用于减少的像素着色的技术制造技术

各个实施例一般涉及用于在从3D模型渲染2D屏幕图像时减少对基元进行着色的处理要求的技术。一种装置包括：裁剪组件，用于在由着色像素覆盖的从3D模型得出的2D屏幕图像的第一区域内裁剪2D屏幕图像的可见基元，以便形成代表第一区域和可见基元的交叉的多边形；第一内插组件，用于将可见基元的顶点的至少一个属性内插到多边形的每个顶点；以及第二内插组件，用于将多边形的顶点的颜色值内插到由屏幕图像的屏幕像素覆盖的第二区域内的点，第二区域小于第一区域并且至少部分地与第一区域重合。还描述并要求保护其它实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
在操作计算装置的越来越多的方面中，越来越多地采用曾经只是作为执行基于相对专业化的计算机的功能的一部分进行的从三维（3D）模型渲染二维（2D）计算机生成的图像（CGI）。具体来说，尽管视频游戏仍旧呈现着这些图像的最普遍使用，但是它们的使用已经开始作为日益增长的装置阵列的图形用户界面（GUI）的一部分并网站中占有一席之地。尽管图形渲染硬件的设计的发展和渲染算法的效率的增加已经使得基于3D模型的CGI的许多这种增加的使用成为可能，但是这些发展和效率增加尚不足以完全解决在便携式装置中典型的处理和功率资源的限制。具体来说，对图形基元着色（shading）以便为图像中的对象提供颜色和纹理的工作不断需要相当大的处理资源，而这又对在便携式装置中常见的由电池和/或其它电源提供的有限功率资源提出相当大的要求。此外，随着并入到便携式装置的显示器的像素分辨率不断增加，在处理和功率要求方面进行的缩减招架不住由这些分辨率增加导致的着色量的指数增加。之前通过试图直接减少执行的着色量以便至少限制对功率资源的这些增加的要求而做了许多努力。但是，这些方法增加了将不准确或不正确的信息作为输入引入到着色中的实例，例如在执行内插计算中出现增加的外推。这种不准确或不正确的信息频繁地导致引入诸如“闪烁”像素颜色的视觉假象、在由多个基元组成的对象的曲线表面上的颜色过渡缺少平滑、和/或错位的着色边界。附图说明图1示出图形渲染系统的示例实施例。图2示出图形渲染系统的备选示例实施例。图3示出示例实施例的一部分。图4示出3D模型的光栅化的示例实施例。图5示出用于定义多边形的裁剪的示例实施例。图6示出用于得出多边形的顶点的属性的内插的示例实施例。图7示出多边形的像素着色顶点的示例实施例。图8示出用于将屏幕像素上色的内插的示例实施例。图9A和图9B一起示出用于定义多于一个多边形的裁剪的示例实施例。图10-11各自示出根据实施例的逻辑流。图12示出根据实施例的处理体系结构。图13示出图形处理系统的另一个备选实施例。图14示出装置的实施例。具体实施方式各个实施例一般涉及在从3D模型渲染2D屏幕图像时通过利用比屏幕图像的屏幕像素粗大的着色像素进行着色来减少对可见基元着色的处理要求、同时将视觉假象减至最少的技术。在光栅化之后，在每个着色像素内执行可见基元的裁剪，以便定义代表可见基元与由各个着色像素覆盖的区域的交叉的多边形。将可见基元的顶点处的属性内插到多边形的顶点，然后通过利用多边形的顶点处的属性得出多边形的顶点处的颜色来执行像素着色。接着，对多边形的顶点处的颜色进行内插以便得出屏幕像素的颜色。在一些实施例中，光栅化可只采用分配给屏幕图像的每个屏幕图像像素的单个样本（例如，位于每个屏幕图像像素的中心的单个样本）来标识在屏幕图像像素的位置从屏幕图像的角度可见的3D模型的基元的部分。在其它实施例中，光栅化可采用各种类型的采样中的任一类型的采样，包括超级采样、随机采样、多重采样等，其中存在分配给屏幕图像的每个屏幕图像像素的多个屏幕图像样本以便如此标识可见的3D模型的基元的部分。在光栅化之前，可能已经执行了顶点着色以便得出每个基元的每个顶点的属性。如本领域技术人员所熟悉的，取决于生成3D模型的对象的方式，基元可以全都是三角形，或者可以是不同类型的多边形的混合。但是，不管每个基元的形状如何，每个基元的所有部分都必须存在于单个平面内。