WO1993008537A1 - Process and circuitry for suppressing concealed picture elements - Google Patents

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WO1993008537A1
WO1993008537A1 PCT/DE1992/000881 DE9200881W WO9308537A1 WO 1993008537 A1 WO1993008537 A1 WO 1993008537A1 DE 9200881 W DE9200881 W DE 9200881W WO 9308537 A1 WO9308537 A1 WO 9308537A1
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WO
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memory
picture
values
counter
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Application number
PCT/DE1992/000881
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German (de)
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Inventor
Martin Cobernuss
Herbert RÜSSELER
Original Assignee
Gesellschaft Für Mathematik Und Datenverarbeitung Mbh
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Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/003D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/10Geometric effects
    • G06T15/40Hidden part removal
    • G06T15/405Hidden part removal using Z-buffer

Definitions

  • the invention relates to a method and a circuit arrangement for carrying out processes that take place in a raster graphics system when comparing z-coordinate values to suppress hidden pixels.
  • the invention is based on the problem of reducing waiting times which occur during a picture change and which are perceived as annoying especially in real-time animations and which can be attributed to the fact that the Z memory has so far been deleted and reinitialized with each picture change sieren is. It should also be borne in mind that when the resolution of a vision system is increased, the storage capacities and thus the deletion and initialization times, that is to say the waiting times for image changes, increase disproportionately.
  • the mode of operation of the Z algorithm is based on a comparison operation of all generated Z values with the corresponding Z values from the Z memory.
  • the Z values read out must at be relevant to the image in question.
  • the deletion phases customary up to now therefore delete all entries from the previous image and thus ensure correct comparison values.
  • this effect can also be achieved with the help of a clear assignment of the Z values entered in the Z memory to the respective image.
  • the Z values of the new image points are only compared with the read Z values if they belong to the current image.
  • the generated Z value can be entered immediately in the Z memory and the pixel can be displayed, since no pixel that belongs to the current image has yet been generated at this position.
  • the pixels can be assigned to the respective image with the aid of an image counter and an image number memory which records the current image number for each pixel. If there a counter reading is assigned to the current picture, which the picture number memory does not contain in relation to the non-current pictures, then all picture points which do not belong to the current picture can be clearly identified and excluded from a Z comparison operation.
  • Figure 1 the flow diagram of the method according to the invention
  • Figure 2 is a block diagram of a raster graphics system, with integration of the Z memory in the vision system
  • Figure 3 is a block diagram of a hardware implementation of the
  • Figure 4 a 2D representation of several overlapping objects
  • Figure 5 the flow diagram of a conventional Z algorithm.
  • the method according to the invention runs as follows with an image counter and an image number memory in cooperation with a conventional Z memory (FIG. 1): after switching on, the image number memory is initialized with the initial value of the image counter, for example "0" (Step 6). The Z memory is not initialized or deleted! The frame counter is then incremented (step 7). The image counter reading indicates the sequential number of the image currently being generated. These operations must be carried out once after each switch on or reset.
  • the genes- The image points of an image can now begin. The end of image generation and the beginning of a new image is indicated by a central signal or by an additional marker at each pixel.
  • the image counter reading is read from the image number memory for each pixel generated and compared with the current image counter reading (step 8). If both image numbers are the same, there is already a pixel in this position that belongs to the current image, and a Z comparison must be carried out (step 9). Depending on the Z comparison, the old Z value is replaced by the new Z value and the image point is displayed (step 10), or the old Z value and thus also the old image point are retained. If the picture counter reading from the picture number memory is different from the current picture counter reading, there is still no picture point of the current picture at this position and consequently no Z comparison is necessary. The Z value of the new pixel is written into the Z memory and the pixel is displayed (step 10).
  • the current image counter status is entered in the image number memory for this pixel (step 11). This shows that this position is occupied by a pixel of the current image. All pixels are processed in this way. These processes function as long as only counter readings that are different from the current picture counter reading are noted in the picture number memory, based on the non-current pictures.
  • Fmax (2 exp n) -l images of an image sequence can be distinguished. Image "0" with the image counter reading of, for example, also "0" corresponds to the initialization state after switching on.
  • the image counter reading (“1") is now compared with the content of the image number memory ("0" or "1").
  • Case - - b In order to distribute the memory bandwidth as evenly as possible, it is advantageous to divide the deletion process. After each picture, 1 / Fmax of the entire picture number memory is continuously written with the current picture counter status (case b, step 13) and only then is the picture counter modulo Fmax +1 incremented (step 14).
  • the frame counter length is specified with n
  • Fmax (2 exp n) -1.
  • the 1 / Fmax part of the image number memory is written continuously. The time it takes to delete per picture is reduced to 1 / Fmax of the complete deletion time.
  • the raster graphics system with real time properties shown as a block diagram in FIG. 2 is suitable for successfully implementing the solution according to the invention.
  • the visualization processes necessary for image generation are supported by conventional specific hardware.
  • the visualization is carried out by a pipeline, consisting of a geometry processor 15 (affine and perspective transformations, backfacing, 3D clip process), a renderer 16 (calculation of all pixels of a surface, surface shading according to Phong), the Z Memory 17 (elimination of the hidden pixels), and from a 2D subsystem 18 including image repetition memory and display device 22.
  • the Z memory 17 is an independent unit within the visualization pipeline, between the scan converter - renderer 16 - and the image repetition memory 18.
  • the Z memory 17 evaluates the Z values 19 of the pixels generated and conducts them if they are successful Z comparison the x, y coordinates 20 as addresses. and the color value 21 of the pixels to the image repetition memory 18.
  • a control unit 26 carries out each Z comparison in accordance with the sequence shown in FIG. 1 (case b). However, the sequence in embodiments of the invention is summarized that BZ. old from the picture number memory 24 and Z. old from the Z memory 17 can be read simultaneously. Since a picture number is compared to 4-bit in picture number comparator 25 significantly faster than the 24-bit Z comparison in Z-value comparator 29, in many cases the result of the 24-bit Z comparison does not have to be be waited for. Furthermore, the shallower memory of frame number memory 24 allows the use of fast static RAMs, so that the average time for a memory cycle including the Z comparison is considerably reduced.
  • the 1 / Fmax part of the image number memory 24 is written by the image change signal 27 with the current image counter reading.
  • the control unit 26 generates the delete addresses 28 required for this for the picture number memory 24.
  • the picture counter 23 is then incremented and the generation of the new picture can begin.
  • the proportion of the deletion time in the total time for the generation of an image is only approx. 1.5% if 10 images are generated per second; This means that approximately 98.5% of the time is available for the Z comparison.
