[發明專利]圖形處理系統中分層級平鋪基元的方法和平鋪引擎

有效

• 申請號: 202010990139.0
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112529032B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 羅伯特·布里格;洛倫佐·貝利
• 申請（專利權）人: 暢想科技有限公司
• 主分類號: G06V10/764
• 分類號: G06V10/764;G06K9/62;G06F30/398
• 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: 鄧素敏

本公開涉及圖形處理系統中分層級平鋪基元的方法和平鋪引擎。平鋪引擎包括：分類單元的鏈，包括頂級分類單元，隨后是一個或多個較低級分類單元，其中：頂級分類單元被配置為：確定每一個基元落在渲染空間的哪個區域內；以及針對基元落入的每個區域，將基元的標識符存儲在與區域相關聯的頂級分類單元的隊列中；較低級分類單元被配置為：在鏈中選擇前一分類單元的隊列進行處理；針對所選的隊列，確定隊列中標識的基元落在與隊列相關聯的區域的哪個子區域內；針對基元落入的每個子區域，將基元的標識符存儲在與子區域相關聯的較低級分類單元的隊列中；輸出單元，被配置為以逐個隊列為基礎輸出鏈中的最后一個較低級分類單元的隊列中標識的基元。

技術領域

本申請涉及在圖形處理系統中用于將基元分類或歸入到渲染空間的平鋪塊中的方法和平鋪引擎，并且更具體地涉及用于將基元分層級地分類或歸入到平鋪塊中的方法和平鋪引擎。

背景技術

圖形處理系統被配置成例如從在計算機系統上運行的應用程序(例如游戲應用程序)接收圖形數據，并對來自圖形數據的圖像進行渲染以提供渲染輸出。舉例來說，應用程序可以生成場景的3D模型并輸出表示場景中的對象的幾何結構數據。特定來說，應用程序可以使用一個或多個基元(即，簡單的幾何形狀，例如但不限于可以被應用紋理的矩形、三角形、線和點)來表示每個對象，所述多個基元由一個或多個頂點的位置限定。在這些狀況下，由應用程序輸出的幾何結構數據可以包含標識每個頂點的信息(例如頂點在世界空間中的坐標)和指示由頂點形成的基元的信息。然后，圖形處理系統將接收到的幾何結構數據轉換成可以在屏幕上顯示的圖像。

圖形處理系統可以例如實施即時模式渲染(IMR)或基于平鋪塊的渲染(TBR)。在IMR中，將整個場景作為整體進行渲染。與此對比，在TBR中，使用被劃分成被稱為平鋪塊的子區段的渲染空間對場景進行渲染，其中可針對每個平鋪塊獨立地執行渲染過程的至少一部分。平鋪塊可以具有任何合適形狀，但通常為矩形(其中術語“矩形”包含正方形)。TBR的優點為，可以在渲染期間使用快速、片上存儲器以用于顏色、深度和模板緩沖區操作，這與IMR相比允許顯著減少系統存儲器帶寬，而不需要足夠大以同時存儲用于整個場景的數據的片上存儲器。

TBR涉及兩個關鍵階段：幾何處理階段；以及光柵化階段。在幾何處理階段期間，將從應用程序(例如游戲應用程序)接收的幾何結構數據(例如限定基元的頂點)從世界空間坐標變換成屏幕空間坐標。然后創建至少部分地落在平鋪塊的邊界內的經過變換的基元(例如三角形)的每平鋪塊列表。在光柵化階段期間，對每個平鋪塊單獨地渲染(即，將經過變換的基元映射到像素并且針對平鋪塊中的每個像素標識顏色)。這可以包括標識哪個(哪些)基元在每個像素處是可見的。接著可以由每個像素處的可見基元的外觀確定所述像素的顏色，所述可見基元可以由應用于所述像素處的紋理和/或在所述像素上運行的像素著色器程序限定。像素著色器程序描述將針對給定像素執行的操作。對每個平鋪塊單獨地渲染會使圖形處理系統能夠在光柵化階段中對特定平鋪塊進行渲染時僅檢索與所述平鋪塊相關的經過變換的基元數據，這會使針對存儲器(例如中間緩沖區)的帶寬要求保持為低。一旦已經針對平鋪塊中的每個像素標識出顏色值，就將平鋪塊的顏色值寫出到存儲器(例如幀緩沖區)。一旦已經渲染整個場景(即，一旦已經針對所有平鋪塊的像素確定了顏色值)，場景就可以例如顯示在屏幕上。

圖1示出示例TBR圖形處理系統100。系統100包括存儲器102₁、102₂、102₃、102₄、幾何處理邏輯104和光柵化邏輯106。存儲器102₁、102₂、102₃和102₄中的兩個或多個可以在同一物理存儲器單元中實現。