WO1997032248A1

WO1997032248A1 - Processeur d'images et procede de traitement d'images

Info

Publication number: WO1997032248A1
Application number: PCT/JP1997/000535
Authority: WO
Inventors: Akio Ohba
Original assignee: Sony Computer Entertainment, Inc.
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1997-09-04
Also published as: TW329497B; ATE404922T1; KR19990008163A; CA2218227C; US20010005206A1; EP0827067A1; US6369823B2; JP3620857B2; CA2218227A1; DE69725807T2; EP0827067B1; CN1209736C; ES2205176T3; DE69738920D1; ATE253235T1; US6211890B1; EP1387287B1; EP0827067A4; EP1387287A1; KR100506959B1

Description

明細書画像処理装置及び画像処理方法

技術分野本発明は、コンビュー夕を用いた映像機器であるグラフィヅクコンビュー夕、特殊効果装置、ビデオゲーム機等に用いられる画像処理装置及び画像処理方法に関する。背景技術家庭用 T Vゲーム機やパーソナルコンビュー夕あるいはグラフィヅクコンビュ一夕などにおいて、テレビジョン受像機やモニタ受像機あるいは陰極線管（CRT : Cathode Ray Tube) ディスプレイ装置などに出力して表示する画像のデ一夕すなわち表示出力画像デ一夕を生成する画像処理装置は、汎用メモリチップ、中央演算処理装置 ( CPU: Central Processing Unit) やその他の演算チップが組み合わせて構成され、 C P Uとフレームバッファの間に専用の描画装置を設けることにより、高速処理を可能にしている。

すなわち、上記画像処理装置において、 C P U側では、画像を生成する際に、直接フレームバッファをアクセスするのではなく、座標変換やクリッピング、光源計算等のジオメトリ処理を行い、 3角形や 4角形などの基本的な単位図形（ポリゴン）の組み合わせとして 3次元モデルを定義して 3次元画像を描画するための描画命令を作成し、その描画命令を外部パスを介して描画装置に送る。例えば、 3次元のオブジェク卜を表示する場合は、オブジェクトを複数のポリゴンに分解して、各ポリゴン対応する描画命令を C P Uから描画装置に転送する。そして、描画装置は、 C P Uから外部パスを介して送られてきた描画命令を解釈して、頂点の色データと奥行きを示す Z値から、ポリゴンを構成する全ての画素の色と Z値を演算して、画素データをフレームバッファに書き込むレンダリング処理を行い、フレームバッファに図形を描画する。なお、上記 Z値は、視点からの奥行き方向の距離を示す情報である。

例えば、上記画像生成装置において、 3次元のオブジェクトを表示する場合は、オブジェクトを複数のポリゴンに分解して、各ポリゴンに対応する描画命令を C P Uから描画装置に転送する。この際に、オブジェクトをより実際に近く表現するするために、テクスチャマツビングゃミッブマツビングと呼ばれる手法が採用されている。さらに、色変換デ一夕を記憶したカラ一ルックアップテーブル（CL UT : Color Look Up Table) を介して画像の色データを変換することにより、表示色を変化させる手法も広く知られている。

ここで、テクスチャマツビングとは、テクスチャソース画像として別に用意された 2次元画像（絵柄）すなわちテクスチャパターンを物体を構成するポリゴンの表面に張り付ける技術である。また、ミツプマツビングは、 3次元モデルに近づいたり、そこから遠ざかつた場合に、ボリゴンの張り付ける絵柄が不自然にならないように画素データを補間するようにしたテクスチャマツビングの手法の 1 つである。ところで、家庭用 T Vゲーム機やパーソナルコンピュ一夕のような汎用メモリチップ、 C P Uやその他の演算チヅプが組み合わせて構成された演算処理システムでは、演算チップの動作周波数や回路規模などの性能向上に比べてメモリの動作速度や外部パスの性能の向上が十分でなく、外部パスがボトルネックとなっていた。また、大きなデ一夕転送量を持つメモリパスシステムも一般にレイテンシィが大きく、大容量のバースト転送では高性能だが、通常の C P U アクセスのような小容量でランダムな転送では、性能を発揮できていない。

コマンドパケッ卜等の予め固定されたパケットを用いる場合、ダィレクトメモリアクセスコントローラ（DMAC : Direct Memory Acce ss Control ler) の利用により、効率よく転送できるが、多様なァルゴリズムには対応できず、冗長となる場合も多かった。

パケヅトのフォーマツトとリフォーマツトに C P U命令が消費され効率を下げていた。また、キャッシュを持ったシステムであっても、パケット長に適合するほど長いバース卜を設定することができず、通常 4ワード程度に固定されており、大きなデータ転送量のメモリシステムの性能を発揮できない。

