图形处理制造技术

本申请涉及图形处理。具体地，一种图形处理系统(3)生成用于对图元(60)进行采样的四元组片段(65)的多个片段(61、62、63、64)的多个采样点的插值顶点着色属性数据。使用关于第一坐标系(x、y)限定的四元组片段(65)的参考位置，连同关于第二坐标系(xmy、xpy)限定的图元(60)的旋转后的采样点delta值，来生成多个采样点的插值顶点着色属性数据。旋转后的采样点delta值允许对于多个采样点更有效地生成插值顶点着色属性数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图形处理，并且具体地涉及包括生成插值顶点属性数据的片段着色阶段(shadingstage)的图形处理系统的操作。
技术介绍
图形处理通常以流水线方式进行，一个或更多个流水线阶段对数据进行操作,以生成显示的最终图像。该处理的两个重要部分通常是：所谓的顶点着色操作(诸如对表示要显示的图像的图元(primitive)(多边形)的顶点进行的转换和发光)；和随后的对构成要显示的图像的独立片段着色(染上颜色)的片段(像素)着色操作。顶点着色操作通常在图形处理的所谓“顶点着色器”阶段中进行。这通常是对输入数据值执行顶点着色器程序，以生成用于由图形流水线的剩余部分处理的期望的一组输出数据(例如，适当转换且点亮的顶点数据)的可编程处理单元。场景的各图元(多边形)通常被限定且表示为一组顶点，各顶点与该顶点的一组数据值关联。顶点着色处理例如基于顶点有关的图元要经受的任意转换或发光，来修改最初限定的顶点的数据值。一旦场景的输入数据值被顶点“着色”，那么表示场景的图元通常被栅格化，以生成场景的多个待处理“片段”。这些片段是上面进行图形处理操作(诸如渲染)的不连续图形实体。各片段将对应于场景的采样点或多个采样点，一旦片段被采样，将片段与允许显示采样点的所需数据(诸如红、绿、蓝色(RGB)值、透明度(alpha)值以及深度(z)值)关联。片段还可以被称为像素，但因为后处理(诸如缩放)可以意味着图形处理操作所针对的实体(片段)与显示像素之间没有一一对应，所以不是必然是给定片段将恰好对应于最终显示中的单个像素(像素元素)的情况。一旦生成图形片段，那么图形片段经受将它们着色以生成它们的最终输出色值等的若干处理，诸如顶点数据的插值、应用稳定、混合等。导出输出数据值(例如显示片段表示的采样点需要)等的这种处理可以称为“片段着色”或“像素着色”，并且在处理流水线的片段着色器(还称为像素着色器)阶段中进行。片段着色处理处理片段的最初限定片段数据值，以正确导出片段的输出数据(显示片段表示的采样点所需的数据)。片段着色器再次可以是执行对片段适当着色(染上颜色)的一个或更多个片段着色器程序的可编程单元。片段可以独立或一起以小组为单位进行处理(例如，采样、着色等)。例如，一组2x2的片段通常被一起处理为“四元组”，但有时使用更小或更大组的片段。顶点和片段着色操作一般对所谓的“属性”进行操作。属性为着色器程序中的输入或输出变量，并且例如可以表示颜色、透明度、纹理坐标等。顶点着色器将对于用于限定并表示场景的各图元(多边形)生成一组属性(颜色、透明度、纹理坐标等)。这些生成的属性通常可以称为顶点着色的属性数据。作为片段着色处理的一部分，片段着色器通常对顶点着色的属性数据进行插值，以便生成片段的采样点的插值属性数据。提供插值属性数据的该处理通常可以称为变化计算(varyingcalculation)，并且例如可以在片段着色器的变化流水线中进行。变化流水线通常包括变化插值器，该变化插值器输入片段(例如，片段的采样点)的顶点着色属性数据和x、y坐标，并且输出插值属性数据。图1例示了使用四个片段6、7、8、9的“四元组”10对三角形图元5进行采样的对顶点着色属性数据进行插值的方法，片段6、7、8、9中的每一个具有中心采样点。在该示例中，各个采样点的x、y坐标由变化插值器直接用于估算图元的变化平面等式，以便提供这些采样点的插值属性数据(S0、S1、S2、S3)。然而，直接以该方式估算各组x、y坐标的变化平面等式可能在计算上是昂贵的。图2例示了这些片段中的一个片段6的采样点中的仅一个的x、y坐标直接用于提供该采样点的插值属性数据S0的另选方法。然后，采样点delta值Sx、Sy用于例如以以下方式提供其它片段7、8、9的其它采样点中的每一个的插值属性数据S1、S2、S3：S1＝S0+SxS2＝S0+SyS3＝S0+Sx+Sy因为不必使用该采样点的x、y坐标对在各个采样点处的图元的变化平面等式进行完全估算，所以以该方式使用采样点delta值可以比直接使用各个采样点的x、y坐标在计算上更便宜。然而，因为涉及采样点delta值的加法运算的次数跨所有采样点不一致，所以该方法仍然低效。具体地，仅存在生成S1和S2的单个加法运算，而存在生成S3的两个加法运算。这例如可以意味着在一些运算周期期间可以使得用于执行加法运算的一些加法器闲置，或者可以需要包括反馈环路。
技术实现思路
