图形处理单元制造技术

一种过程性纹理通过任意函数将纹理元素坐标与色彩值相关联，在此称为纹理元素着色器。过程性纹理由维度、大小、纹理元素格式和纹理元素着色器定义。纹理坐标是到纹理元素着色器的输入，纹理元素着色器为那些纹理坐标生成色彩值。渲染器既可以在硬件中作为图形处理器的一部分实现，也可在软件中作为处理器执行的计算机程序来实现。响应于纹理元素坐标，渲染器从过程性纹理中采样，并按需评估纹理元素着色器。纹理元素着色器调用的结果被存储在纹理高速缓存中以利用空间和时间局部性。通过所述纹理高速缓存，结果在线程、进程等等之间被共享。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景本申请涉及硬件图形处理单元，其在被用于计算纹理图时具有增加的效率。“纹理图”是计算机图像中的已知概念，并且是存储器中的可被随机访问的阵列，其中阵列中的每个元素包括色彩值，亦称纹理元素。纹理图通常是二维的，但是可以是一维、三维(即在“体积图”中)、或n维的。纹理图的每个元素(即，纹理元素)由对应于图中维度数的大小n的一组“纹理坐标”或向量来索引。大部分图形处理器具有对采样纹理图的支持以将纹理图应用于对象。对象可以是三维对象或二维图像(其计算机显示屏是特殊情况)。一般而言，纹理图被定义为存储器中的色彩值的阵列。当其被采样时，在一个或多个纹理坐标处的纹理元素从纹理图被访问并被组合以产生希望的值。这个采样可被称为纹理过滤，并允许在非整数位置的值的缩放和插补，以减少各种伪像，诸如模糊、混叠、阻塞等等。图形处理器还可提供对经压缩纹理图的支持。图形处理器是并行处理器，其在并发运行的各线程中执行许多并发计算。通常，由并发运行的线程执行的计算是相同或几乎相同的。这样的低效是因图形运行时库不提供针对各线程之间的通信的有效机制的事实引起的。作为示例，处理器可以并发计算输出图像的多个纹理元素的色彩。如果输出图像是高分辨率的，那么输出图像中的邻近像素可具有很类似的值。概述本概述以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些所选的概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。过程性纹理通过任意函数将经量化的纹理坐标与色彩值相关联，以下称为纹理元素着色器。过程性纹理由维度、大小、纹理元素格式和纹理元素着色器定义。用一组经量化的纹理坐标对纹理元素着色器的每一次调用输出一个纹理元素的色彩值。换言之，纹理坐标被量化并被输入到纹理元素着色器，其为那些经量化的纹理坐标生成色彩值。这样的经量化的纹理坐标在此被称为“纹理元素坐标”。应用开发者指定过程性纹理的维度、大小、纹理元素格式和纹理元素着色器。应用开发者接着编程渲染器来以与普通纹理图被采样的相同方式从过程性纹理中采样，包括使用纹理过滤功能。渲染器既可以在硬件中作为图形处理器的一部分实现，也可在软件中作为处理器执行的计算机程序来实现。响应于纹理元素坐标，渲染器以与普通纹理图中相同方式从过程性纹理中采样，但是按需评估纹理元素着色器而不是在阵列中查找值。也可自动应用过滤以得到如同使用传统纹理图的结果。纹理元素着色器调用的结果被存储在纹理高速缓存中以利用空间和时间局部性。如果过程性纹理图在图形处理器中被实现，那么纹理元素着色器为任何给定纹理元素坐标提供的结果被高速缓存在该图形处理器中。图形处理器中的高速缓存允许来自着色器的结果在执行于该图形处理器上的各线程之间被共享。如果过程性纹理图在软件渲染器中实现，那么渲染器也可以使用高速缓存，诸如软件管理的高速缓存或处理器管理的高速缓存，诸如通过虚拟定址访问并由页表格管理的一组物理页。因此，当过程性纹理图被实现为图形运行库的部分(诸如以易于使用的方式展示各线程之间共享的数据的实现)时，能够是跨大范围的实现可缩放的，并支持结果的插补。在以下描述中，对附图进行了参考，附图构成了实施方式的一部分且在其中作为示例示出了本专利技术技术的具体示例实现。可以理解，可以使用其他实施例并且可以做出结构改变而不背离本公开的范围。附图简述图1是用其可实现这样的系统的各组件的示例计算机的框图。图2是表示过程性纹理的示例数据结构的框图。图3是图形处理单元的示例实现的框图。图4是将过程性纹理与高速缓存一起使用的示例实现的流程图。图5是将过程性纹理与纹理元素的加权混合一起使用的示例实现的数据流程图。详细描述图1示出其中可以实现过程性纹理图的示例计算机的示例。这只是计算机的一个示例，并且不旨在对此类计算机的使用范围或功能提出任何限制。以下描述旨在提供对可用其实现这样的系统的合适的计算机的简要、一般的描述。计算机可以是各种通用或专用计算硬件配置的任何计算硬件配置。