圖形處理方法和設備技術

本公開涉及圖形處理方法和設備。當在圖形處理系統中針對輸出幀有多個圖元的集合(31)待處理時，將圖元集合(31)劃分成多個圖元子集(33)，并且生成用于表示圖元集合的樹表示(30)，其中樹的各個葉節點(34)表示圖元集合(31)所劃分成的子集(33)中的一個，樹的各個父節點(35)、(36)、(37)表示與其所有子節點的圖元子集的組合對應的圖元子集。對于樹表示的各個節點，確定指示節點所表示的圖元子集、節點所表示的圖元子集中的圖元所使用的頂點(32)以及節點所表示的圖元子集所落入的空間的體積的數據。然后在處理輸出幀的圖元集合時使用該樹表示來確定待處理的圖元集合和頂點集合。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及圖形處理系統，具體地講，涉及在圖形處理系統中渲染輸出時標識待渲染的圖元和頂點的方法和設備。
技術介紹
計算機圖形系統通常通過處理所謂的圖元來渲染幀(例如，用于顯示)，所述圖元通常為簡單多邊形，例如三角形。用于幀的圖元通常將按照它們將被渲染的順序來列出，并且各個圖元將與頂點集合關聯，這些頂點通過其在關聯頂點陣列中的索引來指示。因此，圖形處理系統通常將接收待渲染的圖元序列，并且將依次處理圖元以生成輸出幀。待渲染的給定幀可包含數以萬計的圖元。圖形處理的一個問題在于為幀定義的一些圖元可能實際上在最終輸出中不可見，因為(例如)它們落在視錐(view frustum)之外。因此已知的是設法在渲染幀之前標識這些圖元，以避免處理這些圖元。然而，申請人如今認識到，盡管可使用這些技術來避免處理落在視錐之外的圖元，但是實際上，這些技術無法顯著減少處理的頂點的數量(例如，因為對頂點陣列中的所有頂點執行頂點處理)。這種頂點處理可為顯著負荷，盡管這在具有顯著帶寬資源的功能更強大的桌面系統中可能不是問題，但是申請人認識到，設法減小進行的頂點處理的量將是有利的，特別是在用于低功率便攜式裝置的圖形處理系統(其可能具有更有限的帶寬和處理資源)中。申請人因此相信，在圖形處理系統中標識待渲染的圖元和頂點的方法和設備仍存在改進余地。
技術實現思路
根據本專利技術的第一方面，提供了一種在圖形處理系統中處理用于輸出的幀的待處理的多個圖元的集合的方法，所述圖元集合中的各個圖元與一個或更多個頂點關聯，所述方法包括以下步驟:將所述圖元集合劃分成多個圖元子集；生成用于表示所述圖元集合的樹表示，所述樹表示被配置為使得樹的各個葉節點表示所述圖元集合所劃分成的所述子集之一，樹的各個父節點表示與其所有子節點的圖元子集的組合對應的圖元子集；以及針對所述樹表示的各個節點生成并存儲指示所述節點所表示的圖元子集的數據、指示所述節點所表示的圖元子集的圖元所使用的頂點的數據以及指示所述節點所表示的圖元子集所落入的空間的體積的數據。根據本專利技術的第二方面，提供了一種在圖形處理系統中處理用于輸出的幀的待處理的多個圖元的集合的設備，所述圖元集合中的各個圖元與一個或更多個頂點關聯，所述設備包括:處理電路，其被配置為:將所述圖元集合劃分成多個圖元子集；生成用于表示所述圖元集合的樹表示，所述樹表示被配置為使得樹的各個葉節點表示所述圖元集合所劃分成的所述子集之一，樹的各個父節點表示與其所有子節點的圖元子集的組合對應的圖元子集；并且針對所述樹表示的各個節點生成并存儲指示所述節點所表示的圖元子集的數據、指示所述節點所表示的圖元子集的圖元所使用的頂點的數據以及指示所述節點所表示的圖元子集所落入的空間的體積的數據。根據本專利技術的第三方面，提供了一種在圖形處理系統中表示用于輸出的幀的待處理的多個圖元的集合的數據結構，所述圖元集合中的各個圖元與一個或更多個頂點關聯，所述數據結構包括:表示樹表示的數據，所述樹表示表示所述多個圖元的集合，其中，所述數據所表示的所述樹表示被配置為使得樹的各個葉節點表示所述圖元集合所劃分成的多個圖元子集之一，樹的各個父節點表示與其所有子節點的圖元子集的組合對應的圖元子集；并且針對所述樹表示的各個節點存儲的所述數據指示:所述節點所表示的圖元子集；所述節點所表示的圖元子集中的圖元所使用的頂點；以及 所述節點所表示的圖元子集所落入的空間的體積。在本專利技術中，在圖形處理系統中生成輸出幀時待渲染的圖元集合被處理以生成表示該圖元集合的樹表示，其中樹的各個節點表示圖元集合內的各個圖元子集。對于各個節點，標識并指示圖元子集以及與那些圖元關聯的對應頂點。