  • the comparison of the new Z values with the old Z values from the Z memory is only correct if the old Z value read out is valid. In two cases, however, this is not the case: a) after switching on and b) when generating a new image. After switching on, the Z memory contains only random values, so that a correct comparison with the Z values of the pixels of the first image is not possible. The entire Z memory must therefore be initialized.
  • a customary method for initializing the Z memory consists in writing an initialization value which does not belong to the range of values of the Z values and which always leads to an exchange.
  • Z.min or Z.max is usually selected depending on the coordinate origin.
  • the initialization phases represent a not inconsiderable portion of the total time for the generation of an image, in particular for viewing devices with high resolution with the necessary size of the Z memory of approx. 4 Mbyte (1280 x 1024 pixels a 24 bit)
  • Real-time animation systems reduce the initialization phases and the time available for building an image. This reduces the complexity of the images that can be represented and the overall system performance is reduced. A reduction or saving in the initialization phases to which the invention relates therefore makes a not insignificant contribution to the increase in the overall system performance.
  • Z memory systems based on dynamic RAMs require approx. 15 ms to 20 ms for the initialization.
  • the available image construction time is reduced from 100 ms to 8C ms to 85 ms, which corresponds to 15% to 20% of the total time.
  • Video RAMs represent an alternative. These are dynamic RAMs in which, among other things, an entire row of the internal memory matrix of, for example, 256 memory cells can be written in one memory cycle. If the Z memory is built up with video RAMs, the deletion times are 20 times less than those of the method according to the invention. However, another fact has a negative effect: Video RAMs currently have cycle times of 180 ns to 200 ns when accessing memory compared to 110 ns to 130 ns of normal dynamic RAMs. Based on a memory bank, the maximum memory bandwidth is 5.5 M image points / s Video RAMs at 9 M image points / s with dynamic RAMs (READ or WRITE, not RMWl). This corresponds to a performance difference of 50% to 60%, so that video RAMs are not a serious alternative to dRAMs, despite their favorable deletion times.

Abstract

In raster graphics systems, a Z-memory is used and each Z-coordinate value is compared in a comparator (29) in order to suppress concealed picture elements. The disadvantage of this system is that the whole Z-memory (17) must be initialized or erased in order to ensure that only the valid Z-values of the actual image are compared. The required initialization phases take much time, reduce the available time for building the image and are especially disturbing in image sequences. In order to increase the image exchange speed, the Z-values entered in the Z-memory (17) are permanently allocated to the corresponding image by an image counter (23) and an image number memory (24). The Z-values are then only compared when the Z-values read out from the Z-memory (17) belong to the actual image. Otherwise, the generated Z-values are immediately entered in the Z-memory (17) and the corresponding picture elements are represented. According to the number of distinct images, the Z-memory (17) must be re-initialized or erased only when the available image number band width is exceeded.

Description

Bezeichnungdescription
Verfahren und Schaltuπgsanordnung zur Unterdrückung verdeck¬ ter BildpunkteMethod and circuit arrangement for suppressing hidden pixels
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Schal- tungsaπordnung zur Durchführung von Vorgängen, die in einem Rastergrafiksystem beim Vergleichen von z-Koordinatenwerten zur Unterdrückung verdeckter Bildpunkte stattfinden.The invention relates to a method and a circuit arrangement for carrying out processes that take place in a raster graphics system when comparing z-coordinate values to suppress hidden pixels.
Stand der TechnikState of the art
Hierbei wird von einem Stand der Technik ausgegangen, der beispielsweise der US-A-4 924 415 oder der US-A-4 951 232 hinsichtlich der prinzipiellen Funktionsweise von Rastergra- fiksystemen zur Erzeugung und Darstellung von Bildern auf Video-Sichtanzeigen zu entnehmen ist, die einen Z-Speicher zur Speicherung der Tiefeniπfor ation - Z-Werte - dreidimen¬ sionaler Objekte besitzen. Ein solcher Z-Speicher dient bei derartigen Sichtsystemen mit Rechnerunterstützung zur Syn- these und Darstellung von zweidimensionalen Bildern dazu, Objektüberdeckungen zu analysieren und zu entscheiden, wel¬ ches Objekt sich im Hintergrund bzw. im Vordergrund befin¬ det. Dieses Sichtbarkeitsverfahren ist auch als Z-Algorith- mus oder Z-Buffer-Verfahren seit vielen Jahren bekannt (vgl. z.B.: "Computer-Graphics-Principles and Practice", Foley et al. , Addison-Wesley , 2. Aufl. 1990, Seiten 668 bis 672) .This is based on a prior art which can be found, for example, in US Pat. No. 4,924,415 or US Pat. No. 4,951,232 with regard to the basic functioning of raster graphics systems for generating and displaying images on video visual displays, which have a Z memory for storing the depth information - Z values - of three-dimensional objects. In such vision systems with computer support for the synthesis and display of two-dimensional images, such a Z memory is used to analyze object overlaps and to decide which object is in the background or in the foreground. This visibility method has also been known as the Z algorithm or Z buffer method for many years (see, for example: "Computer Graphics Principles and Practice", Foley et al., Addison-Wesley, 2nd ed. 1990, Pages 668 to 672).
In der ebenfalls seit vielen Jahren stattfindenden Entwick¬ lung auf diesem Gebiet ist zu beobachten, daß viele Bestre¬ bungen darauf abzielen, durch parallele, verzahnte und/oder vorausschauende Da eπbehandlung die Zeit zu verkürzen, die für die Erzeugung einzelner darzustellender Bilder erforder¬ lich is .In the development in this field, which has also been taking place for many years, it can be observed that many efforts are aimed at shortening the time by parallel, interlocking and / or forward-looking data treatment is necessary for the generation of individual images to be displayed.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt jedoch das Problem zugrunde, Wartezeiten zu verringen, die bei einem Bildwechsel auftreten und vor¬ nehmlich bei Echtzeitanimationen als störend empfunden wer- den und darauf zurückzuführen sind, daß bislang bei jedem Bildwechsel der Z-Speicher zu löschen und neu zu initiali¬ sieren ist. Dabei ist noch zu bedenken, daß bei einer Erhö¬ hung der Auflösung eines Sichtsystems die Speicherkapazitä¬ ten und damit die Lösch- und Initialisierungs-, also die Wartezeiten bei Bildwechseln überproportional ansteigen.However, the invention is based on the problem of reducing waiting times which occur during a picture change and which are perceived as annoying especially in real-time animations and which can be attributed to the fact that the Z memory has so far been deleted and reinitialized with each picture change sieren is. It should also be borne in mind that when the resolution of a vision system is increased, the storage capacities and thus the deletion and initialization times, that is to say the waiting times for image changes, increase disproportionately.
