專(zhuān)利名稱(chēng)：調(diào)適性陰影空間算法的陰影產(chǎn)生方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一陰影空間演算方法與裝置，特別是關(guān)于能調(diào)適性使用深度通過(guò)算法與深度失敗算法的陰影空間演算方法與裝置。
背景技術(shù)：
在三維度繪圖系統(tǒng)中，陰影的描繪需要額外的技術(shù)來(lái)處理，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是要找出位于陰影中的那些像素，這些技術(shù)包含有陰影空間(shadow volume)、陰影映像(shadow mapping)…等等。
陰影空間的方法主要是將陰影所遮蔽的空間定義成陰影空間，來(lái)判定畫(huà)面上哪些部份是位于陰影空間內(nèi)。如圖1A所示，假設(shè)光線由光源A照射，而遮蔽物B阻檔在其中，因此光線被遮蔽物B所遮蔽的范圍即為陰影空間S，陰影空間S可以用正面(front face)與背面(back face)來(lái)界定。當(dāng)畫(huà)面上的一對(duì)象O要投影在顯示平面G上時(shí)，可以觀察出只有位置D與位置E間的部份是位在陰影空間S之內(nèi)，其余部份是位于陰影空間之外。
據(jù)此，只要將畫(huà)面上的陰影空間定義出來(lái)，便能加以判斷畫(huà)面上各像素是否位于陰影空間中。然而在三維度影像投影在二維度的畫(huà)面上時(shí)，必需要注意三維度影像中各對(duì)象間的位置關(guān)系，二維度的畫(huà)面中只顯示位于最前面部份的影像。因此三維度對(duì)象在被描繪到二維度平面時(shí)需要描繪(raster)被繪的對(duì)象會(huì)被投影在哪些像素以及在那些像素的深度值。由于三維度對(duì)象是依次被描繪于二維度平面，因此繪圖系統(tǒng)會(huì)記錄各像素目前所顯示的深度，為能夠清楚描述，被描繪對(duì)象相對(duì)于一被投影像素的深度(描繪對(duì)象上)與被投影像素所顯示的深度(在圖幅緩沖區(qū)中)在此被分別稱(chēng)為待測(cè)深度與受測(cè)深度。因此當(dāng)待測(cè)深度小于受測(cè)深度時(shí)，被描繪對(duì)象位于被投影像素目前所顯示位置的前面，被投影像素需要改為顯示被描繪對(duì)象，并且被投影像素相應(yīng)的受測(cè)深度需以待測(cè)深度來(lái)取代。因此當(dāng)某一個(gè)像素所相應(yīng)的待測(cè)深度位于陰影空間中時(shí)，此像素必需要被以陰影色來(lái)描繪。上述的深度測(cè)試可以是一般深度測(cè)試或粗略深度測(cè)試，一般深度測(cè)試是以單一像素為單位來(lái)進(jìn)行測(cè)試，而粗略深度測(cè)試可以是一區(qū)塊內(nèi)的復(fù)數(shù)個(gè)像素來(lái)同時(shí)測(cè)試。在粗略深度測(cè)試時(shí)，待測(cè)深度與受測(cè)深度各有復(fù)數(shù)個(gè)，因此當(dāng)最小待測(cè)深度大于最大受測(cè)深度時(shí)，則粗略深度測(cè)試的結(jié)果為全深度失敗，并且當(dāng)最大待測(cè)深度小于最小受測(cè)深度時(shí)，則粗略深度測(cè)試的結(jié)果為全深度通過(guò)。如果粗略深度測(cè)試的結(jié)果不為全深度失敗或全深度通過(guò)時(shí)，則粗略深度測(cè)試的結(jié)果為無(wú)法判定。當(dāng)粗略深度測(cè)試的結(jié)果為無(wú)法判定，則再以一般深度測(cè)試來(lái)測(cè)試。
在執(zhí)行上述的三維度對(duì)象投影于二維度畫(huà)面的過(guò)程中，一般是先將三維度對(duì)象以復(fù)數(shù)個(gè)多邊形來(lái)定義，再以多邊形來(lái)進(jìn)行上述的深度測(cè)試。同樣地，各陰影空間也是先被定義成復(fù)數(shù)個(gè)多邊形，包含有代表正面的正面多邊形與代表背面的背面多邊形，再來(lái)找出哪些待測(cè)深度位于正面多邊與背面多邊形所界定的陰影空間中。
