矢量图形的防失真制造技术

一种在手持设备中使用的处理器单元，配置为用于矢量图形图像的防失真，并包括配置为在光栅化方向上每次针对一条边并且逐个像素地计算每个像素的计数器值，配置为将计算的计数器值存储在边缓冲器中的计数器值记录器，以及配置为基于存储的计数器值来计算像素覆盖率值的像素覆盖率值计算器。计算的像素覆盖率值能够用于在光栅化矢量图形图像时对该矢量图形图像进行防失真。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及矢量图形处理，更具体地，涉及矢量图形图像的防失真。
技术介绍
近年来，计算机图形被用来描绘数字图像，例如光栅图形、矢量图形 等。能够作为像素网格存储和处理光栅图形图像。典型地，像素网格可以 是矩形的，具有水平维度和垂直维度。光栅图形图像能显示在例如诸如监 控器的显示设备、诸如纸张的媒质等上。可以单独定义每一个像素的颜色。 典型地，每一个像素可以由像素的红色、绿色以及蓝色分量的独立的值来 表示。此外，图形图像的每一个像素可以包括透明分量或"阿尔法"值。 因此，通过光栅图形图像的分辨率(例如，像素总数)及其颜色深度(例 如，每一个像素中的信息量)可以确定光栅图形图像。相反，矢量图形图像能包括几何对象，例如曲线、直线、多边形等。 采用矢量图形图像，除了可以存储并处理图像的每一个像素外，还可以存 储描述包括在图像中的几何对象的信息。例如，在例如圆的几何对象的情 况下，存储的用于绘制圆的信息能包括圆的半径、圆心的位置、用于该圆 的笔划线的类型和颜色、用于该圆的填充的样式和颜色，等等。通常，几何对象能够分解成多个简单的几何对象。例如， 一个四边形 可以分解成两个三角形。在矢量图形技术中，术语"基元"可以用于意指 矢量图形图像中几何对象的基础或基本元素，且可以包括点、线、面、圆、 球、三角形、多边形等。当基元包括一条或多条线段时，这些线段能被称 为矢量图形技术中的"边"。例如，四边形是包括四条边的多边形。矢量图形相对光栅图形的优点是能包括明显较小的文件大小，这是因 为需要存储的信息量最小。此外，文件大小不用依赖包含在图像中的单个 几何对象或多个几何对象的维度。而且，矢量图形能够用于描述二维和三维几何对象，且矢量图形图像能被縮放而不会失去其质量。即使矢量图形图像能以包括绘图信息的上述格式存储和修改，矢量图 形图像典型地能够转换成光栅图形图像以用于显示，且该过程被称为"光 栅化"。典型地，光栅化可以包括循环通过每一个基元，确定当前的基元影 响到图像中哪些像素，并从而修改对应的像素。在光栅化矢量图形图像时，"防失真"通常用于平滑所产生的光栅图形 图像，并且防失真可以包括处理图形图像中轮廓的外观平滑度，例如，通 过处理邻近该轮廓的像素的透明度。防失真通常用于计算机图形技术中， 特别是在诸如台式计算机、服务器等传统的计算机的环境中。例如，在计 算机屏幕上显示的可縮放的字体可以是防失真的，该防失真包括为每一个 用于显示字符的像素确定字符占用了多少个像素，以及以对应的不透明度 绘制该像素。例如，当在白色背景上绘制黑色字符时，如果像素可以是理想的半填充(例如，如通过角到角的对角线)，则可以以50%的灰度等级绘 制该像素。此外，发展了多种三维图形的防失真的实现。例如，用于基于多边形 的三维渲染(rendering)的典型的防失真的解决方法包括全屏防失真，其中 整个帧缓冲器首先以较高分辨率渲染然后被向下采样。通过使用合适的采 样方案，可以用相对低的采样量来实现防失真而不牺牲性能。但是，该方 法不是特别适用二维渲染，这是因为二维渲染中对防失真质量的要求较高。 换句话说，二维渲染中的防失真要求采样的数量特别大，这会给存储器的 利用造成相当大的不利。此外，这种方法在输出位图中需要对釆样进行特 定的布置以获得合适的采样图案。因此，二维防失真算法典型地与具有用 于样品布置的规则的样品网格的位图一起使用。因此，与二维渲染结合使 用的防失真方案应当能够与具有用于样品布置的规则的样品网格的位图一 起操作。典型地，己经过滤了织构数据，使得只需在多边形的边上使用较高的 采样频率。因此， 一些防失真技术使用该经验(observation)来计算仅用于 多边形数据的防失真，例如，通过覆盖率(coverage)掩码，其中只在覆盖 率掩码定义部分填充区域时才需要混合从不同多边形中取得的颜色值。二维多边形防失真算法的方案能够分为基于采样的方法和分析方法。