１０５ｃに三次元描画情報１０１または格納先情報を送信する。 Next, the operation will be described.
When the 3D drawing information 101 is issued from the 3D graphics application, the 3D display control unit 102 receives the 3D drawing information 101 and notifies the culling processing unit 601 of it. The culling processing unit 601 determines which of the displays 109a to 109c the received 3D drawing information 101 is included in, and the cache processing unit 103 uses the display information and the 3D drawing information 101. Notify The cache processing unit 103 determines which of the cache areas 104a to 104c should be stored based on the acquired information, and stores it in the corresponding cache area according to the determination. Subsequently, the cache processing unit 103 transmits the 3D drawing information 101 or the storage location information to the 3D display processing unit 105a, 105b, or 105c corresponding to the display including the 3D drawing information 101.

三次元表示処理部１０５ａ〜ｃは受信情報をキャッシュ処理部１０６ａ〜ｃで取得する。キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは取得した情報が三次元描画情報か格納先情報かを判定する。格納先情報である場合、その情報に基づいてキャッシュ処理部１０６ａ〜ｃはそれぞれキャッシュ領域１０７ａ〜ｃから三次元描画情報を取り出す。一方、受信情報が三次元描画情報１０１である場合、キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは三次元描画情報の複製をキャッシュ領域１０７ａ〜ｃに蓄積する。キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは取り出した、または蓄積した三次元描画情報を三次元画像生成部１０８ａ〜ｃに供給する。三次元画像生成部１０８ａ〜ｃは、取得した三次元描画情報からディスプレイ１０９ａ〜ｃに表示すべき領域の表示画像を生成し、生成した表示画像をディスプレイ１０９ａ〜ｃに供給する。ディスプレイ１０９ａ〜ｃは取得した表示画像を表示する。 The three-dimensional display processing units 105a to 105c acquire the received information by the cache processing units 106a to 106c. The cache processing units 106a to 106c determine whether the acquired information is three-dimensional drawing information or storage destination information. In the case of the storage destination information, the cache processing units 106a to 106c take out the three-dimensional drawing information from the cache areas 107a to 107c based on the information. On the other hand, when the received information is the 3D drawing information 101, the cache processing units 106a to 106c accumulate copies of the 3D drawing information in the cache areas 107a to 107c. The cache processing units 106a to 106c supply the extracted or accumulated 3D drawing information to the 3D image generation units 108a to 108c. The three-dimensional image generation units 108a to 108c generate display images of areas to be displayed on the displays 109a to 109c from the acquired three-dimensional drawing information, and supply the generated display images to the displays 109a to 109c. The displays 109a to 109c display the acquired display images.

例えば、三次元表示制御部１０２において、カリング処理部６０１が、取得した三次元描画情報１０１はディスプレイ１０９ａと１０９ｂの表示画像を生成するのに必要であると判定すると、キャッシュ処理部１０３は、キャッシュ領域１０４ａおよび１０４ｂに三次元描画情報１０１と同一の情報がすでに格納されているかを判定する。例えばキャッシュ領域１０４ａには同一の情報が格納されていると判定すると、キャッシュ処理部１０３はキャッシュ領域１０４ａから該当する三次元描画情報１０１の格納先情報を取得し、送信情報として三次元表示処理部１０５ａに送信する。 For example, when the culling processing unit 601 determines in the 3D display control unit 102 that the acquired 3D drawing information 101 is necessary to generate the display images of the displays 109a and 109b, the cache processing unit 103 It is determined whether the same information as the three-dimensional drawing information 101 is already stored in the areas 104a and 104b. For example, if it is determined that the same information is stored in the cache area 104a, the cache processing unit 103 acquires the storage destination information of the corresponding 3D drawing information 101 from the cache area 104a, and the 3D display processing unit as transmission information To 105a.

一方、キャッシュ処理部１０３はキャッシュ領域１０４ｂには三次元描画情報１０１と同一の情報が格納されていないと判断すると、三次元描画情報１０１の複製をキャッシュ領域１０４ｂに格納すると共に、三次元描画情報１０１を送信情報として三次元表示処理部１０５ｂに送信する。なお、カリング処理部６０１によって三次元描画情報１０１が必要ないと判定されたディスプレイ１０９ｃ用の表示画像を生成する三次元表示処理部１０５ｃに対しては、何も送信されない。 On the other hand, when the cache processing unit 103 determines that the same information as the three-dimensional drawing information 101 is not stored in the cache area 104b, the cache processing unit 103 stores a copy of the three-dimensional drawing information 101 in the cache area 104b and also stores the three-dimensional drawing information. 101 is transmitted to the three-dimensional display processing unit 105b as transmission information. Note that nothing is transmitted to the three-dimensional display processing unit 105c that generates a display image for the display 109c that has been determined by the culling processing unit 601 that the three-dimensional drawing information 101 is not necessary.

