专利名称：图像合成装置的二维转换装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种图像合成装置的二维转换装置及方法，其能即时地将屏幕位置转换为图形位置，用以存取图形资料，使图像可在屏幕上任意地放大、缩小或是旋转。
目前，一般电视游乐器内的图像产生器都不具备有任意放大、缩小及旋转等功能，其最多都只具备位移卷动的功能，因此在游戏的设计上可以变化的花样就极为有限。可是随着电视游乐器的普及，使用者的要求也就愈来愈多，因此可以提供变化丰富的游戏的电视游乐器也就较受到使用者的欢迎。
在一般的电视游乐器中，为了使游戏的画面变化较为的丰富，多是在游戏的程序中增加更多的程序码或资料，但如此一来却会使得游戏在速度上无法达到即时显示的要求，或增加卡匣成本。
有鉴于此，本发明的目的即在于提供一种图像合成装置的二维转换装置及方式，经由硬件的支援，使得游戏的程序设计会更加简单，程序所占的存储器变小，处理速度加快，而能即时地将二维的屏幕位置转换成图形位置，藉以存取图形资料，并且能将图形资料即时地显示于屏幕上。
换言之，本发明是利用改变屏幕上扫描线在图形空间上的取样点位置，以对映至屏幕空间，然后根据在取样点位置上的图形资料显示出图形的影像。
用以实施本发明的方法的装置包括一水平起始位置产生装置，用以产生屏幕扫描线所对应到的图形水平起始位置；一水平步进值产生装置，用以产生屏幕扫描线所对应到的图形水平步进值；一水平位置暂存装置，用以载入储存水平起始位置及暂时储存第一加法装置的结果；一第一加法装置，用以将上述水平步进值和上述水平位置暂存装置的内容相加后再输出至上述水平位置暂存装置；一垂直起始位置产生装置，用以产生屏幕扫描线所对应到的图形垂直起始位置；一垂直步进值产生装置，用以产生屏幕扫描线所对应到的图形垂直步进值；一垂直位置暂存装置，用以载入储存垂直起始位置及暂时储存第二加法装置的结果；一第二加法装置，用以将上述垂直步进值和上述垂直位置暂存装置的内容相加后再输出至上述垂直位置暂存装置。
利用前述本发明的装置，若改变水平起始位置产生装置及垂直起始位置产生装置输出的资料，则可使显示于屏幕上的图像移动，而若改变水平步进值产生装置及垂直步进值产生装置的输出，则可使图像产生旋转，放大或缩小等效果。
本发明的二维转换方法是用以将二维屏幕座标转换为图形座标，其包括下列步骤(1)在每一条扫描线开始时，将扫描线的起始点相对在图形上的水平起始座标及垂直起始座标载入至水平位置暂存器及垂直位置暂存器中；(2)然后在每增加一图点时，分别会累加一水平步进值至水平位置暂存器而得到一水平位置，并累加一垂直步进值至垂直位置暂存器而得到一垂直位置；(3)依据前述水平位置及垂直位置读取一图点资料，并输出至一显示器上。其中，前述水平起始座标及垂直起始座标可由运算的方式产生或以自动累加的方式产生(稍后加以说明)。而当前述水平起始座标为自动累加产生时，本发明的二维转换方法可包括下列步骤(1)在相对第一条扫描线开始时，将屏幕在图形上的垂直座标及水平座标载入至一水平起始位置暂存器及垂直起始位置暂存器中；(2)然后在增加每一条扫描线时，分别会累加一水平步进值至水平起始位置暂存器上，并累加一垂直步进值至垂直起始位置暂存器上。
为了更清楚地说明本发明的方法以及用以实施本发明的方法的装置，配合附图详细说明较佳实施例如下附图简单说明
图1a至图1c用以说明在本发明中图形空间及屏幕空间的对应关系的图式；图2a至图2g显示位于图形空间中的图像；图3a至图3g分别对应于图2a至图2g显示出现在屏幕上的画面的图式；图4a是本发明的二维转换装置中的水平位置转换部分的方框图；图4b是本发明的二维转换装置中的垂直位置转换部分的方框图；图5描绘存储器读取装置的动作的方框图。
请参阅图1a至图1c，在图1a中，实线表示图形空间，虚线表示屏幕空间；图1b为依据图1a中图形空间和屏幕空间的对应关系而显示于屏幕上的影像；图1c则表示一扫描线在图上扫过的取样点。另外，在图1a中的座标点(SPX，SPY)是表示屏幕起点相对于图形的位置，而图1c中的座标(STARTX，STARTY)是表示一扫描线在图上的起点。由图1a及图1b可知若改变屏幕空间的位置，亦即改变标点(SPX，SPY)的位置以及图1c中扫描线的方向，则显示于屏幕上的图形就会产生移动及旋转的效果。又如图1c所示，若改变扫描线在图形空间上取样点的水平步进值及垂直步进值，则可使得显示于屏幕上的图形产生放大或缩小的效果。
