圖像合成裝置的二維轉換裝置及方法
2023-05-06 03:10:51 1
專利名稱：圖像合成裝置的二維轉換裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種圖像合成裝置的二維轉換裝置及方法，其能即時地將屏幕位置轉換為圖形位置，用以存取圖形資料，使圖像可在屏幕上任意地放大、縮小或是旋轉。
目前，一般電視遊樂器內的圖像產生器都不具備有任意放大、縮小及旋轉等功能，其最多都只具備位移捲動的功能，因此在遊戲的設計上可以變化的花樣就極為有限。可是隨著電視遊樂器的普及，使用者的要求也就愈來愈多，因此可以提供變化豐富的遊戲的電視遊樂器也就較受到使用者的歡迎。
在一般的電視遊樂器中，為了使遊戲的畫面變化較為的豐富，多是在遊戲的程序中增加更多的程序碼或資料，但如此一來卻會使得遊戲在速度上無法達到即時顯示的要求，或增加卡匣成本。
有鑑於此，本發明的目的即在於提供一種圖像合成裝置的二維轉換裝置及方式，經由硬體的支援，使得遊戲的程序設計會更加簡單，程序所佔的存儲器變小，處理速度加快，而能即時地將二維的屏幕位置轉換成圖形位置，藉以存取圖形資料，並且能將圖形資料即時地顯示於屏幕上。
換言之，本發明是利用改變屏幕上掃描線在圖形空間上的取樣點位置，以對映至屏幕空間，然後根據在取樣點位置上的圖形資料顯示出圖形的影像。
用以實施本發明的方法的裝置包括一水平起始位置產生裝置，用以產生屏幕掃描線所對應到的圖形水平起始位置；一水平步進值產生裝置，用以產生屏幕掃描線所對應到的圖形水平步進值；一水平位置暫存裝置，用以載入儲存水平起始位置及暫時儲存第一加法裝置的結果；一第一加法裝置，用以將上述水平步進值和上述水平位置暫存裝置的內容相加後再輸出至上述水平位置暫存裝置；一垂直起始位置產生裝置，用以產生屏幕掃描線所對應到的圖形垂直起始位置；一垂直步進值產生裝置，用以產生屏幕掃描線所對應到的圖形垂直步進值；一垂直位置暫存裝置，用以載入儲存垂直起始位置及暫時儲存第二加法裝置的結果；一第二加法裝置，用以將上述垂直步進值和上述垂直位置暫存裝置的內容相加後再輸出至上述垂直位置暫存裝置。
利用前述本發明的裝置，若改變水平起始位置產生裝置及垂直起始位置產生裝置輸出的資料，則可使顯示於屏幕上的圖像移動，而若改變水平步進值產生裝置及垂直步進值產生裝置的輸出，則可使圖像產生旋轉，放大或縮小等效果。
本發明的二維轉換方法是用以將二維屏幕座標轉換為圖形座標，其包括下列步驟(1)在每一條掃描線開始時，將掃描線的起始點相對在圖形上的水平起始座標及垂直起始座標載入至水平位置暫存器及垂直位置暫存器中；(2)然後在每增加一圖點時，分別會累加一水平步進值至水平位置暫存器而得到一水平位置，並累加一垂直步進值至垂直位置暫存器而得到一垂直位置；(3)依據前述水平位置及垂直位置讀取一圖點資料，並輸出至一顯示器上。其中，前述水平起始座標及垂直起始座標可由運算的方式產生或以自動累加的方式產生(稍後加以說明)。而當前述水平起始座標為自動累加產生時，本發明的二維轉換方法可包括下列步驟(1)在相對第一條掃描線開始時，將屏幕在圖形上的垂直座標及水平座標載入至一水平起始位置暫存器及垂直起始位置暫存器中；(2)然後在增加每一條掃描線時，分別會累加一水平步進值至水平起始位置暫存器上，並累加一垂直步進值至垂直起始位置暫存器上。