三次元表示処理部１０５ａは三次元表示制御部１０２から情報を受け取ると、受信した情報が三次元描画情報１０１であるか格納先情報であるかをキャッシュ処理部１０６ａにおいて判定する。キャッシュ処理部１０６ａは受信情報が格納先情報であると判定すると、キャッシュ領域１０７ａから格納先情報に対応する三次元描画情報を取り出す。また、三次元表示処理部１０５ｂはキャッシュ処理部１０６ｂにおいて受信情報が三次元描画情報１０１であると判定すると、キャッシュ処理部１０６ｂは三次元描画情報１０１の複製をキャッシュ領域１０７ｂに蓄積する。キャッシュ処理部１０６ａ，ｂは取り出した、または蓄積した三次元描画情報をそれぞれ三次元画像生成部１０８ａ，ｂに供給する。三次元画像生成部１０８ａ，ｂは、取得した三次元描画情報から、ディスプレイ１０９ａ，ｂに表示すべき領域の表示画像を生成する。三次元画像生成部１０８ａ，ｂは生成した表示画像をディスプレイ１０９ａ，ｂに供給し、ディスプレイ１０９ａ，ｂは取得した表示画像を表示する。 When the 3D display processing unit 105a receives information from the 3D display control unit 102, the cache processing unit 106a determines whether the received information is the 3D drawing information 101 or the storage location information. When the cache processing unit 106a determines that the received information is storage destination information, the cache processing unit 106a extracts the three-dimensional drawing information corresponding to the storage destination information from the cache area 107a. When the 3D display processing unit 105b determines that the received information is the 3D drawing information 101 in the cache processing unit 106b, the cache processing unit 106b stores a copy of the 3D drawing information 101 in the cache area 107b. The cache processing units 106a and 106b supply the extracted or accumulated 3D drawing information to the 3D image generation units 108a and 108b, respectively. The three-dimensional image generation units 108a and 108b generate display images of areas to be displayed on the displays 109a and 109b from the acquired three-dimensional drawing information. The three-dimensional image generation units 108a and 108b supply the generated display images to the displays 109a and 109b, and the displays 109a and 109b display the acquired display images.

以上のように、この実施の形態２によれば、三次元表示制御部１０２が、取得した三次元描画情報１０１がいずれのディスプレイの表示領域に含まれるかを判定するカリング処理部１０３と、各ディスプレイに対応する三次元描画情報１０１を格納するキャッシュ領域１０４ａ〜ｃを備え、表示するディスプレイに対応する三次元表示処理部のみに三次元描画情報１０１を送信するようにしたので、各表示領域に対応する最小量の情報を１対１通信により送信すればよく、送信をさらに削減できる効果が得られる。 As described above, according to the second embodiment, the three-dimensional display control unit 102 determines the display area of which display the acquired three-dimensional drawing information 101 is included in the display area of each display, Since the cache areas 104a to 104c for storing the three-dimensional drawing information 101 corresponding to the display are provided and the three-dimensional drawing information 101 is transmitted only to the three-dimensional display processing unit corresponding to the display to be displayed. A corresponding minimum amount of information may be transmitted by one-to-one communication, and an effect of further reducing transmission can be obtained.

実施の形態３．
上記実施の形態１で述べたように、三次元グラフィックスの表示では、連続するグラフィックスシーン内で同一の三次元描画情報が繰り返し使用される可能性が高いという性質がある。特に重複して使用されるのは、モデルの形状、色を決定する頂点データに関する三次元描画情報である。そこで、この実施の形態３では図１および図５に示した構成のマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置を用いて、キャッシュ対象を頂点データに限定して効果的なキャッシュを行う方法を示す。 Embodiment 3 FIG.
As described in the first embodiment, the display of 3D graphics has a property that the same 3D drawing information is likely to be repeatedly used in a continuous graphics scene. In particular, three-dimensional drawing information relating to vertex data that determines the shape and color of the model is used in an overlapping manner. Therefore, in the third embodiment, a method of performing effective caching by limiting the cache target to vertex data using the multi-display three-dimensional graphics display device having the configuration shown in FIGS. 1 and 5 will be described.