请再分别参阅图2a至图2g及图3a至图3g，其用以说明本发明所达成的效果。在图2a至图2g中，显示出位于图形空间的图像，其中，实线框10表示图形空间，虚线框20表示屏幕空间。而图3a至图3g则分别对应于图2a至图2g显示出现在屏幕上的画面。
本发明的图像合成装置的二维转换装置，分别如图4a及图4b所示，其包括一水平位置的转换部分及一垂直位置的转换部分，用以将二维的屏幕座标转换为图形座标。请同时参阅图4a及图4b，其包括一水平起始位置产生装置10，用以产生屏幕扫描线所对应到的图形水平起始位置；一水平步进值产生装置50，用以产生屏幕扫描线所对应到的图形水平步进值；一水平位置暂存装置60，用以载入储存前述的水平起始位置及暂时储存第一加法装置的结果；一第一加法装置40，用以将前述水平步进值和前述水平位置暂存装置60的内容相加，然后再输出至前述水平位置暂存装置60；一垂直起始位置产生装置110，用以产生屏幕扫描线所对应到的图形垂直起始位置；一垂直步进值产生装置150，用以产生屏幕扫描线所对应的图形垂直步进值；一垂直位置暂存装置160，用以载入储存垂直起始位置及暂时存储第二加法装置的结果；一第二加法装置140，用以将前述垂直步进值和前述垂直位置暂存装置160的内容相加，然后再输出至前述垂直位置暂存装置160。
前述水平位置暂存装置60受一水平控制信号XLD控制以决定载入前述水平起始位置产生装置10的输出资料XSTART或是载入前述第一加法装置40的运算结果。另外还有一水平时钟信号XCK，用以触动前述水平位置暂存装置60的载入动作。相同地，前述垂直位置暂存装置160受到一垂直控制讯号YLD控制以决定载入前述垂直起始位置产生装置110的输出资料YSTART或是载入前述第二加法装置140的运算结果。且有一垂直时钟讯号YCK，用以触动前述垂直位置暂存装置160载入动作。
前述水平位置暂存装置60及垂直位置暂存装置160分别输出一水平位置X及一垂直位置Y，依据前述水平位置及垂直位置读取一图点资料并输出至前述显示器上。(未示于图上)。
请参阅图4a，前述水平起始位置产生装置10包括一第一多路复用器15，用以经由多条处理路径接收水平起始位置，并且受到一水平选择讯号XMSET的控制以决定输出的水平起始位置；一第一水平产生装置20，其水平起始位置为以自动累加的方式产生；一第二水平产生装置20，其水平起始位置为一运算结果。其中，前述第一水平产生装置20包括一第一水平暂存装置25，用以存放屏幕起点在图上的水平位置；一第二水平暂存装置22，用以存放一自动累加的步进值；一第三水平暂存装置23，用以受一水平暂存装置控制讯号XCLD的控制以决定载入前述第一水平暂存装置25的值或是存第三加法装置21的结果，并且有一水平暂存装置时钟讯号XCCK触动前述第三水平暂存装置23的载入动作；一第三加法装置21，用以将前述第二水平暂存装置22内的步进值和前述第三水平暂存装置23的内容相加。而前述第二水平产生装置30的水平起始位置的产生装置则包括前述第一水平暂存装置25，用以存放屏幕起点在图上的水平位置；一第四水平暂存装置31，用以存放自一存储器载入的资料；一第四加法装置33，用以将前述第一水平暂存装置25及前述第四水平暂存装置31的内容相加，藉以产生第二水平产生装置30的水平起始位置；及一水平遮没装置32，用以依据一水平遮没信号XOEN将前述第四水平暂存装置31遮没，使其值为0。
前述第四水平暂存装置31的内容是从存储器200载入，请参阅图5，其可包括一存储器读取装置300，其可依据屏幕扫描线的位置换算成位址，再依据此位址经位址总线301资料总线201而自存储器200中读取资料，或依据基底暂存器311所存的位址自存储器200中读取。前述自存储器200中读取的资料是水平位置偏移值，且其在存储器200内的排列顺序为连续排列。
