分段线性不规则光栅化制造技术

本发明专利技术公开了分段线性不规则光栅化的技术。本发明专利技术的一个实施例包括一种用于渲染计算机生成的场景中的几何对象的方法。与显示器屏幕相关联的屏幕空间被划分成一组区域。针对每个区域，计算水平维度中的第一抽样因子，所述第一抽样因子代表用于位于所述区域内的像素的水平抽样因子，计算垂直维度中的第二抽样因子，所述第二抽样因子代表用于位于所述区域内的所述像素的垂直抽样因子，计算所述水平维度中的第一偏移，所述第一偏移代表与所述区域相关联的水平位置，以及计算所述垂直维度中的第二偏移，所述第二偏移代表与所述区域相关联的垂直位置。当确定所述几何对象与多于一个区域相交时，针对每个与几何对象相交的区域，生成几何对象的实例。

Piecewise linear irregular rasterization

The invention discloses a piecewise linear irregular grating technique. One embodiment of the present invention includes a method for rendering geometric objects in a computer-generated scene. The screen space associated with the display screen is divided into a set of regions. For each area, calculate the first sampling factor level in the dimension, the first sampling factor represents for horizontal sampling factor of pixels located within the area, calculation of second sampling factor in the vertical dimension, the second representative sampling factors for the vertical sampling factor in the pixels within the area, the first calculation the horizontal offset of the dimension, the first offset representative with the region related to horizontal position contact, and calculate the vertical dimension in the second offset, the second offset representative with the region associated with the vertical position. When the geometric object is intersected with more than one region, an instance of a geometric object is generated for each region intersecting with the geometric object.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例一般地涉及计算机图形处理，并且更具体地，涉及分段线性不规则光栅化。
技术介绍
虚拟现实(VR)护目镜是用于当玩计算机游戏、观看三维(3D)电影或查看其它3D媒体内容时获得更加沉浸式的体验的越来越流行的设备。VR护目镜被佩戴在观看者的头部，并且阻去来自现实世界环境的光。VR护目镜通常包括两个平的显示器屏幕，其中佩戴一个显示器屏幕以用于由左眼查看，而佩戴另一个显示器屏幕以用于由右眼查看。游戏内容或其他3D媒体内容被传输至两个显示器屏幕，使得观看者能够当佩戴VR护目镜时看到3D内容。由于两个显示器屏幕被以一定距离佩戴在观看者的眼睛前方，因此，显示器屏幕自身无法向观看者提供外围内容。换言之，观看者看到眼睛前方的内容，但是不能看到两个显示器屏幕上方、下方或两侧的内容。因此，VR护目镜还包括在每个显示器屏幕前方的非线性畸变镜头。畸变镜头使得靠近特定位置(诸如显示器屏幕的中心)的内容光学汇聚，并且使得靠近显示器屏幕的边缘的内容光学发散。经发散的内容随后被投影至观看者的眼睛的外围观看区域上。结果，观看者能够看到观看者外围以及前方的3D内容，这导致更加沉浸式的虚拟现实体验。除了VR护目镜以外，这些技术还被用于其他宽屏渲染应用，诸如曲形观看面，其包括一个或多个显示屏幕。这种宽屏渲染应用包括针对家用的曲形高分辨率和超高分辨率显示器屏幕，以及针对工业应用(诸如控制房间)的多屏幕平铺式显示器。