图形描绘装置 【技术领域】
本发明涉及计算机图解计算领域中的图形描绘装置，尤其是对构成图形的各个像素的颜色进行运算。背景技术
近年来随着游戏机技术及汽车导航定位技术的高速发展，不再只是进行单色图形描绘，还需要对构成图形的各个像素进行纹理贴图、内插图形各顶点间的颜色的高洛德着色(Gouraud Shading)、或者进行与背景色之间的透明处理的通道混合(A1pha Blending)等进行各种处理。
有关纹理贴图及高洛德着色的详细内容，可以参考由James D.Foley，Andries van Dam，Steven K.Feiner，John F.Hughes共同编著、佐藤義雄监译的《计算机图解计算理论与实践》。
图16示出了过去用于对图形进行纹理贴图和高洛德着色的构成。像素信息生成部分1，根据赋予成为描绘对象的图形的各顶点的X、Y坐标、纹理坐标U、V、及表示辉度的R、G、B等参数，生成与构成图形的各个像素X、Y坐标对应的U、V及R、G、B。另外，R、G、B各自的处理范围为0.0～1.0。
这里，以图17所示的三角形为例，对像素信息生成部1生成构成图形的各个像素地值的处理内容进行说明。图17所示的三角形的各顶点上赋有(X、Y、U、V、R、G、B)。顶点P1的(X、Y、U、V、R、G、B)＝(X1、Y1、U1、V1、R1、G1、B1)；顶点P2的(X、Y、U、V、R、G、B)＝(X2、Y2、U2、V2、R2、G2、B2)；顶点P3的(X、Y、U、V、R、G、B)＝(X3、Y3、U3、V3、R3、G3、B3)，并且Y2等于Y3。
像素信息生成处理的概念如图18所示。这个处理是从Y坐标最小的顶点P1开始，求出每个Y坐标上图形的左边及右边的X坐标。在这一过程中，也求出对应于左边的U、V、R、G、B的值。在求出所着眼的Y坐标的左边的各值后，从左边的X坐标到右边的X坐标，沿与X轴平行方向，在对X坐标进行递增的同时，也求出对应的U、V、R、G、B的值。上述处理直到进行到Y坐标上的Y2处，结束处理。
下面，参照图19所示的流程图，对像素信息生成处理的流程进行详细说明，首先对图中所示的参数做如下的定义：
dXL/dY＝(X2-X1)/(Y2-Y1)
dXR/dY＝(X3-X1)/(Y2-Y1)
dU/dY＝(U2-U1)/(Y2-Y1)
dU/dX＝(U3-U2)/(X3-X2)
dV/dY＝(V2-V1)/(Y2-Y1)
dV/dX＝(V3-V2)/(X3-X2)
dR/dY＝(R2-R1)/(Y2-Y1)
dR/dX＝(R3-R2)/(X3-X2)
dG/dY＝(G2-G1)/(Y2-Y1)
dG/dX＝(G3-G2)/(X3-X2)
dB/dY＝(B2-B1)/(Y2-Y1)
dB/dX＝(B3-B2)/(X3-X2)
并且，这些参数既可以在像素信息生成部1的内部计算出来，也可以预先在外部算出后，设定在像素信息生成部1上。XL、UL、VL、RL、GL、BL是为了存储左边上的各值的变量，所以称其为左边变量。XR是为了存储右边上的X坐标的变量，所以称其为右边变量。另外，X、Y、U、V、R、G、B是为了存储构成图形的各个像素的值的变量，所以称其为像素变量。这些值从像素信息生成部1输出。另外，以上所述变量在电路中可以认为存储在寄存器等存储元件中。
当处理开始后，在步骤S1，将顶点P1的各值分别设定为左边变量和Y坐标的像素变量后，进入步骤S2。在步骤S2，将存储在左边变量上的各值分别设定为像素变量后，进入步骤S3。在步骤S2中，被存储于像素变量的各值，作为构成图形左边的像素的各值，从像素信息生成部1输出。
在步骤S3中，如果X坐标的像素变量与右边变量的值相同的话，则进入步骤S5，否则进入步骤S4。在步骤S4中，对X坐标的像素变量进行递增后，U、V、R、G、B的像素变量上分别加上X方向的变位后，返回步骤S3。在步骤S4中，被存储于像素变量的各值，作为构成除左边以外的图形的像素的值，从像素信息生成部1中输出。
在步骤S5中，如果Y坐标的像素变量与顶点P2的Y坐标的值相同时，则处理结束，否则进入步骤S6。在步骤S6中，对Y坐标的像素变量进行递增后，在左边变量上分别加上Y方向的变位后，返回步骤S2。
这样，像素信息生成部1就生成构成图形的各个像素的X、Y、U、V、R、G、B。
在图16中，纹理存储器2是供存储纹理的存储器，输出与从像素信息生成部1所输出的U、V相对应的纹理数据。并且，这个纹理数据在1个数据中包括R、G、B。
乘法器3对从像素信息生成部1所输出的R、G、B与纹理数据的R、G、B分别进行相乘。
加法器4是对从所述乘法器3中所输出的R、G、B与偏置值的R、G、B分别进行相加后，输出由决定图形的像素的颜色的R、G、B所构成的像素数据，如果相加结果的R、G、B大于1.0时，到1.0为饱和。
画面存储器5，是为进行图形描绘的存储器，对由R、G、B所构成的像素数据进行存储。在画面存储器5中被展开的图形信息显示在显示器(图中未示)上。
存储器接口部6，将像素数据写入画面存储器5中与从像素信息生成部1所输出的X、Y坐标相对应的位置上。
但是，在用于对图形进行纹理贴图和高洛德着色的现有技术的构成中，若要增加作为新功能的(A1pha Blending)时，对高洛德着色必需进行的运算为：
(纹理)×(R、G、B)+(偏置值)
而对通道混合必需进行的运算为：
(1-透明度)×(纹理)+(透明度)×(背景色)
这样，因运算内容及输入的变量均不同，所以要增加A1pha Blending功能，就必须有专用运算电路。