図６はこの実施の形態３に係るキャッシュ処理部１０３の動作を示すフローチャートである。図に示すように、キャッシュ処理部１０３は、三次元グラフィックスアプリケーションから発行された三次元描画情報が頂点データであるか否かを判定する（ステップＳＴ７０１）。頂点データでない場合は、そのまま三次元描画情報を送信情報とする（ステップＳＴ７０２）。一方、頂点データである場合は、キャッシュ処理部１０３はさらに、三次元描画情報１０１と同一の情報がキャッシュ領域１０４内に格納されているか否かを判定する（ステップＳＴ７０３）。格納されている場合は、格納先情報を取得し（ステップＳＴ７０４）、格納先情報を送信情報とする（ステップＳＴ７０５）。格納されていない場合は、頂点データである三次元描画情報の複製をキャッシュ領域１０４に格納し（ステップＳＴ７０６）、この三次元描画情報（頂点データ）を送信情報とする（ステップＳＴ７０７）。キャッシュ処理部１０３は、実施の形態１のように同報通信処理部５０１によって送信情報を三次元表示処理部１０５ａ〜ｃに同報通信してもよいし、実施の形態２のようにディスプレイ１０９ａ〜ｃの表示領域に対応する三次元表示処理部１０５ａ〜ｃに送信してもよい。 FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the cache processing unit 103 according to the third embodiment. As shown in the figure, the cache processing unit 103 determines whether or not the 3D drawing information issued from the 3D graphics application is vertex data (step ST701). If it is not vertex data, the 3D rendering information is used as transmission information as it is (step ST702). On the other hand, if it is vertex data, the cache processing unit 103 further determines whether or not the same information as the 3D rendering information 101 is stored in the cache area 104 (step ST703). If stored, the storage location information is acquired (step ST704), and the storage location information is used as transmission information (step ST705). If not stored, a copy of the 3D drawing information, which is vertex data, is stored in the cache area 104 (step ST706), and this 3D drawing information (vertex data) is used as transmission information (step ST707). The cache processing unit 103 may broadcast the transmission information to the three-dimensional display processing units 105a to 105c by the broadcast communication processing unit 501 as in the first embodiment, or the display 109a as in the second embodiment. May be transmitted to the three-dimensional display processing units 105a to 105c corresponding to the display areas c.

図７はこの実施の形態３によるキャッシュ処理部１０６ａ〜ｃの動作を示すフローチャートである。図に示すように、キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは、三次元表示制御部１０２から送信情報を受信すると、受信した情報が格納先情報であるか否かを判定する（ステップＳＴ８０１）。格納先情報である場合、キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃはそれぞれキャッシュ領域１０７ａ〜ｃから格納先情報に対応する三次元描画情報（頂点データ）を取り出す（ステップＳＴ８０３）。一方、格納先情報でない場合は、キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは、取得した情報が頂点データであるか否かを判定し（ステップＳＴ８０２）、頂点データである場合はキャッシュ領域１０７ａ〜ｃに三次元描画情報（頂点データ）の複製を格納する（ステップＳＴ８０４）キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは、取り出した、または蓄積した三次元描画情報を三次元画像生成部１０８ａ〜ｃに供給する。なお、受信情報が格納先情報でなく頂点データでない三次元描画情報である場合は、そのまま三次元画像生成部１０８ａ〜ｃに三次元描画情報を供給する。以降の動作は実施の形態１，２で説明した動作と同様である。 FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the cache processing units 106a to 106c according to the third embodiment. As illustrated, when the cache processing units 106a to 106c receive transmission information from the three-dimensional display control unit 102, the cache processing units 106a to 106c determine whether or not the received information is storage destination information (step ST801). If it is storage destination information, the cache processing units 106a to 106c take out the three-dimensional drawing information (vertex data) corresponding to the storage destination information from the cache areas 107a to 107c, respectively (step ST803). On the other hand, if it is not storage location information, the cache processing units 106a to 106c determine whether or not the acquired information is vertex data (step ST802). The cache processing units 106a to 106c that store a copy of the drawing information (vertex data) (step ST804) supply the extracted or accumulated three-dimensional drawing information to the three-dimensional image generation units 108a to 108c. If the received information is not storage location information but 3D drawing information that is not vertex data, the 3D drawing information is supplied to the 3D image generation units 108a to 108c as they are. Subsequent operations are the same as those described in the first and second embodiments.

以上のように、この実施の形態３によれば、重複して更新されることの多い頂点データのみをキャッシュ領域１０４が格納するようにしたので、重複して更新されることの少ないモデルを構成する以外の情報、例えば光源などに関する情報はキャッシュしないため、キャッシュ領域を節約した効率のよいキャッシュが実現できる効果が得られる。 As described above, according to the third embodiment, since the cache area 104 stores only vertex data that is frequently updated, a model that is less frequently updated is configured. Since information other than that, for example, information relating to the light source, is not cached, an effect of realizing an efficient cache saving the cache area can be obtained.

実施の形態４．
上記実施の形態３では、モデルを構成する最小単位である頂点データの単位でキャッシュを行うようにしていた。これに対してこの実施の形態４では、図２（ｂ）の２０２，２０３で示したような、各モデルを構成する基本図形であるプリミティブ単位でキャッシュを行うようにする。プリミティブデータは、プリミティブに含まれる一連の頂点データおよび頂点データ間の関係を示すポリゴンデータを含む。 Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, the cache is performed in the unit of vertex data which is the minimum unit constituting the model. On the other hand, in the fourth embodiment, as shown by 202 and 203 in FIG. 2B, caching is performed in units of primitives that are basic figures constituting each model. The primitive data includes a series of vertex data included in the primitive and polygon data indicating a relationship between the vertex data.

