图像处理技术制造技术

本申请公开了图像处理技术。描述了可延迟或者甚至防止使用存储器来存储与块相关联的三角形以及与顶点着色和装箱三角形相关联的处理资源的技术。这些技术还可在一组核之间提供较好的负载平衡，从而提供较好的性能。生成包围体以表示几何形状组。进行剔除操作以确定几何形状组是否要使三角形被渲染。顶点着色以及三角形与块的关联可跨多个核并行地执行。处理资源被分配用于在尚未被顶点着色和装箱三角形的块之上光栅化已被顶点着色和装箱三角形的块。对不同块的三角形的光栅化可由多个核并行地执行。

【技术实现步骤摘要】
图像处理技术本专利技术专利申请是国际申请号为PCT/US2009/069353，国际申请日为2009年12月23日，进入中国国家阶段的申请号为200980163172.8，名称为“图像处理技术”的专利技术专利申请的分案申请。
本文公开的主题一般涉及图形处理，包括光栅化图像以供显示。相关领域光栅化涉及将以向量图形格式描述的图像转换成光栅图像(像素或点)以供输出至视频显示器或供存储。图1描绘现有技术光栅化体系结构的示例。应用10向着色器20提供未经处理的顶点。着色器20对场景中的顶点执行顶点着色。着色器20向三角形装箱器(binner)25提供表示三角形的经处理的顶点。三角形装箱器25将三角形分类成与这些三角形在屏幕上交迭的块(tile)。每个块具有箱(bin)，在箱中存储关于与该块交迭的所有三角形的信息。三角形装箱器25将三角形存储到三角形箱30中。三角形箱30表示存储了与块相关联的三角形的那些箱。前端处理包括框20、25和30。在框40中，每个核挑选块/箱并且对三角形执行属性着色、像素着色以及光栅化。所得到的像素被存储在帧缓冲器50中。后端(BE)处理包括框40和50。在大的屏幕分辨率的情况下，存在比核多得多的块/箱。因此，即使可能要经过很长时间才需要顶点信息用于像素着色和光栅化，也可使用充足存储器将所有的顶点信息保存在箱内。用于保存待处理顶点的存储器可以非常大，但是这又可能妨碍光栅化系统的性能。另外，不可能将来自已处理的箱的存储器重新用于后续装箱，因为所有的箱已经包含了它们的顶点着色内容，即在可进行光栅化之前必须处理所有的顶点。附图简述本专利技术的各实施例在附图中是作为示例而非作为限制而示出的，在附图中相似的附图标记指代类似的元素。图1描绘现有技术光栅化体系结构的示例。图2以框图形式描绘一种用于将几何形状组装箱到几何形状组箱的系统。图3描绘可用于确定用于几何形状组的几何形状组箱以及顶点着色和装箱三角形的进程的示例。图4以简化形式描绘由核执行的、用于将几何形状组的三角形装箱到块的操作。这也被称为中端(ME)处理。图5描绘可由一个或多个核和/或一个或多个线程执行的、用于通过对几何形状组的顶点进行顶点着色并对几何形状组的相关三角形进行装箱或者通过对已装箱的三角形执行后端光栅化来处理几何形状组的进程的示例。图6描绘根据一些实施例的合适的后端光栅化进程。图7描绘核确定要处理哪个几何形状组的方式的另一实施例。详细描述贯穿本说明书，对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在贯穿本说明书的各个地方，短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”的出现不一定都指代同一实施例。此外，特定特征、结构或特性可被组合在一个或多个实施例中。由AnthonyApodaca和LarryGritz所著、出版商为MorganKauffmanPublishers的“AdvancedRenderman(高级渲染家)”(2000)(以下称为"Renderman")中所发表的内容描述了生成微多边形、基于所生成的微多边形生成包围体(boundingvolume)、以及将包围体和指示器存储到要被分为棋盘格状的表面。RenderMan还允许用户对每个几何对象设置maxDisplacement参数，并且这与非位移几何对象一起可被用于计算保守包围体。这些包围体可被提供给图形流水线以供处理。针对其包围体与块交迭的每个几何形状组的指示器被存储在该块的几何形状组箱中。当对块进行光栅化时，实际的顶点处理和每像素着色按照需要进行。一些实施例基于输入的几何形状属性，使用顶点着色器自动确定包围体。以上在相关申请下列出的专利申请中描述了用于自动确定包围体的技术。在多个实施例中，为了渲染图像，用户/编程员或其它源向渲染器提供绘制调用的全局列表。每个绘制调用可被分成较小的、不相交的三角形组，这些三角形组被称为几何形状组(GG)。在一些情况下，绘制调用仅产生单个GG。每个绘制调用可存储关于GG的信息，诸如GG中顶点的数量、GG中三角形的数量以及针对顶点信息的指示器。另外，包围体(BV)可被计算并与几何形状组箱中的每个几何形状组一起存储。如稍后将要描述的，三角形箱是其中存储三角形的箱，而几何形状组箱存储关于GG的信息。在一些情况下，代替产生三角形，可产生其它类型的基元，诸如四边形、点、线、多边形、球形、或其它高阶几何形状。多个实施例减少用于箱的存储，因为并不是对每个箱都存储经变换的顶点。针对其包围体与块交迭的每个几何形状组的指示器被存储在该块的几何形状组箱中。可延迟顶点处理直至对块进行光栅化。代替将个体三角形装箱到块，一些实施例确定复杂基元/对象的包围体(BV)并基于GG关联的BV将GG装箱到块。例如，可针对每个个体GG确定BV。因此，存储GG可比存储与块相关联的三角形的箱使用较少的存储器。箱的使用存储器需求可以低得多，因为经变换的顶点不是被存储在几何形状组(GG)箱中，而是按照需要被创建并被存储到三角形箱中。延迟GG向个体三角形的扩展可允许进行基于包围体的剔除(例如，视锥和遮挡)。例如，如果由另一基元完全遮蔽的复杂绘制调用的包围体被已装箱的三角形所覆盖，则该绘制调用可能不必逐三角形地装箱。多个实施例允许通过图形处理单元以及多核和多线程系统对块进行并行处理。例如，核或线程可并行处理与块交迭的几何形状组。在多个实施例中，由核执行的任何进程可由线程来执行，反之亦然。从存储器的角度看，多个实施例旨在通过使使更多的核并行地处理对块的前端和中端处理，以尽可能快地完成对块的后端光栅化。例如，前端处理可包括确定至少一个几何形状组的包围体以及将包围体装箱到至少一个几何形状组块。例如，中端处理可包括对选定的未经处理的几何形状组的顶点进行着色以及将与选定的未经处理的几何形状组相关联的三角形进行装箱。这可允许一旦块已完成后端处理则将块的存储器重新用于存储三角形。例如，后端处理可包括标识与三角形交迭的像素以及计算每个像素的色彩。与图1中的前端处理相比，多个实施例中的前端处理提供了对在屏幕上的何处将执行顶点处理的粗略确定。对粗略确定的分析允许核在中端和后端集中于处理更加空间相干或密集的顶点。前端处理还允许排定顶点的优先级以供在中端和后端并行处理。多个实施例提供图形处理流水线，这些图形处理流水线至少基于Segal,M.和Akeley,K.的“TheOpenGLGraphicsSystem:ASpecification(Version2.0)(OpenGL图形系统：说明书2.0版)”(2004)、“TheMicrosoftDirectX9ProgrammableGraphicsPipe-line(微软DirectX9可编程图形流水线)”微软出版社(2003)、D.Blythe的"TheDirect3D10System(Direct3D10系统)"微软公司(2006)、以及其它图形流水线说明书可编程。图2以框图形式描绘一种用于将几何形状组装箱到几何形状组箱的系统。应用10可以是请求显示图像的任何应用，诸如计算机游戏或绘图程序。应用10可提供未经处理的顶点。顶点是跨越n维空间的n维属性。顶点属性是位置(x,y,z)，但是还可包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机实现的方法，包括：确定由基元组构成的第一几何形状组的第一包围体；基于所述第一包围体将所述第一几何形状组分配到一个或多个几何形状组箱；以及如果几何形状组的包围体与块交迭，则存储指向所述几何形状组的指针。