针对每个描绘功能设置专用运算电路将导致电路规模增大，因而存在以较小的电路规模无法增加描绘功能的种类的问题。发明内容
本发明就是为了解决上述问题的，其目的在于提供一种不需要按功能设置专用电路，以小规模电路实现多功能描绘的图形描绘装置。
为了实现上述目的，本发明的图形描绘装置，包括：生成与构成图形的各个像素的X、Y坐标相对应的描绘参数的描绘信息生成部；从以像素为单位的所述描绘参数和常数中，任选地进行运算的像素运算部；以及将所述像素运算部的运算结果写入画面存储器中的存储器接口部。
另外，也可以使本发明的图形描绘装置，包括：生成与构成图形的各个像素的X、Y坐标相对应的描绘参数的描绘信息生成部；在最前面的级中，从以像素为单位的所述描绘参数和常数中任选地进行运算，而在比所述最前面的级靠后的级中，从所述描绘参数、常数及前级的运算结果中任选地进行运算的多个像素运算部；以及将所述最后面的级的像素运算部的运算结果，写入画面存储器中的存储器接口部。
另外，也可以使本发明的图形描绘装置，包括：生成与构成图形的各个像素的X、Y坐标相对应的描绘参数的描绘信息生成部；在最前面的级中，从以像素为单位的所述描绘参数和常数中任选地进行运算；而在比所述最前面的级靠后的级中，从所述描绘参数、常数和前级的运算结果中任选地进行运算；并且，在最后面的级中，从所述描绘参数、常数、前级的运算结果、以及与所着眼的像素坐标上对应的画面存储器上的像素数据也就是画面数据中，任选地进行运算的多个像素运算部；以及从画面存储器中读出所述画面数据，并将所述最后面的级的像素运算部的运算结果，写入画面存储器中的存储器接口部。
其中，也可以在进行比像素运算部的级数还多的运算级数的描绘时，首先，将以像素运算部级数的运算的结果在画面存储器中展开后，然后在相同描绘位置上将画面数据反映在最后面的级的像素运算部上，从而对至前面的级的运算结果进行追加运算。
另外，也可以使本发明的图形描绘装置，包括：生成与构成图形的各个像素的X、Y坐标相对应的描绘参数的描绘信息生成部；在最前面的级中，从以像素为单位的所述描绘参数、常数和画面数据中任选地进行运算；而在比所述最前面的级靠后的级中，从所述描绘参数、常数、前级的运算结果及所述画面数据中任选地进行运算的多个像素运算部；以及以及从画面存储器中读出所述画面数据，并将所述最后面的级的像素运算部的运算结果，写入画面存储器中的存储器接口部。
其中，也可以在进行比像素运算部的级数还多的运算级数的描绘时，首先，将以像素运算部级数的运算的结果在画面存储器中展开，然后在相同描绘位置上将画面数据反映在各像素运算部上，从而对至前面的级的运算结果进行追加运算。
另外，也可以使本发明的图形描绘装置，包括：作为内置存储器的工作存储器；生成与构成图形的各个像素的X、Y坐标相对应的描绘参数的描绘信息生成部；在最前面的级中，从以像素为单位的所述描绘参数、常数及与所着眼的像素坐标所对应的工作存储器上的像素数据也就是工作数据中任选地进行运算；而在比所述最前面的级靠后的级中，从所述描绘参数、常数、前级的运算结果及所述工作数据中任选地进行运算的多个像素运算部；从工作存储器中读出所述工作数据，并将所述最后面的级的像素运算部的运算结果，写入工作存储器中的工作存储器接口部；以及从所述最后面的级的像素运算部的运算结果中，只将最后面的级的运算结果，写入画面存储器中的画面存储器接口部。
其中，也可以在进行比像素运算部的级数还多的运算级数的描绘时，首先，将以像素运算部级数的运算的结果在画面存储器中展开，然后在相同描绘位置上将画面数据反映在各像素运算部上，从而对至前面的级的运算结果进行追加运算。
另外，也可以将要描绘的图形的外接矩形的最小X、Y坐标值作为工作存储器的原点，工作存储器接口部将画面存储器上的坐标转换为工作存储器上的坐标，与工作存储器进行存取。
另外，也可以将进行图形描绘前的画面数据用于运算时，在开始进行图形描绘前，将需要进行描绘的图形的外接矩形区域的画面数据，预先从画面存储器传送到工作存储器中。
另外，也可以使本发明的图形描绘装置，包括：作为内置存储器的第1及第2工作存储器；生成与构成图形的各个像素的X、Y坐标相对应的描绘参数的描绘信息生成部；在最前面的级中，从以像素为单位的所述描绘参数、常数及第1或第2工作存储器上的工作数据中任选地进行运算；而在比所述最前面的级靠后的级中，从所述描绘参数、常数、前级的运算结果及所述工作数据中任选地进行运算的多个像素运算部；
在进行描绘运算处理期间，从第1或第2工作存储器中读出所述工作数据，将所述最后面的级的像素运算部的运算结果写入第1或第2工作存储器中，并且，与描绘运算处理并行地，将从画面存储器中所读出的要描绘图形的外接矩形区域中的所有画面数据，写入第1或第2工作存储器中，并从第1或第2工作存储器中，读出运算结束了的图形的外接矩形区域中的所有工作数据的工作存储器接口部；从画面存储器中读出要描绘图形的外接矩形区域中的所有画面数据，将从第1或第2工作存储器中所读出的运算结束了的图形的外接矩形中的所有工作数据、写入画面存储器的描绘位置的画面存储器接口部；进行对向所述工作存储器接口部或所述画面存储器接口部中的图形的外接矩形区域传送的相关控制，确定针对于第1及第2工作存储器的描绘运算处理和外接矩形传送处理的分配的矩形传送控制部。
其中，也可以在进行比像素运算部的级数还多的运算级数的描绘时，首先，将以像素运算部级数的运算的结果在第1或第2工作存储器中展开，然后在相同描绘位置上将画面数据反映在各像素运算部上，从而对至前面的级的运算结果进行追加运算。