そこで、本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたものであり、次のような目的を有する。

すなわち、本発明の目的は、汎用メモリチップ、 C P Uやその他の演算チップが組み合わせて構成された画像処理装置における上述ようなボトルネヅクを軽減することにある。

本発明の他の目的は、デ一夕転送の高効率化を図った画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、メモリ上のデータの高効率化を図つた画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、パケットデ一夕の展開 ·梱包の高効率化を図った画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、パケット形式に自由度を持たせた画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、パケット形式に適したバースト転送を可能にした画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。

発明の開示本発明は、外部バスを介して接続される複数の画像処理ュニッ卜及びメモリを備える画像処理装置であって、少なくとも 1つの画像処理ュニットのデ一夕入力段にデータのアンパケット化の手順が変更可能な第 1のバケツトエンジンを設けたことを特徴とする。これにより、本発明に係る画像処理装置では、パケット形式に自由度を持たせ、デ一夕転送の高効率化を図るとともに、メモリ上のデ一夕の高効率化を図ることができる。

本発明に係る画像処理装置では、他の画像処理ュニットのデ一夕出力段にデ一夕をバケツト化する第 2のバケツトエンジンを有するものとすることができる。

本発明に係る画像処理装置において、上記第 2のバケツトェンジンは、デ一夕のパケット化の際にそのバケツト化の手順に対応するアンバケツト化の手順を示す付加情報をバケツトに付加し、上記第

1のパケットエンジンは、アンパケッ卜化の際に上記付加情報により示される手順に従ってアンパケット化を行うようにすることができる。これにより、本発明に係る画像処理装置における各パケットエンジンは、パケット形式に自由度を持たせ、パケットデ一夕の展開 ·梱包を効率よく行うことができる。

また、本発明に係る画像処理装置において、上記第 1及び第 2のバケツトエンジンは、デ一夕のバケツト化/アンパケヅト化の手順を選択する手順選択手段を備えることにより、上記第 2のバケツ卜エンジンは、パケッ卜化の際に上記手順選択手段により選択されたアンバケツ卜化の手順を示すタグ情報をバケツトに付カ卩し、上記第 2のパケヅトエンジンは、アンバケツト化の際に上記タグ情報により指定される手順を上記手順選択手段で選択することができる。これにより、本発明に係る画像処理装置におけるバケツトエンジンは、パケット形式に自由度を持たせ、パケットデータの展開 ·梱包を効率よく行うことができる。

さらに、本発明に係る画像処理装置は、例えば、単位図形の組み合わせとして 3次元モデルを定義して 3次元画像を描画するための描画命令を作成するジオメトリ処理を行うジオメ卜リ処理機能を有し、作成した描画命令を第 2のパケットエンジンによりパケッ卜化してコマンドパケットとして外部バスに送出する第 1の画像処理ュニットと、上記第 1の画像処理ュニッ卜から送られてくるコマンドパケットを第 1のバケツトエンジンによりアンパケヅト化し、上記コマンドパケットとして送られてきた描画命令を解釈して画素デー夕をフレームバヅファに書き込むレンダリング処理を行うレンダリング処理機能を有する第 2の画像処理ュニットを上記複数の画像処理ユニットとして備えることができる。これにより、本発明に係る画像処理装置では、効率よく描画処理を行うことができる。

また、本発明は、外部パスを介して接続される複数の画像処理ュ二ット及びメモリを備える画像処理装置における画像処理方法であつて、少なくとも 1つの画像処理ュニットのデ一夕入力段に設けたデータのアンパケット化の手順が変更可能な第 1のパケットェンジンにより、アンパケット化を行うことを特徴とする。これにより、本発明に係る画像処理方法では、バケツト形式に自由度を持たせ、デ一夕転送の高効率化を図るとともに、メモリ上のデータの高効率化を図ることができる。

本発明に係る画像処理方法では、他の画像処理ュニットのデ一夕出力段に設けた第 2のバケツトエンジンにより、デ一夕をバケツト化することができる。

また、本発明に係る画像処理方法では、第 2のパケットエンジンにより、デ一夕のパケット化の際にそのパケット化の手順に対応するアンバケツト化の手順を示す付加情報をバケツトに付加し、第 1 のパケットエンジンにより、アンバケツ卜化の際に上記付加情報により示される手順に従ってアンバケツト化を行うようにすることができる。これにより、本発明に係る画像処理方法では、各パケットエンジンのパケット形式に自由度を持たせ、パケットデータの展閧 •捆包を効率よく行うことができる。