申请人相信还存在针对包括生成插值顶点属性数据的片段着色阶段的图形处理器的改进的范围。根据本专利技术的一个方面，提供了一种操作图形处理系统的方法，该图形处理系统包括片段着色阶段，该片段着色阶段处理图元的顶点着色属性数据，以便生成采样点的插值属性数据，所述方法包括以下步骤：生成图元的采样点delta值；以及生成针对对所述图元进行采样的一组多个采样点中的至少一个采样点的插值属性数据；其中，使用所述一组多个采样点的参考点的位置连同所述采样点delta值中的至少一个采样点delta值，来生成针对所述至少一个采样点的所述插值属性数据；其中，关于第一坐标系来限定所述一组多个采样点的所述参考点的所述位置，并且其中，关于相对于所述第一坐标系旋转的第二坐标系来限定所述图元的所述采样点delta值。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种图形处理系统，该图形处理系统包括片段着色阶段，该片段着色阶段被配置为处理图元的顶点着色属性数据，以便生成采样点的插值属性数据，所述系统还包括处理电路，该处理电路被配置为：生成图元的采样点delta值；并且生成针对对所述图元进行采样的一组多个采样点中的至少一个采样点的插值属性数据；其中，所述处理电路被配置为，使用所述一组多个采样点的参考点的位置连同所述采样点delta值中的至少一个采样点delta值，来生成针对所述至少一个采样点的所述插值属性数据；其中，关于第一坐标系来限定所述一组多个采样点的所述参考点的所述位置，并且其中，关于相对于所述第一坐标系旋转的第二坐标系来限定所述图元的所述采样点delta值。在本专利技术中，一组多个采样点中的采样点的插值属性数据使用该组多个采样点的参考点的位置连同至少一个采样点delta值来生成。如上所讨论的，使用采样点delta值可以比例如直接使用各个采样点的位置生成插值属性数据在计算上更便宜。此外，在本专利技术中，关于第二坐标系来限定采样点delta值，第二坐标系相对于用于限定参考点的位置的第一坐标系旋转。申请人已经认识到这例如可以更均匀地分配在将采样点delta值用于生成插值属性数据特别是对于许多普通采样点模式(诸如排序的(Ordered)4x、旋转的(Rotated)4x、直接3D(Direct3D)8x等)时需要执行的运算的次数。由此，本专利技术提供了一种允许更有效生成插值属性数据的图形处理系统。第一坐标系可以包括第一对垂直轴，该第一对垂直轴在这里可以称为“x”和“y”轴。第一坐标系的坐标可以与输出位置(例如，显示屏位置)有关。由此，第一坐标系可以称为“屏幕空间”。对于分层或3维图形处理，第一坐标系可以包括垂直于该对垂直轴的另外轴。另外轴在这里可以称为“z”或“深度”轴。第二坐标系可以包括第二对垂直轴，该第二对垂直轴在这里可以称为“xmy”和“xpy”轴。如上所讨论本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作图形处理系统的方法，该图形处理系统包括片段着色阶段，该片段着色阶段处理图元的顶点着色属性数据，以便生成用于采样点的插值属性数据，所述方法包括以下步骤：生成图元的采样点delta值；以及生成针对用于对所述图元进行采样的一组多个采样点中的至少一个采样点的插值属性数据；其中，使用用于所述一组多个采样点的参考点的位置连同所述采样点delta值中的至少一个采样点delta值，来生成针对所述至少一个采样点的所述插值属性数据；其中，关于第一坐标系来限定用于所述一组多个采样点的所述参考点的所述位置，并且其中，关于相对于所述第一坐标系旋转的第二坐标系来限定所述图元的所述采样点delta值。

【技术特征摘要】
2015.08.03 GB 1513714.41.一种操作图形处理系统的方法，该图形处理系统包括片段着色阶段，该片段着色阶段处理图元的顶点着色属性数据，以便生成用于采样点的插值属性数据，所述方法包括以下步骤：生成图元的采样点delta值；以及生成针对用于对所述图元进行采样的一组多个采样点中的至少一个采样点的插值属性数据；其中，使用用于所述一组多个采样点的参考点的位置连同所述采样点delta值中的至少一个采样点delta值，来生成针对所述至少一个采样点的所述插值属性数据；其中，关于第一坐标系来限定用于所述一组多个采样点的所述参考点的所述位置，并且其中，关于相对于所述第一坐标系旋转的第二坐标系来限定所述图元的所述采样点delta值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二坐标系相对于所述第一坐标系旋转45°或45°的倍数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述参考点相对于所述一组多个采样点中的所述采样点而中心定位。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，生成所述采样点delta值的步骤包括如下步骤：生成关于所述第一坐标系限定的采样点delta值；以及旋转关于所述第一坐标系限定的所述采样点delta值，以便生成关于所述第二坐标系限定的采样点delta值。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述采样点delta值包括关于所述第二坐标系限定的质心系数。6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，使用所述参考点的所述位置的步骤包括如下步骤：根据所述参考点的所述位置来确定所述参考点的质心坐标。7.根据权利要求6所述的方法，其中，向所述参考点的所述质心坐标添加或从所述参考点的所述质心坐标减去所述采样点delta值中的至少一个采样点delta值，以生成所述至少一个采样点的质心坐标。8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括以下步骤：使用所述至少一个采样点的所述质心坐标，来导出所述至少一个采样点的插值属性数据。9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述一组多个采样点具有从由如下各项构成的组中选择的模式：排序的4x、旋转的4x、以及直接3D8x。10.一种图形处理系统，该图形处理系统包括片段着色阶段，该片段着色阶段被配...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·赫格伦德，J·尼斯塔德，
申请(专利权)人：ARM有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB