圖象生成設備制造技術

本發明專利技術提供一種圖象生成設備，包括二個用于并行地進行用來表達各有關圖象的幾何處理以生成圖形元素表的向量處理器，一個用于根據這些圖形元素表進行圖形處理的圖形處理器，以及一個仲裁器。該圖形處理器包括：二個用于存儲和圖形元素表對應的圖形環境以及對該圖形環境的標識信息的緩沖器和一個一旦從該仲裁器輸入圖形元素表從這些緩沖器讀出一特定圖形環境以進行圖形處理的單元。每個向量處理器生成圖形元素表，其中圖形元素表具有作為其內容的由分配給每個向量處理器的幾何處理規定的圖形環境的標識信息。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及計算機圖形中使用的圖象生成設備。
技術介紹
在計算機圖形中，要顯示的物體是通過在一個模型中組合多個多邊形制成的。利用坐標列(x，y，z，w)表示各多邊形的有關頂點。根據可見點位置對有關頂點進行坐標轉換，并且接著根據距離進行全視覺(through-vision)變換。換句話說，以使遠離某目視點的位置看起來較小的方式進行變換。上述相繼處理稱為“幾何處理”。通過幾何處理得到每個多邊形的頂點坐標列。把這些頂點坐標列作為顯示表(圖形元素表)發送到圖形處理裝置。該圖形處理裝置根據該顯示表在幀存儲器中畫出基本圖形。把制圖結果從數字信號變換成模擬信號并接著在顯示器上顯示。由于以每個視頻速率，例如每1/60秒，更新制圖結果，在該顯示器的屏幕上顯示移動畫面。上述相繼的圖形處理稱為“繪制處理”。近年來，半導體技術顯著發展，從而有可能實現把幀存儲器和圖形處理裝置一起安裝在一塊LSI(大規模集成電路)上。該圖形處理裝置包括大量平行設置的電路，這種大量電路的平行布局和其中頻繁重復簡單處理的繪制處理相協調的。另外，如果把存儲器安裝在未使用的區域中，可以加寬幀處理器的帶寬。由于這個原因，和常規技術相比，可以明顯改進圖形處理裝置的性能，尤其是象素驅動速度。另一方面，對應的幾何處理的性能變為相對不足。換言之，即使可以在幀存儲器制出更多的多邊形，計算有關多邊形的頂點坐標的處理被推遲。為了解決上述問題，為圖形處理裝置并行地設置執行幾何處理的幾何引擎是有效的。然而，在繪制圖形中，由于要預先確定大量作為參數的圖形環境，例如大量剪裁區、大量半透明處理速度等等，并且由于各個幾何引擎中所使用的各種參數是彼此不同的，必須為每個幾何引擎改變圖形處理裝置的輸入。但是，如果每一次都改變圖形環境，制圖裝置的輸入級的開銷太大。另外，圖形環境的改變干擾高速緩存的相關性(一致性)并且顯著地降低高速緩存命中率。
技術實現思路
本專利技術是在上述情況下做出的，從而本專利技術的一個目的是提供一種能解決上述問題的圖象生成設備。為了解決上述問題，依據本專利技術提供一種圖象生成設備，其包括多個幾何處理裝置，用于并行地進行用來表達各有關圖象的幾何處理以便生成多個圖形元素表；圖形處理裝置，用于根據這些圖形元素表進行圖形處理；以及一個仲裁器，用于仲裁該多個幾何處理裝置生成的多個圖形元素表以便把這些圖形元素表引導到該圖形處理裝置；其中該圖形處理裝置包括一個緩沖器，用于存儲和多個圖形元素表對應的圖形環境的以及對圖形環境的標識信息，并且包括用于一旦從該仲裁器輸入多個圖形元素表時從該緩沖器讀出一特定圖形環境以便進行圖形處理的裝置；并且其中該多個幾何處理裝置中的每個裝置生成圖形元素表，而且圖形元素表具有作為其內容的圖形環境標識信息，該圖形環境是由分配給每個幾何處理裝置的幾何處理規定的。在本說明書中，圖形環境指的是多邊形定義信息，即在例如通過多邊形形成圖形的情況中為圖形區域設定信息和多邊形生成信息。圖形區域設定信息指的是圖形區域的偏置坐標以及制圖剪裁區域的坐標，其中制圖剪裁區域的坐標用于在多邊形的坐標存在于該圖形區域的外面的情況下消除制圖。多邊形信息通常是由多邊形屬性信息和頂點信息構成的。多邊形屬性信息指的是那些周知的指示濃淡處理方式、α調色方式、紋理變換方式等等的信息。頂點信息指的是有關頂點繪制區內坐標、頂點紋理區內坐標、頂點顏色等的信息。上述信息是大長度數據，從而在繪制處理裝置的前級處頻繁改變上述信息會造成額外開銷。在上述情況下，在本專利技術中，圖形環境本身是在圖形處理裝置一側保持的，并且繪制處理裝置根據圖形環境的標識信息指示適當的圖形環境。該圖形處理裝置讀出該指示的圖形環境并且使圖形處理服從所指示的圖形環境。借助上述操作，并行進行幾何處理時所出現的開銷被減少。在一優先實施例中，在該緩沖器中存儲多個幾何處理裝置的每個中的不同的圖形環境類別。