基元的顶点的属性（包括它们的相对位置）可定义该基元和它所在的平面。与屏幕图像的屏幕像素的栅格重合的可以是着色像素的栅格，其中着色像素比屏幕像素粗大，以使得每个着色像素覆盖比每个屏幕像素大的区域。在一些实施例中，着色像素可以定义成使得它们的边界与屏幕像素的边界对应，以使得每个着色像素对应于屏幕像素的整数倍（例如，每个着色像素可对应于四个屏幕像素）。在光栅化之后，可采用裁剪来得出每个着色像素内代表每个着色像素的区域与每个着色像素内由在该着色像素内可见的基元的一部分覆盖的区域的交叉的一个或多个多边形。实际上，将每个可见基元划分成各自代表着色像素内的这种交叉的一个或多个多边形。在裁剪之后，将每个可见基元的顶点的属性内插到从该基元划分的每个多边形的顶点，以便得出那些多边形的顶点处的属性。然后，在每个多边形的每个顶点处执行像素着色，以便得出每个多边形的顶点的颜色值。在多边形的顶点处进行像素着色之后，内插多边形的顶点处的颜色值以便得出屏幕像素的颜色值。在一些实施例中，采用哪些顶点来将颜色值内插到哪些屏幕像素可以基于每个屏幕像素的中心相对于多边形的边界的位置。换句话说，在特定屏幕像素的中心落在特定多边形的边界内的情况下，内插该特定多边形的顶点处的颜色值以便得出该特定屏幕像素的颜色值。但是，在其它实施例中，内插每个多边形的顶点处的颜色值以便得出落在该多边形内的屏幕图像的每个样本的颜色值，并将落在每个屏幕像素内的样本的颜色值求平均以便得出该屏幕像素的颜色。不管是将来自多边形的顶点的颜色值内插到屏幕像素的中心、还是在内插到屏幕图像的多个样本之后求平均，都可这样内插多边形的顶点处的其它属性。一般参考本文中所使用的符号和命名法，可以依照在计算机或计算机网络上执行的程序过程介绍随后的详细描述的部分。这些过程描述和表示供本领域技术人员用来将他们的工作实质最有效地传达给本领域中的其它技术人员。过程在这里一般视为是导致期望结果的操作的独立序列。这些操作是需要对物理量进行物理操纵的操作。通常，这些量采用能够存储、传送、组合、比较以及以其它方式进行操纵的电、磁或光信号的形式，但这不是一定的。主要出于常用的原因，有时将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、数字等经证实是便利的。但是，应注意，所有这些和类似术语都将与合适的物理量相关联，并且只是应用于这些量的便利标记。此外，这些操纵通常称为诸如相加或比较的术语，它们通常与由人工操作员执行的心理操作相关联。但是，在大多数情形下，在本文中描述的形成一个或多个实施例的部分的任何操作中，人工操作员的这种能力不是必需的或令人满意的。而是，这些操作是机器操作。执行各种实施例的操作的有用机器包括：由存储在其中的根据本文中的教导编写的计算机程序选择性地激活或配置的通用数字计算机，和/或包括为所需目的专门构造的设备。各种实施例还涉及用于执行这些操作的设备或系统。这些设备可为所需目的专门构造，或者可以包括通用计算机。各种这些机器所需的结构将出现在给出的描述中。现在参考附图，其中通篇使用类似参考数字来表示类似元素。在以下详细描述中，出于解释的目的，阐述了众多具体细节以便充分理解本专利技术。但是，显然，没有这些具体细节也可实践新颖实施例。在其它情况下，用框图形式示出公知的结构和装置以便于对其进行描述。目的是覆盖在权利要求范围内的所有修改、等效物和更改。图1示出并入源装置300、计算装置500和观看装置700中的一个或多个的图形渲染系统1000的实施例的框图。计算装置500生成三维（3D）模型280的二维（2D）屏幕图像880，它投影到屏幕图像880的2D平面上。计算装置500可从源装置300接收代表定义的3D空间内的一个或多个对象的3D模型280的3D模型数据330。