另外，也可以将用第1工作存储器时进行描绘的图形的外接矩形的最小X、Y坐标值作为第1工作存储器的原点，工作存储器接口部将画面存储器上的坐标转换为第1工作存储上的坐标，与第1工作存储器进行存取；而将用第2工作存储器时进行描绘的图形的外接矩形的最小X、Y坐标值作为第2工作存储器的原点，工作存储器接口部将画面存储器上的坐标转换为第2工作存储器上的坐标，与第2工作存储器进行存取。
并且，也可以预先对描绘顺序是连续的2个图形的外接矩形是否重叠进行判断，当重叠时，使后面图形的描绘顺序推后，从而使描绘顺序是连续的2个图形的外接矩形不会重叠。
另外，也可以使本发明的图形描绘装置还包括：根据每个描绘功能而编码的描绘命令，将旨在对各像素运算部在运算中所用的参数进行选择的运算模式信号，提供给各像素运算部的运算模式信号供给部。
根据本发明，因可以采用相同运算电路自由地更改运算内容或输入的变量，故不需要按各描绘功能设置专用运算电路，可以小规模电路进行多功能描绘。
另外，如果设置多级这种电路，并将前级的运算结果反映在后级的运算中，就可进行更多功能的描绘。
并且，与通过将运算设置成多级而增加电路规模相比，通过从画面存储器中读出运算结果，使其反映在接下来的运算上，因而即使运算电路的级数少也可以进行多功能描绘。
另外，与通过将运算设置成多级，对运算电路的设定量会增加控制会变得复杂相比，通过根据信息量少的描绘命令进行对运算电路的设定，从而可以缩短由外部进行的描绘参数的准备及设定所用的时间。
在进行多级运算时，通过将中间运算结果在高速的工作存储器中展开，而不是在低速的画面存储器中，因而可以进行高速运算处理。
并且，通过设置2个工作存储器，使某个图形的描绘运算处理和其他图形的外接矩形区域传送并列地在各自的工作存储器中进行，从而可以高速地描绘多个图形。附图说明
图1是表示本发明实施例1中的图形描绘装置的构成的方框图。
图2是表示本发明实施例1中的各运算输入选择部，对运算器的输入值进行选择的分配图。
图3是表示本发明实施例2中的图形描绘装置的构成的方框图。
图4是表示本发明实施例2中的各运算输入选择部，对运算器的输入值进行选择的分配图。
图5是表示本发明实施例3中的图形描绘装置的构成的方框图。
图6是表示本发明实施例3中的各运算输入选择部，对运算器的输入值进行选择的分配图。
图7是表示本发明实施例4中的图形描绘装置的构成的方框图。
图8是表示本发明实施例4中的各运算输入选择部，对运算器的输入值进行选择的分配图。
图9是表示在本发明实施例3及实施例4中，在具有2级运算电路的构成中进行6级运算时的处理时间的示意图。
图10是表示本发明实施例5中的图形描绘装置的构成的方框图。
图11是表示对各描绘功能的描绘命令，与第1运算模式信号及第2运算模式信号之间的分配示例图。
图12是表示本发明实施例6中的图形描绘装置的构成的方框图。
图13是表示在本发明实施例4及实施例6中，在具有2级运算电路的构成中进行6级运算时的处理时间的示意图。
图14是表示本发明实施例7中的图形描绘装置的构成的方框图。
图15是表示本发明实施例7中的动作时序图。
图16是表示过去为了对图形进行纹理贴图和高洛德着色的构成图。
图17是表示要进行描绘的三角形图。
图18是表示三角形的像素信息生成处理的概念图。
图19是表示三角形的像素信息生成处理的流程图。具体实施方式
(实施例1)
以下，对本发明的实施例1进行详细说明。图1是表示实施例1中的图形描绘装置的构成的方框图。
在图1中，纹理贴图存储器2和画面存储器5，与过去技术所说明的内容(参考图16)相同。
像素信息生成部7与过去技术所说明的像素信息生成部1相同，根据赋予成为描绘对象的图形的各顶点的坐标X、Y、纹理坐标U、V、表示辉度的R、G、B等参数，生成与构成图形的各个像素的X、Y坐标所对应的U、V及R、G、B。并且像素信息生成部7输出用于调整透明度及辉度的α。α的处理范围为0.0～1.0。这个α，也可以与U、V及R、G、B同样的方法，求出与构成图形的各个像素的X、Y坐标所对应的值。
像素运算部8，将从像素信息生成部7中输出的每个像素的R、G、B、α、纹理数据的R、G、B、常数RGB I、以及常数RGB II等值用于运算的输入，按照从外部输入的运算模式信号9，对运算器的输入值的组合进行决定后，将运算结果作为像素数据而输出。
对所述像素运算部8的内部结构进一步详细说明。运算输入选择部10～13，按照运算模式信号9，从每个像素的R、G、B、α和纹理数据等中，对运算器的输入值进行选择。由运算输入选择部10、11所选择的值，可以在乘法器14中进行乘法运算，由运算输入选择部12、13所选择的值，在乘法器15中进行乘法运算。
运算模式信号9的构成，包括：用于对运算输入选择部10对运算器的输入值进行选择的3bit(位)的A输入选择信号；若设由这个A输入选择信号所选择的值为A，用于确定究竟是保持A的原状对运算器的输入值还是变换成(1-A)对运算器的输入值的1bit的A输入变换信号；用于对运算输入选择部11对运算器的输入值进行选择的3bit的B输入选择信号；用于对运算输入选择部12对运算器的输入值进行选择的3bit的C输入选择信号；以及用于对运算输入选择部13对运算器的输入值进行选择的3bit的D输入选择信号。
按照A～D输入选择信号，各运算输入选择部对运算器的输入值进行选择的分配如图2所示。并且，由A输入选择信号所选择的值A，在A输入变换信号为0时，以A的原值作为运算器的输入值，若A输入变换信号为1时，以(1-A)作为运算器的输入值。
