于图形处理器中的多余三角形分离的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种于图形处理器中的多余三角形分离的系统及方法，本系统包括：１．一顶点高速缓存，供由一中央处理器取得一三角形的顶点资料以及储存上述顶点数据；２．一顶点绘图运算逻辑器，供处理上述顶点资料以及上述顶点数据的相关状态；３．一多余三角形分离器，供藉由参考上述三角形的上述顶点数据的相关状态来决定上述三角形有效或无效；４．一打光与贴图阶段应用程序，供将被决定有效的三角形打光与贴图成为顶点信息；５．一索引高速缓存，供由一驱动程序取得索引数据而将上述顶点数据组合成三角形；以及６．一剪裁模块，用来对于通过上述多余三角形分离器后的有效的三角形施行剪裁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机图形处理的技术，特别涉及一种。
技术介绍
对于行动装置的多媒体应用技术而言，能同时支持视讯及图形两者的技术是未来的趋势。不同于桌上型计算机用的图形处理器，由于行动装置是由电池供应电力，因此行动装置用的图形处理器的运作是受限于环境资源以及电源的限制。近来，相当多有关于行动装置用的图形处理器的研究陆续被提出，KAMEYAMA M.和KATOY.于Proc.Graphics Hardware’03(2003)，pp.60-67中，提出「″Z3D″行动电话的三维图形大规模集成电路核心」，KAMEYAMA M.和KATOY.所公开的技术是第一个将图形专用处理器与绘图处理器一起整合至同一芯片中，然而，此芯片仅支持固定的图形管道。SOHNJ.-H.等人于Proc.Graphics Hardware’04(2004)中，提出「具有固定点SIMD数据路径的可程序化顶点绘图器的低功率无线应用装置」，此论文公开最早的行动装置用的顶点绘图器，其使用固定点的数据路径来取代浮点的数据路径以节省功率消耗以及硬件费用。然而，对于复杂的图形仍须要浮点数据路径的精确的描绘。Munshi等人于美国专利U.S.Pat.No.6,919,908中，提出只有使用三角形剪裁运算。 虽然习用的顶点绘图器在顶点传送到绘图阶段后，会对于所有顶点执行绘图处理，但是在绘图处理器运作时将发现大多数的三角形是无法在画面上显示，并且大量的处理资源被浪费在这些无法显示的三角形上。若是这些无法显示的三角形能够在图形转换阶段中及早被找出来，则可以省去须要大的运算处理量的打光运算，因此，可省下大量的顶点处理程序。 基于上述原因，能节省大量的顶点运算的新颖的图形处理器是迫切须要的。对于位于剪裁边界外的三角形、背面三角形或未覆盖到屏幕上的任何格点的零面积三角形等三种型式的三角形，应该在顶点处理器将顶点由对象空间转换至剪裁空间之后及早被删除。最后一类型式的三角形的删除是依据应用程序所定义的删除程序来决定。对于某些应用程序而言，此类型式的三角形应该于管道中被删除。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决上述问题而提供一种于图形处理器中的多余三角形分离及方法，其可以减少图形阶段的运算进而改善多边形处理率以及节省功率消耗。 本专利技术为达成上述目的提供一种于图形处理器中的多余三角形分离的系统，此系统包括(1)一顶点高速缓存，供由一中央处理器取得一三角形的顶点资料以及储存上述顶点数据；(2)一顶点绘图运算逻辑器，供处理上述顶点资料以及上述顶点数据的相关状态；(3)一多余三角形分离器，供藉由参考上述三角形的上述顶点数据的相关状态来决定上述三角形有效或无效；(4)一打光与贴图阶段应用程序，供将被决定有效的三角形打光与贴图成为顶点信息；(5)一索引高速缓存，供由一驱动程序取得索引数据而将上述顶点数据组合成三角形；以及(6)一剪裁模块，用来对于通过上述多余三角形分离器后的有效的三角形施行剪裁。 本专利技术尚提供一种于图形处理器中的多余三角形分离的方法，此方法首先于一剪裁空间中将三角形的顶点数据转换成已转换顶点。其次，将上述三角形转换成二维的画面位置数据。其次，决定上述三角形是有效或无效，藉由利用上述二维的画面位置数据来判断是否有任何的三角形位于剪裁边界之外、为背面三角形或为零面积三角形。其次，将被决定有效的三角形打光与贴图成为顶点信息。最后，上传上述顶点信息本专利技术所提出的绘图处理器具有整体的架构，不仅可以有效地执行图形的顶点运算亦可进行视讯编码运算的移动预测运算(motion estimation)，具有50MHz的工作频率以及20mW的功率消耗，其可达到每秒8.3百万个顶点转换以及6.25百万个多边形运算的速度。再者，本专利技术所提出的绘图处理器提供浮点数据路径、可重组内存以及特别的指令可加速视讯编码运算的移动预测运算。此强力绘图及视讯双功能可程序化处理器对于多媒体消费产品是一很好的解决方案。 为了让本专利技术的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，以下配合附图以及较佳实施例以说明本专利技术。附图说明图1为本专利技术于图形处理器中的多余三角形分离的系统的方块图。 图2为本专利技术多余三角形分离器的方块图。 