[發明專利]使用多圖形處理單元的改進的圖形去階梯

有效

• 申請號: 201110414075.0
• 申請日: 2007-05-01
• 公開（公告）號: CN102609975B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: R·柯杜里;G·艾爾德;J·高爾德斯
• 申請（專利權）人: ATI技術無限責任公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T15/50;G06F3/14;G06T7/13;G06T11/20;G09G5/00;G09G5/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 楊小明

本申請是PCT申請日為2007年5月1日、PCT申請號為PCT/IB2007/001231、國家申請號為200780016634.4、申請人為ATI技術無限責任公司的PCT發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明總體上涉及圖形處理系統。特別地，本發明涉及在實現多圖形處理單元(GPU)的圖形處理系統中用于執行圖形去階梯操作的方法。

背景技術

已知的用于增加圖形處理系統的處理能力的方法是并行地操作多圖形處理單元(GPU)或者視頻處理單元(VPU)，其中每個處理單元與其它的單元在共用總線上進行通信。在此，詞語GPU和VPU可互換使用。多GPU系統的一個優點是它可以補充現有微處理技術以實現增強的性能，因此提供了更便宜的替代方案以投資新的、更快的GPU。多GPU系統通過在多圖形元件上并行地執行計算實現增強的性能。

使用圖形處理系統的一個例子是利用多GPU以提供提高的性能，在共有的、同時待審的U.S.專利申請No.11/140,156(公開號20060267991)中描述，標題是“Antialiasing Method and System”，發明人為Preetham等人，于2005年5月27日提交，這里引入參考其全部內容。前述的申請部分地描述了一種圖形處理系統，其中多GPU被并行地操作以在相同的圖形畫面上執行圖形去階梯。

階梯是在所顯示的畫面中由繪制過程的不希望的缺陷的出現所造成的公知效應。邊緣階梯是一種特定類型的階梯，其在應當看上去平滑的邊緣造成階梯。現有的用于減輕邊緣階梯效應的圖形去階梯技術是多采樣技術。多采樣技術通過獲得被用于在像素之間生成中間點的像素的多個采樣解決了邊緣階梯。采樣(或者“子像素”)被平均以確定所顯示的像素顏色值。所顯示的在多采樣圖像中的邊緣具有柔和化的階梯效應。

前述的U.S.專利申請No.11/140,156描述了一種圖形處理系統，其中兩個GPU分別對相同的畫面應用不同的多采樣模式。即每個GPU使用不同的采樣位置用于在相同的畫面中采樣和繪制像素。然后這種采樣/繪制的結果在總線上(例如PCI-Express總線)從一個GPU被傳送到另一個GPU，其結果被混合以生成將被顯示的畫面。最終結果是將被顯示的畫面的圖形去階梯采樣因子被有效地加倍了。例如，如果每個GPU執行2X多采樣，將被顯示的畫面包括4X多采樣。

關于上述方法，其中結果在總線上從一個GPU被傳送到另一個GPU的步驟可能由于在連接這兩個GPU的總線上可獲得的帶寬量有限而造成瓶頸。例如，在其中總線是PCI Express(PCIE)總線的實施例中，帶寬可以被限制于大約1千兆比特每秒(Gb/sec)。然而，在執行該方法的系統中在總線上傳送的數據量是非常大的，特別是當將被顯示的畫面是由大量像素組成的高解析率畫面時。此外，上述方法本身是低效率的，因為盡管基于多采樣的圖形去階梯是一種用于邊緣增強的技術，但在兩個GPU之間傳送的大量數據與邊緣像素完全無關。

那么想要的是一種用于在使用多GPU的圖形處理系統中執行圖形去階梯的改進的方法和設備。改進的方法和設備應該減少在多個GPU之間所傳送的數據量和/或提高這種數據傳送的效率。改進了的方法和設備應該還提供區分與邊緣像素相關聯的數據和與邊緣數據不相關聯的數據的手段。

發明內容

本發明提供了一種用于在使用多GPU的圖形處理系統中執行圖形去階梯的改進了的方法和設備。改進了的方法和設備減少了在多GPU之間所傳送的數據量并且提高了這種數據傳送的效率。本發明還提供了一種區分在所繪制的圖像中的邊緣和非邊緣像素的手段。

一種根據本發明的特別實施例的方法可以被用于在包括第一GPU和第二GPU的系統中執行基于多采樣的圖形去階梯。該方法包括在第一GPU中使用第一多采樣模式繪制畫面的第一版本，在第二GPU中使用第二多采樣模式繪制該畫面的第二版本。然后邊緣像素在該畫面的第二版本中被識別。然后在該畫面的第一版本中的像素僅與那些在該畫面的第二版本中的已經被識別為邊緣像素的像素相結合以生成結合的畫面。

一種根據本發明的特別實施例的系統包括被配置為使用第一多采樣模式繪制畫面的第一版本的第一GPU、被配置為使用第二多采樣模式繪制畫面的第二版本的第二GPU和連接第一GPU和第二GPU的總線。第二GPU還被配置為識別在該畫面的第二版本中的邊緣像素并且僅把那些在該畫面的第二版本中已經識別為邊緣像素的像素通過總線傳送到第一GPU。第一GPU還被配置為把在畫面的第一版本中的像素與從第二GPU傳送的像素結合以生成結合的畫面。