本发明专利技术是关于一种用于减少图形绘示系统的记忆体流量的设备及其方法，是一种绘示图形基本资料的系统与方法。其是可用两个通行方法来达成，在第一通行中，对于受图形基本资料所影响的每一区块，判断其中的像素是否相交于该区块的前及／或后深度层。如果他们与区块中的像素相交，即设定一旗标来表示需要读取ｚ缓冲区，以判断区块中受影响的像素的可见度。在第二通行中，再次试验区块受图形基本资料影响与否。如果旗标未设定，则根据区块的前和后深度层绘示可见像素至框架缓冲器。如果旗标已设定，则对于受图形基本资料影响的每一个子区块去读取ｚ缓冲区与根据由ｚ缓冲区读出的资料，将可见像素绘示至框架缓冲器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于一种电脑图形的产生与显示，且特别是有关于一种在产生和显示图形影像步骤中减少对z缓冲区的必要存取的电脑图形显示方法。
技术介绍
电脑图形显示系统是允许图形影像显示在像素输出设备。请参阅图1所示，是简单绘示一系统的半概要方区块的示意图，该系统包括一处理器10、一框架缓冲器12、显示监视器14与显示控制器16。显示监视器14包括用于显示多数个像素的一萤光幕。在电子萤幕中，像素一般是最小的可定址的元素。在萤光幕上单独的像素是被定址于x和y座标中，类似于将点定址在图形或矩阵中的方式。框架缓冲器12是存在主记忆体18中，并储存对应于像素数字地图的一图形影像。像素数字地图可藉由像方格(或像矩阵)的像素阵列来表示，其中每一像素是被赋予颜色和明暗值。当设计显示系统时，考虑肉眼是相当重要的。肉眼有三类型光感受细胞，其是被称之为锥体。三类型锥体中的每一个对应到不同波长的光。相应的，具有不同波长内容的光是被感受为不同颜色的光。彩色显示系统长期存在人类如何感受工作的知识；然而，在电子系统上显示颜色的方式则还在继续发展。一个基本的彩色显示系统使用一个RGB颜色系统。在这样系统中，R对应于一个红颜色来源、G对应于一个绿色来源以及B对应于一个蓝色颜色来源。藉由选择RGB颜色来源的波长内容，可以涵盖整个颜色的范围。因此，藉由混合或结合不同数量的红色、绿色或蓝色来源，可达到一大范围的颜色。从整个颜色的范围，其以数学来表示一颜色至一颜色集是如此重要的。这样的数学表示法称颜色空间。RGB是一叠加性颜色系统，其中是以三原色红色、绿色和蓝色的加总来形成希望的颜色。在一个典型的RGB彩色空间中，每一组的范围是为0至255。当三个来源为零时，其结果颜色是黑色；当三个来源是255时，其结果颜色是白色。对于RGB颜色系统而言，其是可能使用RGB彩色空间。然而，其它彩色空间也可利用包括YIQ、YUV、YCbCr和CMYK。数学转换可能用来将一彩色空间转换至另一个。在目前特殊兴趣的专利技术上，不但YCbCr彩色空间常用在广播和电视系统上，而且也用于电脑图形的实施。历史上，不同的彩色空间为不同的应用作演变。在每个案子中，彩色空间的被选择也许不再是可适用的原因。在一个特殊彩色空间上，由于数学元素可更加简单或更加快速的被处理，也许可做出一个选择。而由于减少记忆体体需求或减少在数位式汇流排(即总线，以下均称为汇流排)上的频宽，也许可做出一个选择。关于YCbCr彩色空间，其发展如部份ITU-R BT.601中世界数位式组成影视标准，并被使用于电视的传输。YCbCr是代表YUV彩色空间中对称和偏差的层级，其中Y代表辉度(或亮度)、U代表颜色，以及V代表饱和值。在YCbCr彩色空间中，RGB彩色空间被分离成亮度部份，Y，以及二个色差部份，Cb和Cr。在历史上，选择YCbCr超过RGB的原因是减少减少储存和频宽的需求。在开发YCbCr彩色空间时，其是考虑到肉眼对亮度的改变比对颜色的改变要来的敏感。工程师发现辉度或亮度的百分之60到70是被视为“绿色”，相应地，在色差部份，Cb和Cr，亮度资讯是可从蓝色和红色中被移除。为了在RGB格式中产生相同的颜色，所有三颜色组成需具有相等的频宽。此时则需要更多储存空间和频宽。而且，处理在RGB空间中的一个影像是更加复杂的，因为任一像素的颜色的改变都必须去读取所有的RGB值、执行演算，以及然后储存。但是，颜色资讯被储存在强度与颜色格式中，所以一些处理步骤可能更快。结果是，Cb和Cr提供颜色的色调与饱和资讯，且Y提供颜色的亮度资讯。Y的范围被定义在16至235，而Cb和Cr的范围被定义在16至240，且128是等于零。由于肉眼对Cb和Cr是较不敏感的，工程师认为对于Cr和Cb，不需以和Y一样高的比率传送其资讯(即数据)。且其仅需较少储存空间和频宽，并减少设计成本。因此，储存和频宽是设计时需考虑的地方，所以许多现代数位式图形系统都较喜欢YCbCr彩色空间。在YCbCr彩色空间之内，其包括各种的格式包括有4:4:4、4:2:2、4:1:1和4:2:0格式。这些格式是提供具有某些交替的不同等级的压缩。特别是，4:2:0格式提供某些压缩优点但是因为这样的执行方式，所以，记忆体频宽将成为一个问题。