Gelöst wird dieses Problem bei einem Verfahren der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch nachstehend aufge¬ führte Maßnahmen zur Erhöhung der Bildwechselrate von Bild- folgen: a) Numerieren der einzelnen Bilder der Bildfolge; b) Zuordnen der aktuellen Bildnummer beim Speichern von z-Koordinaten darzustellender Bildpunkte; c) Vergleichen der Bildnummer eines gespeicherten z-Koordi- natenwertes mit der Bildnummer des aktuellen Bildes fürThis problem is solved in a method of the type mentioned at the outset according to the invention by means of the measures listed below for increasing the image change rate of image sequences: b) assigning the current image number when storing z-coordinates to be displayed; c) comparing the image number of a stored z coordinate value with the image number of the current image for
Bildpunkte gleicher x,y- oordinaten bei der Erzeugung der an ein Sichtsystem weiterzuleitenden Daten eines aktuel¬ len Bildes, und: dl) bei Übereinstimmung der verglichenen Bildernummern: Durchführung des Vergleichs der z-Koordinationatenwerte zur Unterdrückung eines verdeckten Bildpunktes, gegebe¬ nenfalls Unterdrücken des verdeckten Bildpunktes und Speichern der z-S oordinate mit zugeordneter Bildnummer des darzustellenden Bildpunktes und Weiterleiten der Da- ten des darzustellenden Bildpunktes an das Sichtsystem, o der : d2) Bei Abweichung der verglichenen Bildnummern: Speichern der z-Koordinate mit zugeordneter Bildnummer des aktuel¬ len Bildpunktes und Weiterleiten der Daten des aktuellen Bildpunktes an das Sichtsystem ohne vorherige Durchfüh¬ rung eines Vergleichs von z-Koordinatenwerten ; e) Löschen bzw. Überschreiben von gespeicherten Bildnummern, die sich bei Überschreiten der zur Verfügung stehenden Bildnummern-Bandbreite Fmax = ( 2exp n ) - 1, mit n = Bit-Tiefe, wiederholen würden.Pixels of the same x, y coordinates when generating the data of a current image to be forwarded to a vision system, and: dl) if the compared image numbers match: performing the comparison of the z-coordinate values in order to suppress a hidden pixel, optionally suppress the hidden pixel and storing the zS coordinate with the assigned image number of the pixel to be displayed and forwarding the data of the pixel to be displayed to the vision system, o the: d2) if the compared image numbers differ: storing the z coordinate with the assigned image number of the current image point and forwarding the data of the current image point to the vision system without prior comparison of z coordinate values; e) Deleting or overwriting of stored picture numbers which would be repeated if the available picture number bandwidth Fmax = (2exp n) - 1, with n = bit depth, were repeated.
Eine Schaltungsanordnung hierfür, bei der die Ausrüstung ein Steuerwerk und zumindest einen Z-Speicher und einen Z-Werte- Ko parator aufweist, ist erfindungsgemäß so aufgebaut, daß ein Bildzähler, dessen Zählerstand bei jedem Bildwechsel in- kre entiert wird, ein Bildnummemspeicher und ein Bildnum- mernkomparator vorhanden sind, die derart geschaltet sind, daß beim Bildnummemspeicher an dessen Adreßeingängen die x ,y-Koordinaten der aktuellen Bildpunkte, wie auch am Z-Speicher, anliegen, und an dessen Dateneingänge der Aus¬ gang des Bildzählers angeschlossen ist, daß der Ausgang des Bildnummernspeichers mit einem Eingang des Bildnummernkompa- rators verbunden ist und der Ausgang des Bildzählers auch an den anderen Eingang des Bildnummernkomparators führt, und daß das ohnehin vorhandene Steuerwerk für die Steuerung von Vorgängen beim Z-Speicher und Z-Werte-Komparator auch für die Steuerung des Bildzählers und der Schreib- und Löschvorgäπge des Bildnummernspeichers ausgelegt und dazu mit Eingängen ausgerüstet ist, an die die Signale beider Komparatoren und ein Bildwechselsignal geführt sind.A circuit arrangement for this, in which the equipment has a control unit and at least one Z memory and a Z value comparator, is constructed in accordance with the invention in such a way that an image counter, the counter reading of which is included with every image change, an image number memory and an Image number comparators are available which are connected such that the x, y coordinates of the current image points, as well as the Z memory, are present at the address inputs of the image number memory and the output of the image counter is connected to the data inputs so that the output of the image number memory is connected to an input of the image number comparator and the output of the image counter also leads to the other input of the image number comparator, and that the already existing control unit for the control of processes in the Z memory and Z value comparator also for the control of the frame counter and the write and delete operations of the frame number memory s designed and equipped with inputs to which the signals of both comparators and an image change signal are routed.
Der Kerngedanke ist dabei folgender: Die Funktionsweise des Z-Algorithmus beruht auf einer Vergleichsoperation aller ge¬ nerierten Z-Werte mit den jeweils korrespondierenden Z-Wer- ten aus dem Z-Speicher. Die ausgelesenen Z-Werte müssen da- bei für das betreffende Bild relevant sein. Die bisher übli¬ chen Löschphasen löschen deshalb alle Eintragungen aus dem vorangegangenen Bild und sorgen damit für korrekte Ver¬ gleichswerte. Dieser Effekt läßt sich aber mit Hilfe einer eindeutigen Zuordnung der in den Z-Speicher eingetragenen Z-Werte mit dem jeweiligen Bild ebenfalls erreichen. Während der Bildgenerierung werden die Z-Werte der neuen Bildpuπkte nur dann mit den gelesenen Z-Werten verglichen, wenn diese zum aktuellen Bild gehören. Im anderen Fall kann der geπe- rierte Z-Wert sofort in den Z-Speicher eingetragen und der Bildpunkt dargestellt werden, da auf dieser Position noch kein Bildpunkt, der zum aktuellen Bild gehört, erzeugt wurde. Beim herkömmlichen Z-Vergleich erfolgt immer eine Ver¬ gleichsoperation und der Z-Speicher muß deshalb immer, nach jedem Bild, gelöscht werden, damit keine Beeinflussung des neuen Bildes durch ungültige Z-Werte auftritt. Die techni¬ sche Lehre der Erfindung gewährleistet, daß alle Z-Werte eines Bildes identifizierbar sind, ein globales Löschen des Z-Speichers ist deshalb nicht mehr nötig und die Lösch- und Initialisierungzeiten sinken.The main idea is the following: The mode of operation of the Z algorithm is based on a comparison operation of all generated Z values with the corresponding Z values from the Z memory. The Z values read out must at be relevant to the image in question. The deletion phases customary up to now therefore delete all entries from the previous image and thus ensure correct comparison values. However, this effect can also be achieved with the help of a clear assignment of the Z values entered in the Z memory to the respective image. During image generation, the Z values of the new image points are only compared with the read Z values if they belong to the current image. In the other case, the generated Z value can be entered immediately in the Z memory and the pixel can be displayed, since no pixel that belongs to the current image has yet been generated at this position. In the conventional Z comparison, a comparison operation always takes place and the Z memory must therefore always be deleted after each picture, so that the new picture is not influenced by invalid Z values. The technical teaching of the invention ensures that all Z values of an image can be identified, global deletion of the Z memory is therefore no longer necessary and the deletion and initialization times decrease.