在这种应用中，观看者所感知的相邻像素之间的距离从显示器屏幕的一部分至另一部分是变化的，这导致与当使用VR护目镜时所观察到的伪影相类似的畸变伪影。虽然非线性畸变透镜提供将内容投影在视角外围的益处，但是这些畸变透镜显示有所不希望的副作用，即渲染在显示器屏幕上并投影至观看者的眼睛的对象看起来是畸变的。光学畸变的一个通常形式是插针包(pin-cushion)畸变，其中所感知的对象上的一点的位置相对于该点实际所位于的位置而言更加靠近显示器屏幕的中心。结果，带有直线的对象，诸如方形或矩形，当经由VR护目镜观看时，看起来具有曲形边缘。针对该现象，图像处理单元(GPU)或其他处理器通常通过有意引起非线性桶形畸变来渲染意欲通过VR护目镜查看的3D内容，其中所感知的对象上的点的位置相对于该点实际所位于的位置而言远离显示器屏幕的中心。所引起的桶形畸变抵消了光学插针包畸变，使得观看者当佩戴VR护目镜时看到非畸变的内容。以上方式的一个缺陷是，靠近显示器屏幕的中心的内容被放大，而靠近显示器屏幕的边缘的内容被压缩。因此，在观看者的眼睛直接前方处的内容具有相对低的分辨率，这导致细节的丢失。换言之，相对于高质量观看体验所需的渲染的像素数量而言，在显示器屏幕的中心处渲染了过少的像素。细节丢失可被感知为软的、模糊的，或块状不均匀的视频。相比之下，观看者可看到的内容的外围的内容具有比高质量观看所需的分辨率更高的分辨率。换言之，相对于高质量观看体验所需的渲染的像素的数量而言，在显示器屏幕的边缘附近渲染了更多的像素，这导致计算资源的浪费。以上方式的另一个缺陷是，GPU通常被优化，以利用线性网格来渲染内容。由于光学插线包透镜畸变是非线性的，因此，理想的情形是，GPU在渲染期间所引起的桶形畸变也应当是非线性的。但是，利用非线性网格的渲染可导致相对于利用线性网格的渲染的显著低的GPU性能。如前述所阐释的，现有技术中所需要的是，用于针对VR护目镜或其他宽屏渲染应用的渲染内容的更加有效的方式。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例给出了一种用于渲染计算机生成的场景中的几何对象的方法。所述方法包括将与显示器屏幕相关联的屏幕空间划分成多个区域。该方法还包括针对每个区域，计算水平维度中的第一抽样因子，所述第一抽样因子代表用于位于所述区域内的像素的水平抽样因子，计算垂直维度中的第二抽样因子，所述第二抽样因子代表用于位于所述区域内的所述像素的垂直抽样因子，计算所述水平维度中的第一偏移，所述第一偏移代表与所述区域相关联的水平位置，以及计算所述垂直维度中的第二偏移，所述第二偏移代表与所述区域相关联的垂直位置。该方法还包括确定所述几何对象与多于一个区域相交。该方法还包括针对与所述几何对象相交的第一区域，生成所述几何对象的第一实例。该方法还包括针对与所述几何对象相交的第二区域，生成所述几何对象的第二实例。本专利技术的其他实施例包括但不限于，计算机可读介质，其包括用于执行所公开的技术的一个或多个方面的指令，以及用于执行所公开的技术的一个或多个方面的系统。所公开的技术的一个优势是，位于靠近屏幕空间的边缘处的像素被以较低的分辨率渲染，这导致相对于之前的宽屏幕渲染技术的改进的性能。附图说明因此，可以详细地理解本专利技术的上述特征，并且可以参考示范性实施例得到对如上面所简要概括的本专利技术更具体的描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅示出了本专利技术的典型实施例，因此不应被认为是对其范围的限制，本专利技术可以具有其他等效的实施例。图1是示出了计算机系统的框图，该计算机系统被配置为实现本专利技术的一个或多个方面；图2是根据本专利技术的一个实施例的、包括在图1的并行处理子系统中的并行处理单元的框图；图3A是根据本专利技术的一个实施例的、包括在图2的并行处理单元中的通用处理集群的框图；图3B是根据本专利技术的一个实施例的、可被实现在图2的并行处理单元中的图形处理管线的概念图；图4是根据本专利技术的一个实施例的、图3B的图形处理管线可被配置为生成并处理的高速缓存块的概念图；图5是根据本专利技术的一个实施例的、图3B的图形处理管线的一部分的详细的示图；图6A至图6D示出了根据本专利技术的各实施例的、可在分段非线性光栅化期间实现的示例性样本网格；以及图7阐述了根据本专利技术的一个实施例的、用于执行分段不规则渲染的方法步骤的流程图。具体实施方式在下面的描述中，将阐述大量的具体细节以提供对本专利技术更透彻的理解。然而，本领域的技术人员应该清楚，本专利技术可以在没有一个或多个这些具体细节的情况下得以实施。系统概述图1是示出了计算机系统100的框图，该计算机系统100被配置为实现本专利技术的一个或多个方面。如所示，计算机系统100包括但不限于，中央处理单元(CPU)102和经由存储器桥105和通信路径113耦合至并行处理子系统112的系统存储器104。存储器桥105还经由通信路径106被耦合至I/O(输入/输出)桥107，并且I/O桥107转而耦合至交换器116。