為了更清楚地說明本發明的方法以及用以實施本發明的方法的裝置，配合附圖詳細說明較佳實施例如下附圖簡單說明
圖1a至圖1c用以說明在本發明中圖形空間及屏幕空間的對應關係的圖式；圖2a至圖2g顯示位於圖形空間中的圖像；圖3a至圖3g分別對應於圖2a至圖2g顯示出現在屏幕上的畫面的圖式；圖4a是本發明的二維轉換裝置中的水平位置轉換部分的方框圖；圖4b是本發明的二維轉換裝置中的垂直位置轉換部分的方框圖；圖5描繪存儲器讀取裝置的動作的方框圖。
請參閱圖1a至圖1c，在圖1a中，實線表示圖形空間，虛線表示屏幕空間；圖1b為依據圖1a中圖形空間和屏幕空間的對應關係而顯示於屏幕上的影像；圖1c則表示一掃描線在圖上掃過的取樣點。另外，在圖1a中的座標點(SPX，SPY)是表示屏幕起點相對於圖形的位置，而圖1c中的座標(STARTX，STARTY)是表示一掃描線在圖上的起點。由圖1a及圖1b可知若改變屏幕空間的位置，亦即改變標點(SPX，SPY)的位置以及圖1c中掃描線的方向，則顯示於屏幕上的圖形就會產生移動及旋轉的效果。又如圖1c所示，若改變掃描線在圖形空間上取樣點的水平步進值及垂直步進值，則可使得顯示於屏幕上的圖形產生放大或縮小的效果。
請再分別參閱圖2a至圖2g及圖3a至圖3g，其用以說明本發明所達成的效果。在圖2a至圖2g中，顯示出位於圖形空間的圖像，其中，實線框10表示圖形空間，虛線框20表示屏幕空間。而圖3a至圖3g則分別對應於圖2a至圖2g顯示出現在屏幕上的畫面。
本發明的圖像合成裝置的二維轉換裝置，分別如圖4a及圖4b所示，其包括一水平位置的轉換部分及一垂直位置的轉換部分，用以將二維的屏幕座標轉換為圖形座標。請同時參閱圖4a及圖4b，其包括一水平起始位置產生裝置10，用以產生屏幕掃描線所對應到的圖形水平起始位置；一水平步進值產生裝置50，用以產生屏幕掃描線所對應到的圖形水平步進值；一水平位置暫存裝置60，用以載入儲存前述的水平起始位置及暫時儲存第一加法裝置的結果；一第一加法裝置40，用以將前述水平步進值和前述水平位置暫存裝置60的內容相加，然後再輸出至前述水平位置暫存裝置60；一垂直起始位置產生裝置110，用以產生屏幕掃描線所對應到的圖形垂直起始位置；一垂直步進值產生裝置150，用以產生屏幕掃描線所對應的圖形垂直步進值；一垂直位置暫存裝置160，用以載入儲存垂直起始位置及暫時存儲第二加法裝置的結果；一第二加法裝置140，用以將前述垂直步進值和前述垂直位置暫存裝置160的內容相加，然後再輸出至前述垂直位置暫存裝置160。
前述水平位置暫存裝置60受一水平控制信號XLD控制以決定載入前述水平起始位置產生裝置10的輸出資料XSTART或是載入前述第一加法裝置40的運算結果。另外還有一水平時鐘信號XCK，用以觸動前述水平位置暫存裝置60的載入動作。相同地，前述垂直位置暫存裝置160受到一垂直控制訊號YLD控制以決定載入前述垂直起始位置產生裝置110的輸出資料YSTART或是載入前述第二加法裝置140的運算結果。且有一垂直時鐘訊號YCK，用以觸動前述垂直位置暫存裝置160載入動作。
前述水平位置暫存裝置60及垂直位置暫存裝置160分別輸出一水平位置X及一垂直位置Y，依據前述水平位置及垂直位置讀取一圖點資料並輸出至前述顯示器上。(未示於圖上)。