请参阅图4b，类似图4a所示的机构，前述垂直起始位置产生装置110包括一第三多路复用器115，用以经由多条处理路径接收垂直起始位置，并且受到一垂直选择讯号YMSEL的控制以决定输出的垂直起始位置；一第一垂直产生装置120，其垂直起始位置为以自动累加的方式产生；一第二垂直产生装置130，其垂直起始位置为一运算结果。其中，前述第一垂直产生装置120包括一第一垂直暂存装置125，用以存放屏幕起点在图上的垂直位置；一第二垂直暂存装置122，用以存放一自动累加的步进值；一第三垂直暂存装置123，用以受一垂直暂存装置控制讯号YCLD的控制以决定载入前述第一垂直暂存装置125的值或是存放第五加法装置121的结果，并且由一垂直暂存装置时钟讯号YCCK触动前述第三垂直暂存装置123的载入动作；一第五加法装置121，用以将前述第二垂直暂存装置122内的步进值和前述第三垂直暂存装置123的内容相加。而前述第三垂直产生装置130则包括前述第一垂直暂存装置125，用以存放屏幕起点在图上的垂直位置；一第四垂直暂存装置131，用以存放自一存储器载入的资料；一第六加法装置133，用以将前述第一垂直暂存装置125及前述第四垂直暂存装置131的内容相加，藉以产生第二垂直产生装置130的垂直起始位置；及一垂直遮没装置132，用以依据一垂直遮没信号YOEN将前述第四垂直暂存装置131遮没使其值为0。
前述第四垂直暂存装置131的内容是从存储器200载入，请参阅图5，其包括一存储器读取装置300，其可依据屏幕扫描线的位置换算成位址，再依据此位址自存储器200中读取资料，或依据基底暂存器312所存的位址自存储器200中读取。前述自存储器200中读取的资料是垂直位置偏移的值，且其在存储器200内的排列顺序为连续排列。
利用前述本发明的方法及机构，可即时改变扫描线在图形空间中的取样点方向及位置，同时可改变取样点的水平步进值及垂直步进值，而可得到将显示于屏幕上的图像旋转，放大或缩小的效果。
虽然本发明以较佳实施例说明如上，但其并非用以限定本发明，因此本发明的保护范围以本申请权利要求保护的范围为准。
权利要求
1.一种图像合成装置的二维转换装置，可将二维的屏幕座标转换为图形座标，其包括一水平起始位置产生装置，用以产生一屏幕扫描线所对应到的一图形水平起始位置；一水平步进值产生装置，用以产生前述屏幕扫描线所对应到的一图形水平步进值；一水平位置暂存装置，用以载入储存前述水平起始位置及暂时储存其他的水平位置资料；一第一加法装置，用以将前述水平步进值和前述水平位置暂存装置的内容相加，然后再将相加结果输出至前述水平位置暂存装置中；一垂直起始位置产生装置，用以产生前述屏幕扫描线所对应到的一图形垂直起始位置；一垂直步进值产生装置，用以产生前述屏幕扫描线所对应到的一图形垂直步进值；一垂直位置暂存装置，用以载入储存前述垂直起始位置及暂时储存其他的垂直位置资料；一第二加法装置，用以将前述垂直步进值和前述垂直位置暂存装置的内容相加，然后再将相加结果输出至前述垂直位置暂存装置中。
2.如权利要求1所述的装置，其中，前述水平起始位置产生装置包括一第一水平产生装置，其以自动累加的方式产生一水平起始位置；一第二水平产生装置，其水平起始位置为一运算的结果；一第一多路复用器，用以接收前述第一水平产生装置及前述第二水平产生装置输出的水平起始位置，并受到一水平选择讯号的控制以决定输出的水平起始位置。
3.如权利要求2所述的装置，其中，前述第一水平产生装置，包括一第一水平暂存装置，用以存放屏幕起点在图上的水平位置；一第二水平暂存装置，用以存放一自动累加的步进值；一第三水平暂存装置，用以受一水平暂存装置控制讯号的控制以决定载入前述第一水平暂存装置的值或存放前述第二水平暂存装置中自动累加的水平位置资料，且由一水平暂存装置时钟讯号触动其载入动作；一第三加法装置，用以将前述第二水平暂存装置内的步进值和前述第三水平暂存装置的内容相加，再将相加的结果存入前述第三水平暂存装置。
