[發明專利]在圖形處理系統中對基元分塊

在審

• 申請號: 202111208300.5
• 申請日: 2016-03-21
• 公開（公告）號: CN113936081A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: X·楊
• 申請（專利權）人: 想象技術有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;王萬影

本申請涉及在圖形處理系統中對基元分塊。在基于圖塊的圖形處理系統中，分塊單元確定基元在渲染空間的哪些圖塊中，以使得圖塊中的基元可以被渲染。可以針對圖塊的子集執行分塊測試，而非針對用于基元的邊界框中的每個圖塊執行分塊計算。然后針對圖塊的子集的分塊測試的結果可以用來確定該基元是否在位于以該子集中的圖塊中的兩個或更多個圖塊為邊界的區域內的其他圖塊中。以這種方式，可以在不針對用于基元的邊界框中的圖塊中的所有圖塊執行分塊計算的情況下實現分塊過程。減少分塊計算的數目可以幫助提高圖形處理系統渲染基元(在速度和功耗方面)的效率。

本申請是原案申請號為201610162795.5、申請日為2016年3月21日、發明名稱為“在圖形處理系統中對基元分塊”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本申請的各實施例涉及在圖形處理系統中對基元分塊。

背景技術

圖形處理系統被用來處理圖形數據。例如，在計算系統上運行的應用可能需要渲染三維(3D)場景的圖像以供向用戶顯示。應用可以將待渲染的圖形數據發送到圖形處理系統，其中圖形數據描述待渲染的多個基元(primitive)。如在本領域中已知的，基元通常是凸多邊形，諸如三角形或凸四邊形，其中基元通常在圖形處理系統的渲染空間中具有由其頂點的位置定義的其位置，并且可以具有由諸如顏色或紋理屬性之類的其他屬性定義的其外觀。場景中的對象可以由一個或多個基元表示。隨著圖形處理系統進步，它們渲染復雜圖像的能力提高，并且因此應用利用這一點并且提供更加復雜的圖像以供圖形處理系統渲染。這意味著圖像中的基元的數目傾向于增加，所以圖形處理系統高效處理基元的能力變得更加重要。

一種提高圖形處理系統的效率的已知方式是以基于圖塊(tile)的方式渲染圖像。以這種方式，基元將被渲染到其中的渲染空間被劃分為多個圖塊，這多個圖塊然后可以被相互獨立地渲染。為了渲染基元，渲染單元使用存儲器來存儲不同樣本位置的中間結果(例如，深度值和基元標識符等)。如果渲染單元一次對一個圖塊進行操作，則大多數(或者全部)的該存儲器可以位于“片上”，即，在圖形處理單元(GPU)上，這在整個渲染空間被立即渲染的情況下可能不是可行的。因此，在基于圖塊的圖形系統中，GPU與片外存儲器(即，其可被稱作“系統存儲器”的)之間的讀和寫操作的數目與非基于圖塊的圖形系統相比通常被減少。因為GPU與系統存儲器之間的讀和寫操作通常極慢并且使用許多功率(與在GPU內執行的操作相比)，因此基于圖塊的圖形系統經常比非基于圖塊的圖形系統更加高效(在功率和速度方面)。基于圖塊的圖形系統包括用于對基元分塊的分塊單元。也就是說，分塊單元針對基元確定該基元在渲染空間的多個圖塊中的哪些中。然后，當渲染單元渲染圖塊時，其可以被給予指示哪些基元應當用來渲染該圖塊的信息。

例如，圖1示出了可以用來渲染3D場景的圖像的基于圖塊的圖形處理系統100的一些元件。圖形處理系統100包括圖形處理單元(GPU)102和兩部分存儲器104₁和104₂。注意，兩部分存儲器104₁和104₂可以是或者可以不是同一物理存儲器的部分，并且存儲器104₁和104₂兩者可以位于“片外”，即，與GPU 102不在同一芯片上。存儲器(104₁和104₂)與GPU 102之間的通信可以在系統100中的通信總線上發生。

GPU 102包括預處理模塊106、分塊單元108和渲染單元110。分塊單元108包括處理邏輯112和數據存儲(data store)114，并且渲染單元110包括隱藏表面移除(HSR)模塊116和紋理化/陰影化模塊118。圖形處理系統100被布置為使得應用所提供的描述基元序列的圖形數據在預處理模塊106處被接收到。預處理模塊106執行諸如包括裁剪和剔除的幾何處理之類的功能以除去未落入可見視圖的基元。預處理模塊106也可以將基元投射到屏幕空間中。預處理模塊106將基元輸出到分塊單元108。