乘法器14，对从运算输入选择部10中所输出的R、G、B，与从运算输入选择部11中所输出的R、G、B分别进行乘法运算。而且，当从运算输入选择部10、11中所输出的值为各像素α、常数0及常数1的情况下，分别与R、G、B进行乘法计算。
乘法器15，对从运算输入选择部12中所输出的R、G、B和从运算输入选择部13中所输出的R、G、B分别进行乘法运算。而且，当从运算输入选择部12、13中所输出的值为各像素α、常数0及常数1的情况下，与乘法器14一样，分别与R、G、B进行乘法计算。
加法器16，对从乘法器14中所输出的R、G、B和从乘法器15中所输出的R、G、B分别进行加法运算，输出像素数据。如果相加结果的R、G、B超过1.0时，使其饱和于1.0。
存储器接口部17将像素数据写入画面存储器5中与从像素信息生成部7中所输出的X、Y坐标所对应的位置上。
这样按照本实施例的构成，由于采用相同运算电路可以自由地更改运算内容及输入的变量，因此不需要各种描绘功能的专用运算电路，就可以以小规模电路进行多功能描绘。
(实施例2)
以下，对本发明实施例2进行详细说明。图3是表示实施例2中的图形描绘装置的构成的方框图。
在该图中，纹理存储器2、画面存储器5和像素信息生成部7，是与在实施例1中已说明的内容相同。
第1像素运算部18与在实施例1中已说明的像素运算部8的构成相同，按照由外部输入的第1运算模式信号19，对运算器的输入值的组合进行决定后，将运算结果作为第1像素数据进行输出。并且第1运算模式信号19也与在实施例1中已说明的运算模式信号9相同。
第2像素运算部20，每个像素的R、G、B、α、纹理数据的R、G、B、常数RGB I、常数RGB II及第1像素运算部18的运算结果，即第1像素数据，以这些值作为运算的输入，根据从外部输入的第2运算模式信号21，对运算器的输入值的组合进行决定后，将运算结果作为第2像素数据进行输出。
对所述第2像素运算部20的内部结构进行更详细的说明。运算输入选择部22～25，根据第2运算模式信号21，从每个像素的R、G、B、α、纹理数据及第1像素数据等中，选择对运算器的输入值。由运算输入选择部22、23所选择的值在乘法器26中进行乘法运算，由运算输入选择部24、25所选择的值在乘法器27中进行乘法运算。
第2运算模式信号21的构成，包括：用于对运算输入选择部22对运算器的输入值进行选择的3bit(位)的E输入选择信号；若设由E输入选择信号所选择的值为E，用于确定究竟是保持E的原状对运算器的输入值还是变换成(1-E)对运算器的输入值的1bit的E输入变换信号；用于对运算输入选择部23对运算器的输入值进行选择的3bit的F输入选择信号；用于对运算输入选择部24对运算器的输入值进行选择的3bit的G输入选择信号；以及用于对运算输入选择部25对运算器的输入值进行选择的3bit的H输入选择信号。
按照E～H输入选择信号，各运算输入选择部对运算器的输入值进行选择的分配如图4所示。并且，由E输入选择信号所选择的值E，在E输入变换信号为0时，以E的原值作为运算器的输入值，若E的输入变换信号为1时，以(1-E)作为运算器的输入值。
乘法器26，是对从运算输入选择部22中所输出的R、G、B和从运算输入选择部23中所输出的R、G、B分别进行乘法运算。而且，对从运算输入选择部22、23中所输出的值，在各像素α、常数0及常数1的情况下，分别与R、G、B进行乘法计算。
乘法器27，是对从运算输入选择部24中所输出的R、G、B和从运算输入选择部25中所输出的R、G、B分别进行乘法运算。而且，对从运算输入选择部24、25中所输出的值，在各像素α、常数0及常数1的情况下，与乘法器26一样，分别与R、G、B进行乘法计算。
加法器28，是对从乘法器26中所输出的R、G、B和从乘法器27中所输出的R、G、B分别进行加法运算后，输出第2像素数据。如果相加结果的R、G、B超过1.0时，到1.0为饱和。
存储器接口部29对画面存储器5写入，从像素信息生成部7中所输出的X、Y坐标所对应的位置上的第2像素数据。
按照这样的构成，由于将实施例1的运算电路设置为2级，可以使前级的运算结果反映在后级的运算上，所以运算组合增加，就可进行更多功能的描绘。
另外，构成3级以上的运算电路时，只要使前级的运算结果反映在后级的运算中，将最后级的运算结果写入画面存储器即可。
(实施例3)
对本发明的实施例3进行更详细地说明。图5是表示本实施例的图形描绘装置的构成的方框图。
在该图中，纹理存储器2、画面存储器5和像素信息生成部7，及第1像素运算部18和第1运算模式信号19，都与在实施例2中已说明的(参照图3)内容相同。
第2像素运算部30，以每个像素的R、G、B、α、纹理数据的R、G、B、常数RGB I、常数RGB II、作为第1像素运算部18的运算结果的第1像素数据、及作为事先保存在与画面存储器5的X、Y坐标所对应的位置上的像素数据的画面数据等值作为运算的输入，根据从外部输入的第2运算模式信号31，对运算器的输入值的组合进行决定，并将运算结果作为第2像素数据进行输出。
对所述第2像素运算部30的内部结构进行更详细地说明。运算输入选择部32～35，根据第2运算模式信号31，从每个像素的R、G、B、α、纹理数据、第1像素数据、画面数据等中，对运算器的输入值进行选择。
由运算输入选择部32、33所选择的值在乘法器36中进行乘法运算，由运算输入选择部34、35所选择的值在乘法器37中进行乘法运算。