また、本発明に係る画像処理方法では、第 2のパケットエンジンにより、データのパケット化の際にデ一夕のパケヅト化/アンパケット化の手順を選択し、選択されたアンバケツト化の手順を示す夕グ情報をパケットに付加し、第 1のパケットエンジンにより、アンバケツ卜化の際に上記夕グ情報により指定されるアンパケット化の手順を選択して、アンパケット化を行うようにすることができる。これにより、本発明に係る画像処理方法では、各パケットエンジンのバケツト形式に自由度を持たせ、パケットデ一夕の展閧 ·梱包を効率よく行うことができる。

さらに、本発明に係る画像処理方法では、例えば、第 1の画像処理ュニッ卜において、単位図形の組み合わせとして 3次元モデルを定義して 3次元画像を描画するための描画命令を作成するジオメ卜リ処理を行い、作成した描画命令を第 2のパケットエンジンによりパケヅト化してコマンドパケットとして外部バスに送出し、第 2の画像処理ュニッ卜において、上記第 1の画像処理ュニッ卜から送られてくるコマンドパケットを第 1のパケヅトエンジンによりアンパケット化し、上記コマンドパケッ卜として送られてきた描画命令を解釈して画素デ一夕をフレームバッファに書き込むレンダリング処理を行うようにすることができる。これにより、本発明に係る画像処理装置では、効率よく描画処理を行うことができる。

したがって、本発明によれば、汎用メモリチップ、 C P Uやその他の演算チップが組み合わせて構成された従来の画像処理装置におけるボトルネックを軽減することができる。

図面の簡単な説明図 1は、本発明を適用したビデオゲーム装置の構成を示すプロヅク図である。

図 2は、上記ビデオゲーム装置におけるプログラマブルバケツ卜エンジン P P Eの設置状態を模式的に示す図である。

図 3は、上記 P P Eの構成を示すブロック図である。

図 4は、上記 P P Eの動作例を示す図である。

図 5は、上記 P P Eの他の動作例を示す図である。

図 6は、上記 P P Eの他の動作例を示す図である。

図 7は、上記ビデオゲーム装置における可変長リードノライトバッファ V L B Fの動作例を示す図である。

図 8は、本発明を適用したビデオゲーム装置の平面図である。図 9は、上記ビデオゲーム装置の背面図である。

図 1 0は、上記ビデオゲーム装置の側面図である。

図 1 1は、上記ビデオゲーム装置に装着される C D— R O Mの平面図である。

発明を実施するための最良の形態以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

本発明は、例えば図 1に示すような構成のビデオゲーム装置に適用される。このビデオゲーム装置は、例えば光学ディスク等に記憶されているゲームプログラムを読み出して実行することにより、使用者からの指示に応じてゲームを行うものであって、図 1に示すような構成を有している。すなわち、このビデオゲーム装置は、 2種類のパスすなわち、メインバス 1とサブバス 2を備える。上記メインバス 1とサブバス 2 は、バスコントローラ 1 0を介して接続されている。

そして、上記メインバス 1には、マイクロプロセッサなどからなる主中央演算処理部（メイン CPU: Central Processing Unit) 1 1、ランダムアクセスメモリ（RAM: Random Access Memory) からなる主記憶装置（メインメモリ） 1 2、主ダイレクトメモリアクセスコン卜ローラ (メイン DMAC: Direct Memory Access Controller) 1 3、 MP E Gデコーダ（MDEC: MPEG Decoder) 1 4及び画像処理部 (GPU: Graphic Processing Unit) 1 5が接続されている。また、上記サブパス 2には、マイクロプロセッサなどからなる副中央演算処理部（サブ CPU: Central Processing Unit) 2 1、ランダムァクセスメモリ（RAM: Random Access Memory)からなる副記憶装置（サブメモリ） 2 2、副ダイレクトメモリアクセスコントローラ（サブ DMAC: Direct Memory Access Controller ) 2 3、ォペレ一ティングシステム等のプログラムが格納されたリードオンリーメモリ（R0 M: Read Only Memory) 24、音声処理部（SPU: Sound Processing Unit) 2 5、通信制御部 (ATM: Asynchronous Transmission mod e) 26、補助記憶装置 2 7、入力デバイス 2 8及び CD— ROM ドライブ 30が接続されている。

上記パスコントロ一ラ 1 0は、メインバス 1 とサブバス 2との間のスィツチングを行う上記メインパス 1上のデバイスであって、初期状態ではオープンになっている。