典型显示系统在执行4:2:0格式时是使用储存元件(例如，静态随机存取记忆体(Static RandomAccess Memory，简称SRAM)或是动态随机存取记忆体(Dynamic RandomAccess Memory，简称DRAM))，其中，Y、Cb和Cr资讯被储存记忆体中不同的分页。而且，典型的系统检索资讯用于二个像素时，其是一次检索Y资讯的二个项目，和每个Cb和Cr资讯的一个项目。因而，在现有习知系统中，检索一对像素的颜色资讯时，其是要求三分页。令人满意的是，因此提供改善过记忆体频宽的电脑显示系统。更令人满意的是，在显示一影像时可减少需求记忆体分页数量的电脑显示系统。请继续参阅图1所示，当一个新图形影像将被显示时，处理器10计算和更新在框架缓冲器12中像素值。在显示步骤期间，显示控制器16作为框架缓冲器12与显示监视器14间的一个介面，其是藉由取得在框架缓冲器12中的像素值与将他们转换成为用于绘示在显示监视器14的影视信号。在处理一个三维图形目标时，经常将目标的深度属性称之为z-值(z-value)，且其是被考虑更新所有在框架缓冲器12中的像素值。考虑如果新目标被处理是配置在已显示目标后边且部份地遮掩，只有新目标可看见的部份应被显示。但如果新目标被已显示目标完全地遮掩，框架缓冲器12则不必要更新，且新目标将不被绘示在显示监视器14。三维目标经常藉由一顶点集合来定义多边形表面。每一顶点由对应于抽象X-、Y-和Z-轴的x、y和z维度来定义。著名地，X-和Y-轴定义一投影平面，Z-轴则代表到投影平面的一个距离。因此，z座标值表示由具体x和y座标所定义出的一目标在像素区的深度。一般来说，它代表从观测点到人观察显示监视器14的一个抽象距离的一个距离。请进一步来参阅图1所示，z缓冲区20被配置储存用于每一像素的z-值，即每一像素的深度值。用这些z-值，可以执行一个三维目标的深度分析。这分析经常被称为一个隐藏面移除步骤。由于隐藏面不会被绘示在显示监视器14，他们可能被考虑移除。例如，当一个新目标移动进入投影平面显示部份时，即判断新目标是否是可看见的，以及是否应该被显示，或新目标是否被在投影平面的已显示目标所掩藏而不需要显示。现有习知系统一般是为根据像素对像素来判断新目标是否应该被显示。因而，对被绘示的每一像素，其是藉由X、Y座标以及新目标的深度值(例如z-值)与现在以显示目标的深度值(例如z-值)的比较来定义。例如，如果比较后表示新像素需被绘示于在z缓冲区20中的旧像素前面(例如新z-值比旧z-值少)时，则以新z-值替换z-值，且颜色系统(例如RBG或YCbCr)中，框架缓冲器12内旧像素显示的地方将被用于新像素的参数所覆写。相反地，如果比较后表示新像素配置在z缓冲区20中的旧像素后面(例如新z-值比旧z-值多)时，其将被掩藏且不需要被显示。在这个情况下，z-值被保留在z缓冲区，而新z-值被摈除。其是表示继续显示旧像素，且不会被新本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种绘示图形基本资料至框架缓冲器的方法，适用于显示之用，其特征在于该框架缓冲器被分成大小相等的多数个像素区块，每一该像素区块具有至少二深度层，该框架缓冲器具有相对应用于该框架缓冲器中每一像素之一深度值的一ｚ缓冲区，该深度值是用以判断显示时每一该像素的可见性，该方法包括： 判断在该框架缓冲器内的该些像素区块受到该图形基本资料影响与否； 对每一受影响区块， 调整每一受影响区块的深度层， 判断用于每一受影响区块的该图形基本资料的任一像素与每一受影响区块的任一深度层相交与否，而将每一受影响区块分成大小相等的多数个子区块，每一该子区块具有一子区块遮罩，该子区块遮罩包括用于每一该子区块的一位元；以及 如果用于每一受影响区块的该图形基本资料的任一像素与任一深度层相交时，即设定一旗标来表示该ｚ缓冲区要求一次区块更新，以及形成一像素遮罩来表示在每一受影响区块内的该些像素为相交像素，并且合并该子区块遮罩与该像素遮罩来判断哪些子区块具有该相交像素； 再次判断在该框架缓冲器内的该些区块受到该图形基本资料影响与否；以及 对每一受影响区块， 调整每一受影响区块的深度层， 判断每一受影响区块的更新旗标是否被设定， 如果该更新旗标未被设定，则根据被调整的深度层将可见像素绘示至该框架缓冲器； 如果该更新旗标被设定，则根据该子区块遮罩对被影响的每一受影响区块的每一该些子区块判断每一该子区块受到该些相交像素的影响与否；以及 当该子区块受到影响时，则读取该ｚ缓冲区、调整该相交像素的可见性项目与将任一可见像素绘示至该框架缓冲器。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪洲，
申请(专利权)人：旭上绘图股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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