[發明專利]插值方法、圖形管線和圖形處理器

在審

• 申請號: 202010466039.8
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN112017103A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 德里克·藍茲;葉夫根尼·烏爾登科
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06F8/34
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強;王兆賡

提供了插值方法、圖形管線和圖形處理器。所述圖形管線可通過當在著色器程序中已經指定線性透視插值技術時確定圖元的每個頂點的齊次坐標是否在1的預定閾值內，并且基于圖元的每個頂點的齊次坐標在1的預定閾值內而使用線性插值技術確定元素的一個或多個屬性，來在GPU硬件已被編程或設置為執行線性透視插值時減少倒數、乘法或加法計算用于插值計算的次數。

技術領域

在此公開的主題涉及圖形處理器(GPU)。更具體地講，在此公開的主題涉及當GPU硬件已被編程為執行線性透視插值時可減少倒數、乘法和/或加法計算用于插值計算的次數的系統和方法。

背景技術

像素/片段著色器程序通常處理稱為“屬性”的多個輸入數據元素。通常，針對單個樣本執行的每個著色器程序線程可處理十六個或更多個不同的屬性，盡管也可處理更少的屬性。可通過插值計算來處理屬性。通常，每個元素可獨立于其他元素。

對于大多數應用編程接口(API)，像素/片段著色器數據的插值可使用三種插值模式(平面插值模式、線性插值模式或線性透視插值模式)中的一種。對于將被使用的平面插值模式，給定圖元(primitive)的所有樣本的所有值是相同的。對于將被使用的線性插值模式，計算給定圖元的所有樣本的所有值，就像所述值位于平面上一樣。對于將被使用的線性透視插值模式，給定圖元的所有樣本的所有值以平面方式和應用的透視校正(稱為“透視扭曲”)來計算。計算上最昂貴的插值模式是線性透視插值，并且透視校正的計算不是線性的。

在圖形管線(pipeline)中，圖像內的位置信息可使用四個坐標(X(圖像中的水平位置)、Y(圖像中的垂直位置)、Z(圖像中的距眼睛的深度或距離)和W(齊次坐標))來表示。齊次坐標可用于執行透視校正插值。圖像中的圖元的每個頂點具有位置(X,Y,Z,W)以及與該頂點相關聯的其他屬性的零個值或者更多個值。

一種常用的API不向應用程序員提供線性插值模式選項。為了提供線性插值，程序員選擇線性透視模式，并將圖元的所有頂點的W坐標的值設置為等于1.0。這樣做提供了線性插值，但也使用了與線性透視插值相關聯的全部計算成本。完全線性透視插值的最大單筆成本可以是1/W的插值，從使用倒數處理的1/W對W的后續運算，隨后是W和線性插值結果的乘法。

典型的GPU可具有針對插值和特別是針對倒數計算提供的有限區域。結果，用于插值的倒數、乘法或除法計算可存在性能瓶頸。

發明內容

示例實施例提供了一種對在圖形管線中渲染的圖元的元素的一個或多個屬性進行插值的方法，所述方法可包括：基于已經指定用于渲染圖元的線性透視插值技術，確定元素的齊次坐標是否在以1為中心的預定閾值范圍內；基于元素的齊次坐標在以1為中心的預定閾值范圍內，使用線性插值技術對元素的屬性進行插值；以及基于元素的齊次坐標在以1為中心的預定閾值范圍外，使用線性透視插值技術對元素的屬性進行插值。在一個實施例中，確定圖元的齊次坐標是否在以1為中心的預定閾值范圍內的步驟還可包括：確定圖元的每個頂點的齊次坐標是否等于1。在另一實施例中，元素的屬性還可與圖元的頂點相關聯。在又一實施例中，圖元可以是三角形或線。