3D模型数据330可直接指定组成模型280的一个或多个对象的基元和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从三维（3D）模型数据渲染二维（2D）影像的装置，包括：裁剪组件，用于在由着色像素覆盖的从3D模型得出的2D屏幕图像的第一区域内裁剪所述2D屏幕图像的第一可见基元，以便形成代表所述第一区域和所述第一可见基元的交叉的第一多边形；第一内插组件，用于将所述第一可见基元的顶点的至少一个属性内插到所述第一多边形的每个顶点；以及第二内插组件，用于将所述第一多边形的所述顶点的颜色值内插到由所述屏幕图像的屏幕像素覆盖的第二区域内的点，所述第二区域小于所述第一区域并且至少部分地与所述第一区域重合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.30 US 14/3194721.一种用于从三维（3D）模型数据渲染二维（2D）影像的装置，包括：裁剪组件，用于在由着色像素覆盖的从3D模型得出的2D屏幕图像的第一区域内裁剪所述2D屏幕图像的第一可见基元，以便形成代表所述第一区域和所述第一可见基元的交叉的第一多边形；第一内插组件，用于将所述第一可见基元的顶点的至少一个属性内插到所述第一多边形的每个顶点；以及第二内插组件，用于将所述第一多边形的所述顶点的颜色值内插到由所述屏幕图像的屏幕像素覆盖的第二区域内的点，所述第二区域小于所述第一区域并且至少部分地与所述第一区域重合。2.如权利要求1所述的装置，所述点位于所述屏幕像素的中心，并且所述着色组件基于所述点相对于由所述裁剪组件形成的众多多边形中的每个多边形的边界的位置从所述众多多边形的顶点中选择用于内插所述至少一个属性的所述第一多边形的所述顶点，所述众多多边形包括所述第一多边形。3.如权利要求1所述的装置，所述点与落在所述屏幕像素内的样本的位置重合，在光栅化所述第一可见基元时采用所述样本。4.如权利要求1所述的装置，包括用于从内插到所述第一多边形的所述顶点的所述至少一个属性得出所述第一多边形的所述顶点的颜色值的着色组件。5.如权利要求1所述的装置，所述裁剪组件用于裁剪所述第一区域内的所述2D屏幕图像的第二可见基元以便形成代表所述第一区域和所述第二可见基元的交叉的第二多边形，所述第二多边形与所述第一多边形共享边缘的至少一部分。6.如权利要求5所述的装置，所述第一多边形的顶点与所述第二多边形的顶点共享沿所述着色像素的边界的位置。7.如权利要求1所述的装置，包括光栅化组件，它用于光栅化所述3D模型的基元以便标识在所述2D屏幕图像中可见的众多可见基元，所述众多可见基元包括所述第一可见基元。8.如权利要求1所述的装置，包括用于呈现所述屏幕图像的显示器。9.一种用于从三维（3D）模型数据渲染二维（2D）影像的装置，包括：裁剪组件，用于在由着色像素覆盖的从3D模型得出的2D屏幕图像的区域内裁剪所述2D屏幕图像的第一可见基元和第二可见基元，以便形成代表由所述着色像素覆盖的所述区域和所述第一可见基元的交叉的第一多边形，并形成代表由所述着色像素覆盖的所述区域和所述第二可见基元的交叉的第二多边形；第一内插组件，用于将所述第一可见基元的顶点的至少一个属性内插到所述第一多边形的每个顶点，并将所述第二可见基元的顶点的所述至少一个属性内插到所述第二多边形的每个顶点；以及第二内插组件，用于将所述第一多边形的所述顶点的颜色值内插到由所述屏幕图像的第一屏幕像素覆盖的区域内的第一点，并将所述第二多边形的所述顶点的颜色值内插到由所述屏幕图像的第二屏幕像素覆盖的区域内的第二点，由所述第一和第二屏幕像素覆盖的所述区域中的每个区域均与由所述着色像素覆盖的所述区域重合。10.如权利要求9所述的装置，所述第一点位于所述第一屏幕像素的中心，所述第二点位于所述第二屏幕像素的中心，并且所述第二内插组件基于所述第一点相对于由所述裁剪组件形成的众多多边形中的每个多边形的边界的位置从所述众多多边形的顶点中选择用于将所述至少一个属性内插到所述第一点的所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：G利克托尔，M萨尔维，K维亚纳桑，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US