第2运算模式信号31的构成，包括：用于对运算输入选择部32对运算器的输入值进行选择的4bit(位)的E输入选择信号；若设由E输入选择信号所选择的值为E，用于确定究竟是保持E的原状对运算器的输入值还是变化成(1-E)对运算器的输入值的1bit的E输入变换信号；用于对运算输入选择部33对运算器的输入值进行选择的4bit的F输入选择信号；用于对运算输入选择部34对运算器的输入值进行选择的4bit的G输入选择信号；以及用于对运算输入选择部35对运算器的输入值进行选择的4bit的H输入选择信号。
按照E～H输入选择信号，各运算输入选择部对运算器的输入值进行选择的分配如图6所示。并且，由E输入选择信号所选择的值E，在E输入变换信号为0时，以E的原值作为运算器的输入值，若E的输入变换信号为1时，以(1-E)作为运算器的输入值。
乘法器36，是对从运算输入选择部32中所输出的R、G、B和从运算输入选择部33中所输出的R、G、B分别进行乘法运算。而且，对从运算输入选择部32、33中所输出的值，在各像素α、常数0及常数1的情况下，分别与R、G、B进行乘法计算。
乘法器37，是对从运算输入选择部34中所输出的R、G、B和从运算输入选择部35中所输出的R、G、B分别进行乘法运算。而且，对从运算输入选择部34、35中所输出的值，在各像素α、常数0及常数1的情况下，与乘法器36一样，分别与R、G、B进行乘法计算。
加法器38，是对乘法器36中所输出的R、G、B和从乘法器37中所输出的R、G、B分别进行加法运算后，输出第2像素数据。如果相加结果的R、G、B超过1.0时，到1.0为饱和。
存储器接口部39从画面存储器5中读出，从像素信息生成部7中所输出的X、Y坐标所对应的位置上预先存储的像素数据，也就是画面数据。另外，存储器接口部39将第2像素数据写入画面存储器5中与从像素信息生成部7中所输出的X、Y坐标所对应的位置上。
另外，当第2运算模式信号31是不用画面数据的设定时，存储器接口部39不进行从画面存储器5中读出画面数据的处理，而当第2运算模式信号31是用画面数据的设定时，存储器接口部39对画面存储器5在写入第2像素数据前，进行从画面存储器5中读出的画面数据的处理。
这样按照本实施例的构成，在2级运算电路的后级，设置从画面存储器的读出路径，从而可以将画面数据反映在运算中，因而可以进行AlphaBlending等的更多功能的描绘。
并且，构成3级以上的运算电路时，只要使前级的运算结果反映在后级的运算上，让画面数据反映在最后级的运算上后，并将最后级的运算结果写入画面存储器即可。
因此，在所述实施例2中，如果运算级数增加，就需要与该级数相应的运算电路因而电路规模会增大，但是，在实施例3的构成中，当要进行比已有的运算电路多的运算级数的描绘时，首先，以已有的运算电路的级数将运算结果在画面存储器中展开，然后，在相同描绘位置上使画面数据反映在最后级的运算电路中，从而可以进行对至前级的运算结果的追加运算。只要将这种追加运算进行到所需的运算级数为止即可。
这样，由于在不增加运算电路的情况下，可以增加运算级数，所以可以以小规模电路进行多功能描绘。
(实施例4)
对本发明的实施例4进行更详细地说明。图7是表示实施例4中的图形描绘装置的构成的方框图。
在该图中，纹理存储器2、画面存储器5和像素信息生成部7，及第2像素运算部30和第2运算模式信号31，都与在实施例3中已说明的(参照图5)内容相同。
第1像素运算部40，每个像素的R、G、B、α、纹理数据的R、G、B、常数RGB I、常数RGB II及画面数据，以这些值作为运算的输入，根据从外部输入的第1运算模式信号41，对运算器的输入值的组合进行决定后，将运算结果作为第1像素数据进行输出。
对所述第1像素运算部40的内部结构进行更详细地说明。运算输入选择部42～45，根据第1运算模式信号41，从每个像素的R、G、B、α、纹理数据及画面数据等中，对运算器的输入值进行选择。
由运算输入选择部42、43所选择的值在乘法器46中进行乘法运算，由运算输入选择部44、45所选择的值在乘法器47中进行乘法运算。
第1运算模式信号41的构成，包括：用于对运算输入选择部42对运算器的输入值进行选择的3bit(位)的A输入选择信号；若设由A输入选择信号所选择的值为A，用于确定究竟是保持A的原值对运算器的输入值还是变化成(1-A)对运算器的输入值的1bit的A输入变换信号；用于对运算输入选择部43对运算器的输入值进行选择的3bit的B输入选择信号；用于对运算输入选择部44对运算器的输入值进行选择的3bit的C输入选择信号；以及用于对运算输入选择部45对运算器的输入值进行选择的3bit的D输入选择信号。
按照A～D输入选择信号，各运算输入选择部对运算器的输入值进行选择的分配如图8所示。并且，由A输入选择信号所选择的值A，在A输入变换信号为0时，以A的原值作为运算器的输入值，若A的输入变换信号为1时，以(1-A)作为运算器的输入值。
乘法器46，是对从运算输入选择部42中所输出的R、G、B和从运算输入选择部43中所输出的R、G、B分别进行乘法运算。而且，对从运算输入选择部42、43中所输出的值，在各像素α、常数0及常数1的情况下，分别与R、G、B进行乘法计算。
乘法器47，是对从运算输入选择部44中所输出的R、G、B和从运算输入选择部45中所输出的R、G、B分别进行乘法运算。而且，对从运算输入选择部44、45中所输出的值，在各像素α、常数0及常数1的情况下，与乘法器46一样，分别与R、G、B进行乘法计算。
