[發明專利]基于圖塊的計算機圖形

有效

• 申請號: 201310415416.5
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103679627B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: S·J·菲什威克;J·W·豪森
• 申請（專利權）人: 想象技術有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T15/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 肖冰濱,陳瀟瀟

技術領域

本發明涉及用于在基于圖塊的計算機圖形系統中產生和陰影化計算機圖形圖像的方法和系統。

背景技術

基于圖塊的渲染是用于渲染2D或3D計算機圖形圖像的眾所周知的技術。圖像被再分成多個通常為矩形的塊或圖塊，并且每個塊或圖塊包括多個圖像像素。

從存儲器中讀取表示幾何對象的圖元數據并將其傳輸至屏幕空間。圖元通常為多邊形的，但也可能是線或點。之后為每個圖塊創建用于指示圖元的對象列表，并且如果存在圖元的話，這些圖元部分或全部地位于該圖塊內。

每個圖塊獨立地被渲染。對于每個圖塊，在各個對象列表中標識的圖元被處理并且隱藏面消除可以被執行。可見對象的合成像素數據接著被傳遞至陰影化單元，該陰影化單元將紋理和陰影應用至可見對象內的每個像素。在已經為圖塊中的每個像素確定了最終像素值之后，圖塊的像素數據被寫入存儲器中以用于在輸出設備上顯示。

對于三角圖元，圖元數據將通常包括定義了頂點的數據和這些圖元數據所定義的表面，其中用標記來指示待應用的相關陰影和紋理數據。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種用于在基于圖塊的計算機圖形系統中產生和陰影化計算機圖形圖像的方法，該方法包括以下步驟：提供幾何數據；從所述幾何數據獲得多個圖元；從所述多個圖元中的至少一者獲得一個或多個修改后圖元；對于多個圖像圖塊中的每個圖像圖塊，獲得包括標識了從中獲得至少部分位于圖塊內的每個修改后圖元的圖元的數據的對象列表；以及使用各自的對象列表來陰影化每個圖塊以用于顯示。

根據本發明的第二方面，提供了一種用于在基于圖塊的計算機圖形系統中產生和陰影化計算機圖形圖像的方法，該方法包括以下步驟：提供幾何數據；從所述幾何數據獲得多個圖元；從所述多個圖元中的至少一者獲得一個或多個修改后圖元；對于多個圖塊中的每個圖塊，獲得包括標識了至少部分位于圖塊內的每個修改后圖元的數據的對象列表；以及使用各自的對象列表來陰影化每個圖塊以用于顯示。

本發明的實施方式具有以下優勢：（全部或部分地）位于特定圖塊內的所有修改后圖元能夠從該圖塊的對象列表來確定。

申請人已經意識到，在基于圖塊的計算機圖形系統中，對于每個圖塊而言，如果修改后圖元僅在該圖塊的對象列表已經產生之后被從一個或多個在該對象列表中標識的圖元中獲得，那么并非事實上所有位于該圖塊中的修改后圖元都將被創建。正如申請人已經意識到的，這是因為根據從中獲得修改后圖元的圖元，這些修改后圖元可以位于一個或多個不同的圖塊中。

以示出為目的，圖5是顯示了劃分為四個矩形圖塊T1至T4的圖像170的圖示。在該圖示中，一個圖元180完全位于圖塊3（T3）中。從圖元180獲得的兩個修改后圖元以在圖元中被陰影化的方式示出。這些修改后圖元中的一者（由參考數字190所指示）也位于圖塊3中。但是，另一個修改后圖元200在鄰近的圖塊中，即圖塊4（T4）中。

因而，在該示例中，如果修改后圖元僅在每個圖塊的對象列表已經被獲得之后才被獲得，那么在各個圖塊的渲染期間，圖塊4的圖像將是不準確的。圖塊3的對象列表將包括用于標識圖元180的數據。因而，在使用其對象列表來渲染圖塊3的情況下，修改后圖元190能夠針對該圖塊被獲得并被處理。但是，圖塊4的對象列表將不包括用于標識圖元180的數據，因為圖元180不位于圖塊4內。因此，在使用其對象列表渲染圖塊4的情況下，圖元200不能針對圖塊4被獲得并被處理。

因而，本發明使得更加準確、更好質量的圖像能夠在基于圖塊的計算機圖形渲染系統中被產生。

在實施方式中，一個或多個修改后圖元中的至少一者為所述多個圖元中的其中一個圖元的轉化、縮放和/或旋轉后的實例。

幾何數據可以定義用于用基于圖塊的計算機圖形系統進行顯示的對象。所述對象可以為表面數據的補丁（patch），以及獲得所述多個圖元的步驟可以包括鑲嵌表面數據的補丁以獲得多個鑲嵌后的圖元。

在本發明的第二方面的實施方式中，一個或多個修改后圖元中的每一者可以被分配唯一標識符；并且，對于每個對象列表，用于標識每個至少部分位于該圖塊內的修改后圖元的數據可以包括那個修改后圖元的各自的唯一標識符。

但是，申請人已經意識到，本發明的第一方面中定義的可替換的解決方案為可以存儲標識了從中獲得至少部分位于圖塊內的每個修改后圖元的圖元的數據，而不是存儲標識了至少部分位于特定圖塊內的每個修改后圖元的數據。也就是，一個或多個修改后圖元可以被分配與從中獲得這些修改后圖元的圖元相同的標識符。