高速缓存优化数据格式化的设备、系统和方法技术方案

提供高速缓存优化的数据格式化的系统和方法。处理器通过使用高度数据、颜色数据和标准数据计算多个图象点值来产生图象。使用邻近于图象点的象素数据计算特定图象点的标准数据。所计算的标准化数据，与相应高度数据和颜色数据一起，被包含在有限空间数据流中并且被发送给产生图象的处理器。在有限空间数据流中插入标准化数据之前的任何时候使用邻近象素数据计算标准化数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及高速缓存优化的数据格式的系统和方法。更具体地，本专利技术涉及用于在数据流中包含标准化(normalized)的数据的系统和方法，该数据流是针对处理器的存储器能力而优化的。
技术介绍
计算机系统处理速度的增加允许现在的计算机系统执行相当精确的地形再现(terrain rendering)。例如在计算机游戏行业中，三维地形再现是向计算机游戏提供“视觉真实性”的要素。除游戏行业之外，三维地形再现被用于其它领域，诸如飞行模拟和环境规划。软件开发人员可以使用产生现实图象的“射线造型法(raycasting)”进行地形再现。然而，射线造型算法本身复杂，并且因此需要过多处理时间。作为候选，软件开发人员可以使用垂直射线相干性(vertical ray coherence)进行地形再现。垂直射线相干性是使用以下几何事实的算法如果包含2个射线的平面垂直于高度图(height map)的平面，则可以使用来自数字地形模型的相同小数据子集处理这2个射线。在执行垂直射线相干时，计算机系统使用垂直半平面识别垂直射线，诸如高度图垂直射线，并且计算沿高度图垂直射线的图象值。然而，人们发现一个问题，即需要处理器快速产生沿高度图垂直射线的大量数据点的图象值，并且在使用个人计算机和便携游戏设备的有限存储器空间和处理能力时，图象生成速度较慢。因此，需要一种优化特定于处理器执行环境的数据格式以增加图象生成性能的系统和方法。
技术实现思路
已经发现，通过在数据流中包含标准化数据(该数据流针对处理器的存储器结构而优化)来解决上述问题。处理器通过使用高度数据、颜色数据和标准数据(normal data)计算多个图象点值来产生图象。使用邻近于图象点的数据计算特定图象点的标准数据。所计算的标准化数据，与相应高度数据和颜色数据一起，被包含在有限空间数据流中并且被发送给产生图象的处理器。可当在有限空间数据流中插入标准化数据之前的任何时候使用邻近数据计算标准化数据。处理器识别高度图交点(height map intersection point)，并且检索对应于高度图交点的邻近数据点。高度图交点具有2个相应邻近数据点，即左数据点和右数据点。处理器从左邻近数据点提取标准化数据。可在识别邻近数据点之前计算左邻近数据点的标准化数据。例如，当软件程序初始化时，软件程序可使用其邻近数据点产生每个数据点的标准化数据，并且接着把标准化数据存储在每个数据点中。另外，处理器从左邻近数据点提取高度和颜色数据。高度数据可以是2字节长，并且颜色数据可以是三字节长，从而每个颜色字节对应于红颜色，绿颜色和蓝颜色。处理器把左邻近数据点的标准化数据，高度数据和颜色数据存储在数据流中。数据流被明确设计成适合于特定处理器的有限高速缓存容量。处理器从右数据点提取相同数据，把数据存储在数据流中，并且发送数据流到具有有限高速缓存容量的第二处理器。第二处理器使用包含在数据流中的数据产生图象值。上述只是一个概述，因而肯定包含对细节的简化，概括和省略；因此，本领域的技术人员会理解，这种概述只是说明性的，并非旨在进行任何方式的限制。本专利技术的完全由权利要求限定的其它方面，专利技术特性及优点将在下面提供的非限制性详细描述中变得清楚。附图说明通过参照附图，本领域的技术人员可更好的理解本专利技术及其各种目的，特性及优点。在不同附图中使用相同的附图标记指示类似或相同的组成部分。