[發明專利]于圖形處理單元中提供共享屬性計算電路的系統及方法

有效

• 申請號: 200710106499.4
• 申請日: 2007-06-01
• 公開（公告）號: CN101051382A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 廖群峰;約翰·柏拉勒斯
• 申請（專利權）人: 威盛電子股份有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 黃小臨;王志森

技術領域

本發明是有關于計算機處理，尤指于圖形處理單元的像素描繪管線內提供分享屬性計算電路的系統和方法。

背景技術

三維計算機繪圖的技術通常是關于產生或描繪(render)三維對象的二維圖像，然后將其顯示或呈現在如陰極射線管(cathode?ray?tube，CRT)或液晶顯示器(liquid?crystal?display，LCD)的顯示設備或屏幕上，該對象可能為簡單的幾何像素(primitive)，例如點、線段、三角形或多邊形，一些更復雜的對象可通過一系列的連接平面多角形來表示，例如可通過一系列的連接平面三角形來表示該對象，因此最終可以一頂點或一組頂點描述所有的幾何像素，而用于定義點的坐標(X，Y，Z)即可代表線段的終點或多邊形的轉折角。

當三維像素以二維投影的方式呈現在計算機屏幕或其它顯示設備上時，為了產生用以顯示的一組數據，該像素的頂點需經過一系列的運算或由圖形描繪管線內的多個處理階段進行處理，通常管線代表一系列串聯的處理單元或階段，其來自前一階段的輸出會做為后一階段的輸入，例如，當圖形處理器要處理環境(context)，則可能包含的階段有每一頂點的運算、像素組合運算、像素運算，紋理(texture)組合運算以及網格化(rasterization)運算。

請參閱圖1，其為已知常見像素描繪管線的方塊圖，該管線包括三角形設定(triangle?setup)階段10，用以產生繪圖管線使用的三角幾何網格化相關數據，于決定該三角形數據后，屬性設定階段12產生已知屬性以及將于管線后階決定的所需屬性的內插變量表，像素位置階段14則計算在三角形中的特定像素的位置相關屬性，而紋理階段16則處理三角形中的像素的紋理相關屬性，該紋理階段16可能利用多種的技術以決定紋理值，一旦決定了任一像素的紋理值，像素著色器(pixel?shader)18會合并色彩組成、紋理值、霧狀以及反射(spectral)色彩組成等所有的屬性，以于繪圖管線中生成該像素的效果顏色，該處理過的數據前進至寫回(write-back)單元20，最后儲存在畫面緩沖區22中。

幾個前面提及的管線階段需要屬性計算，尤其像是線性內插技術等等，因為它們需要參考彼此的值來計算屬性，所以計算這些屬性的操作是非常復雜的，本領域技術人員均知計算繪圖管線中的每一個像素的最終色彩值的處理程序既復雜又耗時，一種加速處理的方法是以平行方式產生像素，不過條件是每一個平行產生的像素都要有自己的電路元件以計算其屬性，此附加的電路元件雖改善效率，但卻增加了復雜度、體積和費用，另一種加速計算的技術是群組處理具有共同屬性特性的像素，不過，本方法易受顯示圖像的本身情況以及在同一三角形或其它像素內像素數據的關聯性影響，導致不同的效能改善水準。

因此，此領域迄今仍有需要克服以上所述的此等缺陷和不足。

發明內容

本發明提供能于圖形處理單元內提供共享屬性計算電路的系統和方法，于一實施例中，本發明為一種系統，用以在擁有多個處理階段的圖形處理單元內計算像素屬性，該系統包含計算方塊，用以處理對應于多個像素的多項屬性；多個先進先出緩沖區，每一個先進先出緩沖區均位于一個處理階段和該計算方塊之間；共享緩沖區，用以在屬性處理期間儲存該多項屬性；以及處理優先邏輯元件，用以決定對應于該多項屬性的多個優先級。

本發明亦提供能于圖形處理單元內計算屬性的系統，此系統大體上可包含：三角形設定邏輯元件，用以于繪圖管線內決定三角形數據；屬性設定邏輯元件，用以決定對應于該三角形數據的多項屬性；中央緩沖邏輯元件，于處理期間儲存該多項屬性；計算邏輯元件，用以計算從每一個處理階段得到的屬性；以及判斷電路，用以建立該計算邏輯元件的優先級。

本發明亦提供能于圖形處理單元內計算屬性的方法，關于這點，此方法大體上可包括下列步驟：選擇多個像素，其中每一個像素擁有多項屬性；將該多項屬性分成多個群組，該多個群組對應于該圖形處理單元中的多個階段；指定對應于該多個群組的多個處理優先級；計算方塊接收多項屬性；以及根據該多個優先級計算該多項屬性。

本發明的系統、方法、特征及優點可通過下列圖式及詳細說明而有更深入的了解，同時，于說明中所包含的其它系統、方法、特征及優點亦受如附申請專利范圍的保護。

附圖說明

這里所揭露實施例的各方觀點可參考下列圖式以獲得更深入的了解，圖式中的元件并未限定其尺寸比例，僅用于清楚說明本發明的原則，各圖中相似的標號代表相對應的部分。

圖1為已知計算機繪圖系統中的繪圖管線內某些元件的功能流程圖。