Die Zuordnung der Bildpunkte zum jeweiligen Bild kann bei der erfindungsgemäßen Schaltungsaπordnung mit Hilfe eines Bildzählers und eines Bildnummernspeichers herbeigeführt werden, der die aktuelle Bildnummer für jeden Bildpunkt auf¬ nimmt. Wird dort dem aktuellen Bild ein Zählerstand zugeord¬ net, den der Bildnummernspeicher bezogen auf die nicht ak¬ tuellen Bilder nicht enthält, so lassen sich alle Bild¬ punkte, die nicht zum aktuellen Bild gehören, eindeutig feststellen und von einer Z-Vergleichsoperation ausschließen.In the circuit arrangement according to the invention, the pixels can be assigned to the respective image with the aid of an image counter and an image number memory which records the current image number for each pixel. If there a counter reading is assigned to the current picture, which the picture number memory does not contain in relation to the non-current pictures, then all picture points which do not belong to the current picture can be clearly identified and excluded from a Z comparison operation.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Un¬ teransprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße Lösung, durch Reduzierung der Löschzeit eines Z-Speichers die Bildwechsel- rate von Bildfolgeπ erhöhen zu können, läßt sich in Syste- men , die mit einem programmierten Z-Algorithmus arbeiten, oder in Systemen mit spezifischen Schaltungsanordnungeπ ein¬ setzen .Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims. The solution according to the invention of being able to increase the frame rate of frame sequences by reducing the deletion time of a Z memory can be Men who work with a programmed Z algorithm, or use in systems with specific circuit arrangements.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und herkömmlicher all¬ gemeiner Stand der Technik sind in den Zeichnungen darge¬ stellt und werden im folgenden näher erläutert. Zunächst wird dabei das Ausführungsbeipiel der Erfindung beschrieben.An embodiment of the invention and conventional general prior art are shown in the drawings and are explained in more detail below. First, the exemplary embodiment of the invention is described.
Es zeigen:Show it:
Figur 1: das Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens; Figur 2: ein Blockschaltbild eines Rastergrafiksystems, mit Einbindung des Z-Speichers in das Sichtsystem; Figur 3: ein Blockschaltbild einer Hardware-Realisierung derFigure 1: the flow diagram of the method according to the invention; Figure 2 is a block diagram of a raster graphics system, with integration of the Z memory in the vision system; Figure 3 is a block diagram of a hardware implementation of the
Erfindung ; Figur 4: eine 2D-Darstellung von mehreren sich überdeckenden Objekten, undInvention; Figure 4: a 2D representation of several overlapping objects, and
Figur 5: das Flußdiagramm eines herkömmlichen Z-Algorithmus.Figure 5: the flow diagram of a conventional Z algorithm.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays of Carrying Out the Invention
Das erfindungemäße Verfahren läuft mit einem Bildzähler und einem Bildnummemspeicher im Zusammenwirken mit einem her¬ kömmlichen Z-Speicher wie folgt ab (Fig. 1) : Nach dem Ein¬ schalten erfolgt die Initialisierung des Bildnummernspei- chers mit dem Anfangswert des Bildzählers z.B. "0" (Schritt 6). Der Z-Speicher wird nicht initialisiert oder gelöscht! Anschließend wird der Bildzähler inkrementiert (Schritt 7) . Der Bildzählerstand gibt die laufende Nummer des zur Zeit erzeugten Bildes an. Diese Vorgänge sind nach jedem Ein- schalten bzw. Zurücksetzen einmalig durchzuführen. Die Gene- rierung der Bildpunkte eines Bildes kann jetzt beginnen. Das Ende der Bildgenerierung und der Beginn eines neuen Bildes wird durch ein zentrales Signal oder durch eine zusätzliche Markierung an jedem Bildpunkt angezeigt. Solange kein Bild- Wechsel eintritt, wird für jeden erzeugten Bildpunkt der Bildzählerstand aus dem Bildnummemspeicher gelesen und mit dem aktuellen Bildzählerstand verglichen (Schritt 8) . Sind beide Bildnummern gleich, existiert auf dieser Position be¬ reits ein Bildpunkt, der zum aktuellen Bild gehört, und ein Z-Vergleich muß durchgeführt werden (Schritt 9) . In Abhän¬ gigkeit vom Z-Vergleich wird der alte Z-Wert durch den neuen Z-Wert ersetzt und der Bildpuπkt zur Anzeige gebracht (Schritt 10) , oder der alte Z-Wert und damit auch der alte Bildpunkt bleiben erhalten. Falls der Bildzählerstand aus dem Bildnummemspeicher verschieden vom aktuellen Bildzäh¬ lerstand ist, existiert auf dieser Position noch kein Bild¬ punkt des aktuellen Bildes und es ist infolgedessen kein Z-Vergleich notwendig . Der Z-Wert des neuen Bildpunktes wird in den Z-Speicher eingeschrieben und der Bildpunkt zur An- zeige gebracht (Schritt 10) . Gleichzeitig erfolgt für diesen Bildpunkt die Eintragung des aktuellen Bildzählerstandes in den Bildnummemspeicher (Schritt 11) . Dadurch ist die Bele¬ gung dieser Position durch einen Bildpunkt des aktuellen Bildes vermerkt. Alle Bildpunkte werden auf diese Weise be- arbeitet. Diese Vorgänge funktionieren, solange im Bildnum¬ memspeicher, bezogen auf die nicht aktuellen Bilder, nur Zählerstände vermerkt sind, die verschieden vom aktuellen Bildzählerstand sind. Mit einem n-bit Bildzähler und einem n-bit breiten Bildπummerspeicher können Fmax = ( 2 exp n )-l Bilder einer Bildfolge unterschieden werden. Bild "0" mit dem Bildzählerstand von z.B. ebenfalls "0" entspricht dabei dem Initialisierungszustand nach dem Einschalten. Beim Schreiben des ersten Bildes erfolgt jetzt der Vergleich des Bildzählerstandes ("1") mit dem Inhalt des Bildnummernspei- chers ("0" oder "1") . Während des zweiten Bildes - Bildzäh- lerstand "2" - mit dem Inhalt des Bildnummernspeichers von "0", "1" oder "2" und so weiter. Der korrekte Ablauf des Algorithmus ist gesichert, wenn im Bildnummemspeicher nur Werte vorkommen, die verschieden vom aktuellen Bildzähler- stand sind.The method according to the invention runs as follows with an image counter and an image number memory in cooperation with a conventional Z memory (FIG. 1): after switching on, the image number memory is initialized with the initial value of the image counter, for example "0" (Step 6). The Z memory is not initialized or deleted! The frame counter is then incremented (step 7). The image counter reading indicates the sequential number of the image currently being generated. These operations must be carried out once after each switch on or reset. The