面向像素子分量的图像的硬件加强图形加速制造技术

将每个像素子分量作为不同光亮度源来处理的字符再现和动画的硬件加速。通过用单个图像样本来产生每个像素子分量，从而产生面向子分量的字符的位图表示。举例来说，这可以通过放大该字符的表示，将放大的该字符表示放置在网格上，而后根据在网格位置上该放大的字符表示的属性来为每个网格位置赋一个亮度以及可能的一个透明度值来达成。然后，通过与进行最后的字符再现和动画的硬件图形单元对接，对该字符进行再现。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于显示图像的方法和系统，特别是涉及一种当将每个像素子分量作为一个独立的发光亮度源来对待时，使用硬件图形单元来有效地再现与动画制作字符的方法和系统。
技术介绍
一般显示设备用来向观察人再现图像。向观察人有效地再现图像对于电视和许多种计算技术都是很基础的。因此，显示设备与电视和许多计算系统紧密相关。图像是使用分布在一台显示设备上的网格图形中分布的成千个像素来向观察者再现的。每个像素的色彩和/或亮度值都可以调整，以形成所需要的图像。在典型显示设备中，用户感知的从单个像素发出的色彩其实是由多个移位的色彩分量来表示的。举例来说，在RGB显示设备中，有一个光源专门发出红色光，另一个单独的光源专门发出绿色，还有一个单独的光源则专门发出蓝色。这些光源在此称为像素的红、绿、蓝色彩分量。对任何特定的像素而言，这些色彩分量是在空间上偏移的。但是，这种空间偏移足够的小，使一般的用户无法分辨一个像素中单独的色彩分量。相反，来自这些色彩分量的光混合在一起，使该像素被感知成只有单种颜色。这单种颜色可以通过调整该像素的红、绿、蓝色彩分量的亮度来调整，这样该像素就可以获得很宽范围的被感知的颜色。通过使红、绿、蓝色彩分量的亮度最大，可以获得白色，而通过使红、绿、蓝色彩分量的亮度最小，可以获得黑色。典型的电视显示屏和计算机监视器依赖于每个具有多个空间移位的可寻址分量的像素，无论这些分量是红、绿、蓝色彩分量，还是其它分量。液晶显示器(LCD)就是利用多个不同可寻址元素(在此称为像素的子元素或像素的子分量)来表示一幅所显示图像的每个像素的显示设备的例子。举例来说，图1说明了一种传统的便携计算机100，包含外壳101、盘驱动器102、键盘103和显示屏104。该显示屏104就可以是例如一个LCD显示屏。一般情况下，彩色LCD显示屏上的每个像素是由单一像素元素来表示的，该像素元素通常由三个非方形(non-square)的像素子分量组成，如一个红色像素子分量、一个绿色像素子分量和一个蓝色像素子分量。这样，一组RGB像素子分量就一起组成了单一的像素元素。传统的LCD显示屏由一般排列成沿着显示屏的栅条的一系列RGB像素组成。这些RGB栅条一般从一个方向跨过整个显示屏的长度。所形成的RGB栅条有时候被称为“RGB条纹”。用于计算机应用的普通LCD监视器(其宽度大于高度)倾向于有垂直方向的RGB栅条。图2A说明了一种已知的由可以在显示屏104上表示的多行(R1-R12)与多列(C1-C16)组成的LCD屏200。每个行/列的交叉都形成了表示一个像素元素的方块(或一个高和宽几乎一样的矩形)。图2B详细说明了该已知显示屏200的左上部分。请注意在图2B中每个像素元素(如像素元素)是如何由三个不同子分量(一个红色子分量206、一个绿色子分量207和一个蓝色子分量208)组成的。每个已知的像素子分量206、207和208都大约是一个像素的三分之一宽，而在高度上与一个像素的高度相等。如在图2A和图2B中所说明的那样，RGB像素子分量的一种已知排列形成了看上去顺着显示屏200的垂直彩色栅条。因此，以在图2A和图2B中所说明的已知方式的1/3宽彩色子分量206、207和208的排列有时候称为“垂直栅条”。尽管在图2A中为说明目的仅显示了12行和16列，但普遍的列×行比例包括如640×480、800×600和1024×768。除垂直栅条以外，LCD还以几种另外的图案排列的像素子分量来制造，这些图案包括如在摄像机探视镜中很普遍的之字形和三角形图案，或水平的栅条，在水平情况，每个RGB像素子分量具有三分之-整个像素的高度，具有和像素一样的宽度。可以用这样的像素子分量排列来使用本专利技术的特征。但是，由于RGB垂直栅条的配置更为普遍，所以本专利技术的实施例都将按使用RGB垂直栅条化的显示屏来讲解。