[發(fā)明專利]立體圖形系統(tǒng)以及處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710169931.4
• 申請日: 2007-11-08
• 公開（公告）號: CN101329759A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 陳菀瑜;郭志輝
• 申請（專利權）人: 聯(lián)發(fā)科技股份有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T1/60;G06T15/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發(fā)明有關于一種立體圖形繪制技術，特別有關于基于深度影像繪制的立體圖形系統(tǒng)以及其處理方法。

背景技術

一般來說，三維(three-dimensional，3D)圖形繪制可通過硬件3D加速器進行繪制，也可不通過硬件3D加速器進行繪制。但是，在立體圖形裝置中，一個場景(scene)通常需要被繪制兩次，一次用于左眼視線(view)，一次用于右眼視線。

圖1為立體圖形以及3D影像概念的示意圖。底部左邊的圓圈和底部右邊的圓圈分別表示人的左眼位置以及右眼位置。E表示兩眼之間的距離，P表示左眼以及右眼投射至屏幕平面的視線之間的距離，此距離為人腦中的視線深度(viewdepth)的立體視頻的差異。Zi表示從人眼到屏幕平面之間的視線距離。最高點表示顯示在屏幕平面上的影像點，Zm表示從屏幕平面至影像點在人腦形成3D景象的視線深度。

3D立體圖形操作包括3D圖形繪制立體視覺。立體圖形加速器的設計中包括繪制3D影像以及顯示立體圖形。實時繪制3D圖形可通過使用具有3D圖形芯片的影像加速器而實現(xiàn)，例如3Dlabs提供的GLINT線。設計高分辨率立體圖形加速器的關鍵則是在立體圖形加速器中加入立體顯示功能。

正如前所述，只有在左眼影像、右眼影像(即立體圖形對，stereo?pair)同時顯示時才能看到立體圖形。這樣，則需要兩個雙緩沖存儲器(double-bufferedmemory)來進行立體顯示。也就是說，幀緩沖器必須被分成4個緩沖區(qū)，包含前左緩沖區(qū)，后左緩沖區(qū)，前右緩沖區(qū)以及后右緩沖區(qū)。每個雙緩沖存儲器儲存左眼影像或右眼影像，這種幀緩沖器結構被稱作是4路緩沖(quad?buffering)。

為了在顯示設備上正確觀看立體圖形，左眼只能觀看從左緩沖器輸出的影像，右眼只能觀看從右緩沖器輸出的影像。每只眼所觀看的影像需經(jīng)常更新以防止閃爍(flickering)。時分式立體設備(Time?multiplexed?stereo?devices)，如液晶立體眼鏡，一般用以觀看立體圖形。

請參考圖2所示的NVIDIA?3D立體使用者向?qū)В瑘D形應用軟件17決定一個觀察點以及圖形數(shù)據(jù)，圖形管線(pipeline)23根據(jù)觀察點以及影像數(shù)據(jù)繪制影像，幀緩沖器26儲存所繪制的影像，顯示設備29顯示所繪制的影像。當開啟立體模式時，兩攝影機的觀察點被繪制，這樣會降低至少一半的幀率，幀率的降低常常會導致無法繼續(xù)游戲或者是畫面質(zhì)量很差。

在現(xiàn)有技術中，請參見圖3，為現(xiàn)有技術的立體圖形系統(tǒng)的方塊圖。當啟動立體模式時，利用多個圖形管線繪制兩攝影機的觀察點。主管線55接收圖形數(shù)據(jù)，并且繪制2D圖形數(shù)據(jù)至幀緩沖器65，然后發(fā)送3D影像數(shù)據(jù)至從管線(slavepipeline)56-59，從管線56-59分別繪制3D影像數(shù)據(jù)至幀緩沖器66-69。合成器76將來自幀緩沖器65-69的數(shù)據(jù)流合成單一數(shù)據(jù)流并傳送至顯示設備83。由于在繪制左眼影像和右眼影像時采用多于一個的圖形管線，以致其幀率與2D顯示模式時的幀率相等，但是其硬件成本以及交換圖形數(shù)據(jù)時的頻寬均有所增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種可降低系統(tǒng)的復雜度并且加速影像的合成的立體圖形系統(tǒng)以及方法。

本發(fā)明實施例提供一種立體圖形系統(tǒng)，包含主管線，接收圖形數(shù)據(jù)，自圖形數(shù)據(jù)繪制第一影像，并根據(jù)第一影像獲得與第一影像相關的深度影像；繪制單元，自主管線獲得第一影像以及深度影像并根據(jù)第一影像以及深度影像繪制第二影像；第一幀緩沖器，獲得并暫存第一影像；第二幀緩沖器，獲得并暫存第二影像；以及合成器，從第一幀緩沖器以及第二幀緩沖器獲得第一影像以及第二影像，并將第一影像和第二影像合成以產(chǎn)生合成影像結果。

本發(fā)明實施例還提供一種處理立體圖形的方法，包含接收圖形數(shù)據(jù)；自圖形數(shù)據(jù)繪制第一影像并獲得與第一影像相關的深度影像；暫存第一影像；根據(jù)第一影像以及深度影像繪制第二影像；暫存第二影像；以及獲取第一影像以及第二影像并將第一影像以及第二影像合并成影像結果。

本發(fā)明還提供一種用以處理立體圖形的可讀計算器儲存媒體，包含：主管線模塊，從圖形數(shù)據(jù)繪制左眼的第一影像并獲得與第一影像相關的深度影像；第一幀緩沖模塊，暫存第一影像；繪制模塊，根據(jù)第一影像以及深度影像繪制右眼的第二影像；第二幀緩沖模塊，暫存第二影像；以及合成模塊，獲取第一影像以及第二影像并將第一影像以及第二影像合并成影像結果。