基于采样的方法典型地在内部使用高分辨率数据并从该数据计算像素的强 度。高分辨率数据的生成能够包括直接光栅化成高分辨率缓冲器或使用用 于组成高分辨率缓冲器的边掩码的查找表。仅在较高分辨率的渲染和然后 的縮放能够视为是基于采样的方法的简化版本。但是，由于必须处理大量 的采样，因此对于带宽和存储器的使用，该基于采样的方法花费相对较大。 另一方面，分析方法尝试通过数学分析计算精确的多边形像素覆盖率。 分析方法比基于采样的方法能在多边形的边上产生更高的色调量。此外， 分析方法不会遭受采样伪像的影响。但是，分析方法在计算上花费大，例 如，由于需要以像素级和在多边形之间剪辑。此外，即使能避免采样伪像， 如果结合分析方法使用优化，也会存在其它类型的伪像。再者，分析方法 不容易扩展以支持多种填充规则，而宁可将多边形典型地再分成更小的多 边形或三角形，这导致处理中的时耗步骤。一般采用高处理能力的计算机来使用上述防失真方法和算法，其中典 型地需要功能强大的处理器来实施该防失真技术。采用通常配备有附加于 中央处理单元的独立的图形处理单元的现代计算机，该技术不会出现大的 问题。但是，随着诸如移动电话、个人数字助理、手持计算机等多种手持 设备越来越普及(这些设备包括用于显示图形的显示器，但典型地处理能 力比传统计算机低得多)，因而需要一种能提供变化范围的特征且仍然有效 (例如，不需要高端平台)和实施简单的防失真方案。另外，开发了某种图形标准，例如2005年7月28日由Khronos组开 发的OpenVG1.0标准，于此通过引用将其并入，其提供应用程序编程接口 (API)用于包括防失真的硬件加速的二维矢量和光栅图形。因此，OpenVG 规范提供要实施的一组设备独立的规范(例如，通过设备制造商)以提供 范围从腕表到完全基于微处理器的台式机和服务器机器的设备上的硬件加 速。但是，OpenVG规范没有教或建议怎样实际执行它们的规范。
技术实现思路
因此，需要缓解上述的问题。通过本专利技术示例性实施例处理以上以及 其它的问题，该实施例提供高质量、数学上校正的具有子像素精度的矢量 图形图像的防失真，其包括支持具有孔的凹进的自相交多边形、支持偶奇缠绕(winding)填充规则和非零缠绕填充规则等，并足够有效以容许在具 有有限的处理能力的手持设备等上实施。因此，可以在多种图形应用中使 用所述示例性实施例，所述图形应用包括计算机图形应用等等，并且特 别是手持设备应用、低计算性能的设备应用、存储空间有限的设备应用等。 有利的是，示例性实施例的防失真解决方案能很好地适合对应的硬件的实 施等。因此，在本专利技术的示例性实施例中，提供了一种配置为用于矢量图形 图像的防失真的处理器单元，所述矢量图形图像包括至少一个具有至少一 条边的基元。所述矢量图形图像被光栅化成具有第一维度和第二维度的一 组像素。所述光栅化在平行于所述第一维度的光栅化方向上执行。存在与 每个像素关联的多个子像素采样点，以及计数器值与每个子像素采样点关 联。所述处理器单元能够包括配置为计算每个像素的计数器值的计数器值 计算器。由所述计数器值计算器在所述光栅化方向上逐个像素地并且每次 针对一条边来执行所述计数器值的计算。处理器单元还包括配置为将所述 计算的计数器值存储在边缓冲器中的计数器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于矢量图形图像的防失真的处理器单元，所述矢量图形图像包括至少一个具有至少一条边的基元，其中，所述矢量图形图像被光栅化成具有第一维度和第二维度的一组像素，所述光栅化在平行于所述第一维度的光栅化方向上执行，多个子像素采样点与每个像素关联，以及计数器值与每个子像素采样点关联，所述处理器单元包括：　计数器值计算器，配置为计算每个像素的计数器值，　其中，在所述光栅化方向上每次针对一条边并且逐个像素地执行所述计数器值的计算；　计数器值记录器，配置为将所述计算的计数器值存储在边缓冲器中；以及　像素覆盖率值计算器，配置为基于所述存储的计数器值计算像素覆盖率值，　其中，所述计算的像素覆盖率值用于在将所述矢量图形图像光栅化成所述一组像素时对所述矢量图形图像进行防失真。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：米卡图奥米，
申请(专利权)人：比特波伊斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]