因?yàn)槔霉饩€追蹤技術(shù)來(lái)產(chǎn)生陰影的方法相當(dāng)耗時(shí)，尤其是在多個(gè)遮蔽物與多個(gè)光源之下，因此需要比較有效率的方法來(lái)處理。模版(stencil)陰影空間方法是采用更新模版緩沖區(qū)來(lái)執(zhí)行一個(gè)簡(jiǎn)單進(jìn)/出計(jì)算的方法以簡(jiǎn)易這樣的作業(yè)，它是采用執(zhí)行在陰影空間的正面(front-face)與背面(back-face)多邊形的深度測(cè)試來(lái)決定在陰影中的像素。例如，在模版陰影空間方法的實(shí)施上，模版緩沖區(qū)的值是依據(jù)正面多邊形與背面多邊形的深度測(cè)試來(lái)被遞增或遞減，因此如果最后的模版值為0，則像素不在陰影中。
在陰影空間的深度測(cè)試中，受測(cè)深度大于待測(cè)深度的情形稱(chēng)為深度通過(guò)，反之被稱(chēng)為深度失敗。據(jù)此，模版緩沖區(qū)的更新規(guī)則上主要分為兩種陰影空間算法，一為深度通過(guò)(Z pass)算法，另一則為深度失敗(Z fail)算法。深度通過(guò)算法是只對(duì)深度通過(guò)來(lái)更新模版緩沖區(qū)，當(dāng)深度通過(guò)的是正面多邊形時(shí)，模版緩沖區(qū)的值會(huì)被遞增，并且當(dāng)深度通過(guò)的是背面多邊形時(shí)，模版緩沖區(qū)的值會(huì)被遞減。反之，深度失敗算法是只對(duì)深度失敗來(lái)更新模版緩沖區(qū)，當(dāng)深度失敗的是正面多邊形時(shí)，模版緩沖區(qū)的值會(huì)被遞減，并且當(dāng)深度失敗的是背面多邊形時(shí)，模版緩沖區(qū)的值會(huì)被遞增。
如圖1B與圖1C所示是分別為深度通過(guò)算法與深度失敗算法的示意圖。光源A的照射因遮蔽物B、C與D的阻擋形成了三個(gè)陰影空間，對(duì)象E與F分別落在陰影空間的內(nèi)與之外。在深度通過(guò)算法時(shí)，相應(yīng)于E’點(diǎn)的模板值為+1+1＝2，位于陰影空間中，并且相應(yīng)于F’點(diǎn)的模版值為+1+1-1-1＝0，位于陰影空間之外，E’點(diǎn)與F’點(diǎn)的模版值共被更新過(guò)6次。相對(duì)地，在深度失敗算法時(shí)，相應(yīng)于E’點(diǎn)的模板值為+1-1+1+1＝2，位于陰影空間中，并且相應(yīng)于F’點(diǎn)的模版值為0，位于陰影空間之外，E’點(diǎn)與F’點(diǎn)的模版值共被更新過(guò)4次。顯然地，上述的視角以深度失敗算法較為適用，可見(jiàn)以相同的視角觀看時(shí)，采用不同的陰影空間算法能得到相同的結(jié)果，可是卻導(dǎo)致不同的運(yùn)算量。此外，當(dāng)視角改變時(shí)所看到的景像也會(huì)不同，因此適用的陰影空間算法也有可能不同。例如在圖1D的I點(diǎn)來(lái)觀看，原本在圖1C所看到的E’點(diǎn)與F’點(diǎn)已被遮住，變成看到的是e’點(diǎn)與f’點(diǎn)。以深度失敗算法需要更新7次，分別為e’點(diǎn)需要3次，f’點(diǎn)需要4次。以深度通過(guò)算法需要更新3次，分別為e’點(diǎn)需要3次，f’點(diǎn)需要0次。據(jù)此，以深度通過(guò)算法較為適用。
圖1E舉例了在數(shù)個(gè)連續(xù)的圖幅(frame)中以深度通過(guò)與深度失敗對(duì)模版值更新次數(shù)的相對(duì)關(guān)系，有的圖幅深度通過(guò)的更新次數(shù)比較多，有的圖幅深度失敗的更新次數(shù)比較多。如果全部以深度失敗算法將會(huì)有許多圖幅不適用，因此需要一種新的設(shè)計(jì)來(lái)減少模版值的更新次數(shù)。
