解耦的著色流水線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文總體上涉及圖形處理。
【背景技術(shù)】
[0002] 使用圖形處理器來(lái)產(chǎn)生用于顯示在計(jì)算機(jī)顯示器上的圖像。圖形流水線包括多個(gè) 階段來(lái)產(chǎn)生最后的描繪。通過(guò)采樣不同的函數(shù)和著色，使用光柵化，來(lái)呈現(xiàn)圖像?？梢?jiàn)性函 數(shù)是H角形內(nèi)的采樣點(diǎn)。著色確定在某一采樣點(diǎn)的顏色是什么。因此，在下文中，使用術(shù)語(yǔ) "可見(jiàn)性樣本"或"著色樣本"。
[0003] 在超級(jí)采樣抗銀齒（SSAA)中，可見(jiàn)性樣本與著色樣本相同。在多重采樣抗銀齒 (MSAA)中，每個(gè)像素有單一著色樣本，每個(gè)像素有許多可見(jiàn)性樣本。圖形處理器一般支持該 兩種抗銀齒解決方案。
【附圖說(shuō)明】
[0004] 參考W下附圖來(lái)描述一些實(shí)施例：
[0005] 圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；
[0006] 圖2是另一個(gè)實(shí)施例的流程圖；
[0007] 圖3是相對(duì)于X和Y縮放因子的網(wǎng)格單元大小的圖形；
[000引圖4是根據(jù)一實(shí)施例的圖形流水線的描繪；
[000引圖5是一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)描繪；W及
[0010] 圖6是如圖4所示的實(shí)施例的前視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 在某些實(shí)施例中，給定峽或圖片可W具有不同的著色速率。在一個(gè)實(shí)施例中，在 峽或圖片的一些區(qū)域，著色速率可W小于每個(gè)像素一次，在其他位置，它可W是每個(gè)像素一 次。其中可W降低著色速率的示例包括有運(yùn)動(dòng)和照相機(jī)散焦的區(qū)域，周界模糊的區(qū)域，W及 一般而言，W任何方式降低可見(jiàn)性的任何情況。著色速率可W在諸如著色方塊（quad)之類 的區(qū)域，通過(guò)改變區(qū)域的大小來(lái)改變。屏幕-方塊是作為光柵器輸出的一組2x2屏幕像素。 著色像素是一組AxB屏幕像素。著色方塊是一組2x2著色像素。
[0012] 利用解禪的像素著色，W各種不同的方式中的一種來(lái)將MSAA的概念泛化 (generalized)。它可W被泛化的一種方式將是按低于一個(gè)像素一次的速率計(jì)算著色，例 女口，每1x2像素、2x1像素、2x2像素、4x2像素、2x4像素，或4x4像素計(jì)算一次，W上僅為舉 例。通過(guò)每AxB像素給出一個(gè)著色樣本，獲得采用兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)字A和B的完全連續(xù)分布也 是可行的。另一種變體是將著色拆分為兩個(gè)部分，W便一個(gè)部分每個(gè)像素地或每個(gè)樣本地 執(zhí)行，另一部分W較慢的速率執(zhí)行，然后，組合結(jié)果。
[0013] 在現(xiàn)代的實(shí)時(shí)圖形流水線中，W每個(gè)像素每個(gè)幾何圖元一次的速率來(lái)執(zhí)行像素/ 段著色。然而，有許多用于降低像素著色速率的機(jī)會(huì)。該樣的降低會(huì)導(dǎo)致功率消耗節(jié)省和 其他性能優(yōu)點(diǎn)。例如，在存在運(yùn)動(dòng)模糊和照相機(jī)散焦的情況下，有機(jī)會(huì)在峽的不同的部分， 具有不同的著色速率。當(dāng)一個(gè)場(chǎng)景帶有運(yùn)動(dòng)和照相機(jī)散焦地呈現(xiàn)時(shí)，屏幕的一些區(qū)域可能 會(huì)顯得模糊，所W在那些區(qū)域，像素著色速率會(huì)低一些，因?yàn)樗鼈冎饕@示低頻率內(nèi)容。在 周界模糊的情況下，可W在用戶難W感知到高頻細(xì)節(jié)的屏幕的周邊降低著色速率，至少在 假設(shè)用戶正在將注意力集中到屏幕的中也時(shí)是如此。此外，在較高密度顯示器中，可W降低 著色速率，而不會(huì)有細(xì)節(jié)的重大損失。
[0014]盡管可W靈活地降低著色速率，但是在某些實(shí)施例中，也W滿速率采樣可見(jiàn)性，W保留諸如邊緣之類的銳利特征。在某些實(shí)施例中，也可W降低可見(jiàn)性采樣速率，該具有在對(duì) 象邊緣處產(chǎn)生銀齒化（aliasing)不良影響的可能性。
[0015]參考圖1，序列10可軟件、固件和/或硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在軟件和固件實(shí)施例中， 它可W通過(guò)計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，該指令被存儲(chǔ)在例如磁存儲(chǔ)、光學(xué)存儲(chǔ)，或半導(dǎo)體存 儲(chǔ)器之類的一個(gè)或多個(gè)非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。
