绘图处理系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供一种绘图处理系统及其方法，特别涉及一种绘图处理系统，用于一计算机绘图管线中压缩多重样本反锯齿区块描述元数据。上述系统包括多个像素组成的区块，其中上述区块具有上述像素的描述元的多个样本。多重绘图数据处理单元接受包括多个覆盖遮罩的多个样本，其中上述覆盖遮罩对应于子区块，并且以压缩逻辑对上述区块描述元数据做编码并传送至一缓冲器。本发明专利技术所述的绘图处理系统及其方法，可以减少介于绘图管线阶段间数据传输的总量，并且改善存储器和处理器的效能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种计算机绘图，且特别是有关于一种绘 图管线中区块数据的压缩。
技术介绍
3D计算机绘图的技术和科学，主要是关于产生与表现3D 物件的2D影像，以呈现在显示器或荧幕上，例如阴极射线管屏 幕或是液晶屏幕。该物件或许是个简单的基本几何图形 一个 点、 一条线、三角形或是多边形。更复杂的物件可以通过一系列相连的平面多边形表现在显示器上，举例来说，可以以一连 串连接的平面三角形表现一物件。所有的基本几何图形最后都可以被描述成一个或是一组向量。例如， 一组坐标(X, Y， Z) 代表着一个点，可以代表一个线段的端点，或是多边形的某一角。为了产生一组数据来显示一个3D图形的2D投影于计算机 屏幕或是其他显示装置上，这些基本向量将经过一系列的运算 或是经过绘图着色管线中多个处理阶段。 一个基本管线仅有一 系列 一连串的运算单元或阶段，可以将前一个运算单元的输出 结果当作下一个阶段的输入。在这个绘图处理器当中，这些阶 段包括，例如，每个顶点的运算单元、基本组合运算单元、像 素运算单元、紋理组合运算单元、描绘运算单元和片段运算单 元。在典型的绘图显示系统中，一绘图数据库(一个指令清单) 可以储存场景中物件的描述。可以利用多个小的多边形来描述 上述物件，这些多边形以相同的方法覆盖物件的表面，利用这些小区块就可以覆盖整面墙或是其他的表面。 一般使用 一连串 的顶点坐标(在1莫块"坐标系统中的X、 Y、 Z)以及一些重要 的表面性质(例如颜色、紋理、反光度等)来描述一个多边形， 也可以用多边形表面上每个点的法向量来描述一个多边形。对于有复杂的曲面的3D物件，这些多边形可能包括多个三角形或 四边形，并且四边形可以被分解为一对三角形。一转换引擎通过使用者输入的数据，将物件的坐标转换成 使用者选择的视角。另外，使用者可以限定观测的范围、产生 绘图的大小以及^见景体(viewing volume)的后端以包4舌或排 除背景。一旦选择了观测区域，剪裁逻辑会删除观测区域以外的多 边形(三角形)，并且"剪裁"部分在观测区域内、部分在观测区 域外的多边形。这些被剪裁的多边形会对应到上述多边形于观 测区域内的部分，并且有新的边界对应于观测区域的边界。接 着，在对应于观测屏幕的坐标(X、 Y坐标)中，这些多边形的 顶点与每一顶点的相关深度(Z坐标)会被传送下一阶段。在 一个典型系统中，下一个阶段是打光模块，用于考量光源。接 着，这些多边形与他们的属性值将会被传送到描绘单元。对于一个或多个多边形，描绘单元决定了哪些像素值会被 这多边形覆盖并且将相关的属性值和深度(Z值)写入一画面 缓冲器。描绘单元会将处理中的多边形的深度(Z)和已经被 写至画面緩冲器的像素深度做比较，如果新的多边形像素的深 度比较小，表示上述新多边形位于已经被写至画面緩沖器的多 边形的前方，因为新多边形会遮盖之前产生的多边形，所以新 多边形像素的值会取代画面緩冲器中的值而被写入至画面緩冲 器。这个过程会不断重复直到描绘完所有的多边形。实时着色的预设方法可将多边形以像素显示，其中像素可 以是落在多边形边界内或外的像素。而将会使得定义多边形的 最后边界在静态显示中以锯齿型呈现，或是在动态显示中以緩 慢移动呈现。这个问题产生的影响称为锯齿化，而用于降低或 排除这个问题的方法称为反锯齿技术。一个反锯齿技术调整了发生锯齿化的像素属性以试图平滑 上述显示。例如，像素的密度由落于像素区域内线段的长度决 定。基于屏幕的反锯齿方法不需要被描绘物件的信息，因为上 述方法仅使用管线输出样本。另 一个反锯齿方法利用名为多重样本反锯齿(MSAA)的线反锯齿方法，每计算一个像素要取 一个以上的样本。每个像素使用的样本或像素子集的数量称为 样本率。所以，当样本率增加，区块的数据总数和相关的存储 器流量也会增加。