請參閱圖4a，前述水平起始位置產生裝置10包括一第一多路復用器15，用以經由多條處理路徑接收水平起始位置，並且受到一水平選擇訊號XMSET的控制以決定輸出的水平起始位置；一第一水平產生裝置20，其水平起始位置為以自動累加的方式產生；一第二水平產生裝置20，其水平起始位置為一運算結果。其中，前述第一水平產生裝置20包括一第一水平暫存裝置25，用以存放屏幕起點在圖上的水平位置；一第二水平暫存裝置22，用以存放一自動累加的步進值；一第三水平暫存裝置23，用以受一水平暫存裝置控制訊號XCLD的控制以決定載入前述第一水平暫存裝置25的值或是存第三加法裝置21的結果，並且有一水平暫存裝置時鐘訊號XCCK觸動前述第三水平暫存裝置23的載入動作；一第三加法裝置21，用以將前述第二水平暫存裝置22內的步進值和前述第三水平暫存裝置23的內容相加。而前述第二水平產生裝置30的水平起始位置的產生裝置則包括前述第一水平暫存裝置25，用以存放屏幕起點在圖上的水平位置；一第四水平暫存裝置31，用以存放自一存儲器載入的資料；一第四加法裝置33，用以將前述第一水平暫存裝置25及前述第四水平暫存裝置31的內容相加，藉以產生第二水平產生裝置30的水平起始位置；及一水平遮沒裝置32，用以依據一水平遮沒信號XOEN將前述第四水平暫存裝置31遮沒，使其值為0。
前述第四水平暫存裝置31的內容是從存儲器200載入，請參閱圖5，其可包括一存儲器讀取裝置300，其可依據屏幕掃描線的位置換算成位址，再依據此位址經位址總線301資料總線201而自存儲器200中讀取資料，或依據基底暫存器311所存的位址自存儲器200中讀取。前述自存儲器200中讀取的資料是水平位置偏移值，且其在存儲器200內的排列順序為連續排列。
請參閱圖4b，類似圖4a所示的機構，前述垂直起始位置產生裝置110包括一第三多路復用器115，用以經由多條處理路徑接收垂直起始位置，並且受到一垂直選擇訊號YMSEL的控制以決定輸出的垂直起始位置；一第一垂直產生裝置120，其垂直起始位置為以自動累加的方式產生；一第二垂直產生裝置130，其垂直起始位置為一運算結果。其中，前述第一垂直產生裝置120包括一第一垂直暫存裝置125，用以存放屏幕起點在圖上的垂直位置；一第二垂直暫存裝置122，用以存放一自動累加的步進值；一第三垂直暫存裝置123，用以受一垂直暫存裝置控制訊號YCLD的控制以決定載入前述第一垂直暫存裝置125的值或是存放第五加法裝置121的結果，並且由一垂直暫存裝置時鐘訊號YCCK觸動前述第三垂直暫存裝置123的載入動作；一第五加法裝置121，用以將前述第二垂直暫存裝置122內的步進值和前述第三垂直暫存裝置123的內容相加。而前述第三垂直產生裝置130則包括前述第一垂直暫存裝置125，用以存放屏幕起點在圖上的垂直位置；一第四垂直暫存裝置131，用以存放自一存儲器載入的資料；一第六加法裝置133，用以將前述第一垂直暫存裝置125及前述第四垂直暫存裝置131的內容相加，藉以產生第二垂直產生裝置130的垂直起始位置；及一垂直遮沒裝置132，用以依據一垂直遮沒信號YOEN將前述第四垂直暫存裝置131遮沒使其值為0。