また、上記メイン C P U 1 1は、上記メインメモリ 1 2上のプログラムで動作する上記メィンバス 1上のデバイスである。このメイン C P U 1 1は、起動時には上記パスコントロ一ラ 1 0がオープンになっていることにより、上記サブバス 2上の ROM 24からブートプログラムを読み込んで実行し、 CD— R OMドライバ 30により CD— ROMからアプリケ一ションプログラム及び必要なデ一夕を再生して上記メインメモリ 12や上記サブバス 2上のデバイスにロードする。このメイン CPU 1 1には、座標変換等の処理を行うジォミトリトランスファエンジン（GTE: Geometry Transfer Engin e ) 1 7が搭載されているとともに、その入出力部にデ一夕のパケット化/アンパケット化を行うとともに、その手順が変更可能なブログラマフレノケヅトェン、ジン (PPE: Programmable Packet Engin e) 1 1 2及び可変長リードライトバッファ（VLBF: Variable Le ngth Read/Write Buffer) 1 17が設けられている。

上記 GTE 1 7は、例えば複数の演算を並列に実行する並列演算機構を備え、上記メイン CPU 1 1からの演算要求に応じて座標変換，光源計算，行列あるいはベクトルなどの演算を高速に行う。そして、上記メイン CPU 1 1は、上記 GTE 1 7による演算結果に基づいて 3角形や 4角形などの基本的な単位図形（ポリゴン）の組み合わせとして 3次元モデルを定義して 3次元画像を描画するための各ポリゴンに対応する描画命令を作成する。そして、上記 PPE 1 1 2は、この描画命令をパケヅト化してコマンドバケツトとして、上記メインパス 1を介して上記 GPU 1 5に転送する。

また、上記メイン D M A C 13は、メインバス 1上のデバイスを対象とする DM A転送の制御等を行う上記メィンバス 1上のデパイスである。このメイン DMAC 1 3は、上記バスコントローラ 10 がオープンになっているときにはサブパス 2上のデバィスも対象とする。

また、上記 GPU 1 5は、レンダリングプロセッサとして機能する上記メインバス 1上のデバイスである。この GPU 1 5は、その入出力部にデータのバケツト化 Zアンバケツト化の手順が変更可能なプログラマブルバケツトエンジン（PPE: Programmable Packet E ngine ) 1 52が設けられており、上記メイン CPU 1 1又はメイン DMAC 13から送られてくるコマンドバケツト及びオブジェクトデ一夕を上記 PPE 1 52によりアンパケット化する。そして、この GP U 1 5は、上記コマンドパケヅトとして送られてきた描画命令を解釈して、頂点の色デ一夕と奥行きを示す Z値から、ポリゴンを構成する全ての画素の色を演算する。そして、画素デ一夕を Z 値に応じてフレームバッファ 18に書き込むレンダリング処理を行う。

また、 GPU 15は、上記オブジェクトデ一夕として送られてきた 3次元の画像データに対して、図示しないプリプロセッサにより座標変換、光源計算などの演算を行い、各ポリゴンに対応する描画命令を内部で生成することもできるようになつている。そして、上記と同様にレンダリング処理を行う。

また、上記 MDE C 14は、 CPUと並列に動作可能な IZO接続デバイスであって、画像伸張エンジンとして機能する上記メインバス 1上のデバイスである。この MDE C 14は、離散コサイン変換などの直行変換により圧縮されて符号化された画像データを復号化する。

また、上記サブ CPU 2 1は、上記サブメモリ 22上のプログラムで動作する上記サブバス 2上のデバイスである。また、上記サブ DMAC 23は、サブバス 2上のデバイスを対象とする DM A転送の制御等を行う上記サブパス 2上のデバイスである。このサブ DM AC 23は、上記パスコントロ一ラ 10がクローズなっているときにのみパス権利を獲得することができる。また、上記 S PU 25は、サウンドプロセッサとして機能する上記サブバス 2上のデバイスである。この SPU25は、上記サブ CPU 2 1又はサブ DMAC 2 3からコマンドバケツトとして送られてくるサウンドコマンドに応じて、サウンドメモリ 29から音源デ一夕読み出して出力する。また、上記 ATM26は、サブバス 2上の通信用デバイスである。また、上記補助記憶装置 27は、サブバス 2上のデ一夕入出力デバイスであってフラッシュメモリ等の不揮発性メモリなどからなる。この補助記憶装置 27は、ゲームの進行経過やスコア等のデータを一時記憶する。入力デバイス 28は、サブバス 2上のコントロールパヅド、マウスなどのマンマシンイン夕一フェースや、画像入力、音声入力などの他の機器からの入力用デバイスである。さらに、 CD 一 R OMドライバ 30は、サブパス 2上のデータ入力デバイスであつて CD— : ROMからアプリケーションプログラム及び必要なデ一夕を再生する。