觀察上述例子，可以發(fā)現(xiàn)雖然深度通過(guò)算法與深度失敗算法所得出的結(jié)論都相同，但是運(yùn)算量卻有差異，也就是說(shuō)因視者觀看方向的不同，兩者的運(yùn)算量也不同。在應(yīng)用上一般是在深度通過(guò)算法或深度失敗算法兩者中選擇一個(gè)，因此運(yùn)算成本與更新模版緩沖區(qū)的頻寬很容易因觀看角度的不同而變得很大，因此需要一種解決的方法，來(lái)以適合的深度測(cè)試進(jìn)行運(yùn)算。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是在深度測(cè)試時(shí)統(tǒng)計(jì)深度通過(guò)與深度失敗的數(shù)量，依據(jù)兩者間較小者來(lái)決定下一圖幅的深度空間算法。
本發(fā)明的另一目的是在深度測(cè)試時(shí)統(tǒng)計(jì)全深度通過(guò)與全深度失敗的數(shù)量，依據(jù)兩者間較小者來(lái)決定下一圖幅的深度空間算法。
據(jù)此，本發(fā)明提出一種具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置，其特征在于，該具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置包含一繪圖單元，該繪圖單元是以該復(fù)數(shù)個(gè)像素來(lái)彩現(xiàn)一圖幅，其中包含在以一預(yù)設(shè)的陰影空間算法對(duì)該圖幅彩現(xiàn)陰影空間時(shí)統(tǒng)計(jì)一深度通過(guò)值與一深度失敗值；以及一選擇單元，該選擇單元是于繪圖單元以該預(yù)設(shè)的陰影空間算法對(duì)該圖幅彩現(xiàn)陰影空間后，依據(jù)該深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值與該深度失敗統(tǒng)計(jì)值從一深度通過(guò)演算法與一深度失敗算法中選擇一種做為該預(yù)設(shè)的陰影空間算法。
其中上述的選擇單元是一軟件，該軟件是選自下列群組之一驅(qū)動(dòng)程序、軟件應(yīng)用程序呼叫界面。
其中上述的繪圖單元包含記錄并更新相應(yīng)于每一個(gè)該像素的一深度值與一模版值，其中該模版值是用以界定位于該圖幅的陰影空間內(nèi)的像素。
其中上述的繪圖單元對(duì)該陰影空間的彩現(xiàn)包含以復(fù)數(shù)個(gè)陰影空間多邊形對(duì)該復(fù)數(shù)個(gè)像素所相應(yīng)的該深度值進(jìn)行一深度測(cè)試，以更新該復(fù)數(shù)個(gè)像素所相應(yīng)的該模版值，其中該復(fù)數(shù)個(gè)陰影空間多邊形是用以呈現(xiàn)陰影空間。
其中上述的深度測(cè)試包含一粗略深度測(cè)試與一一般深度測(cè)試，該一般深度測(cè)試是以單一像素逐一進(jìn)行測(cè)試，該粗略深度測(cè)試是以復(fù)數(shù)個(gè)像素為一區(qū)塊來(lái)同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。
其中上述的粗略深度測(cè)試的結(jié)果是全區(qū)塊的該像素為全深度通過(guò)、全深度失敗與無(wú)法判定中的一種。
其中上述的粗略深度測(cè)試的結(jié)果為無(wú)法判定時(shí)，則該區(qū)塊的該像素另外進(jìn)行一般深度測(cè)試。
其中上述的繪圖單元還包含在該深度測(cè)試中，對(duì)每一個(gè)陰影空間多邊形深度通過(guò)的像素?cái)?shù)量累計(jì)以統(tǒng)計(jì)出該深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值，并且對(duì)每一個(gè)陰影空間多邊形深度失敗的像素?cái)?shù)量累計(jì)以統(tǒng)計(jì)出該深度失敗統(tǒng)計(jì)值。
其中上述的深度通過(guò)算法是對(duì)每一個(gè)陰影空間多邊形深度通過(guò)的該像素所相應(yīng)的該模版值更新，并且該深度通過(guò)算法是對(duì)每一個(gè)陰影空間多邊形深度失敗的該像素所相應(yīng)的該模版值更新。