图1是示出来自一视点，通过视图屏幕(view screen)并且和高度图相交的多个射线的图例；图2A是示出沿高度图移位的多个高度图垂直射线的图例；图2B是示出对应于特定高度图垂直射线的邻近数据点的图例；图2C是示出对应于高度图垂直射线的扫描线交点(scan-lineintersection point)的图例；附图3A是示出数据值计算的四边形方案的图例；附图3B示出数据值计算的三角形方案的图例；图4是示出当处理器混和四边形和三角形数据值以产生位于高度图垂直射线上的高度图交点的图象值时的图例；图5是示出当使用多个垂直半平面(vertical half plane)产生图象值时采取的步骤的流程图；图6是示出在收集特定高度图垂直射线的邻近数据点时采取的步骤的流程图；图7是示出在产生高度图交点的图象值时采取的步骤的流程图；图8是高速缓存优化的数据格式的图例；图9是示出当把数据存储在高速缓存优化的数据流中并且把数据流发送给处理器以进行处理时采取的步骤的流程图；图10是示出包含多个异构处理器的处理器单元结构的图例；附图11A是能够实现本专利技术的第一信息处理系统的模块图；附图11B是示出被分成专有(private)存储器和非专有(non-private)存储器的本地存储器的图例；以及图12是能够实现本专利技术的第二信息处理系统的模块图。具体实施例方式下文旨在提供本专利技术例子的详细描述，不应被认为是对本专利技术自身的限制。任意数量的变化可属于本专利技术的范围，本专利技术的范围由后面的权利要求定义。图1是示出来自一视点，通过视图屏幕并且和高度图相交的多个射线的图例。处理器使用有限存储器覆盖区(memory footprint)产生对应于高度图交点的图象。高度图110包含通过网格组织的多个数据点，每个数据点包含高度数据。在地形再现期间，处理器识别视点(eye point)100以及查看向量(look-at vector)。视点100对应于一个位置，在此位置处用户观看视图屏幕120，并且查看向量是从视点100发出并且穿透视图屏幕120中心的向量。使用视点100，处理器导出垂点(down point)130的位置。垂点130可以处于高度图110上，也可以位于高度图110外。另外，处理器导出视图屏幕120，诸如其相对视点100的位置，其尺寸以及其相对于高度图110的角度。一旦处理器导出视图屏幕120，则处理器选择垂直平面采样密度(vertical plane sampling density)并且识别有关(interesting)垂直半平面的列表。有关垂直半平面是垂直于高度图110，穿过垂点130，并且穿过视图屏幕120的半平面。处理器不需要产生对应于不穿过视图屏幕120的垂直半平面的图象象素。有关垂直半平面与高度图110相交的位置产生高度图垂直射线，诸如高度图垂直射线135。另外，有关垂直半平面与视图屏幕120相交的位置产生视图屏幕垂直射线，诸如视图屏幕垂直射线125。处理器使用视图屏幕垂直射线125和视点100识别对应于高度图垂直射线135的存储器覆盖区起始点和存储器覆盖区结束点。处理器产生从视点100发出，在视图屏幕120的底部(点145)穿过视图屏幕垂直射线125，并且沿高度图垂直射线135在起始点150与高度图110相交的射线140。起始点150下面的数据对于产生图1中示出的特定例子中的视图而言无意义。另外，处理器产生射线180，其从视点100发出，在视图屏幕120的顶端(点185)穿过视图屏幕垂直射线125，并且沿高度图垂直射线135在结束点190与高度图110相交。结束点190上面的数据对于产生图1中示出的特定例子中的视图而言无意义。如果结束点190落在高度图110外，则处理器使用可见性设置(visibility setting)(即云层覆盖(cloudcove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：使用第一处理器选择高度图交点；识别邻近于高度图交点的第一数据点和第二数据点；检索对应于第一数据点和第二数据点的标准化数据；在数据流中包含标准化数据；以及发送数据流给第二处理 器，其中第二处理器适于使用标准化数据产生对应于高度图交点的一或多个图象值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高尔登C福萨姆，巴里L迈诺尔，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]