図８はこの実施の形態４に係るキャッシュ処理部１０３の動作を示すフローチャートである。図に示すように、キャッシュ処理部１０３は三次元グラフィックスアプリケーションから発行された三次元描画情報が、プリミティブデータであるか否かを判定する（ステップＳＴ９０１）。プリミティブデータでない場合は、そのまま三次元描画情報を送信情報とする（ステップＳＴ９０２）。一方、プリミティブデータである場合は、キャッシュ処理部１０３はさらに、三次元描画情報１０１と同一の情報がキャッシュ領域１０４内に格納されているか否かを判定する（ステップＳＴ９０３）。格納されている場合は、格納先情報を取得し（ステップＳＴ９０４）、格納先情報を送信情報とする（ステップＳＴ９０５）。格納されていない場合は、プリミティブデータである三次元描画情報の複製をキャッシュ領域１０４に格納し（ステップＳＴ９０６）、この三次元描画情報（プリミティブデータ）を送信情報とする（ステップＳＴ９０７）。キャッシュ処理部１０３は、実施の形態１のように同報通信処理部５０１によって送信情報を三次元表示処理部１０５ａ〜ｃに同報通信してもよいし、実施の形態２のようにディスプレイ１０９ａ〜ｃの表示領域に対応する三次元表示処理部１０５ａ〜ｃに送信してもよい。 FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the cache processing unit 103 according to the fourth embodiment. As shown in the figure, the cache processing unit 103 determines whether or not the 3D drawing information issued from the 3D graphics application is primitive data (step ST901). If it is not primitive data, the three-dimensional drawing information is used as transmission information as it is (step ST902). On the other hand, in the case of primitive data, the cache processing unit 103 further determines whether or not the same information as the 3D rendering information 101 is stored in the cache area 104 (step ST903). If stored, the storage location information is acquired (step ST904), and the storage location information is used as transmission information (step ST905). If not stored, a copy of the three-dimensional drawing information, which is primitive data, is stored in the cache area 104 (step ST906), and this three-dimensional drawing information (primitive data) is used as transmission information (step ST907). The cache processing unit 103 may broadcast the transmission information to the three-dimensional display processing units 105a to 105c by the broadcast communication processing unit 501 as in the first embodiment, or the display 109a as in the second embodiment. May be transmitted to the three-dimensional display processing units 105a to 105c corresponding to the display areas c.

図９はこの実施の形態４によるキャッシュ処理部１０６ａ〜ｃの動作を示すフローチャートである。図に示すように、キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは、三次元表示制御部１０２から送信情報を受信すると、受信した情報が格納先情報であるか否かを判定する（ステップＳＴ１００１）。格納先情報である場合、三次元表示制御部１０２はキャッシュ領域１０７ａ〜ｃから格納先情報に対応する三次元描画情報（プリミティブデータ）を取り出す（ステップＳＴ１００３）。格納先情報でない場合は、キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは取得した情報がプリミティブデータであるか否かを判定し（ステップＳＴ１００２）、プリミティブデータである場合はキャッシュ領域１０７ａ〜ｃに三次元描画情報（プリミティブデータ）の複製を格納する（ステップＳＴ１００４）。キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは、取り出した、または蓄積した三次元描画情報を三次元画像生成部１０８ａ〜ｃに供給する。なお、受信情報が格納先情報でなくプリミティブデータでない三次元描画情報である場合は、そのまま三次元画像生成部１０８ａ〜ｃに三次元描画情報を供給する。以降の動作は実施の形態１，２で説明した動作と同様である。 FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the cache processing units 106a to 106c according to the fourth embodiment. As shown in the figure, when receiving the transmission information from the 3D display control unit 102, the cache processing units 106a to 106c determine whether or not the received information is storage destination information (step ST1001). If it is storage location information, the 3D display control unit 102 extracts 3D rendering information (primitive data) corresponding to the storage location information from the cache areas 107a to 107c (step ST1003). If it is not storage location information, the cache processing units 106a to 106c determine whether or not the acquired information is primitive data (step ST1002). If the acquired information is primitive data, the cache processing units 106a to 106c store three-dimensional drawing information (in the cache areas 107a to 107c). A copy of (primitive data) is stored (step ST1004). The cache processing units 106a to 106c supply the extracted or accumulated 3D drawing information to the 3D image generation units 108a to 108c. When the received information is not storage location information but 3D drawing information that is not primitive data, the 3D drawing information is supplied to the 3D image generation units 108a to 108c as they are. Subsequent operations are the same as those described in the first and second embodiments.

