[發(fā)明專利]一種圖像生成的方法和圖像顯示裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710445156.4
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107483771A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王智利;付友蘋;鮑姍娟
• 申請（專利權(quán)）人: 青島海信電器股份有限公司
• 主分類號: H04N5/14
• 分類號: H04N5/14;H04N9/64
• 代理公司: 北京鑫媛睿博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11297
• 代理人: 龔家驊

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圖像生成的方法。本申請還特別涉及一種圖像顯示裝置。

背景技術(shù)

電視畫面是由一個一個小的像素所構(gòu)成的。雖然這些像素非常的小，不過每一個像素都覆蓋了這一畫面上的某一個區(qū)域。我們可以將這些像素比作通向虛擬世界的一扇一扇窗戶，而電視的任務(wù)就是決定每一個像素的顏色以使得通過這些窗戶能看到一幅最美的畫面。

一些像素“跨”在物體的邊緣，該像素內(nèi)部的色彩是有一定比例的，而且在外部的顯示能夠體現(xiàn)出這一比例。物體的邊緣兩邊卻會呈現(xiàn)出不同的顏色(否則就不稱之為邊緣了)。由于像素間色彩的突然跳變，都自然而然的會呈現(xiàn)出鋸齒狀。這是由于這一個像素的面積正好覆蓋在了邊緣上，兩邊都有它的存在。這種情況就是我們所說的鋸齒(Aliasing)。

而抗鋸齒從傳統(tǒng)的多重采樣抗鋸齒(MSAA)到如今的各種自適應(yīng)抗鋸齒算法的出現(xiàn)，表明其在圖形學領(lǐng)域是一個十分的重要研究方向。盡管其在PC領(lǐng)域的研究成果頗豐，但是抗鋸齒算法的開啟對于軟硬件資源的消耗對于如今的移動終端仍舊是一個不小的考驗。尤其在智能電視行業(yè)，各種廠家的競爭以及硬件資源成本的上漲，使得電視生產(chǎn)廠商不得不最大程度地壓縮硬件資源。

主流的抗鋸齒算法中有多重采樣抗鋸齒(MSAA)，超級采樣抗鋸齒(SSAA)，自適應(yīng)抗鋸齒(AAA)，覆蓋采樣抗鋸齒(CSAA)，可編程過程過濾抗鋸齒(CFAA)，形態(tài)抗鋸齒(MLAA)，快速近似抗鋸齒(FXAA)。

其中MSAA，SSAA，AAA，CSAA，CFAA技術(shù)是以采樣為技術(shù)原理的抗鋸齒技術(shù)，共通點是需要采樣，各個算法的復雜度和精確度主要體現(xiàn)在于如何確定采樣區(qū)域和采樣個數(shù)，最后將多個采樣點的像素進行融合，然后用融合過后的像素來取代原來的像素。

在現(xiàn)有技術(shù)中，平臺提供的算法是為了滿足包括手機端在內(nèi)的移動端大部分情況下圖像的抗鋸齒需求，而在大屏電視UI的開發(fā)過程中，真正需要用到抗鋸齒功能的絕大多數(shù)是那些從網(wǎng)絡(luò)獲取的圖片資源，該類型的素材如果直接應(yīng)用到立體UI中，會在圖像邊緣產(chǎn)生很嚴重的鋸齒問題，因此單純采用平臺提供的抗鋸齒接口，不僅犧牲了渲染性能，而且也不能滿足較好的抗鋸齒要求，且現(xiàn)有算法為了其通用性，在融合顏色時充分考慮到了像素的rbga顏色通道值，而非只針對某一個顏色通道做處理。

由此可見，如何只在像素的單一顏色通道中對圖像的邊緣做出處理，改變圖像的邊緣兩邊像素間的顏色值，進而能有效避免圖像邊緣產(chǎn)生邊緣鋸齒，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N圖像生成的方法，以改變圖像的邊緣兩邊像素間的顏色值，使得圖像邊緣足夠平滑。本申請可在片元著色器的單一通道(即Alpha通道)中進行處理，且能自主調(diào)整邊緣的范圍，可以有效地避免圖像邊緣產(chǎn)生的邊緣鋸齒。

為了達到上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N圖像生成的方法，應(yīng)用于包括可編程渲染管線的電視中，所述可編程渲染管線包括光柵化通道和片元著色器，其特征在于，該方法包括：

通過所述片元著色器獲取所述光柵化通道輸出的片元數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述片元數(shù)據(jù)的坐標值確定所述片元數(shù)據(jù)是否屬于近邊緣數(shù)據(jù)；

若所述片元數(shù)據(jù)是近邊緣數(shù)據(jù)，則根據(jù)所述近邊緣數(shù)據(jù)到邊緣數(shù)據(jù)的距離，調(diào)整所述近邊緣數(shù)據(jù)的Alpha線性因子，以獲取所述片元著色器輸出的最終片元顏色值；

根據(jù)預(yù)設(shè)混合函數(shù)，將所述最終片元顏色值與所述電視屏幕上相應(yīng)位置的像素值混合，得到最終像素以生成圖像。

優(yōu)選地，所述近邊緣數(shù)據(jù)的Alpha線性因子具體通過以下方式獲取：

基于所述近邊緣數(shù)據(jù)的坐標與所述邊緣數(shù)據(jù)的坐標的差值的絕對值，調(diào)整所述絕對值與邊緣范圍因子的比值，得到所述近邊緣數(shù)據(jù)的Alpha的第一線性因子值；

調(diào)整所述近邊緣數(shù)據(jù)的Alpha的第一線性因子值在0.0～1.0之間，得到所述近邊緣數(shù)據(jù)的Alpha的第二線性因子值；

將指定數(shù)值與所述近邊緣數(shù)據(jù)的Alpha的第二線性因子值的差值作為所述近邊緣數(shù)據(jù)的Alpha線性因子。

進一步地，通過所述片元著色器將所述邊緣范圍因子調(diào)整為0.0～0.5。

優(yōu)選地，根據(jù)所述近邊緣數(shù)據(jù)的Alpha線性因子，確定所述近邊緣數(shù)據(jù)的Alpha終值，所述確定所述近邊緣數(shù)據(jù)的Alpha終值，具體包括：

獲取片元數(shù)據(jù)的Alpha值；

將所述片元數(shù)據(jù)的Alpha值與所述近邊緣數(shù)據(jù)的Alpha線性因子的乘積作為所述近邊緣數(shù)據(jù)的Alpha終值。