すなわち、このビデオゲーム装置では、座標変換やクリッピング、光源計算等のジオメトリ処理を行い、 3角形や 4角形などの基本的な単位図形（ポリゴン）の組み合わせとして 3次元モデルを定義して 3次元画像を描画するための描画命令を作成し、各ポリゴンに対応する描画命令をコマンドバケツトとしてメインパス 1に送出するジオメ卜リ処理手段が上記メィンバス 1上のメイン CP U 1 1及び GT E 1 7などにより構成され、上記ジオメトリ処理手段からの描画命令に基づいて各ポリゴンの画素データを生成してフレームバッファ 18に書き込むレンダリング処理を行い、フレームバッファ 1 8に図形を描画するレンダリング処理手段が上記 GPU 1 5により構成されている。

ここで、上記ジオメ卜リ処理手段を構成しているメイン CPU 1 1側の PPE 1 1 2及びレンダリング処理手段を構成している GP U 1 5側の P P E 1 52は、図 2に示すように、それぞれ各演算ュニット内の F I F 0 (First In First Out) メモリによる入出力パヅファ 1 1 1 , 1 5 1と内部レジスタ 1 1 3， 1 53との間に置かれている。上記入出力パッファ 1 1 1 , 1 5 1はデ一夕転送のアルゴリズムに適したビヅト長で構成され、内部レジス夕 1 13 , 1 5 3は演算に適したビット長で構成される。

そして、各 PPE 1 1 2, 152は、図 3に示すように、入出力ノ、'ッファ 1 1 1， 1 5 1と内部レジスタ 1 13 , 1 53を指定するアドレス部 1 12A， 1 52 A、デ一夕マスク部 1 12 B , 1 52 B、シフ夕部 1 12 C， 1 52 C、符号拡張部 1 1 2 D , 1 52 D、データのパケット化/アンパケット化の各種手順を記述したリストが書き込まれているプログラム部 1 1 2 E, 1 52 E及び上記プログラム部 1 12 E, 1 52 Eのリストに基づいて、各部を制御するとともに、リード/ライトを制御する制御部 1 1 2 F， 1 52 Fで構成され、演算制御とは独立に並行して動作して、上記プログラム部 1 12 E， 1 52 Eのリストで示される手順に従ってデータのパケッ卜化/アンパケヅト化を行うようになつている。

例えば、上記メイン CPU 1 1側の PPE 1 1 2では、上記 GT E 1 7による演算結果に基づいて作成された描画命令をバケツト化するに当たり、その描画命令に適したパケヅト化の手順が上記ブログラム部 1 1 2 Eのリストの選択により指定され、この指定されたリストで示される手順に従って描画命令をフォーマッティングして梱包すなわちパケット化する。このパケット化の際に、上記リストで示されるバケツ卜化の手順に対応するアンバケツト化の手順を示すタグ情報をパケットに付加する。そして、上記 GPU 1 5側の P P E 1 52では、上記メイン C P U 1 1又はメイン DM A C 1 3から送られてくるコマンドバケツ卜に付加されているタグ情報により指定されるリストに記述された手順に従って上記コマンドパケットをリフォ一マッティングして開包すなわちアンパケヅト化する。具体的には、上記メイン C P U 1 1側の P P E 1 12におけるブログラム部 1 1 2 Eは、三種類のパッキングリスト PL O, P L 1 , P L 2が記録されている。