以上のように、この実施の形態４によれば、各モデルを構成する基本図形であるプリミティブ単位でキャッシュを行うため、実施の形態３よりもキャッシュ作業の回数をおさえられ、かつモデルに関する情報のみをキャッシュ対象とした効率的な三次元グラフィック表示を行える効果が得られる。 As described above, according to the fourth embodiment, since caching is performed in units of primitives that are basic figures constituting each model, the number of cache operations can be reduced as compared with the third embodiment, and only information related to the model can be obtained. It is possible to perform an effective three-dimensional graphic display for caches.

実施の形態５．
上記実施の形態１〜４では、マルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置の構成、動作および効率的にキャッシュを行う方法について説明した。これに対して、この実施の形態５では上記実施の形態１〜４に示したマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置において、キャッシュ処理部がキャッシュ領域に格納される三次元描画情報を探索する際の探索方法について説明する。 Embodiment 5. FIG.
In the first to fourth embodiments, the configuration, operation, and efficient cache method of the multi-display three-dimensional graphics display device have been described. In contrast, in the fifth embodiment, in the multi-display three-dimensional graphics display device shown in the first to fourth embodiments, the cache processing unit searches for the three-dimensional drawing information stored in the cache area. A search method will be described.

この実施の形態５では、キャッシュ領域の探索方法としてハッシュ法を利用する。ハッシュ法とは、探索対象に関する情報から一定の規則、すなわちハッシュ関数に従ってキーとなる値を生成し、このキー値からハッシュテーブルを参照して探索を行う方式である。この実施の形態５に係るキャッシュ処理部は、このハッシュ法のアプローチを用いて生成したキーからキャッシュ領域における三次元描画情報の格納場所を決定するとする。 In the fifth embodiment, a hash method is used as a cache area search method. The hash method is a method of generating a key value from information related to a search target according to a certain rule, that is, a hash function, and performing a search by referring to a hash table from the key value. Assume that the cache processing unit according to the fifth embodiment determines the storage location of the three-dimensional drawing information in the cache area from the key generated using this hash method approach.

例えば、三次元描画情報として頂点データを用いて説明する。頂点データは頂点座標、色等を示すために整数値、浮動少数値を取り扱っている。そこで、これらの整数値、浮動少数値から一定のビットを抽出してキー値とする。ここで、浮動少数値は一般に符号部、指数部、仮数部に分けられる。指数部は浮動少数値の桁を決定するビットであるため、頂点データごとに大きな差がない。一つのグラフィックスシーンで描画対象となるモデルの座標値等の大きさは保持できる範囲が限定されるため、浮動少数値からキーを取り出す場合は、頂点データごとにあまり違いのない指数部は使用せず、差異の大きい符号部または仮数部からキーを抽出することが望ましい。 For example, description will be made using vertex data as three-dimensional drawing information. Vertex data handles integer values and floating-point values to indicate vertex coordinates, colors, and the like. Therefore, certain bits are extracted from these integer values and floating-point values and used as key values. Here, the floating-point value is generally divided into a sign part, an exponent part, and a mantissa part. Since the exponent part is a bit that determines the digit of the floating-point value, there is no significant difference for each vertex data. Since the range that can hold the coordinate values etc. of the model to be drawn in one graphics scene is limited, when taking out the key from the floating point value, use the exponent part that does not differ much for each vertex data Without extracting the key from the sign part or mantissa part having a large difference.

図１０（ａ），（ｂ）は実施の形態５に係るキャッシュ処理部が三次元描画情報をキャッシュ領域に格納する場所を決定するためのキー値生成について説明する図である。図１０（ａ）は頂点Ｖの座標を浮動少数値で示す頂点データ１１０１の構成を説明する図である。頂点データ１１０１は、頂点座標情報であることを示す描画命令部Ｖop、頂点座標値Ｖx ，Ｖy ，Ｖz を含む。ここではＶopは２バイトの情報量の整数値であるとし、Ｖx ，Ｖy ，Ｖz は各々４バイトの情報量の浮動少数値であるとする。このとき頂点データ１１０１の情報量は１４バイトである。 FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining generation of a key value for determining a place where the cache processing unit according to the fifth embodiment stores the three-dimensional drawing information in the cache area. FIG. 10A is a diagram for explaining the configuration of the vertex data 1101 that indicates the coordinates of the vertex V as a floating-point value. The vertex data 1101 includes a drawing command part Vop indicating vertex coordinate information and vertex coordinate values Vx, Vy, Vz. Here, it is assumed that Vop is an integer value of 2-byte information amount, and Vx, Vy, and Vz are floating-point values of 4-byte information amount. At this time, the information amount of the vertex data 1101 is 14 bytes.