【技术特征摘要】
1.一种计算机实现的方法，包括：确定由基元组构成的第一几何形状组的第一包围体；基于所述第一包围体将所述第一几何形状组分配到一个或多个几何形状组箱；以及如果几何形状组的包围体与块交迭，则存储指向所述几何形状组的指针。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：对被标识为准备好后端处理的块执行后端处理，并在与执行后端处理交迭的时间间隔期间，响应于未标识准备好后端处理的块，执行中端处理。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，包括：在与确定所述第一包围体交迭的时间间隔期间，确定第二几何形状组的第二包围体，并在与将所述第一包围体分配到一个或多个几何形状组箱交迭的时间间隔期间，基于所述第二包围体将所述第二几何形状组分配到一个或多个几何形状组箱。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定第二几何形状组的第二包围体的步骤和基于所述第一包围体将所述第一几何形状组分配到一个或多个几何形状组箱的步骤在时间上交迭。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述执行后端处理包括：使用第一核选择准备好后端处理的最高优先级块；使用所述第一核对所选择块的三角形执行后端处理；使用第二核选择准备好后端处理的最高优先级块；以及使用所述第二核对所选择块的三角形执行后端处理，其中使用所述第二核的所述选择或者使用所...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·阿凯奈莫勒，R·托特，J·哈塞尔格林，C·穆克伯格，F·克莱伯格，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US