genes- The image points of an image can now begin. The end of image generation and the beginning of a new image is indicated by a central signal or by an additional marker at each pixel. As long as no image change occurs, the image counter reading is read from the image number memory for each pixel generated and compared with the current image counter reading (step 8). If both image numbers are the same, there is already a pixel in this position that belongs to the current image, and a Z comparison must be carried out (step 9). Depending on the Z comparison, the old Z value is replaced by the new Z value and the image point is displayed (step 10), or the old Z value and thus also the old image point are retained. If the picture counter reading from the picture number memory is different from the current picture counter reading, there is still no picture point of the current picture at this position and consequently no Z comparison is necessary. The Z value of the new pixel is written into the Z memory and the pixel is displayed (step 10). At the same time, the current image counter status is entered in the image number memory for this pixel (step 11). This shows that this position is occupied by a pixel of the current image. All pixels are processed in this way. These processes function as long as only counter readings that are different from the current picture counter reading are noted in the picture number memory, based on the non-current pictures. With an n-bit image counter and an n-bit wide image memory, Fmax = (2 exp n) -l images of an image sequence can be distinguished. Image "0" with the image counter reading of, for example, also "0" corresponds to the initialization state after switching on. When writing the first image, the image counter reading ("1") is now compared with the content of the image number memory ("0" or "1"). During the second image - image toughness Status "2" - with the content of the frame number memory from "0", "1" or "2" and so on. The correct execution of the algorithm is ensured if there are only values in the picture number memory that differ from the current picture counter status.
Nach Fmax Bildern wäre der Bildzählerstand aber wieder "0" und es könnten noch Einträge im Bildnummemspeicher mit dem Bildzählerstaπd "0" existieren. Es sind zwei Möglichkeiten vorgesehen, dafür zu sorgen, daß der Bildzählerstaπd immer verschieden von den möglichen Einträgen im Bildnummemspei¬ cher ist:After Fmax pictures the picture counter status would be "0" again and there could still be entries in the picture number memory with the picture counter status "0". There are two possibilities to ensure that the frame counter is always different from the possible entries in the frame number memory:
Fall -a) : Der gesamte Bildnummemspeicher wird nach Fmax Bil- dem erneut mit dem Anfangswert des Bildzählers z.B. "0" initialisiert und der Bildzählerstand um "+1" erhöht (Fall a, Schritt 12, entspricht der Anfangsinitialisierung) . Prak¬ tisch bedeutet dies allerdings, daß die Speicherbandbreite aller Fmax Bildzyklen erheblich reduziert wird. Dies kann dazu führen, daß bei komplexen Szenen die Bildfolge perio¬ disch mit der Periode Fmax "gebremst" und anschließend "be¬ schleunigt" und dies als ein unerwünschter Effekt angesehen wird .Case -a): According to Fmax Bild, the entire image number memory is again with the initial value of the image counter e.g. Initialized "0" and the frame count increased by "+1" (case a, step 12, corresponds to the initial initialization). In practice, however, this means that the memory bandwidth of all Fmax image cycles is considerably reduced. In complex scenes, this can result in the image sequence being periodically "braked" with the period Fmax and then "accelerating", and this is regarded as an undesirable effect.
Fall - - b) : Für eine möglichst gleichmäßige Speicherbandbrei¬ tenverteilung ist es vorteilhaft, den Löschvorgang aufzutei¬ len. Nach jedem Bild wird fortlaufend jeweils 1/Fmax des ge¬ samten Bildnummernspeichers mit dem aktuellen Bildzähler¬ stand beschrieben (Fall b, Schritt 13) und danach erst der Bildzähler modulo Fmax +1 inkremeπtiert (Schritt 14) .Case - - b): In order to distribute the memory bandwidth as evenly as possible, it is advantageous to divide the deletion process. After each picture, 1 / Fmax of the entire picture number memory is continuously written with the current picture counter status (case b, step 13) and only then is the picture counter modulo Fmax +1 incremented (step 14).
Wird die Bildzählerlänge mit n angegeben, so läuft der Zäh¬ ler von 0 bis Fmax, mit Fmax = (2 exp n) -1. Vor jedem neuen Bild wird fortlaufend der jeweils 1/Fmax-Teil des Bildnum¬ mernspeichers beschrieben. Die zum Löschen benötigte Zeit pro Bild verringert sich auf 1/Fmax der kompletten Lösch¬ zeit.If the frame counter length is specified with n, the counter runs from 0 to Fmax, with Fmax = (2 exp n) -1. Before each new image, the 1 / Fmax part of the image number memory is written continuously. The time it takes to delete per picture is reduced to 1 / Fmax of the complete deletion time.
Das in Fig. 2 als Blockschaltbild gezeigte Rastergrafiksy- stem mit Echtzeiteigeπschaften eignet sich, die erfindungs¬ gemäße Lösung erfolgreich zu implementieren. Die zur Bilder¬ zeugung notwendigen Visualisierungsprozesse werden durch herkömmliche spezifische Hardware unterstützt. Die Visua¬ lisierung erfolgt durch eine Pipeline, bestehend aus einem Geometrieprozessor 15 (affine und perspektivische Trans¬ formationen, Backfacing, 3D-Klipp-Prozeß) , einem Renderer 16 (Berechnung aller Bildpunkte einer Fläche, Flächenschattie¬ rung nach Phong) , dem Z-Speicher 17 (Eliminierung der ver¬ deckten Bildpunkte) , und aus einem 2D-Subsystem 18 ein- schließlich Bildwiederholspeicher sowie Sichtgerät 22.The raster graphics system with real time properties shown as a block diagram in FIG. 2 is suitable for successfully implementing the solution according to the invention. The visualization processes necessary for image generation are supported by conventional specific hardware. The visualization is carried out by a pipeline, consisting of a geometry processor 15 (affine and perspective transformations, backfacing, 3D clip process), a renderer 16 (calculation of all pixels of a surface, surface shading according to Phong), the Z Memory 17 (elimination of the hidden pixels), and from a 2D subsystem 18 including image repetition memory and display device 22.