図１０（ｂ）は頂点座標値Ｖx ，Ｖy ，Ｖz の各構成を説明する図である。図に示すように、浮動少数値である頂点座標値Ｖx ，Ｖy ，Ｖz は、各々１ビットの符号部、８ビットの指数部および２３ビットの仮数部から構成される。ここでは、符号部および仮数部から合計２バイト分のビットを抽出し、キー値Ｖkey を生成する。例えば、図１０（ｂ）に示すように、Ｖx の仮数部から５ビット、Ｖy の仮数部から５ビット、Ｖz の符号部から１ビット、Ｖz の仮数部から５ビットを抽出し、合計２バイトのＶkey を生成する。この２バイトのＶkey と、キーであることを示す２バイトの描画命令Ｋopとを組み合わせて４バイトの送信情報１１０２を生成し、これをキー値とする。このキー値を格納先情報とみなしてキャッシュ領域における格納場所を決定し、送信情報として送信する。このように１４バイトの三次元描画情報が４バイトの送信情報に変換され、ここでは転送情報量が７０％以上も削減されたこととなる。 FIG. 10B is a diagram for explaining the configuration of the vertex coordinate values Vx, Vy, and Vz. As shown in the figure, the vertex coordinate values Vx, Vy, Vz, which are floating-point values, are each composed of a 1-bit sign part, an 8-bit exponent part, and a 23-bit mantissa part. Here, a total of 2 bytes of bits are extracted from the sign part and the mantissa part to generate the key value Vkey. For example, as shown in FIG. 10B, 5 bits are extracted from the mantissa part of Vx, 5 bits from the mantissa part of Vy, 1 bit from the sign part of Vz, and 5 bits from the mantissa part of Vz, for a total of 2 bytes. Generate a Vkey of The 2-byte Vkey and the 2-byte drawing command Kop indicating the key are combined to generate 4-byte transmission information 1102, which is used as a key value. The key value is regarded as storage location information, the storage location in the cache area is determined, and transmitted as transmission information. In this way, 14-byte three-dimensional drawing information is converted into 4-byte transmission information, and here, the amount of transfer information is reduced by 70% or more.

上記実施の形態１〜４に示したキャッシュ処理部１０３は、キャッシュ領域１０４に三次元描画情報１０１を格納する際は、上記のようにキー値を生成してこのキー値から決定されるキャッシュ領域１０４内の場所に情報を格納する。また、三次元表示制御部１０２は三次元表示処理部１０５ａ〜ｃに格納先情報を送信する際は、三次元描画情報１０１からキー値を生成し、このキー値を送信情報として送信する。 When storing the three-dimensional rendering information 101 in the cache area 104, the cache processing unit 103 described in the first to fourth embodiments generates a key value as described above and determines the cache area from the key value. Information is stored in a location in 104. Further, when transmitting the storage location information to the 3D display processing units 105a to 105c, the 3D display control unit 102 generates a key value from the 3D drawing information 101, and transmits this key value as transmission information.

また、実施の形態４で示したプリミティブ単位でのキャッシュにおいては、例えばプリミティブに含まれるある１頂点の頂点座標値からキー値を生成すればよく、さらに大幅に送信情報を削減できる。 Further, in the cache in units of primitives shown in the fourth embodiment, for example, a key value may be generated from a vertex coordinate value of one vertex included in the primitive, and transmission information can be greatly reduced.

次に動作について説明する。
図１１は実施の形態５に係るキャッシュ処理部の動作を示すフローチャートである。このキャッシュ処理部１０３は頂点データ単位でキャッシュを行い、キャッシュ時にはハッシュ法を用いて格納先を決定する。図１１に示すように、キャッシュ処理部１０３は三次元グラフィックスアプリケーションから発行された三次元描画情報を受け取ると、頂点データであるか否かを判定する（ステップＳＴ１２０１）。頂点データでないと判定された三次元描画情報は、そのまま送信情報となる（ステップＳＴ１２０２）。一方、頂点データであると判定された三次元描画情報については、キャッシュ処理部１０３は例えば図１０（ｂ）に示したようにビットを抽出してキー値を生成する（ステップＳＴ１２０３）。続いて、生成したキー値から決定されるキャッシュ領域１０４内の場所に同一の頂点データが格納されているか否かを判定する（ステップＳＴ１２０４）。 Next, the operation will be described.
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the cache processing unit according to the fifth embodiment. The cache processing unit 103 performs caching in units of vertex data, and determines a storage destination using a hash method at the time of caching. As shown in FIG. 11, when the cache processing unit 103 receives 3D drawing information issued from a 3D graphics application, the cache processing unit 103 determines whether the data is vertex data (step ST1201). The three-dimensional drawing information determined not to be vertex data becomes transmission information as it is (step ST1202). On the other hand, for the 3D rendering information determined to be vertex data, the cache processing unit 103 extracts a bit to generate a key value as shown in FIG. 10B, for example (step ST1203). Subsequently, it is determined whether or not the same vertex data is stored at a location in the cache area 104 determined from the generated key value (step ST1204).

