通过数据转换进行立体绘图的设备及其方法技术

２Ｄ／３Ｄ转换单元（２），通过以平面多边形数据的Ｙ坐标值替代多面体数据的Ｚ坐标值，以“０”替代多面体数据的Ｙ坐标值的方式，将平面多边形数据转换成多面体数据。并且，绘图单元（４）根据由２Ｄ／３Ｄ转换单元（２）所转换的多面体数据绘制立体图。由于２Ｄ／３Ｄ转换单元（２）只是以简单的坐标值替代方式从平面多边形数据生成多面体数据，因此不需要进行为生成多面体数据的复杂运算，从而立体绘图设备便可以高速绘制立体图。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及立体绘图技术，具体而言，本专利技术的内容涉及通过平面多边形到多面体的数据转换进行立体绘图的设备及方法，以及多面体数据的记录介质。但是，上述受绘体坐标旋转处理等操作所需计算量大，会使绘图速度降低。本专利技术的目的还在于提供可记录由平面多边形数据生成的多面体数据的记录介质，以实现立体绘图设备的高速立体绘图。一方面，本专利技术的立体绘图设备包括通过将平面多边形数据的X坐标值代入多面体数据的X坐标值、将平面多边形数据的Y坐标值代入多面体数据的Z坐标值、以及将一给定值代入多面体数据的Y坐标值的方式，把平面多边形数据转换为多面体数据的转换单元；以及根据由转换单元所生成的多面体数据绘制立体图的绘图单元。由于转换单元仅以坐标值替代的简单方式从平面多边形数据生成多面体数据，因此不必进行生成多面体数据的复杂的运算处理，立体绘图设备便可高速进行立体图的绘制。另一方面，本专利技术的立体绘图方法包括通过将平面多边形数据的X坐标值代入多面体数据的X坐标值、将平面多边形数据的Y坐标值代入多面体数据的Z坐标值以及将一给定值代入多面体数据的Y坐标值的方式，将平面多边形数据转换成多面体数据的步骤，和依据所生成的多面体数据绘制立体图的步骤。由于多面体数据只是以简单的坐标值替代方式由平面多边形数据生成的，因此不必进行为生成多面体数据的复杂的运算处理，便可高速绘制立体图。再一方面，记录从平面多边形数据生成的多面体数据的计算机可读取的记录介质，多面体数据包括以平面多边形数据的X坐标值代替多面体数据的X坐标值、以平面多边形数据的Y坐标值代替多面体数据的Z坐标值以及以一给定值代替多面体数据的Y坐标值的多个多面体数据。因此，不必变更传统的立体绘图设备，便可以高速绘制立体图。本专利技术的上述及其它目的、特点、侧重面和优点可从以下的详述通过结合附图将更清楚地看到。图2是绘图单元4详细结构的说明框图。图3A和3B是基于本专利技术实施方式1立体绘图设备的多面体绘制的说明图。图4是本专利技术实施方式2的立体绘图设备结构的示意框图。图5是本专利技术实施方式3的立体绘图设备结构的示意框图。平面多边形数据1由X坐标值和Y坐标值所定义，不具有表示纵深的Z值。2D/3D转换设备2，以平面多边形数据1的Y坐标值替代代表纵深的多面体数据3的Z坐标值，以“0”替代多面体数据3的Y坐标值。同时，平面多边形数据1的X坐标值无变化地作为多面体数据3的X坐标值使用。图2是附图说明图1所示的绘图单元4详细结构的说明框图。绘图单元4包括对多面体数据3进行一系列几何运算的几何运算单元5；依据从几何运算单元5输出的运算处理后的顶点数据进行一系列绘图处理的立体绘图单元6；以帧图像方式存贮由立体绘图单元6生成的象素数据的象素存贮器7；显示存贮在象素存贮器7中象素数据的显示单元8。几何运算单元5对多面体数据3进行几何运算，并向视见区输出构成被坐标转换的原物体每个多边形的顶点数据，例如顶点坐标数据。立体绘图单元6依据从几何运算单元5输出的顶点坐标数据，生成构成原物体每个多边形的象素数据，并将生成的象素数据写入象素存贮器7。每当由立体绘图单元6写入相当于1帧的象素数据时，显示单元8便从象素存贮器7读取象素数据，并连续显示。几何运算单元5包括造型变换/可见区变换单元51，用于在造型坐标系中定义应绘制的立体形状，并将在造型坐标系中所定义的立体形状变换为完全坐标系的方式，从而将该形状置入一空间内，进而确定视见区位置和可视线方向等的立体形状的投影条件，变换为可视区中的立体形状；光线计算单元52，用于计算通过造型变换/可见区变换单元51变换了的立体形状的光线亮度；透视变换/视见区变换单元53，用于对成为目标的立体形状进行透视变换，对可视区进行视见区变换。