Im folgenden wird nur auf den Z-Speicher 17 und die für die Reduzierung der Löschzeit notwendigen Komponenten eingegan¬ gen.In the following, only the Z memory 17 and the components necessary for reducing the deletion time are dealt with.
Der Z-Speicher 17 ist eine eigenständige Einheit innerhalb der Visualisierungs-Pipeline, zwischen Scan-Converter - Ren¬ derer 16 - und Bildwiederholspeicher 18. Der Z-Speicher 17 wertet die Z-Werte 19 der erzeugten Bildpunkte aus und lei- tet bei erfolgreichem Z-Vergleich die x,y-Koordinaten 20 als Adressen . sowie den Farbwert 21 der Bildpunkte zum Bildwie¬ derholspeicher 18.The Z memory 17 is an independent unit within the visualization pipeline, between the scan converter - renderer 16 - and the image repetition memory 18. The Z memory 17 evaluates the Z values 19 of the pixels generated and conducts them if they are successful Z comparison the x, y coordinates 20 as addresses. and the color value 21 of the pixels to the image repetition memory 18.
Diese Hardwarekomponenten für den bekannten Z-Vergleich sind, wie Fig. 3 zeigt, für Zwecke der Erfindung um einen Bildzähler 23, einen Bildnummemspeicher 24 und einen Bild- num ern-Komparator 25 z.B. für n = 4, Fmax = 15, zu erwei¬ tern. Ein Steuerwerk 26 führt jeden Z-Vergleich entspre¬ chend dem in Fig. 1 (Fall b) gezeigten Ablauf durch. Der Ab- lauf ist bei Ausführungsformen der Erfindung aber dahinge- hend zusammengefaßt, daß BZ. alt aus dem Bildnummemspeicher 24 und Z.alt aus dem Z-Speicher 17 gleichzeitig gelesen werden. Da ein Bildnummerπ ergleich mit 4-bit im Bildnum- mernkomparator 25 deutlich schneller als der 24-bit Z-Ver- gleich im Z-Werte-Komparator 29 erfolgt, muß in vielen Fäl¬ len das Ergebnis des 24-bit Z-Vergleichs nicht abgewartet werden. Weiterhin gestattet die geringere Speichertiefe des Bildnummernspeichers 24 die Verwendung schneller statischer RAMs, so daß die durchschnittliche Zeit für einen Speicher- zyklus einschließlich des Z-Vergleichs beträchtlich verkürzt wird .3 shows, for the purposes of the invention, an image counter 23, an image number memory 24 and an image number comparator 25, for example for n = 4, Fmax = 15 tern. A control unit 26 carries out each Z comparison in accordance with the sequence shown in FIG. 1 (case b). However, the sequence in embodiments of the invention is summarized that BZ. old from the picture number memory 24 and Z. old from the Z memory 17 can be read simultaneously. Since a picture number is compared to 4-bit in picture number comparator 25 significantly faster than the 24-bit Z comparison in Z-value comparator 29, in many cases the result of the 24-bit Z comparison does not have to be be waited for. Furthermore, the shallower memory of frame number memory 24 allows the use of fast static RAMs, so that the average time for a memory cycle including the Z comparison is considerably reduced.
Nach der Generierung eines Bildes wird durch das Bildwech- selsigπal 27 der jeweils 1/Fmax-Teil des Bildnummernspei- chers 24 mit dem aktuellen Bildzählerstand beschrieben. Das Steuerwerk 26 erzeugt die dafür notwendigen Lösch-Adressen 28 für den Bildnummemspeicher 24. Anschließend erfolgt die Inkrementierung des Bildzählers 23, und die Generierung des neuen Bildes kann beginnen. Der Anteil der Löschzeit an der Gesamtzeit für die Erzeugung eines Bildes beträgt nur ca. 1,5 % , wenn 10 Bilder pro Sekunde generiert werden; da¬ mit stehen ca. 98,5 % der Zeit für den Z-Vergleich zur Ver¬ fügung.After the generation of an image, the 1 / Fmax part of the image number memory 24 is written by the image change signal 27 with the current image counter reading. The control unit 26 generates the delete addresses 28 required for this for the picture number memory 24. The picture counter 23 is then incremented and the generation of the new picture can begin. The proportion of the deletion time in the total time for the generation of an image is only approx. 1.5% if 10 images are generated per second; This means that approximately 98.5% of the time is available for the Z comparison.
Dieser Vorzug der erfindungsgemäßen Lösung kommt besonders wirksam bei Echtzeitanimationssystemen und dergleichen zur Geltung. Bei herkömmlichen Systemen treten in dieser Hin¬ sicht erhebliche Probleme auf, wie aus den folgenden Erläu¬ terungen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Fig. 4 und 5 entnommen werden kann.This advantage of the solution according to the invention is particularly effective in real-time animation systems and the like. In conventional systems, considerable problems arise in this regard, as can be seen from the following explanations in connection with the description of FIGS. 4 and 5.
Im Beispiel gemäß Fig. 4 werden auf einem Monitor drei Ob¬ jekte sichtbar gemacht, die sich teilweise verdecken - Ob¬ jekt 2 vor Objekt 1, oder sich durchdringen - Objekt 1 und Objekt 3. Der Z-Speicher enthält für jeden Bildpunkt die Tiefeninformation (Z-Koordinate oder Z-Wert) , mit deren Hil¬ fe entschieden wird, ob ein erzeugter Bildpunkt sichtbar oder von dem Bildpunkt eines anderen Objektes verdeckt wird. Diese Entscheidung wird durch einen Vergleich der Z-Werte aller neuen Bildpunkte Z.neu mit den jeweiligen korrespon¬ dierenden Z-Werten, der schon erzeugten Bildpunkte aus dem Z-Speicher Z.alt getroffen. In Abhängigkeit vom gewählten Ursprung des Koordinatensystems erfolgt bei Z.neu größer als Z.alt bzw. Z.neu kleiner als Z.alt (in Fig. 4 ist Z = 0 im Auge des Betrachters) eine Überdeckung der alten Bildpunkte durch die neuen Bildpunkte, sowie die Übernahme der neuen Z- Werte in den Z-Speicher. Anderenfalls erfolgt kein Austausch der Z-Werte und die neuen Bildpunkte werden nicht angezeigt.In the example according to FIG. 4, three objects are made visible on a monitor, which partially hide one another - object 2 in front of object 1, or penetrate one another - object 1 and object 3. The Z memory contains the for each pixel Depth information (Z coordinate or Z value), with the aid of which a decision is made as to whether a generated pixel is visible or hidden by the pixel of another object. This decision is made by comparing the Z values of all new pixels Z.neu with the respective corresponding Z values, the pixels already generated from the Z memory Z.alt. Depending on the selected origin of the coordinate system, Z.neu greater than Z.alt or Z.neu smaller than Z.alt (in FIG. 4, Z = 0 in the eye of the beholder) covers the old pixels with the new pixels , as well as the transfer of the new Z values into the Z memory. Otherwise there is no exchange of the Z values and the new pixels are not displayed.