其中上述的選擇單元是在該深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值大于該深度失敗統(tǒng)計(jì)值時(shí)選擇以該深度失敗算法做為該預(yù)射的陰影空間算法，并且在該深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值不大于該深度失敗統(tǒng)計(jì)值時(shí)選擇以該深度通過(guò)算法做為該預(yù)射的陰影空間算法。


為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的具體技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合實(shí)施例及附圖詳細(xì)說(shuō)明如后，其中圖1A至圖1E是先前技術(shù)的示意圖；圖2是本發(fā)明的一具體實(shí)施例的流程示意圖；圖3是本發(fā)明的另一具體實(shí)施例的流程示意圖；圖4是本發(fā)明的再一具體實(shí)施例的功能方塊示意圖；
圖5是本發(fā)明相較于圖1E的優(yōu)缺點(diǎn)比較圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明在此所探討的方向?yàn)橐环N調(diào)適性陰影空間算法的陰影產(chǎn)生裝置與方法。為了能徹底地了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳盡的結(jié)構(gòu)。顯然地，本發(fā)明的施行并未限定于照明裝置的技術(shù)者所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。另一方面，眾所周知的組成或制程步驟并未描述于細(xì)節(jié)中，以避免造成本發(fā)明不必要的限制。本發(fā)明的較佳實(shí)施例會(huì)詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述之外，本發(fā)明還可以廣泛地施行在其它的實(shí)施例中，且本發(fā)明的范圍不受限定，其以的后的發(fā)明范圍為準(zhǔn)。
陰影空間算法(shadow volume algorithm)包含深度通過(guò)(Z pass)算法與深度失敗(Z fail)算法。在復(fù)數(shù)個(gè)連續(xù)圖幅(frames)中，可能有的圖幅由深度通過(guò)算法來(lái)決定像素中的陰影區(qū)域會(huì)有比較好的效能，而有的圖幅由深度失敗會(huì)有比較好的效能。因此如果只用一種陰影空間算法來(lái)決定像素中的陰影區(qū)域，可能導(dǎo)致效能變差。
在復(fù)數(shù)個(gè)連續(xù)圖幅中，可能包含一個(gè)或一個(gè)以上的場(chǎng)景(scene)，在相同的場(chǎng)景的圖幅所呈現(xiàn)的對(duì)象大致都差不多，尤其是背景部份。雖然場(chǎng)景相同，但是因?yàn)橛^看方向的不同，圖幅中所呈現(xiàn)的對(duì)象及相關(guān)的陰影也會(huì)有所不同，僅管如此，在相同場(chǎng)景中相近圖幅間的差別并不大，因此如果在一圖幅所適用于深度通過(guò)算法，在下一圖幅也適用的可能性會(huì)比深度失敗算法高，反之亦然。在之后的描述中，陰影空間的前面多邊形與背面多邊形被統(tǒng)稱(chēng)為陰影空間多邊形。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的流程示意圖。由先前技術(shù)可知，多邊形包含一般影像對(duì)象的多邊形與陰影空間的多邊形，兩者是在不同階段被描繪，先是一般對(duì)象的多邊形，然后是陰影空間的多邊形。首先，流程由步驟200開(kāi)始，在步驟201對(duì)深度通過(guò)累計(jì)值、深度失敗累計(jì)值與預(yù)設(shè)陰影空間算法初始化，其中陰影空間算法是由深度通過(guò)算法與深度失敗算法中預(yù)設(shè)一個(gè)。接下來(lái)步驟202開(kāi)始描繪第一個(gè)多邊形，描繪的流程的一開(kāi)始是由步驟203判斷是否所有多邊形尚未描繪完畢。如果尚未描繪完畢，由步驟204判斷是否為陰影空間多邊形。