格納されている場合は、キー値を格納先情報として送信情報に設定する（ステップＳＴ１２０５）。格納されていない場合は、キャッシュ領域１０４内でキー値から決定される場所に頂点データの複製を格納し（ステップＳＴ１２０６）、この三次元描画情報（頂点データ）を送信情報とする（ステップＳＴ１２０７）。キャッシュ処理部１０３は、実施の形態１のように同報通信処理部５０１によって送信情報を三次元表示処理部１０５ａ〜ｃに同報通信してもよいし、実施の形態２のようにディスプレイ１０９ａ〜ｃの表示領域に対応する三次元表示処理部１０５ａ〜ｃに送信してもよい。 If stored, the key value is set in the transmission information as storage location information (step ST1205). If not stored, a copy of the vertex data is stored in a location determined from the key value in the cache area 104 (step ST1206), and this three-dimensional drawing information (vertex data) is used as transmission information (step ST1207). . The cache processing unit 103 may broadcast the transmission information to the three-dimensional display processing units 105a to 105c by the broadcast communication processing unit 501 as in the first embodiment, or the display 109a as in the second embodiment. May be transmitted to the three-dimensional display processing units 105a to 105c corresponding to the display areas c.

図１２は実施の形態５に係るキャッシュ処理部１０６ａ〜ｃの動作を示すフローチャートである。このキャッシュ処理部１０６ａ〜ｃはハッシュ法のアプローチで情報の取り出しを行う。キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃは三次元表示制御部１０２から送信情報を受信すると、受信した情報がキー値であるか否かを判定する（ステップＳＴ１３０１）。キー値である場合、キャッシュ処理部１０６ａ〜ｃはキャッシュ領域１０７ａ〜ｃ内でキー値から決定される場所に格納されている頂点データを取り出して三次元画像生成部１０８ａ〜ｃに供給する。一方、キー値でない場合、頂点データであるか否かを判定し（ステップＳＴ１３０２）、頂点データである場合はキャッシュ領域１０７ａ〜ｃに三次元描画情報（頂点データ）の複製を格納する（ステップＳＴ１３０４）と共に三次元画像生成部１０８ａ〜ｃに供給する。頂点データでない場合は、受信情報をそのまま三次元画像生成部１０８ａ〜ｃに供給する。 FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the cache processing units 106a to 106c according to the fifth embodiment. The cache processing units 106a to 106c retrieve information by a hash method approach. When the cache processing units 106a to 106c receive the transmission information from the 3D display control unit 102, the cache processing units 106a to 106c determine whether or not the received information is a key value (step ST1301). In the case of the key value, the cache processing units 106a to 106c take out the vertex data stored in the locations determined from the key values in the cache areas 107a to 107c and supply them to the three-dimensional image generation units 108a to 108c. On the other hand, if it is not a key value, it is determined whether or not it is vertex data (step ST1302). If it is vertex data, a copy of the three-dimensional drawing information (vertex data) is stored in the cache areas 107a to 107c (step ST1304). ) And the three-dimensional image generation units 108a to 108c. If it is not vertex data, the received information is supplied as it is to the three-dimensional image generation units 108a to 108c.

以上のように、この実施の形態５によれば、キャッシュ処理部１０３および１０６ａ〜ｃがハッシュ法のアプローチによってキャッシュ領域の探索を行うようにしたので、転送量を削減でき、かつ情報量に依存しない高速な探索を行うことができる効果が得られる。 As described above, according to the fifth embodiment, since the cache processing units 103 and 106a to 106c search the cache area by the hash method approach, it is possible to reduce the transfer amount and depend on the information amount. The effect that a high-speed search can be performed is obtained.

なお、異なる三次元描画情報から同一のキー値が生成された場合は、新たな情報での上書き、リスト構造での連結、キー値の再生成などによる処理が必要となるが、同一のキー値が生成される可能性の低いキー生成法を工夫することで、キャッシュ領域への格納を効率的に分散し、効果的なキャッシュ処理を行うことができる。 If the same key value is generated from different 3D rendering information, processing by overwriting with new information, concatenation in the list structure, regenerating the key value, etc. is required, but the same key value By devising a key generation method that is unlikely to be generated, it is possible to efficiently distribute storage in the cache area and perform effective cache processing.

