本发明专利技术提供一个绘图处理单元用来处理关于三维对象或场景的数据，并且将三维的数据成像于二维的显示屏幕之上。本发明专利技术一实施例是使用于绘图处理单元中的统一高速缓存系统，包括了数据储存装置和储存装置控制器。储存装置用来储存一或多个着色器单元所处理（或要处理）的绘图数据。储存装置控制器连接到数据储存装置。储存装置控制器于数据储存装置内动态地控制绘图数据的储存配置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于一种三维的计算机绘图系统，特别是有关于一种绘图处 理核心系统内的高速緩存和控制系统。
技术介绍
用来将三维世界(真实或假想)的对象呈现于二维显示屏幕之上的三维计 算机绘图系统目前正被广泛地使用于各种的应用类型之中。例如，三维计算 机绘图可以用于实时互动的应用程序，像是计算机游戏、虚拟实境、科学研 究等等，以及离线应用程序，像是高分辨率电影的制作、绘图设计等。由于 对三维计算机绘图的需求与日倶增，此
于过去几年间有了长足的发 展和进步。为了将三维的对象以二维方式呈现，使用了空间坐标和色彩特征将欲显 示的对象定义于一个三维世界空间中。先决定一个对象表面的点的坐标，并 且用这些点(或顶点)来建立连接这些点的线框以定义此对象的大致形状。在 某些情况，这些对象可具有骨干和接合点，其可绕转、旋转等，或者具有使 对象弯曲、压缩和变形等特性。 一个绘图处理系统可集结对象线框的顶点来 建立三角形或多边形。举例来说，对于一个具有简单结构的对象，例如一面 墙或一大楼的一个面，可简单地以一个平面上形成一矩形多边形或两个三角 形的四个顶点所定义。更复杂的对象，像是树或球体，可能需要上百个顶点 形成上百个三角形来定义此对象。除了定义对象的顶点，绘图处理器亦可执行其它的工作，像是决定三维 的对象将如何出现在一个二维的屏幕上。此过程包括由朝向特定方向的单一 相机景象决定一个三维世界的窗口框架景象。从此景象，绘图处理器可剪辑 一对象其可能在镜头外面的部分、被其它对象遮蔽的部分或是偏离相机且被 此对象其它部分所遮蔽的部分。此绘图处理器也可决定三角形或多边形的顶 点的颜色，并且依照光线效应、反射特性和透明特性等等来做适当的调整。使用紋理贴图可将平面图片的紋理或颜色显示于三维对象的表面之上，就好 像覆盖表皮层于对象之上。在某些情况，对于位于两顶点之间的像素，或位 于由三个或更多个顶点所形成的多边形的表面之上的像素，如果顶点的颜色 值已知的话，其像素颜色值是可以被插值的。其它的绘图处理技术可用来将 这些对象呈现于平面屏幕之上。如本领域技术人员所知，绘图处理器包括了被称为着色器的核心数据处 理元件，软件开发者或本领域技术人员可以利用这些着色器来建立图像且随 意控制连续影格的视频。举例来说，顶点着色器、几何着色器和像素着色器 通常包含于绘图处理器之内以执行上述的诸多工作。有些工作也由像是光栅 化器、像素插补器和三角设置单元等的固定功能单元所执行。借着建构具有 上述个别元件的绘图处理器，制造商可以提供建构逼真三维图像或视频的基 本工具。绘图处理器于很多的处理阶段使用到高速緩存，着色装置的输出通常# 送到高速緩存装置，此高速緩存装置随后提供这些数据值给下一级的着色装 置，此下一级的着色装置又输出它的结果给另一个高速緩存装置等等。当特 定的场景或对象需更常以某一特定的着色装置来处理时，也会同样地更常使 用到与此着色装置的相关高速緩存。因为不同的软件开发者或本领域技术人 员基于他们的特殊应用类型而有不同的需求，因此不容易一开始就能决定每 一种高速緩存用来储存处理核心中着色器所处理的数据的可能需求量。因此， 对于此绘图处理领域，有需要指出不同类型和大小的高速緩存装置于比例上 的问题，因而需要提供一种有能力于三维绘图技术中克服这些和其它缺失的 绘图处理系统。
技术实现思路