Der Vergleich der neuen Z-Werte mit den alten Z-Werten aus dem Z-Speicher ist aber nur dann korrekt, wenn der ausgele¬ sene alte Z-Wert gültig ist. In zwei Fällen ist dies aber nicht der Fall: a) nach dem Einschalten und b) beim Generie¬ ren eines neuen Bildes. Nach dem Einschalten enthält der Z-Speicher nur zufällige Werte, so daß ein richtiger Ver¬ gleich mit den Z-Werten der Bildpunkte des ersten Bildes nicht möglich ist. Der gesamte Z-Speicher muß deshalb ini¬ tialisiert werden. Ein übliches Verfahren zum Initialisie¬ ren des Z-Speichers besteht im Einschreiben eines Initiali- sierungswertes , der nicht zum Wertebereich der Z-Werte ge¬ hört und immer zu einen Austausch führt. Meistens wird Z.min bzw. Z.max je nach Koordinatenursprung gewählt.However, the comparison of the new Z values with the old Z values from the Z memory is only correct if the old Z value read out is valid. In two cases, however, this is not the case: a) after switching on and b) when generating a new image. After switching on, the Z memory contains only random values, so that a correct comparison with the Z values of the pixels of the first image is not possible. The entire Z memory must therefore be initialized. A customary method for initializing the Z memory consists in writing an initialization value which does not belong to the range of values of the Z values and which always leads to an exchange. Z.min or Z.max is usually selected depending on the coordinate origin.
In der Darstellung des Flußdiagramms eines herkömmlichen Z-Algorithmus in Fig. 5 wird nach dem Einschalten (Init) in Schritt 4 der gesamte Z-Speicher mit Z.max initialisiert. Dadurch liegt jeder neu generierte Bildpunkt vor diesem Hin¬ tergrund und wird ausgetauscht. Der Z-Speicher muß aber beim herkömmlichen Z-Algorithmus auch vor jedem neuen Bild wieder initialisiert bzw. gelöscht werden, um alle Z-Werte des alten Bildes zu entfernen, damit diese das neue Bild nicht beeinflussen (Schritt 5) .In the representation of the flow diagram of a conventional Z algorithm in FIG. 5, the entire Z memory is initialized with Z.max after switching on (Init) in step 4. As a result, each newly generated pixel lies against this background and is exchanged. In the conventional Z algorithm, however, the Z memory must also be reinitialized or deleted before each new image in order to have all the Z values of the remove the old image so that it does not affect the new image (step 5).
Die Initialisierungsphasen stellen insbesondere für Sichtge- rate mit hoher Auflösung bei der notwendigen Größe des Z- Speichers von ca. 4 Mbyte (1280 x 1024 Bildpunkte a 24 bit) einen nicht unerheblichen Anteil an der Gesamtzeit zur Gene¬ rierung eines Bildes dar. Besonders bei Echtzeitanimations¬ systemen verringern die Initialisierungsphasen die verfüg- bare Zeit zum Aufbau eines Bildes. Dadurch reduziert sich die darstellbare Komplexität der Bilder und die Gesamtsy¬ stemleistung wird geringer. Eine Verringerung oder Ein¬ sparung der Initialisierungsphasen, auf die sich die Erfin¬ dung bezieht, trägt deshalb nicht unwesentlich zur Steige- ruπg der Gesamtsystemleistung bei.The initialization phases represent a not inconsiderable portion of the total time for the generation of an image, in particular for viewing devices with high resolution with the necessary size of the Z memory of approx. 4 Mbyte (1280 x 1024 pixels a 24 bit) Real-time animation systems reduce the initialization phases and the time available for building an image. This reduces the complexity of the images that can be represented and the overall system performance is reduced. A reduction or saving in the initialization phases to which the invention relates therefore makes a not insignificant contribution to the increase in the overall system performance.
Andere denkbare Maßnahmen sind weniger effektiv. Beispiels¬ weise benötigen auf dynamischen RAMs (Zykluszeit ca. 120 ns) basierende Z-Speichersysteme ca. 15 ms bis 20 ms für die Initialisierung. In Echtzeitanimationssystemen mit Bildfol¬ gen von mindestens 10 Hz reduziert sich dadurch die verfüg¬ bare Bildaufbauzeit von 100 ms auf 8C ms bis 85 ms, das ent¬ spricht 15 % bis 20 % der Gesamtzeit.Other conceivable measures are less effective. For example, Z memory systems based on dynamic RAMs (cycle time approx. 120 ns) require approx. 15 ms to 20 ms for the initialization. In real-time animation systems with image sequences of at least 10 Hz, the available image construction time is reduced from 100 ms to 8C ms to 85 ms, which corresponds to 15% to 20% of the total time.