この発明の実施の形態１によるマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置のブロック図である。1 is a block diagram of a multi-display three-dimensional graphics display device according to Embodiment 1 of the present invention. （ａ）〜（ｅ）はサーフェスモデルについて説明する図である。(A)-(e) is a figure explaining a surface model. この発明の実施の形態１に係る三次元表示制御部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the three-dimensional display control part which concerns on Embodiment 1 of this invention. 同実施の形態１に係るキャッシュ処理部の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an operation of a cache processing unit according to the first embodiment. この発明の実施の形態２によるマルチディスプレイ三次元グラフィックス表示装置のブロック図である。It is a block diagram of the multi-display three-dimensional graphics display apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３に係るキャッシュ処理部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the cache process part which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態３に係るキャッシュ処理部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the cache process part which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４に係るキャッシュ処理部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the cache process part which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態４に係るキャッシュ処理部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the cache process part which concerns on Embodiment 4 of this invention. （ａ），（ｂ）はこの発明の実施の形態５に係るキャッシュ処理部が三次元描画情報をキャッシュ領域に格納する場所を決定するためのキー値生成について説明する図である。(A), (b) is a figure explaining the key value production | generation for determining the place where the cache process part which concerns on Embodiment 5 of this invention stores 3D drawing information in a cache area | region. この発明の実施の形態５に係るキャッシュ処理部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the cache process part which concerns on Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態５に係るキャッシュ処理部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the cache process part which concerns on Embodiment 5 of this invention.

Explanation of symbols

１０１三次元描画情報、１０２三次元表示制御部、１０３キャッシュ処理部、１０４，１０４ａ〜ｃキャッシュ領域、１０５ａ〜ｃ三次元表示処理部、１０６ａ〜ｃキャッシュ処理部、１０７ａ〜ｃキャッシュ領域、１０８ａ〜ｃ三次元画像生成部、１０９ａ〜ｃディスプレイ、２０１，２０９家型モデル、２０２，２０３プリミティブ、２０４〜２０８ポリゴン、５０１同報通信処理部、６０１カリング処理部、１１０１頂点データ、１１０２キー値、２０４１〜２０４３，２０５１〜２０５３，２０６１〜２０６３，２０７１〜２０７３，２０８１〜２０８４頂点。 101 three-dimensional rendering information, 102 three-dimensional display control unit, 103 cache processing unit, 104, 104a-c cache area, 105a-c three-dimensional display processing unit, 106a-c cache processing unit, 107a-c cache area, 108a- c Three-dimensional image generation unit, 109a-c display, 201,209 house model, 202, 203 primitive, 204-208 polygon, 501 broadcast communication processing unit, 601 culling processing unit, 1101 vertex data, 1102 key value, 2041 ~ 2043,2051-2053,2061-2063,2071-2073,2081-2084 vertex.

Claims

A plurality of three-dimensional display processing means for generating images to be displayed on each display unit of a multi-display that combines and displays a plurality of display units;
In a multi-display three-dimensional graphics display device comprising three-dimensional display control means for acquiring three-dimensional drawing information of an object to be displayed and transmitting the information to the three-dimensional display processing means to display the three-dimensional graphics.
The three-dimensional display control means
A control cache area for storing 3D rendering information;
Search the control cache area, determine whether or not the acquired three-dimensional drawing information is stored, if stored, obtain storage location information and send to the three-dimensional display processing means, A control cache processing means for storing a copy of the acquired 3D rendering information in the control cache area and transmitting it to the 3D display processing means if not stored,
Each of the three-dimensional display processing means
A display cache area for storing 3D drawing information received from the 3D display control means;
It is determined whether the information received from the 3D display control means is 3D drawing information or storage destination information. If the information is 3D drawing information, a copy thereof is stored in the display cache area, and the storage destination If it is information, the display cache processing means for extracting the 3D drawing information from the location corresponding to the storage location information,
3D image generating means for generating a 3D image corresponding to the display area of the 3D display processing means based on the 3D drawing information received or taken out by the display cache processing means and displaying the 3D image on the display unit; A multi-display three-dimensional graphics display device comprising:

2. The multi-display according to claim 1, wherein the three-dimensional display control means comprises broadcast communication processing means for transmitting storage location information or three-dimensional drawing information to the three-dimensional display processing means by broadcast communication. 3D graphics display device.

The three-dimensional display control means includes a culling processing means for determining which display area of the plurality of three-dimensional display processing means includes the acquired three-dimensional drawing information.
The control cache area has a plurality of cache areas for storing three-dimensional drawing information so as to correspond to the display area determined by the culling processing means,
2. The multi-display three-dimensional graphics display device according to claim 1, wherein the control cache processing means transmits information only to the three-dimensional display processing means determined to be included by the culling processing means.

2. The multi-display three-dimensional graphics display device according to claim 1, wherein the control cache processing means processes three-dimensional drawing information relating to vertices constituting an image to be displayed as one unit.

2. The multi-display three-dimensional graphics display device according to claim 1, wherein the control cache processing means processes three-dimensional drawing information regarding primitives constituting an image to be displayed as one unit.

2. The multi-display three-dimensional graphics display device according to claim 1, wherein the control cache processing means searches the control cache area using a hash method.