传统上，一个像素元素的每组像素子分量都是作为一个单独的像素单元来对待的。因此，在已知的系统中，一个像素元素的所有像素子分量的光亮度值都是从一幅图像的同一部分产生的。作为例子，请考虑由在图2C中所说明的栅格220所表示的图像。在图2C中，每个方块都表示由单一像素元素表示的图像的一个区域，该像素元素包括栅格220相应方块的红、绿、蓝像素子分量。在图2C中，用一个阴影圆来表示产生光亮度值的单个图像样本。请注意在已知系统中怎样用图像220的单个样本222来产生每个红、绿、蓝像素子分量232、233、234的光亮度值。这样，在已知系统中，RGB像素子分量一般是作为一组来产生对应于所表示单个图像样本的单个色彩像素。来自每个像素子分量组的光有效地叠加到一起，以产生单种色彩的效果，该单种色彩的色度、饱和度和强度依赖于三个像素子分量中每个分量的值。也就是，举例来说，每个像素子分量都具有介于0和255之间的某个可能亮度。如果所有三个像素子分量的亮度都是255，则眼睛感觉该像素为白色。但如果所有三个像素子分量的亮度都是0，则眼睛感觉该像素为黑色。通过变化各个像素子分量的强度，就可能产生介于这两个极端间的上百万种颜色。如此，单一样本就映射成三个像素子分量，每个分量在宽度上各是一个像素的三分之一，左边和右边像素子分量所产生的空间位移是由于这些元素的中心偏离样本中心1/3。作为例子，请考虑，要表示的一幅图像是一个红色立方体，其绿色和蓝色分量为零。该样本与绿色图像子分量间位移的结果是，当在图2A中所说明的LCD显示屏上显示时，该立方体在显示屏上看到的位置从其实际位置向左平移了三分之一个像素。类似地，一个蓝色立方体将显示成向右位移三分之一个像素。因此，传统的用于LCD屏幕的成像技术可能导致不希望的图像位移误差。文本字符代表了一种在分辨率为每英寸72或96点(像素)(dpi)的典型平面显示屏上特别难以准确显示的图像类型。这样的显示分辨率远远低于大多数打印机所支持的600dpi，以及在大多数商业印刷的文本如书籍和杂志中所使用的更高的分辨率。因此，在图像分辨率受像素分辨率限制时，较小的可视对象如文本字符就可能显示得很粗糙。确实，传统的学识认为图像分辨率必定受像素分辨率的限制。然而，在2001年2月13日颁布给William Hill等人的名为“用于显示如文本之类图像的方法和设备”的美国专利申请序列号US6,188,385B1(此后称为“Hill等的专利”，在此完整附入以作参考)中描述了一种改善像素子分量分辨率的技术。结合了在Hill等的专利中所描述的至少某些技术的显示技术通常称为CLEARTYPE，该术语是Microsoft Corporation的经注册商标。Hill等的专利描述了一种将每个像素子分量作为独立的光亮度源处理的技术。这与将给定像素的RGB像素子分量组作为单一光亮度源处理的传统技术形成对照。换句话说，Hill等的专利描述了用每个图像样本为单个像素子分量产生光亮度值。这与用单个图像样本为给定像素产生所有像素子分量的值的传统技术形成对照。这样，Hill等的专利所描述的技术使具有RGB垂直栅条的显示设备能具有比水平像素分辨率高至三倍的有效水平分辨率。图3说明了一个可以用Hill等的专利所描述的技术，由计算机100实现在显示屏104上再现和光栅化文本图像的一般功能流程。为讨论起见，假设在计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一种计算机系统中，包括处理单元、硬件图形单元和用于显示图像的显示设备，所述硬件图形单元能够对通过应用程序接口接收到的函数调用作出响应，所述显示设备具有多个像素，这多个像素中至少一些像素包含多个像素子分量，每种分量具有不同的颜色，一种用所述硬件图形单元再现所显示图像内的面向子分量的字符的方法，其特征在于该方法包括：通过用一个样本产生每个像素子分量来产生面向子分量的字符的位图表示的动作；以及通过用应用程序接口向所述硬件图形单元发出一个或多个函数调用来在显示设备上再现该面 向子分量的字符的动作。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：MM利亚普诺夫，MV列昂诺夫，DCW布朗，C贝特齐，MG埃尔佳麦尔，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]