Eine Alternative stellen Video-RAMs dar. Das sind dynamische RAMs, bei denen unter anderem eine gesamte Zeile der inter¬ nen Speichermatrix von z.B. 256 Speicherzellen in einem Speicherzyklus beschrieben werden kann. Wird der Z-Speicher mit Video-RAMs aufgebaut, so liegen die Löschzeiten zwar um den Faktor 20 unter denen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Allerdings wirkt sich eine andere Tatsache negativ aus: Video-RAMs haben Zykluszeiten von z.Z. 180 ns bis 200 ns beim Speicherzugriff gegenüber 110 ns bis 130 ns normaler dynamischer RAMs. Bezogen auf eine Speicherbank ergibt sich eine maximale Speicherbandbreite von 5,5 MBildpunkte/s bei Video-RAMs zu 9 MBildpunkte/s bei dynamischen RAMs (READ oder WRITE, nicht RMWl). Dies entspricht einem Performance¬ unterschied von 50 % bis 60 %, so daß Video-RAMs trotz ihrer günstigen Löschzeiten keine ernsthafte Alternative zu dRAMs darstellen. Video RAMs represent an alternative. These are dynamic RAMs in which, among other things, an entire row of the internal memory matrix of, for example, 256 memory cells can be written in one memory cycle. If the Z memory is built up with video RAMs, the deletion times are 20 times less than those of the method according to the invention. However, another fact has a negative effect: Video RAMs currently have cycle times of 180 ns to 200 ns when accessing memory compared to 110 ns to 130 ns of normal dynamic RAMs. Based on a memory bank, the maximum memory bandwidth is 5.5 M image points / s Video RAMs at 9 M image points / s with dynamic RAMs (READ or WRITE, not RMWl). This corresponds to a performance difference of 50% to 60%, so that video RAMs are not a serious alternative to dRAMs, despite their favorable deletion times.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Durchführung von Vorgängen, die in einem Rastergrafiksystem beim Vergleichen von z-Koordinatenwerten zur Unterdrückung verdeckter Bildpunkte stattfinden, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h nachstehend aufgeführte Maßnahmen zur Erhöhung der Bildwech¬ selrate von Bildfolgen: a) Numerieren der einzelnen Bilder der Bildfolge; b) Zuordnen der aktuellen Bildnummer beim Speichern von z-Koordinaten darzustellender Bildpunkte; c) Vergleichen der Bildnummer eines gespeicherten z-Koordi- natenwertes mit der Bildnummer des aktuellen Bildes für Bildpunkte gleicher x ,y-Koordinaten bei der Erzeugung der an ein Sichtsystem ^eiterzuleitenden Daten eines aktuel¬ len Bildes, und: dl) bei Übereinstimmung der verglichenen Bildernummern: Durchführung des Vergleichs der z-Koordinationatenwerte zur Unterdrückung eines verdeckten Bildpunktes, gegebe- nenfalls Unterdrücken des verdeckten Bildpuπktes und Speichern der z-Koordinate mit zugeordneter Bildnummer des darzustellenden Bildpunktes und Weiterleiten der Da¬ ten des darzustellenden Bildpunktes an das Sichtsystem, oder : d2) Bei Abweichung der verglichenen Bildnummern: Speichern der z-Koordinate mit zugeordneter Bildnummer des aktuel¬ len Bildpunktes und Weiterleiten der Daten des aktuellen Bildpunktes an das Sichtsystem ohne vorherige Durchfüh¬ rung eines Vergleichs von z-Koordinatenwerten; e) Löschen bzw. Überschreiben von gespeicherten Bildnummern, die sich bei Überschreiten der zur Verfügung stehenden Bildnummern-Bandbreite Fmax = ( 2exp n ) - 1, mit n = Bit-Tiefe, wiederholen würden.1. A method for carrying out processes that take place in a raster graphics system when comparing z-coordinate values to suppress hidden pixels, the measures listed below for increasing the image change rate of image sequences: a) numbering the individual images of the image sequence; b) assigning the current image number when storing z-coordinates to be displayed; c) comparing the image number of a stored z coordinate value with the image number of the current image for pixels of the same x, y coordinates when generating the data of a current image to be passed on to a vision system, and: dl) if the compared ones match Image numbers: performing the comparison of the z-coordinate values for suppressing a hidden image point, possibly suppressing the hidden image point and storing the z-coordinate with the assigned image number of the image point to be displayed and forwarding the data of the image point to be displayed to the vision system, or: d2 ) If the compared image numbers deviate: storing the z coordinate with the assigned image number of the current image point and forwarding the data of the current image point to the vision system without prior comparison of z coordinate values; e) Deletion or overwriting of stored picture numbers which would be repeated if the available picture number bandwidth Fmax = (2exp n) - 1, with n = bit depth, were repeated.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß nach einer Bildfolge von Fmax Bildern alle gespeicherten bildpunktbezogenen Bildnummern gelöscht werden und das Spei¬ chermedium für die Bildnummern neu initialisiert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that after an image sequence of Fmax images all stored pixel-related picture numbers are deleted and the storage medium for the picture numbers is reinitialized.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß fortlaufend bei jedem Bildwechsel jeweils mindestens 1/Fmax der gesamten gespeicherten bildpunktbezogenen Bildnummern durch die aktuelle Bildnummer ersetzt werden.3. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that continuously at each image change at least 1 / Fmax of the total stored pixel-related image numbers are replaced by the current image number.
4. Schaltungsanordnung zur Durchführung von Vorgängen, die in einem Rastergrafiksystem beim Vergleichen von z-Koordina¬ tenwerten zur Unterdrückung verdeckter Bildpunkte statt¬ finden, und bei der die Ausrüstung ein Steuerwerk (26) und zumindest einen Z-Speicher (17) und einen Z-Werte-Komparator (29) aufweist, d a d u r c g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Bildzähler (23) , dessen Zählerstand bei jedem Bildwech¬ sel inkrementiert wird, ein Bildnummemspeicher (24) und ein Bildnummernkomparator (25) vorhanden sind, die derart ge- schaltet sind, daß beim Bildnummemspeicher (24) an dessen Adreßeingängen die x,y-Koordinaten der aktuellen Bildpunkte, wie auch am Z-Speicher (17), anliegen, und an dessen Daten¬ eingänge der Ausgang des Bildzählers (23) angeschlossen ist, daß der Ausgang des Bildnummernspeichers (24) mit einem Ein- gang des Bildnummernkomparators (25) verbunden ist und der Ausgang des Bildzählers (23) auch an den anderen Eingang des Bildnummernkomparators (25) führt, und daß das ohnehin vor¬ handene Steuerwerk (26) für die Steuerung von Vorgängen beim Z-Speicher (17) und Z-Werte-Komparator (29) auch für die Steuerung des Bildzählers (23) und der Schreib- und Lösch¬ vorgänge des Bildnummernspeichers (24) ausgelegt und dazu mit Eingängen ausgerüstet ist, an die die Signale beider Komparatoren (25, 29) und ein Bildwechselsigπal (27) geführt sind. 4. Circuit arrangement for carrying out processes which take place in a raster graphics system when comparing z coordinate values to suppress hidden pixels, and in which the equipment comprises a control unit (26) and at least one Z memory (17) and one Z -Value comparator (29), characterized by the fact that an image counter (23), the count of which is incremented with each image change, an image number memory (24) and an image number comparator (25) are present, which are switched in such a way that the image number memory (24) has the x, y coordinates of the current pixels at its address inputs, as well as the Z memory (17), and the output of the image counter (23) is connected to the data inputs so that the output of the Frame number memory (24) is connected to an input of the frame number comparator (25) and the output of the frame counter (23) is also connected to the other input of the frame number comparator ( 25) leads, and that the already existing control unit (26) for the control of processes in the Z memory (17) and the Z value comparator (29) also for the control of the image counter (23) and the write and Deletion processes of the picture number memory (24) are designed and for this purpose equipped with inputs to which the signals of both comparators (25, 29) and a picture change signal (27) are led.
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