[0016] 首先，光柵器（rasterizer)21針對(duì)給定大小的像素區(qū)（在此示例中，2x2像素區(qū) 24,叫做方塊），測(cè)試圖元。（也可W使用其他大小的像素區(qū)）。光柵器W空間填充順序，諸 如Modon順序，遍歷方塊。在多重采樣的情況下，如果圖元覆蓋方塊中像素或樣本中的任 何一個(gè)，如示意圖中標(biāo)記出的被覆蓋的方塊所示的那樣，則光柵器將方塊朝下游發(fā)送給瓦 片（tile)緩沖器16。在某些實(shí)施例中，可W在14執(zhí)行早期z(earlyZ)剔除。
[0017]對(duì)于給定圖元，瓦片緩沖器可W將屏幕分割為兩個(gè)2化2N像素大小的瓦片（其稱 為著色方塊），并可W存儲(chǔ)落在單一瓦片內(nèi)的所有光柵化的方塊，如在框18中所指出的?？?W對(duì)于每?jī)蓚€(gè)2化2N瓦片，可評(píng)估屏幕對(duì)準(zhǔn)的著色網(wǎng)格（框22)。
[0018]在某些實(shí)施例中，網(wǎng)格單元或著色方塊的大小可W僅限于2的幕個(gè)像素的倍數(shù)。 例如，單元大小可W是lxl、lx2、2xl、4xl、4x2、4x4，直到^JxN，包括lxN和^JxlW及所有中間 配置。
[0019]通過(guò)控制著色網(wǎng)格單元的大小，可W在框20控制著色速率。目P，單元大小越大，瓦 片的著色速率越低。
[0020] 然后，將存儲(chǔ)在瓦片緩沖器中的方塊分組成著色方塊，著色方塊由相鄰的網(wǎng)格單 元的組所組成，諸如，在一個(gè)實(shí)施例中，2x2的相鄰的網(wǎng)格單元的組。然后，對(duì)著色方塊進(jìn)行 著色，將來(lái)自著色器的輸出寫回到顏色緩沖器中的所有被覆蓋的像素。
[0021] 逐個(gè)2化2N像素瓦片地估算網(wǎng)格大?。ㄆ渲?，N是被調(diào)整大小的方塊內(nèi)的最大的 解禪的像素的大小，且對(duì)于每一個(gè)幾何圖元單獨(dú)地估算）。"最大的解禪的像素"是指當(dāng)著 色方塊的大小改變時(shí)像素的大小。在一個(gè)實(shí)施例中，四個(gè)像素構(gòu)成一個(gè)方塊，每一個(gè)像素都 構(gòu)成方塊大小的四分之一。
[0022] 可W通過(guò)叫做"縮放因子"的屬性來(lái)控制網(wǎng)格大小，該縮放因子包括一對(duì)帶符號(hào)的 值一沿著X軸的縮放因子Sy，W及沿著Y軸的縮放因子Sy。可各種方式來(lái)指定縮放 因子。例如，它可W從頂點(diǎn)屬性內(nèi)插出，或從屏幕位置計(jì)算出。
[0023]使用帶符號(hào)的縮放因子是有用的，例如，在照相機(jī)散焦的情況下，如果圖元穿過(guò)聚 焦面。在此情況下，圖元的頂點(diǎn)會(huì)在焦點(diǎn)之外，而圖元的內(nèi)部是焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的。然后，可W將 負(fù)的縮放因子指定為在焦平面的前面的頂點(diǎn)的屬性，將正的縮放因子指定為焦平面后面的 頂點(diǎn)的屬性，反之亦然。對(duì)于圖元的焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的區(qū)域，縮放因子內(nèi)插到零，因此，在焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn) 區(qū)域，保持局著色速率。
[0024]縮放因子可W在瓦片內(nèi)變化，而對(duì)于每一個(gè)瓦片，仍計(jì)算出單一量化的網(wǎng)格單元 大小。該可能會(huì)在網(wǎng)格大小中產(chǎn)生從瓦片到瓦片的不連續(xù)性，并會(huì)導(dǎo)致可見(jiàn)的網(wǎng)格過(guò)渡。 [002引圖2是根據(jù)一實(shí)施例的序列的流程圖。序列可WW軟件、固件，和/或硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 在軟件和固件實(shí)施例中，序列可W通過(guò)存儲(chǔ)在諸如磁性、光、或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器之類的一個(gè)或 多個(gè)非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0026] 為了從縮放因子計(jì)算出網(wǎng)格大小，首先在2化2N瓦片的四個(gè)角部?jī)?nèi)插縮放因子 (框50)。如果跨網(wǎng)格單元的四個(gè)角部有符號(hào)改變（框52和54)，則該指示出瓦片內(nèi)的最小 值。在此情況下，選中最小可能的網(wǎng)格單元間隔，通?？蒞是一個(gè)像素。然后，將Sy和Sy猜 位（clamp)到下猜位極限（框56)。如果沒(méi)有符號(hào)改變，則從四個(gè)角部中選擇縮放因子的最 小絕對(duì)值（框58)。對(duì)于某些實(shí)現(xiàn)，可W使用不同于最小值的操作，例如，絕對(duì)值的平均值。 然后，對(duì)方塊大小進(jìn)行仿射（a巧ne)映射（框60)，接下來(lái)是，猜位和量化（框62)，W確定 網(wǎng)格單元大小。
[0027]X和Y縮