如果不為陰影空間多邊形，則由步驟205來(lái)彩現(xiàn)多邊形、進(jìn)行一般深度測(cè)試/粗略深度測(cè)試與進(jìn)行更新深度/顏色緩沖區(qū)，之后由步驟207進(jìn)行下一多邊形的描繪。反之，如果為陰影空間多邊形，則由步驟206彩現(xiàn)多邊形的深度值、進(jìn)行一般深度測(cè)試/粗略深度測(cè)試、累加深度通過(guò)累計(jì)值與深度失敗累計(jì)值與更新模版緩沖區(qū)，之后由步驟207進(jìn)行下一多邊形的描繪。另外，在步驟203中判斷出是有有多邊形尚未描繪，則由步驟208判斷是否深度通過(guò)累計(jì)值大于深度失敗累計(jì)值。如果深度通過(guò)累計(jì)值大于深度失敗累計(jì)值，則由步驟209決定下一圖幅的陰影空間算法為深度失敗，再由步驟211進(jìn)行下一圖幅的初始化。如果深度通過(guò)累計(jì)值不大于深度失敗累計(jì)值，則由步驟210決定下一圖幅的陰影空間算法為深度通過(guò)，再由步驟211進(jìn)行下一圖幅的初始化。在步驟211中，被描繪圖幅會(huì)被指定為下一圖幅，并且深度失敗累計(jì)值與預(yù)設(shè)陰影空間算法會(huì)被初始化(如設(shè)定為0)。
據(jù)此，參考圖3，本發(fā)明的另一具體實(shí)施例是一種調(diào)適性陰影空間算法的陰影產(chǎn)生方法。首先，如步驟310所示，彩現(xiàn)一圖幅的所有對(duì)象，其中每一對(duì)象是以復(fù)數(shù)個(gè)多邊形來(lái)表示，該圖幅是被彩現(xiàn)于復(fù)數(shù)個(gè)像素，這些像素可以是被儲(chǔ)存在繪圖緩沖區(qū)(framebuffer)中。接下來(lái)，如步驟320所示，以一預(yù)設(shè)的陰影空間算法彩現(xiàn)一圖幅的陰影空間并同時(shí)統(tǒng)計(jì)一深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值與一深度失敗統(tǒng)計(jì)值。最后，如步驟330所示，在預(yù)設(shè)的陰影空間算法對(duì)該圖幅彩現(xiàn)陰影空間后，依據(jù)該深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值與該深度失敗統(tǒng)計(jì)值從一深度通過(guò)算法與一深度失敗算法中選擇一種做為該預(yù)設(shè)的陰影空間算法。因此在下一圖幅重新執(zhí)行步驟310與步驟320時(shí)，則下一圖幅是依照本圖幅在步驟330所選的陰影空間算法來(lái)彩現(xiàn)陰影空間。
據(jù)此，如圖4所示，本發(fā)明的一具體實(shí)施例是一種具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置，其包含一模版緩沖區(qū)22、一繪圖單元24與一選擇單元26。如步驟310所示，繪圖單元24是用來(lái)彩現(xiàn)(render)一圖幅251的所有像素，而模版緩沖區(qū)22是用來(lái)儲(chǔ)存相應(yīng)于每一個(gè)像素的模版值。繪圖單元24是依據(jù)圖幅描述數(shù)據(jù)231來(lái)彩現(xiàn)圖幅251，圖幅描述資料231可以是圖幅描述資料群組23中的任何一個(gè)圖幅描述資料。其中所述的圖幅251可以是復(fù)數(shù)個(gè)連續(xù)圖幅25中的任何一個(gè)，此圖幅251的下一個(gè)圖幅在的后的描述以下一圖幅252來(lái)表示，下一圖幅252是由繪圖單元24在彩現(xiàn)圖幅251的后依據(jù)下一圖幅描述資料232所彩現(xiàn)。另外，如步驟320所示，繪圖單元24依據(jù)一命令242從陰影空間演算邏輯241的一深度通過(guò)演算模式244與一深度失敗演算模式246中選擇一個(gè)來(lái)更新模版緩沖區(qū)22，繪圖單元24是由該陰影空間演算邏輯更新模版緩沖區(qū)22的模版值來(lái)界定(identify)相對(duì)于一觀看方向的一陰影區(qū)域2512，并且同時(shí)統(tǒng)計(jì)一深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值247與一深度失敗統(tǒng)計(jì)值249，相應(yīng)于下一圖幅252的命令242是由選擇單元26依據(jù)深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值247與深度失敗統(tǒng)計(jì)值249來(lái)產(chǎn)生，如步驟330所示。