在操作中，I/O桥107被配置为从输入设备108(诸如键盘或鼠标)接收用户输入信息，并且经由通信路径106和存储器桥105将输入信息转发给CPU 102，以用于处理。交换器116被配置为提供I/O桥107和计算机系统100的其他组件(诸如网络适配器118以及各种插卡120和121)之间的连接。如所示，I/O桥107被耦合至系统盘114，其可被配置为存储内容和应用以及数据，以用于CPU 102和并行处理子系统112使用。一般而言，系统盘114提供针对应用和数据的非易失性存储，并且可包括固定的或可移动的硬盘驱动、闪存设备，以及CD-ROM(紧致盘只读存储器)、DVD-ROM(数字通用盘ROM)、蓝光光盘、HD-DVD(高分辨率DVD)、或其他磁的、光学的、或固态存储设备。最后，虽然未明确示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于渲染计算机生成的场景中的几何对象的方法，所述方法包括：将与显示器屏幕相关联的屏幕空间划分成多个区域；针对每个区域：计算水平维度中的第一抽样因子，所述第一抽样因子代表用于位于所述区域内的像素的水平抽样因子，计算垂直维度中的第二抽样因子，所述第二抽样因子代表用于位于所述区域内的所述像素的垂直抽样因子，计算所述水平维度中的第一偏移，所述第一偏移代表与所述区域相关联的水平位置，以及计算所述垂直维度中的第二偏移，所述第二偏移代表与所述区域相关联的垂直位置；确定所述几何对象与多于一个区域相交；针对与所述几何对象相交的第一区域，生成所述几何对象的第一实例；以及针对与所述几何对象相交的第二区域，生成所述几何对象的第二实例。

【技术特征摘要】
2015.05.29 US 14/726,3811.一种用于渲染计算机生成的场景中的几何对象的方法，所述方法包括：将与显示器屏幕相关联的屏幕空间划分成多个区域；针对每个区域：计算水平维度中的第一抽样因子，所述第一抽样因子代表用于位于所述区域内的像素的水平抽样因子，计算垂直维度中的第二抽样因子，所述第二抽样因子代表用于位于所述区域内的所述像素的垂直抽样因子，计算所述水平维度中的第一偏移，所述第一偏移代表与所述区域相关联的水平位置，以及计算所述垂直维度中的第二偏移，所述第二偏移代表与所述区域相关联的垂直位置；确定所述几何对象与多于一个区域相交；针对与所述几何对象相交的第一区域，生成所述几何对象的第一实例；以及针对与所述几何对象相交的第二区域，生成所述几何对象的第二实例。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一实例与第一剪刀框相关联，并且所述第二实例与第二剪刀框相关联，并且还包括：将与所述第一区域相关联的所述第一抽样因子、所述第一偏移、所述第二抽样因子、以及所述第二偏移应用到所述第一实例；将所述第一剪刀框应用到所述第一实例；将与所述第二区域相关联的所述第一抽样因子、所述第一偏移、所述第二抽样因子、以及所述第二偏移应用到所述第二实例；以及将所述第二剪刀框应用到所述第二实例。3.根据权利要求1所述的方法，其中针对所述第一区域的所述第一抽样因子基于所述第一区域距离所述屏幕空间上的位置的水平距离，针对所述第一区域的所述第二抽样因子基于所述第一区域距离所述屏幕空间的所述位置的垂直距离，针对所述第二区域的所述第一抽样因子基于所述第二区域距离所述屏幕空间上的所述位置的水平距离，并且针对所述第二区域的所述第二抽样因子基于所述第二区域距离所述屏幕空间的所述位置的垂直距离。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述屏幕空间上的所述位置对应于与所述显示器屏幕相关联的透镜的中心。5.根据权利要求1所述的方法，还包括生成掩码，所述掩码指示所述第一区域和所述第二区域与所述几何对象相交。6.根据权利要求1所述的方法，其中包括在所述多个区域中的每个区域与多个视口中的不同视口相关联。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一区域与多个水平视口中的第一水平视口和多个垂直视口中的第一垂直视口相关联，并且所述第二区域与所述多个水平视口中的第二水平视口和所述多个垂直视口中的第二垂直视口相关联。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个区域中的每个区域与包括在多个高速缓存块中的不同的高速缓存块相关联。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个区域中的每个区域与包括在多个光栅块中的不同的光栅块相关联。10.根据权利要求1所述的方法，其中包括在所述多个区域中的区域被以一...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·卢姆，贾斯廷·科布，
申请(专利权)人：辉达公司，
类型：发明
国别省市：美国;US