具有虛線模式的路徑的gpu加速再現(xiàn)的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請案主張2012年8月9日申請的第61/681，498號美國臨時申請案、2012年 10月12日申請的第61/713, 377號美國臨時申請案、2012年11月6日申請的第61/723, 274 號美國臨時申請案、2013年1月22日申請的第61/755, 312號美國臨時申請案、2013年1月 22日申請的第61/755, 359號美國臨時申請案以及2013年1月22日申請的第61/755, 391 號美國臨時申請案的權(quán)益，以上申請案中的每一者的整個內(nèi)容以引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及用于圖形處理的技術(shù)，且更具體地說，涉及用于以圖形處理單元進行 路徑再現(xiàn)的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0003] 用于顯示的視覺內(nèi)容可使用用于向量圖形的路徑再現(xiàn)技術(shù)來產(chǎn)生。路徑再現(xiàn)可指 代二維（2D)向量圖形路徑（可替代地在本文中被稱作"路徑"）的再現(xiàn)，所述路徑中的每一 者可包含一或多個路徑片段。當路徑包含兩個或兩個以上路徑片段時，個別路徑片段可具 有相同類型或不同類型。路徑片段的類型可包含（例如）線、橢圓形弧、二次貝塞爾曲線和 三次貝塞爾曲線。在一些實例中，路徑片段類型可根據(jù)例如開放向量圖形（OpenVG)API等 標準向量圖形應用程序編程接口（API)來界定。
[0004] 路徑再現(xiàn)通常由中央處理單元（CPU)實施。然而，此方法可為CPU密集的，且因此 可限制可用于其它CPU任務的CPU處理循環(huán)的量。包含路徑再現(xiàn)的用于向量圖形的常規(guī)技 術(shù)可完全在CPU中或部分地在CPU中且部分地在GPU中實施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供用于路徑再現(xiàn)的系統(tǒng)和方法，包含繪制路徑片段、填充路徑片段，包含 (1)將路徑棋盤形布置為線段，（2)使用單元緩沖器進行光柵化和掃描填充，以及（3)使用 填充顏色和來自單元緩沖器的模板繪制路徑的限界框；以及來回劃動路徑片段，包含（1) 將路徑棋盤形布置為線段，（2)根據(jù)虛線模式切割線段，以及（3)產(chǎn)生來回劃線的三角測量 且光柵化所述來回劃線。
[0006] 在一個實例中，本發(fā)明描述一種方法，其包含：以圖形處理單元（GPU)接收指示待 再現(xiàn)路徑的路徑片段的數(shù)據(jù)；以所述GPU通過執(zhí)行所述路徑片段的填充而再現(xiàn)所述路徑片 段，填充所述路徑片段包含：將所述路徑片段棋盤形布置為第一多個基元，每基元包含三角 形，將第一多個基元存儲在模板緩沖器中，以及繪制所述路徑片段的限界框且在啟用模板 測試的情況下再現(xiàn)所述限界框；以及來回劃動所述路徑片段，包含：將所述路徑棋盤形布 置為第二多個基元，再棋盤形布置所述第二多個基元，根據(jù)虛線模式切割所述第二多個基 元，在切割的位置處產(chǎn)生蓋，以及產(chǎn)生來回劃線的三角測量且基于所述三角測量光柵化所 述來回劃線。
[0007] 在另一實例中，本發(fā)明是一種經(jīng)配置以執(zhí)行圖形處理的設(shè)備，其包含：圖形處理單 元，經(jīng)配置以：接收指示待再現(xiàn)路徑的路徑片段的數(shù)據(jù)；以及通過執(zhí)行所述路徑片段的填 充而再現(xiàn)所述路徑片段，所述填充包含：將所述路徑片段棋盤形布置為第一多個基元，每基 元包含三角形，將第一多個基元存儲在模板緩沖器中，以及繪制所述路徑片段的限界框且 在啟用模板測試的情況下再現(xiàn)所述限界框；以及來回劃動所述路徑片段，包含：將所述路 徑棋盤形布置為第二多個基元，再棋盤形布置所述第二多個基元，根據(jù)虛線模式切割所述 第二多個基元，在切割的位置處產(chǎn)生蓋，產(chǎn)生來回劃線的三角測量且基于所述三角測量光 柵化所述來回劃線。
[0008] 在另一實例中，本發(fā)明描述一種設(shè)備，其包含：用于接收指示待再現(xiàn)路徑的路徑片 段的數(shù)據(jù)的裝置；用于通過執(zhí)行所述路徑片段的填充而再現(xiàn)所述路徑片段的裝置，所述用 于填充所述路徑片段的裝置包含：用于將所述路徑片段棋盤形布置為第一多個基元的裝 置，每基元包含三角形，用于將第一多個基元存儲在模板緩沖器中的裝置，以及用于繪制所 述路徑片段的限界框的裝置以及用于在啟用模板測試的情況下再現(xiàn)所述限界框的裝置；以 及用于來回劃動所述路徑片段的裝置，包含：用于將所述路徑棋盤形布置為第二多個基元 的裝置，用于再棋盤形布置所述第二多個基元的裝置，用于根據(jù)虛線模式切割所述第二多 個基元的裝置，用于在切割的位置處產(chǎn)生蓋的裝置，以及用于產(chǎn)生來回劃線的三角測量且 基于所述三角測量光柵化所述來回劃線的裝置。