值得注意的是，实际上样本的数量有可能会 变动，虽然较高的样本率可以产生更好的反锯齿效果，但系统 资源的需求也会随着样本率增加而增加。3D数据处理可以是密集的数据。利用多重样本数据的压缩 方法可以减少介于绘图管线阶段间数据传输的总量，并且可以 改善存储器和处理器的效能。因此，满足先前所述的缺陷与不 适当的需求是存在的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种绘图处理系统，用于一计算机 绘图管线中压缩多重样本反锯齿(MSAA)区块描述元数据。 上述绘图处理系统包括区块描述元数据、多个绘图数据处理单 元以及一压缩逻辑。上述区块描述元数据包括多个样本，上述 样本对应于多个像素。上述多个绘图数据处理单元用以自 一区 块先进先出(FIFO)缓冲器接收上述多个样本与传送上述多个 样本至上述区块FIFO緩冲器以撷取上述区块描述元数据，上述7 区块描述元数据包括多个覆盖遮罩，其中每一个上述覆盖遮罩 对应至区块的上述多个像素其中之一以及上述覆盖遮罩对应至 覆盖的子区块。上述压缩逻辑用以编码上述区块描述元数据。本专利技术提供一种绘图处理方法，用于一计算机绘图管线中 压缩多重样本反锯齿区块描述元数据。首先，接收区块描述元 数据至一Z緩沖器，上述区块描述元数据对应于一区块。然后， 封装上述区块描述元数据至一输出文件项目以由多个管线处理 单元接续处理。接着，判断哪一个覆盖遮罩对应至覆盖的子区 块，并且编码上述区块描述元数据。最后，写入编码的上述区 块描述元数据至一 FIFO緩沖器。本专利技术所述的，可以减少介于绘图 管线阶段间数据传输的总量，并且改善存储器和处理器的效能。附图说明图1为本实施例揭示的 一 范例绘图系统的示意图。图2为本实施例中实现多重样本反锯齿区块描述元数据的一绘图管线的特定元件的示意图。图3为本实施例中 一 区块FIF O緩沖器的示意图。图4为本实施例中绘图数据组织方法的示意图。图5为 一 实施例中揭示的 一像素覆盖遮罩的示意图。图6为多重样本反锯齿方法中的 一 范例区块的示意图。图7为 一 实施例中揭示的 一 子像素覆盖遮罩的示意图。图8为另 一实施例的覆盖遮罩的属性子样本720的示意图。图9为揭示的 一 实施例中 一覆盖遮罩标志与 一像素遮罩的部分生成示意图。图IO为一范例实施例中使用图9的架构编码覆盖遮罩的方法的示意图。图ll为揭示的一范例实施例中一区块描述元数据压缩方法 的一标头的示意图。图12A为揭示的范例实施例中的压缩区块描述元记录格式 的示意图。图12B为揭示的范例实施例中的长记录区块格式的示意图。图13为揭示的一范例实施例中于一绘图管线中压缩多重样 本反锯齿区块数据的方法。图14为揭示的另外一实施例中于一绘图管线中压缩多重样 本反锯齿区块数据的方法。具体实施例方式为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂， 下文特举出4交佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。 实施例参考图l,图l为本实施例揭示的一范例绘图系统。上述绘 图系统包括多重绘图数据处理单元110用以处理绘图管线中的 数据。绘图系统100亦可包括一压缩逻辑120，用以压缩/解压缩 上述绘图数据以提高运算与储存的效能。当上述各个绘图数据 处理单元补偿等待时间时，使用 一个或多个FIFO緩冲器130以 维持管线中的数据。上述范例绘图系统亦利用多重样本区块描 述元数据140作为压缩/解压缩锯齿影响的补偿。多重绘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绘图处理系统，其特征在于，用于一计算机绘图管线中压缩多重样本反锯齿区块描述元数据，包括：　　　　区块描述元数据，包括多个样本，上述样本对应于多个像素；　　　　多个绘图数据处理单元，用以自一区块先进先出缓冲器接收上述多个样本与传送上述多个样本至上述区块先进先出缓冲器以撷取上述区块描述元数据，上述区块描述元数据包括多个覆盖遮罩，其中每一个上述覆盖遮罩对应至区块的上述多个像素其中之一以及上述覆盖遮罩对应至覆盖的子区块；以及　　　　一压缩逻辑，用以编码上述区块描述元数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰柏拉勒斯，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]