ノヅキングリスト P L 0には、図 4の（ A ) に示すように、メイン C P U 1 1の内部レジスタ 1 1 3にォブジェクトデ一夕として生成された頂点情報（VX0 , VY0， VZ 0) ，（VX 1， VY 1 , VZ 1) , (VX 2， VY 2, VZ 2) 、各頂点の法線情報（NX Ο, ΝΥ Ο, ΝΖ Ο) , (NX 1 , Ν Υ 1 , Ν Ζ 1 ) , (NX 2 , Ν Υ 2 , Ν Ζ 2 ) 、各頂点の色情報（R 0, G0, B 0) ，（R l , G 1， B 1) ，（R 2, G 2, B 2) で示される 3次元の三角形情報を入出力バッファ 1 1 1にパケヅト化してパケットコマンドとして書き込むための手順が記述されている。このパッキングリスト P L 0に従ったパッキング処理では、 32ビグ卜で演算された各頂点情報 VX O, VY 0, V Z 0 , VX 1 , VY 1， VZ 1 , VX 2 , VY 2， V Z 2と各頂点の各法線情報 NX 0 , ΝΥΟ, Ν Ζ 0 , Ν X I， N Y 1 , N Z 1 , NX 2 , NY2, NZ 2を 1 6ビットにしてパッキングし、また、 1 6ビットで演算された各頂点の色情報 R 0， GO, B O, R l， G 1 , B l， R 2， G 2, B 2を各頂点毎に 1 6ビット、すなわち R， G, Bそれぞれ 5ビット及び半透明に用いられる処理などに用いられる制御ビッ卜の計 1 6ビットにパッキングするとともに、当該パッキングリスト PL 0に対応するアンパッキングリスト UL 0を指定するタグ情報 TAGを付加する。また、ノッキングリスト P L 1には、図 5の（A) に示すように、頂点デ一夕（VX0， V Y 0 , V Z 0 ) , 差分データ（ΔΧ 1， Δ Υ 1 , Δ Ζ 1 ) , (Δ VX 2 , Δ Υ 2， Δ Ζ 2 ) ， (Δ X 3 , Δ Υ 3, ΔΖ 3) · . ' で構成される連結三角形情報をパケヅト化するための手順が記述されている。このパッキングリスト P L 1に従つたパッキング処理では、 32ビッ卜で演算された各頂点情報 VX 0 , V Υ 0 , VZ 0を 1 6ビットにしてパッキングし、また、 32ビヅトで演算された各差分デ一夕 ΔΧ 1， ΔΥ 1 , 厶 Z l， AVX 2 , ΔΥ2, 厶 Ζ 2, 厶 Χ 3, ΔΥ3, ΔΖ 3 · · · を 8ビットにしてパヅキングするとともに、当該パヅキングリスト P L 1に対応するアンパッキングリスト UL 1を指定するタグ情報 TAGを付加する。さらに、ノソキングリスト P L 2には、図 6の（A) に示すように、メイン CPU 1 1の内部レジス夕 1 1 3に描画命令としてセットされた頂点座標（X0， Y0) , (X I , Y 1 ) , (X 2 , Y 2 ) ， (X 3 , Y 3 ) 及び各頂点に対応するテクスチャ座標（U0 , V 0) , (U 1 , V I) , (U2, V2) ，（U3, V3 ) 、色情報 (R0， G0, B 0) ，（R 1， G 1， B 1) , (R2, G2， B 2) ， (R 3 , G3， Β 3 ) で構成される 2次元の四角形情報をパケット化するための手順が記述されている。このパッキングリスト

P L 2に従ったパッキング処理では、 32ビヅ卜で演算された各頂点座標 X 0, Y 0 , X I， Y 1 , X 2 , Y 2 , X 3 , Y 3を 1 6ビットにしてパッキングし、また、 1 6ビットで演算された各テクスチヤ座標 U0， V 0 , U l， V I， U 2 , V 2 , U 3 , V3と各頂点の各色情報 R 0， GO, B O, R l， G 1 , B l , R 2 , G 2 , B 2 , R 3， G 3, B 3を 8ビットにしてパッキングするとともに、当該パヅキングリスト P L 2に対応するアンパッキングリスト UL 2を指定するタグ情報 TAGを付加する。

また、上記 GPU 1 5側の PPE 1 52におけるプログラム部 1 52 Eは、上記パッキングリスト PL 0， P L 1 , PL 2に対応する三種類のアンパッキングリスト P U 0， PU 1 , PU 2が記録されている。

すなわち、アンパッキングリスト UL 0には、図 4の（B) に示すように、入出力バッファ 1 5 1に転送されてくるパケヅトコマンドをそのタグ情報 TAGに基づいて 32ビットの頂点情報（VX 0， VY 0， VZ 0) ，（ VX 1 , V Y 1， V Z 1 ) , ( VX 2 , V Y 2， VZ 2) 、法線（NX0， NY0, NZ 0) , (NX 1 , NY 1 , N Z l ) , (NX2, NY 2 , NZ 2) 、 1 6ビットの色情報（R0， G0， B 0) ，（R 1 , G 1， B 1 ) , R 2, G 2 , B 2) で示される 3次元の三角形情報に展開して内部レジス夕 1 53 に書き込むための手顺が記述されている。

また、アンパヅキングリスト UL 1には、図 5の（B) に示すように、入出力バッファ 1 5 1に転送されてくるパケットコマンドをそのタグ情報 TAGに基づいて 32ビットの頂点データ（VX 0 , V Y 0， VZ 0 ) と差分データ（ΔΧ 1， ΔΥ 1， ΔΖ 1 ) , (Δ VX2, ΔΥ2, Δ Ζ 2 ) ，（ΔΧ3, Δ Υ 3 , Δ Ζ 3 ) · · 'で構成される連結三角形情報に展開して内部レジスタ 1 53に書き込むための手順が記述されている。

さらに、ノヅキングリスト U L 2には、図 6の（Β) に示すように、入出力バヅファ 1 5 1に転送されてくるバケツトコマンドをそのタグ情報 T AGに基づいて 32ビットの頂点座標（X 0 , Y 0 ) , (X I , Y 1 ) , (X 2 , Y 2) , (X3, Y 3 ) と各頂点に対応する 1 6ビットのテクスチャ座標（U0， V 0 ) , (U l， V I ) ， (U 2 , V 2 ) , (U 3 , V 3 ) 及び色情報（ R 0 , G O, B O) , (R 1， G 1， B 1 ) ，（R 2, G 2 , B 2) ， (R 3 , G 3 , B 3 ) で構成される四角形情報に展開して内部レジス夕 1 53に書き込むための手順が記述されている。

また、上記メイン CPU 1 1の入出力部に設けられている VLB F 1 1 7は、図 7の（A) ， (B) に示すように、最長バ一スト転送に対応するリ一ドノソファ 1 1 7Rとライトノ、 *ッファ 1 1 7Wと、それぞれのバースト長を設定する各バースト長設定レジス夕 1 1 7 R L, 1 17 WLとで構成される。上記バースト長設定レジス夕 1 1 7 R L , 1 1 7WLは、キャッシュオンする特定のルーチンの先頭でルーチン内で処理するバケツ卜の読み込み、作成に適した長さに設定される。これにより、パケット形式に適したパースト転送を可能にし転送効率を向上させることができる。

このような本発明を適用したビデオゲーム装置は、例えば、図 8 の平面図、図 9の正面図及び図 10の側面図に示すような構成となつている。すなわち、このビデオゲーム装置 2 0 1は、図 8に示すように、基本的に、装置本体 2 0 2 と、この装置本体 2 0 2に対してケープル 2 2 7を介して接続される操作装置 2 1 7により構成されている。装置本体 2 0 2の上面の中央部には、ディスク装着部 2 0 3が設けられ、その内部に図 1 1に示すような C D— R O M 2 5 1が装着されるようになされている。ディスク装着部 2 0 3の左側には、装置の電源をオン又はオフするときに操作される電源スィツチ 2 0 5と、ゲームを一旦リセットするときに操作されるリセットスィッチ 2 0 4が設けられている。また、ディスク装着部 2 0 3の右側には、デイスク装着部 2 0 3に対して C D— R O M 2 5 1を着脱するときに操作されるディスク操作スィツチ 2 0 6が設けられている。

また、装置本体 2 0 2の正面には、図 9に示すように、接続部 2 0 7 A , 2 0 7 Bが設けられている。これらの接続部 2 0 7 A , 2 0 7 Bには、操作装置 2 1 7から導出されたケーブル 2 2 7の先端に設けられている接続端子部 2 2 6と、メモリ一カードなどよりなる記録装置 2 2 8を接続するため接続端子挿入部 2 1 2 と記録挿入部 2 0 8がそれぞれ設けられている。すなわち、この装置本体 2 0 2には、操作装置 2 1 7と記録装置 2 2 8がそれぞれ 2個接続できるようになされている。

ここで、図 9の正面図には、右側の接続部 2 0 7 Bに接続端子部 2 2 6と記録装置 2 2 8が装着され、左側の接続部 2 0 7 Aには接続端子部 2 2 6と記録装置 2 2 8のいずれも装着されていない状態が示されている。この図 9に示すように、記録装置 2 2 8を装着する記録挿入部 2 0 8にはシャツ夕 2 0 9が設けられており、記録装置 2 3 8を装置本体 2 0 2に対して装着するときに、記録装置 2 3 8の先端で、このシャツ夕 209を押し込むようにして、装着が行われるようになつている。

また、接続端子部 2 2 6の把持部 2 3 1 Aと記録装置 23 8には把持部 2 42 Aには、それそれ例えばローレット加工などによる滑り止め加工が施されている。なお、図 1 0の側面図に示すように、接続端子部 2 2 6と記録装置 2 3 8の長さ Lは、ほぼ同一の長さとされている。

操作装置 1 7には、左右の手で把持される支持部 2 2 0， 2 2 1 が設けられ、支持部 2 2 0 , 2 2 1の先端には、操作部 2 1 8 , 2 1 9が設けられている。操作に 2 24 , 2 2 5は、左右の手の人差し指で操作され、操作部 2 1 8 , 2 1 9は、左右の親指で操作されるようになっている。