當(dāng)深度通過(guò)演算模式244被選擇時(shí)，陰影空間演算邏輯241是以深度通過(guò)算法來(lái)決定陰影區(qū)域2512，相反地，當(dāng)深度失敗演算模式246被選擇時(shí)，陰影空間演算邏輯241是以深度失敗算法來(lái)決定陰影區(qū)域2512。陰影區(qū)域2512為圖幅251中位于陰影空間中的像素集合，此陰影區(qū)域2512是相應(yīng)于模版緩沖區(qū)22中不為0的模版值，陰影區(qū)域2512中所有的像素是由繪圖單元24以陰影色彩現(xiàn)來(lái)產(chǎn)生陰影效果。
此外，繪圖單元24是利用深度測(cè)試(Z test)來(lái)更新圖幅251的像素的彩現(xiàn)，其中深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值247與深度失敗統(tǒng)計(jì)值249是在進(jìn)行深度測(cè)試的過(guò)程中被產(chǎn)生。
選擇單元26依據(jù)深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值247與深度失敗統(tǒng)計(jì)值249來(lái)產(chǎn)生下一圖幅的命令262。亦即選擇單元26由比較深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值247與深度失敗統(tǒng)計(jì)值249，選出兩者中較小者所相應(yīng)的陰影空間演算模式。例如當(dāng)繪圖單元24在彩現(xiàn)下一圖幅252時(shí)，下一圖幅的命令262會(huì)被選擇單元26做為為本圖幅的命令261，并且被送至繪圖單元24以成為命令242。另外，選擇單元26可以是硬件或軟件，例如(但不受限于)一邏輯電路或選自下列群組之一的軟件驅(qū)動(dòng)程序(driver)、軟件應(yīng)用程序呼叫界面(Software AP)。
上述圖2的粗略深度測(cè)試的結(jié)果可為全深度通過(guò)、全深度失敗與無(wú)法判定中其中一種。在深度測(cè)試在上述步驟205與步驟206中，或是在步驟320中，可以是只用粗略深度測(cè)試，或只用一般深度測(cè)試，也可以是先以粗略深度測(cè)試，當(dāng)粗略深度測(cè)試的結(jié)果為無(wú)法判定時(shí)，再采用深度測(cè)試。
其中上述的彩現(xiàn)該圖幅的所有對(duì)象的過(guò)程中包含記錄并更新相應(yīng)于每一個(gè)像素的一深度值，并且上述彩現(xiàn)圖幅的陰影空間的過(guò)程中包含更新相應(yīng)于每一個(gè)像素的一模版值，這些模版值是用以界定位于圖幅的陰影空間內(nèi)的像素。模版值與深度值可分別存于模版緩沖區(qū)與深度緩沖區(qū)中，也可以合并在一個(gè)緩沖區(qū)中。此外，對(duì)陰影空間的彩現(xiàn)可以是以復(fù)數(shù)個(gè)陰影空間多邊形對(duì)相應(yīng)的深度值進(jìn)行深度測(cè)試，再根據(jù)深度測(cè)試的結(jié)果來(lái)更新相應(yīng)的模版值。
另外，如在圖1B中，有兩種多邊形，一為陰影空間多邊形，一為一般物體多邊形(即E、F)，當(dāng)一陰影空間多邊形被彩現(xiàn)時(shí)，應(yīng)該是位于一般物體多邊形前面的像素?cái)?shù)量被累計(jì)至深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值。因此當(dāng)每一個(gè)陰影空間多邊形被彩現(xiàn)完時(shí)，深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值累計(jì)了每一個(gè)陰影空間多邊形深度通過(guò)的像素?cái)?shù)量，并且深度失敗統(tǒng)計(jì)值累計(jì)了每一個(gè)陰影空間多邊形深度失敗的像素?cái)?shù)量。再者，上述的深度通過(guò)算法是對(duì)每一個(gè)陰影空間多邊形深度通過(guò)的像素所相應(yīng)的模版值更新，并且上述的深度失敗算法是對(duì)每一個(gè)陰影空間多邊形失敗的像素所相應(yīng)的模版值更新。