前述第四垂直暫存裝置131的內容是從存儲器200載入，請參閱圖5，其包括一存儲器讀取裝置300，其可依據屏幕掃描線的位置換算成位址，再依據此位址自存儲器200中讀取資料，或依據基底暫存器312所存的位址自存儲器200中讀取。前述自存儲器200中讀取的資料是垂直位置偏移的值，且其在存儲器200內的排列順序為連續排列。
利用前述本發明的方法及機構，可即時改變掃描線在圖形空間中的取樣點方向及位置，同時可改變取樣點的水平步進值及垂直步進值，而可得到將顯示於屏幕上的圖像旋轉，放大或縮小的效果。
雖然本發明以較佳實施例說明如上，但其並非用以限定本發明，因此本發明的保護範圍以本申請權利要求保護的範圍為準。
權利要求
1.一種圖像合成裝置的二維轉換裝置，可將二維的屏幕座標轉換為圖形座標，其包括一水平起始位置產生裝置，用以產生一屏幕掃描線所對應到的一圖形水平起始位置；一水平步進值產生裝置，用以產生前述屏幕掃描線所對應到的一圖形水平步進值；一水平位置暫存裝置，用以載入儲存前述水平起始位置及暫時儲存其他的水平位置資料；一第一加法裝置，用以將前述水平步進值和前述水平位置暫存裝置的內容相加，然後再將相加結果輸出至前述水平位置暫存裝置中；一垂直起始位置產生裝置，用以產生前述屏幕掃描線所對應到的一圖形垂直起始位置；一垂直步進值產生裝置，用以產生前述屏幕掃描線所對應到的一圖形垂直步進值；一垂直位置暫存裝置，用以載入儲存前述垂直起始位置及暫時儲存其他的垂直位置資料；一第二加法裝置，用以將前述垂直步進值和前述垂直位置暫存裝置的內容相加，然後再將相加結果輸出至前述垂直位置暫存裝置中。
2.如權利要求1所述的裝置，其中，前述水平起始位置產生裝置包括一第一水平產生裝置，其以自動累加的方式產生一水平起始位置；一第二水平產生裝置，其水平起始位置為一運算的結果；一第一多路復用器，用以接收前述第一水平產生裝置及前述第二水平產生裝置輸出的水平起始位置，並受到一水平選擇訊號的控制以決定輸出的水平起始位置。
3.如權利要求2所述的裝置，其中，前述第一水平產生裝置，包括一第一水平暫存裝置，用以存放屏幕起點在圖上的水平位置；一第二水平暫存裝置，用以存放一自動累加的步進值；一第三水平暫存裝置，用以受一水平暫存裝置控制訊號的控制以決定載入前述第一水平暫存裝置的值或存放前述第二水平暫存裝置中自動累加的水平位置資料，且由一水平暫存裝置時鐘訊號觸動其載入動作；一第三加法裝置，用以將前述第二水平暫存裝置內的步進值和前述第三水平暫存裝置的內容相加，再將相加的結果存入前述第三水平暫存裝置。
4.如權利要求2所述的裝置，其中，前述第二水平產生裝置，包括前述第一水平暫存裝置，用以存放屏幕起點在圖上的水平位置；一第四水平暫存裝置，用以存放自一存儲器載入的資料；一第四加法裝置，用以將前述第一水平暫存裝置及前述第四水平暫存裝置的內容相加，藉以產生第二水平產生裝置的水平起始位置。
5.如權利要4所述的裝置，其中，前述第二水平產生裝置包括一水平遮沒裝置，用以依據一水平遮沒信號將前述第四水平暫存裝置遮沒，使其值為零。
6.如權利要求4所述的裝置，其中，前述第四水平暫存裝置包括一存儲器讀取裝置，用以自前述存儲器中讀取資料；一暫存器，用以存放由前述存儲器讀取裝置自存儲器中讀出的資料。
7.如權利要求1所述的裝置，其中，前述垂直起始位置產生裝置包括一第一垂直產生裝置，其以自動累加的方式產生一垂直起始位置；一第二垂直產生裝置，其垂直起始位置為一運算的結果；一第二多路復用器，用以接收前述第一垂直產生裝置及前述第二垂直產生裝置輸入的垂直起始位置，並受到一垂直選擇訊號的控制以決定輸出的垂直起始位置。