此外，多個幾何處理裝置的每一個設計成生成包含表示圖形的優先級的信息的圖形元素表，并且仲裁器設計成在多個圖形元素表彼此競爭時把優先級上更高的圖形元素表引導到該圖形處理裝置。在圖形環境的改變意味著只對某時區禁止的情況下，該仲裁器設計成當按時序方式在從某幾何處理裝置發送的圖形元素表的一特定字段中設定一個特定的代碼時阻塞來自其它幾何處理裝置的圖形元素表。在更有效地進行圖象處理的情況下，該多個幾何處理裝置中的至少一個包含一個進行公式幾何處理的處理器，并且至少另一個幾何處理裝置包含一個和另一個處理器緊耦合的處理器從而和上述另一個處理器協同地進行非公式幾何處理。從下面結合附圖的詳細說明中本專利技術的這些以及其它目的和優點會變得更加清楚，附圖說明圖1示出一種依據本專利技術的一實施例的娛樂設備的內部結構；圖2是一個概念解釋圖，示出依據該實施例的幾何處理；圖3示出通過第二VPU進行的算術處理生成的圖象的一個例子；圖4示出一個例子，其中第一VPU異步生成的圖象疊加在圖3中示出的圖象上，而第二VPU通過用于GS的總線進行穿插。圖5示出GS的結構以及它的外圍件的連接狀態；圖6示出如何在顯示表中指示圖形環境的一個例子；以及圖7示出當合并顯示表時從第一VPU輸出的顯示表在時間目標區上優先于其它顯示表。具體實施例方式現在，參照各附圖更詳細地說明一優先實施例，其中把依據本專利技術的圖象生成設備應用于對娛樂生成計算機圖形圖象的娛樂設備。依據該實施例的娛樂設備設計成根據記錄在諸如CD-ROM和DVD-ROM的可互換媒體上的程序或數據在顯示器上利用多邊形表示移動畫面并且從揚聲器輸出和移動畫面對應的聲音。圖1示出該娛樂設備的內部結構。該娛樂設備1具有由主總線B1和子總線B2組成的二條總線，通過總線接口INT這些總線B1和B2互相連接或斷開。主總線B1和主CPU(中央處理器)10、主存儲器11、主DMAC(直接存儲器存取控制器)12、MPEG(運動圖象專家組)譯碼器(MDEC)13、第二向量處理器(VPO1，以下稱為“第二VPU”)21和GIF(圖形合成器接口)30連接，其中主CPU10由微處理器、第一向量處理器(VPU(向量處理器)0，以下稱為“第一VPU”)20等等構成，主存儲器11由RAM(隨機存取存儲器)構成，并且GIF30充當第一VPU20和第二VPU21的仲裁器。另外，主總線B1通過GIF30和圖形處理裝置(圖形合成器，以下稱為“GS”)31連接。GS31和生成視頻輸出信號的CRTC(CRT控制器)33連接。當娛樂設備1啟動時，主CPU10通過總線接口INT從子總線B2上的ROM17讀啟動程序并執行該啟動程序以便運行操作系統。主CPU10還控制媒體驅動器60以從媒體61讀取應用程序或數據，它允許把該應用程序或數據存儲在主存儲器11中。另外，主CPU10協同第一VPU20對從媒體61讀出的各種數據，例如構成多個基本圖形(多邊形)的三維物體數據(多邊形的頂點(代表點)的數據，等等)，進行幾何處理以便生成顯示表。在主CPU10內設置一個稱為“SPR(便箋式RAM)”的高速存儲器，用于暫時地存儲和第一VPU20合作進行的幾何處理的結果。第一VPU20進行幾何處理的同時，第二VPU21進行幾何處理，以便生成顯示表。第一VPU20和第二VPU21生成的顯示表通過GIF30傳送到GS31。GS31根據這些本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種圖象生成設備，包括： 多個幾何處理裝置，用于并行地進行用來表達各有關圖象的幾何處理以便生成多個圖形元素表； 圖形處理裝置，用于根據所述多個圖形元素表進行圖形處理；以及 一個仲裁器，用于仲裁所述多個幾何處理裝置生成的多個圖形元素表以便把所述多個圖形元素表引導到所述圖形處理裝置； 其中所述圖形處理裝置包括一個緩沖器，用于存儲和所述多個圖形元素表對應的圖形環境以及對所述圖形環境的標識信息，并且包括用于一旦從所述仲裁器輸入所述多個圖形元素表，則從所述緩沖器讀出一特定圖形環境以便進行圖形處理的裝置；并且 其中所述多個幾何處理裝置中的每個裝置生成所述圖形元素表，并且所述圖形元素表具有作為其內容的圖形環境標識信息，所述圖形環境是由分配給所述幾何處理裝置的每一個的幾何處理規定的。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：田中正善，豐禎治，鈴置雅一，
申請(專利權)人：索尼計算機娛樂公司，
類型：發明
國別省市：JP[日本]