加法器48，是对从乘法器46中所输出的R、G、B和从乘法器47中所输出的R、G、B分别进行加法运算后，输出第1像素数据。如果相加结果的R、G、B超过1.0时，到1.0为饱和。
存储器接口部49从画面存储器5中读出，从像素信息生成部7中所输出的X、Y坐标所对应的位置上预先存储的像素数据，也就是画面数据。另外，存储器接口部49将第2像素数据写入画面存储器5中与从像素信息生成部7中所输出的X、Y坐标所对应的位置上。
并且，当第1运算模式信号41或第2运算模式信号31为不用画面数据的设定时，存储器接口部49不进行从画面存储器5中读出的画面数据的处理，而当第1运算模式信号41或第2运算模式信号31为用画面数据的设定时，存储器接口部49在将第2像素数据写入画面存储器5前，进行从画面存储器5中读出的画面数据的处理。
按照这样的构成，分别在2级运算电路设置从画面存储器中读出的路径，就可以将画面数据反映在运算中，因而在进行3级以上的追加运算时，只要将画面数据反映在第1级运算电路中，就不从画面存储器中读出的画面数据即可进行2级的运算，因而可以减少与画面存储器的存取时间，高速地进行处理。
另外，构成3级以上的运算电路时，只要使前级的运算结果反映在后级的运算上，让画面数据反映在各自的运算电路中，并将最后级的运算结果写入画面存储器即可。
这里，在实施例4的构成情况下，就高速处理这一效果，以图9进行说明。图9是表示实施例3及实施例4中，在具有2级的运算电路的构成中进行6级运算时的处理时间的示意图。图9(a)和图9(b)分别所示的是实施例3和实施例4的情况。
在该图中，I的时间表的是关于第1级的运算电路上的处理时间，II的时间表的是关于第2级的运算电路上的处理时间。EXE是实施运算的意思，FW是向画面存储器中写入像素数据的意思。FR是从画面存储器中读出画面数据的意思。
若设向画面存储器中写入的时间与从画面存储器读出的时间大致相同时，组合了EXE、FW、FR的处理时间的大小大致如下：
(EXE)＜(FR+EXE)≈(EXE+FW)＜(FR+EXE+FW)
在实施例3的构成中，可以将画面数据反映在运算上，其目的是为只使用第2级的运算电路，第3级以后的运算是，每次从画面存储器中读出画面数据后，必需将运算结果写入画面存储器中。进行6级运算时，如图9(a)所示，向画面存储器中写入的处理是5级，从画面存储器中读出的处理是4级。
在实施例4的构成中，为选择画面数据的电路虽然增加，但为将画面数据能反映在各自的运算电路上，第3级以后的运算就是，从画面存储器中读出的画面数据使其反映在第1级的运算电路上，让第1级的运算结果反映在第2级的运算电路上，所得到的运算结果写入画面存储器中，由此可以减少对画面存储器的写入、读出时间。进行6级运算时，如图9(b)所示，写入画面存储器的处理就成3级，从画面存储器中读出的处理就成2级，这样就理解了可以进行高速处理的道理。
(实施例5)
对本发明的实施例5进行详细说明。至此所述实施例的构成中，运算电路的构成的级数越多，可以描绘的功能也就越多，说明了进行多级运算时，因与画面存储器进行存取的次数减少，从而可以高速地进行描绘。相反，运算电路的构成的级数多的话，对运算器的输入进行决定的运算模式信号的设置量就增加，控制就变得复杂。
本发明实施例5的图形描绘装置就是为解决这个问题，其构成的方框图如图10所示。
在该图中，除描绘命令50和运算模式信号供给部51以外，其他与实施例4中已说明的内容(参照图7)相同。
描绘命令50是为了判别描绘运算内容而按每个描绘功能进行编码的参数，它由外部所供给。
运算模式信号供给部51，根据所述描绘命令50，生成第1运算模式信号41和第2运算模式信号31后，提供给第1像素运算部40和第2像素运算部30，这里，图11所示的示例图为，各描绘功能的描绘命令50、和在运算模式信号供给部51上所生成的第1运算模式信号41及第2运算模式信号31的分配图。不用说，也可以进行未示在该图中的描绘功能的分配。
图11中，若以通道混合(Alpha Blending)为例，则第1像素运算部40中的运算内容为：
(纹理)×(每个像素的R、G、B)+(常数RGB I)×1→第1像素数据，
第2像素运算部30中的运算内容为：
(1-每个像素的α)×(第1像素数据)+(每个像素的α)×(画面数据)→第2像素数据。
并且，当进行比已有的运算电路多的级数的运算时，运算模式信号供给部51保存在各运算中所必要的运算模式信号，并对各运算电路所进行运算所对应的运算模式信号进行分配。
按照这种构成，进行多级运算时，不需要设置数个描绘模式信号，只要设置信息量少的描绘命令就可以，因而控制简单，并可以缩短从外部进行描绘参数的准备及设置所用的时间。
(实施例6)
对本发明实施例6进行更详细地说明。画面存储器为存储在屏幕上显示的图形信息，就需要大容量的存储器，大多采用外接LSI的方法，一般情况下，外接存储器比内置存储器的读写速度要低。
在以上所述实施例的构成中，越是进行多级运算就越会增加与画面存储器的存取次数，因而画面存储器的低速存取对图形的描绘性能的影响就越大。
本发明的实施例6中的图形描绘装置就是为解决这个问题，其构成的方框图如图12所示。
在该图中，纹理存储器2、画面存储器5及像素信息生成部7与在实施例4中已说明的内容(参照图7)相同。
工作存储器52是在进行比已有的运算电路级数多的多级运算时，用于保存中间运算结果的像素数据的存储器，它将要描绘的图形的外接矩形的最小坐标点作为原点。