图3为本专利技术于图形处理器中的多余三角形分离的方法的步骤的流程图。 图4为决定程序细部内容的一较佳方案的流程图。 图5为举例说明三角形位于剪裁边界之外的示意图。 图6为举例说明背面三角形的示意图。 图7为举例说明零面积三角形的示意图。 图8为判定零面积程序细部内容的一较佳方案的流程图。 附图标记说明于图形处理器中的多余三角形分离的系统100；顶点绘图运算逻辑器110；转换阶段应用程序120；打光与贴图阶段应用程序130；顶点高速缓存140；多余三角形分离器150；索引高速缓存152；剪裁模块160；三角形设定模块170；顶点资料142；转换旗标144；打光旗标146；快取命中旗标147；有效旗标148。具体实施方式本专利技术是提供一种，供应用在数字相机(DSC)、数字摄影机(DV)、个人数字助理器(PDA)、行动电子设备、第三代行动电话、手持式行动电话或智能型手机等可携手持式装置上，但并不限定为上述装置。 图1为本专利技术于图形处理器中的多余三角形分离的系统的方块图，如图1所示，系统100包括一顶点绘图运算逻辑器(vertex shader arithmetic logic unit)110、一转换阶段应用程序120、一打光与贴图阶段应用程序130、一顶点高速缓存140、一多余三角形分离器150、一索引高速缓存152、一剪裁模块160以及一三角形设定模块170。 上述顶点高速缓存140供由一系统内存或视讯内存取得顶点数据142以及作为储存顶点数据142和顶点数据的相关状态之用，此些相关状态包括转换旗标144、打光旗标146、快取命中旗标147以及有效旗标148。各个转换旗标144表示所对应的顶点的转换阶段是否完成。各个快取命中旗标147表示是否有任一顶点被高速缓存选中以避免重复处理相同的顶点。上述顶点绘图运算逻辑器110供处理顶点数据142。上述多余三角形分离器150供藉由参考各个三角形的顶点数据的相关状态来决定三角形有效或无效，于顶点高速缓存140中记作有效的三角形才能通过接下来的打光与贴图阶段应用程序130。打光与贴图阶段应用程序130供将有效的三角形打光与贴图成为顶点信息。上述索引高速缓存152供由一驱动程序取得索引数据而将顶点数据142组合成三角形。剪裁模块160作为对于通过上述多余三角形分离器150后的有效的三角形施行剪裁。图1中箭头是表示资料流动的方向。 各个顶点数据142是放入顶点高速缓存140中的一对应位置，当由外部系统内存或视讯内存取得顶点数据142时，有效旗标148是打开的。顶点绘图运算逻辑器110根据这个有效旗标148知道所要处理的数据是否已经读取进顶点高速缓存140中。若是顶点数据142为有效，便进行转换阶段应用程序120，且将顶点高速缓存140中的所有顶点依序转换，并且把转换旗标144打开。 多余三角形分离器150会根据转换旗标144知道顶点高速缓存140中的哪些顶点已经转换，然后根据索引高速缓存152中的索引数据组合顶点成为已经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种于图形处理器中的多余三角形分离的系统，其特征在于，包括：一顶点高速缓存，供由一中央处理器取得一三角形的顶点资料以及储存该等顶点数据；一顶点绘图运算逻辑器，供处理该等顶点资料以及该等顶点数据的相关状态；一多余三角形 分离器，供藉由参考该三角形的该等顶点数据的相关状态来决定该三角形有效或无效；一打光与贴图阶段应用程序，供将被决定有效的三角形打光与贴图成为顶点信息；一索引高速缓存，供由一驱动程序取得索引数据而将该等顶点数据组合成三角形；以及 一剪裁模块，用来对于通过该多余三角形分离器后的有效的三角形施行剪裁。

【技术特征摘要】
1.一种于图形处理器中的多余三角形分离的系统，其特征在于，包括一顶点高速缓存，供由一中央处理器取得一三角形的顶点资料以及储存该等顶点数据；一顶点绘图运算逻辑器，供处理该等顶点资料以及该等顶点数据的相关状态；一多余三角形分离器，供藉由参考该三角形的该等顶点数据的相关状态来决定该三角形有效或无效；一打光与贴图阶段应用程序，供将被决定有效的三角形打光与贴图成为顶点信息；一索引高速缓存，供由一驱动程序取得索引数据而将该等顶点数据组合成三角形；以及一剪裁模块，用来对于通过该多余三角形分离器后的有效的三角形施行剪裁。2.如权利要求1所述的于图形处理器中的多余三角形分离的系统，其特征在于，该多余三角形分离器具有现在正在处理的三角形是位于该顶点高速缓存内的位置信息。3.如权利要求1所述的于图形处理器中的多余三角形分离的系统，其特征在于，该多余三角形分离器知道要去该顶点高速缓存内读取哪些顶点数据的相关状态以及于显示器画面上进行三维到二维的投影转换。4.如权利要求1所述的于图形处理器中的多余三角形分离的系统，其特征在于，该多余三角形分离器具有删除无效三角型以及剪裁有效三角型的功能。5.如权利要求1所述的于图形处理器中的多余三角形分离的系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹友铭，
申请(专利权)人：绘展科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]