[發明專利]一種超前消隱幾何引擎結構

有效

• 申請號: 201711202636.4
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108022202B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 張駿;韓立敏;任向隆;鄭新建;聶曌
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王中興

1.一種超前消隱幾何引擎結構，其特征為：所述超前消隱幾何引擎結構包括一個7級功能流水線、幾何參數存儲單元和若干個訪問接口；

所述7級功能流水線中包含的功能單元按照從前到后的順序依次為圖元裝配單元、投影變換單元、背面消隱單元、平面剪裁單元、三維剪裁單元、視窗變換單元，以及圖元光柵化單元，并按照從前到后的順序使相鄰兩個功能單元互相連接；

所述圖元裝配單元按照圖元類型和裝配模式對來自頂點染色器的頂點信息進行裝配，形成點、線和三角形基本圖元；

所述投影變換單元按照用戶定義的投影方式，即正視投影視景體或透視投影視景體，對圖元頂點進行變換，使之按照正視或透視的方式映射到屏幕上；

所述背面消隱單元能夠根據用戶的配置，剔除三角形圖元的前面或者后面；通過背面消隱處理，將位于視野范圍內不可見的三角形圖元剔除，從而減輕后級流水線計算量；

所述平面剪裁單元使用用戶定義的剪裁平面對要繪制的3D圖元進行剪裁，將剪裁掉的圖元丟棄，并形成新的3D圖元；

所述三維剪裁單元采用投影變換中所定義視景體的六個面，對3D圖元進行剪裁，將剪裁掉的圖元丟棄，并形成新的3D圖元；同時完成OpenGL API中定義的“選擇”功能；

所述視窗變換單元的3D圖元通過視窗變換后，會顯示在用戶定義的視窗中；同時完成OpenGL API中定義的“反饋”功能；

所述圖元光柵化單元完成任意大小點、任意寬度直線、任意三角形的光柵化；支持直線和三角形的點畫模式；實現點、線和三角形的反走樣；能夠實現提前深度測試，即Early-Z操作，剔除掉完全被遮擋的像素；

所述幾何參數存儲單元用來存儲OpenGL標準中定義的、與圖元幾何處理過程相關的所有配置參數和狀態參數；所述幾何參數存儲單元與圖元裝配單元、投影變換單元、背面消隱單元、平面剪裁單元、三維剪裁單元、視窗變換單元，以及圖元光柵化單元分別相連，使所述功能單元能夠獲取或記錄各自需要的圖形配置參數和狀態參數，

所述訪問接口包括幾何圖元頂點數據輸入接口、控制寄存器讀寫訪問接口、圖形狀態參數訪問接口、名字堆棧錯誤狀態反饋接口、選擇與反饋數據記錄接口、像素數據輸出接口。

2.根據權利要求1所述的超前消隱幾何引擎結構，其特征為：所述幾何圖元頂點數據輸入接口用來接收幾何圖元頂點屬性命令數據包；所述控制寄存器讀寫訪問接口用來實現主機對幾何引擎內部控制寄存器的讀寫訪問，從而實現對幾何引擎工作模式的控制；所述圖形狀態參數訪問接口用來實現OpenGL API對與幾何引擎處理功能相關的圖形狀態參數的配置和讀取；所述名字堆棧錯誤狀態反饋接口用來實現名字堆棧發生上溢或者下溢異常時的錯誤狀態數據反饋功能；所述選擇與反饋數據記錄接口用來實現將幾何引擎工作在“選擇”或“反饋”模式下按照OpenGL標準記錄的狀態數據寫入顯示存儲器指定區域的功能；所述像素數據輸出接口用來輸出光柵化單元對各種類型圖元進行掃描轉換后的片段結果給像素染色級進行處理。