如下文將進一步討論的，利用這種樹結構來表示圖元集合有利于更有效地標識圖元集合中在渲染輸出幀時實際上不需要被處理的圖元以及與圖元集合中的那些圖元關聯的頂點，從而減小渲染圖元集合時的處理負荷。具體地講，與已知技術相比，本專利技術的樹表示可(除了別的以外)不僅用于在圖元落在視錐之外的情況下拒絕圖元被進一步處理，而且用于高效且有效地避免在頂點落在視錐之外的情況下處理所述頂點(例如，可允許在進行顯著的頂點處理之前構建待處理的頂點的縮減或最小列表)。因此這可在渲染輸出幀時顯著地節省帶寬、功率等，因此在用于低功率和/或便攜式裝置的圖形處理系統的情況下尤其有利。另外，如下文將進一步討論的，本專利技術可操作(優選地操作)而無需來自(例如)需要渲染的應用的任何“輔助”或“輸入”。因此這使得不再需要應用程序員(例如)嘗試配置他們的應用以設法避免(例如)處理視錐之外的圖元和/或頂點。本專利技術中待渲染的輸出幀可以是要由圖形處理系統生成的任何合適且期望的輸出幀。在一個優選實施方式中，它是用于顯示(例如，在屏幕上或者經由打印機)的輸出幀，但是它可同樣是圖形處理系統可用于生成的諸如紋理(例如，在渲染到紋理處理中)的任何其它形式的輸出，或者任何其它形式的輸出數據陣列。圖元集合可以是為生成輸出幀而待處理的任何合適的圖元集合。它可包括任何期望且合適數量的圖元。在優選實施方式中，它包括幾千或幾萬(例如，20，000)個圖元。集合中的圖元優選地按照它們期望的渲染順序被列出。圖元集合中的各個圖元可具有(在實施方式中，具有)可用于標識圖元的關聯的索引值。圖元索引值優選地對應于(因此指示)圖元在圖元集合的渲染順序中的位置(因此，圖元優選地按照其渲染順序來索引(例如，從低到高))。圖元集合可包括為生成輸出幀而待處理的所有圖元，但是在優選實施方式中，包括為生成輸出幀而待處理的圖元中的一些而非全部。在這后一種情況下，圖元集合優選地包括幀的特定可標識圖元集合，例如(優選地)用于幀的給定繪制調用的圖元集合。因此，在一個優選實施方式中，圖元集合包括用于輸出幀的繪制調用的圖元集合。如果圖元集合不包括輸出幀的所有圖元(即，存在輸出幀的待處理的多個圖元集合(例如，繪制調用))，則本專利技術的處理優選地針對輸出幀的多個圖元集合(例如，繪制調用)而執行(并且優選地針對輸出幀的各個圖元集合(例如，繪制調用)而重復)。如果以本專利技術的方式處理多個圖元集合，則在優選實施方式中，針對一個圖元集合生成的數據可(優選地)被保持(例如并優選地，被緩存)以便于另一(例如，后續)圖元集合使用(如果這樣做適當并且(可能)有用的話)。圖元集合可按照合適且期望的方式劃分成多個圖元子集。優選地，圖元集合被劃分成相等的子集。因此，各個子集優選地包含相同或相似數量的圖元。在優選實施方式中，圖元集合中的圖元基于它們的渲染順序而被劃分成圖元子集。基于此來再次劃分圖元集合使得在將圖元指派給節點時不再需要考慮圖元的空間分布，因此可按照相對快速且廉價的方式來執行。如果圖元具有關聯的索引，則圖元集合因此優選地基于圖元的索引值來劃分成子集。在這種情況下，圖元集合的索引值的范圍優選地劃分成多個(優選地相等的)索引值子范圍，各個圖元子集對應于相應的圖元索引值子范圍。各個圖元子集可包含任何期望數量的圖元，但是在優選實施方式中，這樣進行再次劃分(受到任何其它約束)使得各個圖元子集不包含超過選定的(優選預定的)閾值數量的圖元(圖元索引)，例如優選地，128個圖元。圖元子集的數量因此優選地包括為確保各個子集具有少于閾值數量的圖元，圖元集合必須劃分成的不管多少本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在圖形處理系統中對用于輸出的幀的待處理的多個圖元的集合進行處理的方法，所述圖元集合中的各個圖元與一個或更多個頂點關聯，所述方法包括以下步驟：將所述圖元集合劃分成多個圖元子集；生成用于表示所述圖元集合的樹表示，該樹表示被配置為使得樹的各個葉節點表示所述圖元集合所劃分成的所述子集中的一個，樹的各個父節點表示與各個父節點的所有子節點的圖元子集的組合對應的圖元子集；以及針對所述樹表示的各個節點生成并存儲指示所述節點所表示的圖元子集的數據、指示所述節點所表示的圖元子集的圖元所使用的頂點的數據以及指示所述節點所表示的圖元子集所落入的空間的體積的數據。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：B·皮爾森，魏婷，S·索洛維耶夫，A·D·尼爾森，A·加拉辛，M·伊萬涅茨，
申請(專利權)人：ARM有限公司，
類型：發明
國別省市：英國;GB