4.如权利要求2所述的装置，其中，前述第二水平产生装置，包括前述第一水平暂存装置，用以存放屏幕起点在图上的水平位置；一第四水平暂存装置，用以存放自一存储器载入的资料；一第四加法装置，用以将前述第一水平暂存装置及前述第四水平暂存装置的内容相加，藉以产生第二水平产生装置的水平起始位置。
5.如权利要4所述的装置，其中，前述第二水平产生装置包括一水平遮没装置，用以依据一水平遮没信号将前述第四水平暂存装置遮没，使其值为零。
6.如权利要求4所述的装置，其中，前述第四水平暂存装置包括一存储器读取装置，用以自前述存储器中读取资料；一暂存器，用以存放由前述存储器读取装置自存储器中读出的资料。
7.如权利要求1所述的装置，其中，前述垂直起始位置产生装置包括一第一垂直产生装置，其以自动累加的方式产生一垂直起始位置；一第二垂直产生装置，其垂直起始位置为一运算的结果；一第二多路复用器，用以接收前述第一垂直产生装置及前述第二垂直产生装置输入的垂直起始位置，并受到一垂直选择讯号的控制以决定输出的垂直起始位置。
8.如权利要求7所述的装置，其中，前述第一垂直产生装置包括一第一垂直暂存装置，用以存放屏幕起点在图上的垂直位置；一第二垂直暂存装置，用以存放一自动累加的步进值；一第三垂直暂存装置，用以受一垂直暂存装置控制讯号的控制以决定载入前述第一垂直暂存装置的值或存放前述第二垂直暂存装置中自动累加的垂直位置资料，且由一垂直暂存装置时钟讯号触动其载入动作；一第五加法装置，用以将前述第二垂直暂存装置内的步进值和前述第三垂直暂存装置的内容相加后，再将相加的结果存入前述第三垂直暂存装置。
9.如权利要求7所述的装置，其中，前述第二垂直产生装置包括前述第一垂直暂存装置，用以存放屏幕起点在图上的垂直位置；一第四垂直暂存装置，用以存放自一存储器载入的资料；一第六加法装置，用以将前述第一垂直暂存装置及前述第六垂直暂存装置的内容相加，藉以产生一垂直起始位置。
10.如权利要求9所述的装置，其中，前述第二垂直产生装置更包括一垂直遮没装置，用以依据一垂直遮没信号将前述第四垂直暂存装置遮没，使其值为零。
11.如权利要求9所述的装置，其中，前述第四垂直暂存装置包括一存储器读取装置，用以自前述存储器中读取资料；一暂存器，用以存放由前述存储器读取装置自存储器读出的资料。
12.一种图像合成装置的二维转换方法，可用以将一显示器的屏幕座标转换成一欲显示的图形的图形座标，其包括下列步骤(I)在显示器上每一条扫描线开始时，将扫描线的起始点相对于在图上的水平起始座标及垂直起始座标载入至水平位置暂存器及垂直位置暂存器中；(II)在每增加一图点时，分别累加一水平步进值至前述水平位置暂存器以产生一水平位置，并累加一垂直步进值至前述垂直位置暂存器以产生一垂直位置。
13.如权利要求12所述的方法，其中，更包括下列步骤依据前述水平位置及垂直位置读取一图点资料并输出至前述显示器上。
14.如权利要求12所述的方法，其中，前述水平起始座标可用一自动累加的方式产生。
15.如权利要求12所述的方法，其中，前述水平起始座标可用运算的方式产生。
16.如权利要求12所述的方法，其中，前述垂直起始座标可用一自动累加的方式产生。
17.如权利要求12所述的方法，其中，前述垂直起始座标可用运算的方式产生。
18.如权利要求14及16所述的方法，其中，自动累加的方式是将一自动累加的步进值和屏幕起点在图上的位置相加。
19.如权利要求15及17所述的方法，其中，运算的方式将屏幕起点在图上的位置和自一存储器中读取的资料相加。
全文摘要
图像合成装置的二维转换装置，包括水平起始位置产生装置；水平步进值产生装置；水平位置暂存装置；第一加法装置；垂直起始位置产生装置；垂直步进值产生装置；垂直位置暂存装置；第二加法装置。其转换方法为(I)开始，将每条扫描线起始点相对于图上的水平及垂直起始坐标载入至水平位置暂存器及垂直位置暂存器中；(II)每增加一图点，累加水平步进值至水平位置暂存器产生一水平位置，并累加垂直步进值至垂直位置暂存器产生一垂直位置。
文档编号G06F15/02GK1117626SQ9411573
公开日1996年2月28日 申请日期1994年8月26日 优先权日1994年8月26日
发明者徐世斌 申请人:联华电子股份有限公司