[0009] 在另一實例中，本發(fā)明描述一種計算機可讀存儲媒體。所述計算機可讀存儲媒體 具有存儲于其上的指令，所述指令在執(zhí)行后即刻致使一或多個處理器：接收指示待再現(xiàn)路 徑的路徑片段的數(shù)據(jù)；以及通過執(zhí)行所述路徑片段的填充而再現(xiàn)所述路徑片段，所述填充 包含：將所述路徑片段棋盤形布置為第一多個基元，每基元包含三角形，將第一多個基元存 儲在模板緩沖器中，以及繪制所述路徑片段的限界框且在啟用模板測試的情況下再現(xiàn)所述 限界框；以及將所述路徑棋盤形布置為第二多個基元，再棋盤形布置所述第二多個基元，根 據(jù)虛線模式切割所述第二多個基元，在切割的位置處產(chǎn)生蓋，以及產(chǎn)生來回劃線的三角測 量且基于所述三角測量光柵化所述來回劃線。
[0010] 在一個實例中，本發(fā)明描述一種方法，其包含：以圖形處理單元（GPU)接收指示待 再現(xiàn)路徑的路徑片段的數(shù)據(jù)；以及以所述GPU通過執(zhí)行所述路徑片段的填充而再現(xiàn)所述路 徑片段，填充所述路徑片段包含：將所述路徑片段棋盤形布置為第一多個基元，使用單元緩 沖器基于所述第一多個基元而光柵化且掃描填充所述路徑片段，以及繪制所述路徑片段的 限界框和來自所述單元緩沖器的模板。
[0011] 在以下附圖及描述中闡述一或多個實例的細節(jié)。其它特征、目標及優(yōu)點將從所述 描述及附圖以及權(quán)利要求書中顯而易見。
【附圖說明】
[0012] 圖1是說明可用以實施本發(fā)明的路徑再現(xiàn)技術(shù)的實例計算裝置的框圖。
[0013] 圖2是進一步詳細說明圖1中的計算裝置的CPU、GPU和存儲器的框圖。
[0014] 圖3是說明使用棋盤形布置的實例圖形管線的框圖。
[0015] 圖4是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的使用棋盤形布置的實例圖形管 線的框圖。
[0016] 圖5是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的來回劃動的實例的圖，所述來回 劃動可包含通過在垂直于線的兩個方向中加粗所述線而加寬所述線。
[0017] 圖6是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的來回劃動的實例的圖，其中可定 位一對三角形條帶以加寬線段中的至少一者。
[0018] 圖7是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的接合作為斜邊、圓形或斜接的路 徑片段的實例的圖。
[0019] 圖8是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的接合作為斜邊的路徑片段的實 例的圖。
[0020] 圖9是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的接合作為斜接的路徑片段的實 例的圖。
[0021] 圖10是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的接合作為圓形的路徑片段的實 例的圖。
[0022] 圖11是說明將使用本發(fā)明的路徑填充技術(shù)填充的實例多邊形的概念圖。
[0023] 圖12是說明其中法向量的交叉點在來回劃線區(qū)域的內(nèi)部的實例來回劃線區(qū)域配 置的概念圖。
[0024] 圖13是說明其中法向量的交叉點在來回劃線區(qū)域外部的實例來回劃線區(qū)域配置 的概念圖。
[0025] 圖14是說明可在形成來回劃線區(qū)域的兩個三角形之間形成的實例T接頭的概念 圖。
[0026] 圖15是說明分裂為十六乘十六子像素柵格的像素的實例的圖。
[0027] 圖16是說明分裂為四個十六乘十六子像素柵格的四個相鄰像素的實例的圖。
[0028] 圖17是說明邊緣取樣的實例的圖。
[0029] 圖18A和18B是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的實例方法的流程圖。
[0030] 圖19是說明實例填充過程的圖。
[0031] 圖20A到20Z是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的逐步實例的圖。
[0032] 圖21A到20D是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的另一實例的圖。
[0033] 圖22A到22B是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的另一實例的圖。
[0034] 圖23A到23C是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的另一實例的圖。
[0035] 圖24是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的實例曲線的圖。
[0036] 圖25是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的實例曲線的圖。
[0037] 圖26A到26C是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例處理的實例曲線的圖。
[0038] 圖23A到23C是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的另一實例的圖。
[0039] 圖27是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的實例的圖。
[0040] 圖28是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的實例曲線的圖。
[0041] 圖29是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的實例曲線的圖。
[0042] 圖30是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的實例曲線的圖。
[0043] 圖31是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的實例輸出的圖。
[0044] 圖32是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的實例線段的圖。
[0045] 圖33是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的實例線段的圖。
[0046] 圖34是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的實例線段的圖。
[0047] 圖35為說明根據(jù)本發(fā)明中所描述的一或多個實例的實例方法的流程圖。
[0048] 圖36是說明根據(jù)本發(fā)明中描述的一或多個實例的實例方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0049] 本發(fā)明是針對用于使用圖形處理單元（GPU)執(zhí)行路徑再現(xiàn)的技術(shù)。路徑再現(xiàn)可指 代二維（2D)向量圖形路徑（可替代地在本文中被稱作"路徑"）的再現(xiàn)，所述路徑中的每一 者可包含一或多個路徑片段。當路徑包含兩個或兩個以上路徑片段時，個別路徑片段可具 有相同類型或不同類型。路徑片段的類型可包含（例如）線、橢圓形弧、二次貝塞爾曲線和 三次貝塞爾曲線。在一些實例中，路徑片段類型可根據(jù)例如開放向量圖形（OpenVG)API等 標準向量圖形應用程序編程接口（API)來界定。
[0050] 如上文所論述，包含路徑再現(xiàn)的用于向量圖形的常規(guī)技術(shù)是完全在CPU中或部分 地在CPU中且部分地在GPU中實施。這些實施方案中沒有任一者允許GPU中的單個遍次。 另外，沒有任一實施方案完全從CPU卸載向量圖形處理。一個是完全基于CPU，而另一者使 用CPU和GPU兩者。
[0051] 如所論述，在CPU中執(zhí)行向量圖形處理可為非所要的，因為此類處理可為處理器 密集的且因此，可限制CPU中可用于執(zhí)行其它功能的處理循環(huán)的數(shù)目。另外，在許多情況 下，CPU可在與GPU相比時消耗更多功率。由于許多移動裝置可為電池供電的，因此較低功 率消耗可為有利的。此外，CPU可不允許許多的并行處理（例如，用于相當價格的GPU)。大 體上，CPU在與GPU相比時也可能更昂貴。
[0052] 本文所描述的實例提供可（例如）通過修改本文所述的實例系統(tǒng)而應用于（例 如）現(xiàn)有微軟DirectXll順應硬件（或等效硬件支持棋盤形布置）以允許可用于向量圖形 處理的路徑再現(xiàn)的系統(tǒng)和方法。在一個實例中，本發(fā)明提供使用DirectXll管線級的單個 遍次解決方案。此實例可完全從CPU卸載向量圖形處理。另外，所揭示的技術(shù)提供如GPU 中的現(xiàn)有著色器的可編程向量圖形處理且可用以支持其它基元類型和接點/末端規(guī)則。
[0053] GPU通常實施三維（3D)圖形管線，其經(jīng)設(shè)計以與一或多個3D圖形API順應。因為 當今在使用的流