據(jù)此，相較于圖1D與圖5，可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明所采用的陰影空間算法適用的圖幅數(shù)量多于先前技術(shù)所適用的數(shù)量。顯然地，本發(fā)明可隨著連續(xù)圖幅的內(nèi)容而適度修正，明顯減少對(duì)模版緩沖區(qū)的存取次數(shù)。此外，在步驟330與選擇裝置中，亦可以是當(dāng)深度失敗統(tǒng)計(jì)值與深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值間的差值超過(guò)一門(mén)檻限值時(shí)，才重設(shè)預(yù)設(shè)的深度空間算法，以減少深度空間算法的變化量。
顯然地，依照上面實(shí)施例中的描述，本發(fā)明可能有許多的修正與差異。因此需要在其附加的權(quán)利要求項(xiàng)的范圍內(nèi)加以理解，除了上述詳細(xì)的描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在其它的實(shí)施例中施行。上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的申請(qǐng)專(zhuān)利范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在本發(fā)明的申請(qǐng)專(zhuān)利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置，其特征在于，該具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置包含一繪圖單元，該繪圖單元是以該復(fù)數(shù)個(gè)像素來(lái)彩現(xiàn)一圖幅，其中包含在以一預(yù)設(shè)的陰影空間算法對(duì)該圖幅彩現(xiàn)陰影空間時(shí)統(tǒng)計(jì)一深度通過(guò)值與一深度失敗值；以及一選擇單元，該選擇單元是于繪圖單元以該預(yù)設(shè)的陰影空間算法對(duì)該圖幅彩現(xiàn)陰影空間后，依據(jù)該深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值與該深度失敗統(tǒng)計(jì)值從一深度通過(guò)演算法與一深度失敗算法中選擇一種做為該預(yù)設(shè)的陰影空間算法。
2.如權(quán)利要求1所述的具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置，其特征在于，其中上述的選擇單元是一軟件，該軟件是選自下列群組之一驅(qū)動(dòng)程序、軟件應(yīng)用程序呼叫界面。
3.如權(quán)利要求1所述的具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置，其特征在于，其中上述的繪圖單元包含記錄并更新相應(yīng)于每一個(gè)該像素的一深度值與一模版值，其中該模版值是用以界定位于該圖幅的陰影空間內(nèi)的像素。
4.如權(quán)利要求3所述的具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置，其特征在于，其中上述的繪圖單元對(duì)該陰影空間的彩現(xiàn)包含以復(fù)數(shù)個(gè)陰影空間多邊形對(duì)該復(fù)數(shù)個(gè)像素所相應(yīng)的該深度值進(jìn)行一深度測(cè)試，以更新該復(fù)數(shù)個(gè)像素所相應(yīng)的該模版值，其中該復(fù)數(shù)個(gè)陰影空間多邊形是用以呈現(xiàn)陰影空間。
