[發明專利]使用渲染進度檢查的圖形處理單元和方法

有效

• 申請號: 202010460318.3
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN112017102B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 約翰·豪森;史蒂文·菲什威克
• 申請（專利權）人: 暢想科技有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06F9/50;G06F9/48
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 林強

一種圖形處理單元，其配置成使用細分成多個圖塊的渲染空間來處理圖形數據，所述圖形處理單元包括：多組一個或多個處理器核心，其配置成通過處理所分配圖塊來渲染圖形數據，其中已處理圖塊的數據輸出到存儲器資源的區域；調度邏輯，其配置成：將一個或多個圖塊的集合分配到所述多組處理器核心用于渲染以執行第一渲染；以及當所述多組一個或多個處理器核心中的至少一組尚未完成作為所述第一渲染的部分的對所分配的一個或多個圖塊的集合的處理時，向其它組一個或多個處理器核心中的至少一組分配用于第二渲染的一個或多個圖塊的至少一個集合以供處理；進度指示邏輯，其配置成維持指示所述第一渲染的進度的進度指示，所述進度指示指示所述存儲器資源中已完成所述第一渲染的處理的區域；以及進度檢查邏輯，其配置成作為所述第二渲染的部分而響應于處理器核心請求訪問所述存儲器資源的區域來檢查所述進度指示，并響應于所述進度指示指示已為所述資源的所述區域完成所述第一渲染的處理，使所述處理器核心訪問所述區域。

技術領域

本發明涉及用于執行多個渲染的圖形處理系統和方法。

背景技術

圖形處理系統通常配置成例如從在計算機系統上運行的應用程序接收圖形數據，并渲染圖形數據以提供渲染輸出。例如，提供到圖形處理系統的圖形數據可以描述要渲染的三維(3D)場景內的幾何形狀，并且渲染輸出可以是場景的被渲染圖像。一些圖形處理系統(其可稱作“基于圖塊的”圖形處理系統)使用細分成多個圖塊的渲染空間。“圖塊”是渲染空間的區域，并且可具有任何合適的形狀，但通常是矩形的(其中，術語“矩形”包含方形)。舉例來說，圖塊可在要渲染的圖像中占16×16像素塊或32×32像素塊。如所屬領域中已知，將渲染空間細分成圖塊具有許多益處。例如，將渲染空間細分成圖塊使得圖像能夠以逐圖塊方式渲染，其中圖塊的圖形數據可在圖塊的渲染期間臨時存儲在“芯片上”。

基于圖塊的圖形處理系統通常有兩個操作階段：幾何形狀處理階段和渲染階段。在幾何形狀處理階段，分析用于渲染的圖形數據，以針對每個圖塊確定哪些圖形數據項存在于該圖塊內。接著，在渲染階段，可通過處理確定存在于圖塊內的那些圖形數據項(不需要處理在幾何形狀處理階段中確定不存在于特定圖塊內的圖形數據項)來渲染該圖塊。圖形數據項可表示幾何形狀，這些幾何形狀描述場景中的結構的表面并且被稱為“圖元”。常見圖元形狀是三角形，但圖元可以是其它2D形狀，或者還可以是線或點。對象可由一個或多個(例如，數百個、數千個或數百萬個)此類圖元構成。

圖1示出圖形處理系統100的一些元件，這些元件可以用于渲染3D場景的圖像。圖形處理系統100包括圖形處理單元(GPU)102和兩個存儲器部分104₁和104₂。兩個存儲器部分104₁和104₂可以是也可以不是同一物理存儲器的部分。

GPU 102包括預處理模塊106、分塊單元108和渲染邏輯110，其中渲染邏輯110包括獲取單元112和處理邏輯113，處理邏輯113包含一個或多個處理器核心114。渲染邏輯110配置成使用處理器核心114來實施渲染空間的圖塊的圖形數據(例如，圖元片段)上的隱藏表面去除(HSR)和紋理化和/或著色。

圖形處理系統100布置成使得由應用程序提供的圖元序列在預處理模塊106處被接收。在幾何形狀處理階段，預處理模塊106執行功能，例如包含修剪和剔除的幾何形狀處理，以去除未落入可見視圖中的圖元。預處理模塊106還可將圖元投射到屏幕空間中。從預處理模塊106輸出的圖元被傳遞到分塊單元108，分塊單元108確定圖形處理系統100的渲染空間的每個圖塊內存在哪些圖元。分塊單元108通過為渲染空間的圖塊創建控制流(或“顯示列表”)來將圖元指派給圖塊，其中圖塊的控制流包含對圖塊內存在的圖元的指示。控制流和圖元從分塊單元108輸出并被存儲在存儲器104₁中。