与画面存储器5为大容量的外接存储器相比，工作存储器52由于只保存相应最大图形的外接矩形区域的像素数据，所以是小容量的内置存储器。
第1像素运算部53，将已在实施例4中说明的第1像素运算部40的画面数据，转换成预先存储在工作存储器52中的像素数据、也就是工作数据。它根据从外部输入的第1运算模式信号54对运算的输入值的组合进行决定，并将运算结果作为第1像素数据输出。
第1运算模式信号54，将已在实施例4中说明的第1运算模式信号41的画面数据转换成工作数据。
第2像素运算部55，将已在实施例4中说明的第2像素运算部30的画面数据转换成工作数据，它根据从外部输入的第2运算模式信号56，对运算器的输入值的组合进行决定后，将运算结果作为第2像素数据输出。
第2运算模式信号56，将已在实施例4中说明的第2运算模式信号31的画面数据转换成工作数据。
并且，所谓第1运算模式信号54和第2运算模式信号56，既可以是从外部输入的，也可以如已在实施例5中说明的那样根据描绘命令50而由运算模式信息供给部51提供。
偏移(offset)57是要描绘的图形的外接矩形的最小X、Y坐标值，也就是离开原点的平行移动量。
工作存储器接口部58，从工作存储器52中读出，由像素信息生成部7所输出的X、Y坐标上分别减去偏移57的X、Y值所得的X、Y坐标上所对应的工作数据。
而且，工作存储器接口部58，对于工作存储器52写入，由像素信息生成部7所输出的X、Y坐标上分别减去偏移(offset)57的X、Y值所得的X、Y坐标所对应的位置上的第2像素数据。
这里，由像素信息生成部7所输出的X、Y坐标上分别减去偏移57的X、Y值所得的X、Y坐标，其目的是用于，由像素信息生成部7所输出的X、Y坐标，通过在画面存储器5上的坐标，把其转换为工作存储器52上的坐标。
并且，当第1运算模式信号54或第2运算模式信号56为不用工作数据的设定时，工作存储器接口部58就不进行从工作存储器52中读出工作数据的处理。而当第1运算模式信号54或第2运算模式信号56为用工作数据的设定时，工作存储器接口部58在将第2像素数据写入工作存储器52前，进行从工作存储器52中读出工作数据的处理。
画面存储器接口部59，只在第2像素运算部55进行最终级的运算时，将第2像素数据写入画面存储器5中与从像素信息生成部7所输出的X、Y坐标相应的位置上。
并且，如果需要描绘图形前的画面数据时，只要在开始图形描绘前，将与要描绘的图形的外接矩形区域相应的画面数据，从画面存储器5预先传送到工作存储器52中即可。
按照这样的构成，在进行多级运算时，把中间运算结果展开在高速工作存储器52中，只将最终级的运算结果写入低速画面存储器5中，因此与将中间运算结果展开在画面存储器5中的构成相比，后者的速度要高。
并且，在构成3级以上的运算电路时，只要使前级的运算结果反映在后级的运算上，让工作数据反映在各自的运算电路中，并将最后级的运算结果写入工作存储器及画面存储器中即可。
这里，在实施例6的构成情况下，对高速处理这一效果，以图13进行说明。图13是表示在实施例4及实施例6中，在具有2级运算电路的构成中，进行6级运算时的处理时间的示意图，图13(a)、图13(b)分别表示实施例4、实施例6的情况。
在该图中，I的时间表的是关于第1级的运算电路上的处理时间，II的时间表的是关于第2级的运算电路上的处理时间。EXE是实施运算的意思，FW是向画面存储器中写入像素数据的意思。FR是从画面存储器中读出画面数据的意思。WW是向工作存储器写入像素数据的意思，WR是从工作存储器中读出工作数据的意思。
向画面存储器中写入的时间与从画面存储器读出的时间大致相同，向工作存储器中写入的时间与从工作存储器读出的时间大致相同时，对画面存储器的读写时间比对工作存储器的读写时间长时，组合了EXE、FW、FR、WW、WR的处理时间的大小大致如下：
(EXE)＜(WR+EXE)≈(EXE+WW)＜(FR+EXE)≈(EXE+FW)
在实施例4的构成中，如前所述，第3级以后的运算，使从画面存储器中读出的画面数据反映在第1级的运算电路中，使第1级的运算结果反映在第2级的运算电路中，所得的运算结果写入画面存储器。进行6级运算时，如图13(a)所示，写入画面存储器中的处理为3级，从画面存储器中读出的处理为2级。
在实施例6的构成中，中间运算结果展开在高速工作存储器中，只会将最终级的运算结果写入低速画面存储器中，第3级以后的运算是，使从工作存储器中读出的工作数据反映在第1级的运算电路中，使第1级的运算结果反映在第2级的运算电路中，所得的运算结果写入工作存储器中。然后，只将最终级第6级的运算结果写入画面存储器中。进行6级运算时，如图13(b)所示，对写入工作存储器中的处理为2级，对从工作存储器中读出的处理为2级，对写入画面存储器的处理为1级，与对画面存储中的读写时间比，对工作存储器的读写时间要短，因而可看出可以进行高速处理。
(实施例7)
对本发明的实施例7进行详细的说明，图14是表示在本实施例中，使用内置存储器的图形描绘装置的构成的摸块图。
在该图中，纹理存储器2、画面存储器5、像素信息生成部7、第1像素运算部53、第1运算模式信号54、第2像素运算部55和第2运算模式信号56，与在实施例6中已说明的内容(参考图12)相同。
所谓第1工作存储器60和第2工作存储器61是在各自不同的图表中为存储中间运算结果及最终运算结果的像素数据的存储器，将进行描绘的图形的外接矩形的最小坐标点作为原点。而且，所谓第1工作存储器60和第2工作存储器61，与实施例6的工作存储器52相同，可以存储最大图形的外接矩形内的像素数据，所以为小容量的内置存储器。