5.如權(quán)利要求4所述的具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置，其特征在于，其中上述的深度測(cè)試包含一粗略深度測(cè)試與一一般深度測(cè)試，該一般深度測(cè)試是以單一像素逐一進(jìn)行測(cè)試，該粗略深度測(cè)試是以復(fù)數(shù)個(gè)像素為一區(qū)塊來(lái)同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。
6.如權(quán)利要求5所述的具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置，其特征在于，其中上述的粗略深度測(cè)試的結(jié)果是全區(qū)塊的該像素為全深度通過(guò)、全深度失敗與無(wú)法判定中的一種。
7.如權(quán)利要求6所述的具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置，其特征在于，其中上述的粗略深度測(cè)試的結(jié)果為無(wú)法判定時(shí)，則該區(qū)塊的該像素另外進(jìn)行一般深度測(cè)試。
8.如權(quán)利要求3所述的具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置，其特征在于，其中上述的繪圖單元還包含在該深度測(cè)試中，對(duì)每一個(gè)陰影空間多邊形深度通過(guò)的像素?cái)?shù)量累計(jì)以統(tǒng)計(jì)出該深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值，并且對(duì)每一個(gè)陰影空間多邊形深度失敗的像素?cái)?shù)量累計(jì)以統(tǒng)計(jì)出該深度失敗統(tǒng)計(jì)值。
9.如權(quán)利要求3所述的具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置，其特征在于，其中上述的深度通過(guò)算法是對(duì)每一個(gè)陰影空間多邊形深度通過(guò)的該像素所相應(yīng)的該模版值更新，并且該深度通過(guò)算法是對(duì)每一個(gè)陰影空間多邊形深度失敗的該像素所相應(yīng)的該模版值更新。
10.如權(quán)利要求1所述的具有調(diào)適性陰影空間演算邏輯的繪圖裝置，其特征在于，其中上述的選擇單元是在該深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值大于該深度失敗統(tǒng)計(jì)值時(shí)選擇以該深度失敗算法做為該預(yù)射的陰影空間算法，并且在該深度通過(guò)統(tǒng)計(jì)值不大于該深度失敗統(tǒng)計(jì)值時(shí)選擇以該深度通過(guò)算法做為該預(yù)射的陰影空間算法。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種調(diào)適性陰影空間算法的陰影產(chǎn)生方法與裝置。在對(duì)一圖幅(frame)彩現(xiàn)(render)陰影空間(shadowvolume rendering)時(shí)，由統(tǒng)計(jì)深度通過(guò)(z pass)與深度失敗(z fail)的數(shù)量，來(lái)推知以深度通過(guò)算法與深度失敗算法間分別運(yùn)算于此圖幅的效能。據(jù)此，便可以依據(jù)其中較佳者來(lái)做為下一圖幅的陰影空間算法。
文檔編號(hào)G06T15/60GK1737854SQ20051009986
公開(kāi)日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2005年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月9日
發(fā)明者李潤(rùn)容, 彭紹貞 申請(qǐng)人:威盛電子股份有限公司