8.如權利要求7所述的裝置，其中，前述第一垂直產生裝置包括一第一垂直暫存裝置，用以存放屏幕起點在圖上的垂直位置；一第二垂直暫存裝置，用以存放一自動累加的步進值；一第三垂直暫存裝置，用以受一垂直暫存裝置控制訊號的控制以決定載入前述第一垂直暫存裝置的值或存放前述第二垂直暫存裝置中自動累加的垂直位置資料，且由一垂直暫存裝置時鐘訊號觸動其載入動作；一第五加法裝置，用以將前述第二垂直暫存裝置內的步進值和前述第三垂直暫存裝置的內容相加後，再將相加的結果存入前述第三垂直暫存裝置。
9.如權利要求7所述的裝置，其中，前述第二垂直產生裝置包括前述第一垂直暫存裝置，用以存放屏幕起點在圖上的垂直位置；一第四垂直暫存裝置，用以存放自一存儲器載入的資料；一第六加法裝置，用以將前述第一垂直暫存裝置及前述第六垂直暫存裝置的內容相加，藉以產生一垂直起始位置。
10.如權利要求9所述的裝置，其中，前述第二垂直產生裝置更包括一垂直遮沒裝置，用以依據一垂直遮沒信號將前述第四垂直暫存裝置遮沒，使其值為零。
11.如權利要求9所述的裝置，其中，前述第四垂直暫存裝置包括一存儲器讀取裝置，用以自前述存儲器中讀取資料；一暫存器，用以存放由前述存儲器讀取裝置自存儲器讀出的資料。
12.一種圖像合成裝置的二維轉換方法，可用以將一顯示器的屏幕座標轉換成一欲顯示的圖形的圖形座標，其包括下列步驟(I)在顯示器上每一條掃描線開始時，將掃描線的起始點相對於在圖上的水平起始座標及垂直起始座標載入至水平位置暫存器及垂直位置暫存器中；(II)在每增加一圖點時，分別累加一水平步進值至前述水平位置暫存器以產生一水平位置，並累加一垂直步進值至前述垂直位置暫存器以產生一垂直位置。
13.如權利要求12所述的方法，其中，更包括下列步驟依據前述水平位置及垂直位置讀取一圖點資料並輸出至前述顯示器上。
14.如權利要求12所述的方法，其中，前述水平起始座標可用一自動累加的方式產生。
15.如權利要求12所述的方法，其中，前述水平起始座標可用運算的方式產生。
16.如權利要求12所述的方法，其中，前述垂直起始座標可用一自動累加的方式產生。
17.如權利要求12所述的方法，其中，前述垂直起始座標可用運算的方式產生。
18.如權利要求14及16所述的方法，其中，自動累加的方式是將一自動累加的步進值和屏幕起點在圖上的位置相加。
19.如權利要求15及17所述的方法，其中，運算的方式將屏幕起點在圖上的位置和自一存儲器中讀取的資料相加。
全文摘要
圖像合成裝置的二維轉換裝置，包括水平起始位置產生裝置；水平步進值產生裝置；水平位置暫存裝置；第一加法裝置；垂直起始位置產生裝置；垂直步進值產生裝置；垂直位置暫存裝置；第二加法裝置。其轉換方法為(I)開始，將每條掃描線起始點相對於圖上的水平及垂直起始坐標載入至水平位置暫存器及垂直位置暫存器中；(II)每增加一圖點，累加水平步進值至水平位置暫存器產生一水平位置，並累加垂直步進值至垂直位置暫存器產生一垂直位置。
文檔編號G06F15/02GK1117626SQ9411573
公開日1996年2月28日 申請日期1994年8月26日 優先權日1994年8月26日
發明者徐世斌 申請人:聯華電子股份有限公司