本专利技术揭露在高速緩存系统中处理和储存绘图数据的系统和方法。其中 一个绘图处理系统的实施例包括了互相沟通的处理管线和高速緩存系统，处 理管线包括多个绘图着色器阶段，处理管线内的每一绘图着色器阶段用来执 行一或多个的着色运算。高速緩存系统包括多个储存单元，其中每一个储存 单元用来储存关于处理管线的多个绘图着色器阶段的数据。高速緩存系统包 括控制装置，其建构来管理上述数据于高速緩存系统的储存单元的配置。在另 一 实施例揭露了 一种绘图处理单元的高速緩存系统，此实施例的高速緩存系统包括数据储存装置以及储存装置控制器。储存装置用来储存一或 多个着色器单元所处理(或要处理)的绘图数据。储存装置控制器连接到数据 储存装置，用来于数据储存装置内动态地控制绘图翁:据的储存配置。另外，本专利技术揭露了绘图处理装置内的数据处理方法。此方法包括分析多个绘图处理着色器的活动级别(activity level)。此方法亦包括根据每一 绘图处理着色器的个別活动级别来决定多个绘图处理着色器的数据储存需 求，此方法还包括分配一部分的存储装置。经过阅读以下所述的图示和详细解释，对本领域技术人员而言，本专利技术 其它的系统、方法、特征和优点将会是显而易见的。本专利技术的保护范围当视 所附的申请专利范围所界定者为准。附图说明通过以下的图示可更了解本专利技术所揭露的所有实施例的各个观点。同一 个标号于全文代表同一个元件。图1显示根据本专利技术的 一 实施例的 一 绘图处理系统的方块图2显示图1中所示的绘图处理单元的一实施例的方块图3A显示图1中所示的绘图处理单元的另一实施例的方块图3B显示图1中所示的绘图处理单元的另一实施例的方块图3C还是显示图1中所示的绘图处理单元的另一实施例的方块图;图4显示根据本专利技术的教述的高速緩存系统的一实施例的方块图5显示根据本专利技术的教述的高速緩存系统的另一实施例的方块图6还是显示根据本专利技术的教述的高速緩存系统的另一实施例的方块图7还是显示根据本专利技术的教述的高速緩存系统的另一实施例的方块图8显示图6和图7中所示的第二级高速緩存的一实施例的方块图； 图9显示说明用来管理绘图处理器的高速緩存系统的方法的一实施例的 流程图。12~运算系统 14-绘图软件模块 16 ~显示装置 18 ~绘图处理单元22-软件应用程序20-应用程序接口 24-绘图处理管线26、 102、 108、 122、 154-高速緩存系统顶点着色器 光栅化器28~总线接口 30 32~几何着色器 34 36-像素着色器4 0 ~顶点串流高速缓存 4 2 ~第 一 级高速緩存44、 90、 146~第二级高速緩存 46 ~Z高速緩存48、 184~紋理高速緩存 50-统一着色器单元52、 56、 82-执行单元54、 60、 92~高速緩存/控制装置58 ~故理单元64-数据高速缓存66-顶点着色器控制装置70、 100-命令串流处理器72、 96-存储器存取单元74~光栅装置78~包装器84~输出闩94、 150~存储器接口104-储存装置控制器110~要求接收器114~数据接收器118~数据接口12 4 ~顶点数据串流高速緩存126-垂直水平转换器128-第一级顶点高速缓存132-顶点着色器识别表134-几何着色器识别表136 ~几何着色器基元建构器62-只读高速緩存68~光栅接口76、 86、 182~回写单元80~输入闩88-紋理寻址产生器98、 152 三角设定单元106-数据储存装置112~控制装置116-数据发送器120~储存单元130-顶点着色器前端138 ~串流输出装置140--串流输出索引緩冲器142 ~几何着色器前端144 ~'串流输出前端148、174~常数载入器156 --串流高速緩存格式器158 ~顶点着色器控制160~'顶点着色器识别表162 ~-串流输出索引緩沖器164 ~-串流输出緩存器控制装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种绘图处理系统，包括： 处理管线，具有多个绘图着色器阶段，上述处理管线的每一绘图着色阶段用以执行一或多个着色运算；以及 统一高速缓存系统，耦接至上述处理管线，上述统一高速缓存系统包括多个储存单元，每一储存单元用以储存关于上述处理管线的上述多个绘图着色器阶段的数据，其中上述统一高速缓存系统包括控制装置，用以管理与上述多个绘图着色器阶段的要求以及与上述高速缓存系统的上述储存单元的可用性有关的上述数据的分配。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦阳，提莫佩塔西，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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