第1偏移62既是在第1工作存储器60中进行描绘的图形的外接矩形的最小X、Y坐标值，也是离开原点的平行移动量。
第2偏移63既是在第2工作存储器61中进行描绘的图形的外接矩形的最小X、Y坐标值，也是离开原点的平行移动量。
工作存储器接口部64，对第1工作存储器60进行处理时，从像素信息生成部7所输出的X、Y坐标分别减去第1偏移62的X、Y的值所得的X、Y坐标相应的位置上读出工作数据的同时写入第2像素数据。
并且，工作存储器接口部64，对第2工作存储器61进行处理时，从像素信息生成部7所输出的X、Y坐标分别减去第2偏移63的X、Y的值所得的X、Y坐标相应的位置上读出工作数据的同时写入第2像素数据。
因此，从像素信息生成部7所输出的X、Y坐标分别减去第1偏移60及第2偏移61的X、Y值所得的X、Y坐标，与实施例6一样，其目的是用于，将画面存储器5上的坐标转换为第1工作存储器60及第2工作存储器61上的坐标，在进行图形运算时就可以进行上述处理。
而且，工作存储器接口部64，从画面存储器5中读出的进行描绘的图形的外接矩形内存在的全部画面数据，写入第1工作存储器60或第2工作存储器61中，这时，就将外接矩形内的最小坐标值作为工作存储器的原点。
工作存储器接口部64，从第1工作存储器60或第2工作存储器61中，读出运算结束了的图形的外接矩形内存在的全部工作数据后，送到画面存储器接口部。
工作存储器接口部64，对图形进行运算时，用于进行处理的工作存储器和外接矩形内用于进行处理的工作存储器，是并行地使用各自的工作存储器。
画面存储器接口部65，从画面存储器5中，读出进行描绘的图形的外接矩形内存在的全部画面数据后，送到工作存储器接口部。
画面存储器接口部65，从第1工作存储器60或第2工作存储器61中，将读出的运算结束了的图形的外接矩形内存在的全部工作数据，对应地写入在画面存储器5的描绘位置上。
矩形传送控制部66，对于工作存储器接口部64及画面存储器接口部65，对图形的外接矩形传送进行控制，对第1工作存储器60和第2工作存储器61的描绘运算处理和外接矩形传送处理的分配进行决定。
下面对实施例7的动作进行说明。图15是表示实施例7的图形描绘装置中，在描绘图形A～图形D各自相异的4个图形时的动作时序图。
在该图中，上段的时序图表示对第1工作存储器60进行处理的时间，下段的时序图表示对第2工作存储器61进行处理的时间。以下就各时间段进行说明。
[S100]，从画面存储器5中，读出在要进行描绘的图形A的位置上的图形A的外接矩形区域中的画面数据，写入第1工作存储器60中。
[S101]，在第1工作存储器60中进行图形A的描绘运算处理，而与此同时，从画面存储器5中，读出在要进行描绘的图形B的位置上的图形B的外接矩形区域中的画面数据，写入第2工作存储器61中。
图形A的最终运算结果被写入第1工作存储器60中，并且画面数据被写入第2工作存储器61中的话，进入下一步[S102]。
[S102]，在第2工作存储器61中进行图形B的描绘运算处理，而与此同时，从第1工作存储器60中，读出运算结束了的图形A的外接矩形内存在的全部工作数据后，写入画面存储器5的描绘位置上，到此图形A的描绘结束。
然后，从画面存储器5中，在要进行描绘的图形C的位置上，读出图形C的外接矩形内存在的画面数据后，写入第1工作存储器60中。
图形B的最终运算结果被写入第2工作存储器61中，并且画面数据被写入第1工作存储器60中的话，进入下一步[S103]。
[S103]，在第1工作存储器60中进行图形C的描绘运算处理，另一方面，与此并行地，从第2工作存储器61中，读出运算结束了的图形B的外接矩形内存在的全部工作数据后，写入画面存储器5的描绘位置中，到此图形B的描绘结束。
然后，从画面存储器5中，在要进行描绘的图形D的位置上，读出图形D的外接矩形内存在的画面数据后，写入第2工作存储器61中。
图形C的最终运算结果被写入第1工作存储器60中，并且画面数据被写入第2工作存储器61中的话，进入下一步[S104]。
[S104]，在第2工作存储器61中进行图形D的描绘运算处理，另一方面，与此并行地，从第1工作存储器60中，读出运算结束了的图形C的外接矩形内存在的全部工作数据后，写入画面存储器5的描绘位置中，到此图形C的描绘结束。
图形D的最终运算结果被写入第2工作存储器61中，并且图形C的工作数据被写入画面存储器5中的话，进入下一步[S105]。
[S105]，从第2工作存储器61中，读出运算结束了的图形D的外接矩形内存在的全部工作数据后，写入画面存储器5的描绘位置上，到此图形D的描绘结束。
按照这样的构成，在描绘数个图形时，对高速工作存储器到最终级进行某个图形的运算，同时，可以对其他图形与低速画面存储器进行传送，所以可高速地进行数个图形描绘。
并且，构成3级以上的运算电路情况下，只要使前级的运算结果反映在后级的运算上，使第1工作存储器60或第2工作存储器61的工作数据反映在各自的运算电路中，将最终级的运算结果写入第1工作存储器60或第2工作存储器61中即可。
并且，在描绘顺序为连续的2个图形的外接矩形为重叠的情况下，前面的图形描绘结果虽然不能反映在后面的图形运算上，但只要预先判断描绘顺序为连续的2个图形的外接矩形的是否重叠，若重叠，就使后面图形的描绘顺序推后，从而使描绘顺序为连续的2个图形的外接矩形不至于重叠即可。