另外，立体绘图单元6包括多边形建立单元61，用于计算多边形顶点坐标的差分并输出多边形顶点间的倾斜度；边缘生成单元62，用于参照从多边形建立单元61输出的多边形顶点间的倾斜度，以便在多边形顶点间生成边缘；扫描线变换单元63，用于将各个多边形根据边缘生成单元62所生成的多边形的边缘，转换为象素组；象素生成单元64，用于生成每个多边形内的象素数据；裁减测试单元65，用于删除未进入显示范围的象素；模板测试单元66，用于确定每个象素是否成为了绘图目标；Z比较单元67，用于比较多边形的Z值，以确定是否是应该绘制在显示图像平面上的多边形；α混合单元68，用于参照代表透明度的α值合成前后多边形的颜色数据。图3A和3B对如何显示由平面多边形数据生成的多面体数据进行了图示说明。图3A表示无更改的平面多边形数据，每个多边形都依据X坐标值和Y坐标值被显示。图3B表示在立体空间内的平面上所显示的平面多边形数据。如图3B所示，X坐标值代表横向坐标位置信息，Z坐标值代表纵深方向位置信息，而代表高度方向位置信息的Y坐标值被设为“0”。因此，通过上述方式进行变换，可将平面多边形数据转换为多面体数据。通过使绘图单元4利用所转换的多面体数据进行绘制，可以获得图3B所示的多面体显示。这里，图3A所示的平面多边形数据坐标值21a、22a和23a，被转换为图3B所示的多面体数据坐标值21b、22b和23b。同时，虽然用“0”替代了多面体数据的Y坐标值，用其它的给定值替代多面体数据的Y坐标值也可以。如上所述，采用本实施方式的立体绘图设备，2D/3D转换单元2可将平面多边形数据转换为多面体数据，因而，可用立体绘图单元4方便地绘制多面体。此外，2D/3D转换单元2，因为是通过以平面多边形数据1的Y坐标值替代表示多面体数据的深度的Z坐标值，和以“0”替代Y坐标值的方式生成多面体数据，因此就不必进行复杂的运算处理，从而提高了立体绘图设备的处理速度。2D/3D转换单元2，将平面多边形数据1转换为多面体数据3，并将数据3记录到记录介质9上。该记录介质9，包括CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、磁光盘、存贮卡等介质。数据读取单元10，是为从记录介质9读取多面体数据的机构，例如，如果记录介质9是CD-ROM的话，则它相当于CD-ROM驱动器。毋庸质疑，记录介质9可以与立体绘图设备分开单独生产和投放市场。如上所述，根据本实施方式的立体绘图设备，2D/3D转换单元2将平面多边形数据1转换成多面体数据3，并将数据3记录在记录介质9上，这样就不需要为生成多面体数据而进行复杂的计算处理，从而使提高立体绘图设备的处理速度成为可能。此外，传统的立体绘图设备不用加改动便可用于高速立体绘图。2D/3D转换单元2，将由数据读取单元10所读取的平面多边形数据1转换为多面体数据3，并将数据3输出到绘图单元4。记录介质9，包括CD-ROM、磁光盘、存贮卡等的介质。数据读取单元10，是从记录介质9读取多面体数据的机构，例如，如果记录介质9是CD-ROM，则它就相当于CD-ROM驱动器。这里，记录介质9相当于记录平面多边形数据的传统记录介质。如上所述，根据本实施方式的立体绘图设备，2D/3D转换单元2将平面多边形数据1转换为多面体数据3，并将数据3输出到绘图单元4，这样就不必为生成多面体数据而进行复杂的运算处理，从而使立体绘图设备的处理速度得以提高。此外，由于数据读取单元10读取记录在记录介质9的平面多边形数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体绘图设备，包括 转换单元（２），用于通过以平面多边形数据的Ｘ坐标值替代多面体数据的Ｘ坐标值、以平面多边形数据的Ｙ坐标值替代多面体数据的Ｚ坐标值、和以一给定值替代多面体数据的Ｙ坐标值的方式，将平面多边形数据转换成多面体数据； 绘图单元（４），用于依据由所述转换单元（２）而获得的多面体数据绘制立体图。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：森胁升平，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]