可能适合的公知的计算机的示例包括但不限于，游戏控制台、机顶盒、个人计算机、手持式或膝上型设备(例如，媒体播放器、笔记本计算机、蜂窝电话、个人数据助理、话音记录器)、服务器计算机、多处理器系统、基于微处理器的系统、可编程消费电子产品、网络PC、微型计算机、大型计算机、包括任何以上系统或设备的分布式计算环境等等。参考图1，在其基本的配置中，示例计算机100包括至少一个处理单元102和存储器104。计算机可具有多个处理单元102。处理单元102可包括相互独立操作的一个或多个处理核(未示出)。附加的协同处理单元，诸如图形处理单元120，也被提供。取决于计算机的配置和类型，存储器104可以是易失性的(诸如RAM)、非易失性的(诸如ROM、闪存等)或是两者的某种组合。该配置在图1中由虚线106示出。计算机100可具有附加特征和功能。例如，计算机100还可包含附加存储(可移动和/或不可移动)，包括但不限于磁盘、光盘或磁带。这种附加存储在图1中用可移动存储108和不可移动存储110示出。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机程序指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息的任何方法或技术来实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。存储器104、可移动存储108和不可移动存储110全部都是计算机存储介质的示例。计算机存储介质包括但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(“DVD”)或其它光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁性存储设备。存储介质是其中数据可被存储并由计算机从可寻址物理存储位置检索的任何介质。计算机100还可包含通信连接112，其允许设备通过通信介质与其它设备进行通信。通信介质通常以诸如载波或其他传输机制等已调制数据信号来承载计算机程序指令、数据结构、程序模块或其他数据，并包括任意信息递送介质。术语“已调制数据信号”指的是其一个或多个特征以在信号中编码信息的方式被设定或更改，从而改变了信号的接收设备的配置或状态的信号。作为示例而非限制，通信介质包括诸如有线网络或直接线连接之类的有线介质，以及诸如声学、RF、红外及其他无线介质之类的无线介质。通信连接112是与通信介质进行对接以通过通信介质传输数据或从通信介质接收数据的设备，诸如网络接口。计算机100可具有各种输入设备114，如键盘、鼠标、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被安排用于计算过程性纹理的图形处理单元，所述图形处理单元包括：存储器，被安排用于接收并存储纹理参数和对实现纹理元素着色器的指令的参考；具有高速缓存的并行处理单元，其中所述并行处理单元能够用于并行处理多线程；其中所述并行处理单元被安排用于将处理纹理元素着色器的结果存储在所述高速缓存中；以及其中所述高速缓存被安排用于在实现由所述并行处理单元执行的纹理元素着色器的多个并行线程间共享。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.02 US 14/043,9281.一种被安排用于计算过程性纹理的图形处理单元，所述图形处理单元包
括：
存储器，被安排用于接收并存储纹理参数和对实现纹理元素着色器的指
令的参考；
具有高速缓存的并行处理单元，其中所述并行处理单元能够用于并行处
理多线程；
其中所述并行处理单元被安排用于将处理纹理元素着色器的结果存储
在所述高速缓存中；以及
其中所述高速缓存被安排用于在实现由所述并行处理单元执行的纹理元
素着色器的多个并行线程间共享。
2.如权利要求1所述的图形处理单元，其特征在于，还包括纹理过滤组件，
所述纹理过滤组件接收来自纹理元素着色器的结果并对所述结果执行经加权
的混合以提供输出。
3.如权利要求1所述的图形处理单元，其特征在于，所述纹理元素着色器
以高级着色器语言来实现。
4.如权利要求1所述的图形处理单元，其特征在于，纹理参数包括维度、
大小、和纹理元素格式。
5.一种制品，包括：
计算机存储介质；
存储在所述计算机存储介质上的计算机程序指令，当所述计算机程序指
令被处理设备处理时，指令所述处理设备配置渲染器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·佩尔顿，A·帕特尔，C·博伊德，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US