操作部 2 1 8 , 2 1 9の間には、ゲーム中においてセレクト操作を行うときに操作されるセレクトスィツチ 2 2 2と、ゲームを開始するときに操作されるスタートスィッチ 2 2 3が設けられている。このビデオゲーム装置 2 0 1では、上記ディスク装着部 203に装着された CD— ROM 2 5 1が上述 CD— R OMドライブ 3 0により再生される。また、上記操作装置 2 1 7は、上述の入力デバィス 28に相当するものであり、また、上記記録装置 22 8は、上述補助記憶装置 2 7に相当するものである。

合に広く適用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 外部バスを介して接続される複数の画像処理ュニット及びメモリを備える画像処理装置であって、

少なくとも 1つの画像処理ュニッ卜のデ一夕入力段にデ一夕のァンパケット化の手順が変更可能な第 1のパケットエンジンを設けたことを特徴とする画像処理装置。

2 . 他の画像処理ュニットのデ一夕出力段にデータをパケット化する第 2のバケツトエンジンを有することを特徴とする請求項 1記載の画像処理装置。

3 . 上記第 2のパケットエンジンは、データのパケット化の際にそのバケツト化の手順に対応するアンバケツト化の手順を示す付加情報をパケットに付加し、上記第 1のパケットエンジンは、アンパケット化の際に上記付加情報により示される手順に従ってアンパケット化を行うことを特徴とする請求項 2記載の画像処理装置。

4 . 上記第 1及び第 2のパケットエンジンは、デ一夕のパケット化/アンパケット化の手順を選択する手順選択手段を備え、上記第 2のバケツトエンジンは、パケット化の際に上記手順選択手段により選択されたアンバケツト化の手順を示すタグ情報をバケツ卜に付加し、上記第 1のパケットエンジンは、アンパケット化の際に上記夕グ情報により指定される手順を上記手順選択手段で選択することを特徴とする請求項 2記載の画像処理装置。

5 . 単位図形の組み合わせとして 3次元モデルを定義して 3次元画像を描画するための描画命令を作成するジオメトリ処理を行うジオメ卜リ処理機能を有し、作成した描画命令を第 1のバケツトェンジンによりパケヅト化してコマンドパケットとして外部パスに送出する第 1の画像処理ュニットと、

上記第 1の画像処理ュニットから送られてくるコマンドバケツトを第 1のパケヅトエンジンによりアンパケット化し、上記コマンドパケットとして送られてきた描画命令を解釈して画素デ一夕をフレ —ムバッファに書き込むレンダリング処理を行うレンダリング処理機能を有する第 2の画像処理ュニットを上記複数の画像処理ュニットとして備えることを特徴とする請求項 1記載の画像処理装置。

6 . 外部パスを介して接続される複数の画像処理ュニット及びメモリを備える画像処理装置における画像処理方法であって、

少なくとも 1つの画像処理ュニットのデ一夕入力段に設けたデー夕のアンバケツト化の手順が変更可能な第 1のバケツトエンジンにより、アンパケット化を行うことを特徴とする画像処理方法。

7 . 他の画像処理ュニットのデ一夕出力段に設けた第 2のパケットエンジンにより、データをバケツト化することを特徴とする請求項 6記載の画像処理方法。

8 . 第 2のパケヅトエンジンにより、デ一夕のバケツト化の際にそのパケット化の手順に対応するアンパケット化の手順を示す付加情報をバケツトに付加し、

第 1のパケヅトエンジンにより、アンパケット化の際に上記付加情報により示される手順に従ってアンバケツト化を行うことを特徴とする請求項 7記載の画像処理方法。

9 . 第 2のパケットエンジンにより、デ一夕のバケツト化の際にデータのパケット化/アンバケツト化の手順を選択し、選択されたアンパケット化の手順を示すタグ情報をバケツトに付加し、第 1のパケットエンジンにより、アンパケット化の際に上記夕グ情報により指定されるアンバケツト化の手順を選択して、アンパケット化を行うことを特徴とする請求項 7記載の画像処理方法。

1 0 . 第 1の画像処理ユニットにおいて、単位図形の組み合わせとして 3次元モデルを定義して 3次元画像を描画するための描画命令を作成するジオメトリ処理を行い、作成した描画命令を第 2のパケットエンジンによりバケツト化してコマンドバケツトとして外部バスに送出し、

第 2の画像処理ュニッ卜において、上記第 1の画像処理ュニットから送られてくるコマンドパケヅ卜を第 1のバケツトエンジンによりアンバケツトイ匕し、上記コマンドパケットとして送られてきた描画命令を解釈して画素データをフレームバッファに書き込むレンダリング処理を行うことを特徴とする請求項 6記載の画像処理方法。