一种扩展图块边界的分块渲染模式图形处理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种扩展图块边界的分块渲染模式图形处理方法及系统。该系统包括几何处理系统和片段处理系统；几何处理系统用于对图元进行几何处理后，将可见的图元分块到屏幕视觉空间的多个图块；片段处理系统用于对每个图块进行渲染，得到图块的渲染图像，并根据图块的渲染图像启用滤波核进行像素滤波；多个图块为多个扩展图块M

【技术实现步骤摘要】
一种扩展图块边界的分块渲染模式图形处理方法及系统


[0001]本专利技术属于图像处理
，更具体地，涉及一种扩展图块边界的分块渲染模式图形处理方法及系统。

技术介绍

[0002]计算机图形处理系统用于处理各种计算机图形应用（例如计算机游戏）的图形数据（包括图元数据和顶点数据），输出通过渲染管道产生的渲染图像。
[0003]图形应用程序中的三维模型是使用图元（primitives）（例如包括但不限于三角形、线、点）对场景中物体的剖分建立的，这些图元由顶点为其在三维空间中的位置以及光线效果和着色特性定义。三维模型中图元和顶点的几何数据作为渲染过程中几何处理阶段（geometry processing）的输入数据流，被发送到计算机图形处理系统，对输入图元做几何处理，包括将图元转换到屏幕空间，并删除屏幕空间中不可见的图元。经过几何处理后，图元和顶点的几何数据被发送到片段处理管道（fragment processing pipeline），以便在计算机图形处理系统中进行渲染。作为渲染处理的结果，计算机图形处理系统生成3D模型的输出图像，并在显示单元（例如显示屏幕）上进行显示。
[0004]现有的计算机图形处理系统包括基于图块（tile
‑
based）的分块渲染模式。在分块渲染模式下，屏幕被划分为多个矩形图块，图元经过几何处理后在屏幕上被分类至不同图块，然后在屏幕上的每个图块中分别进行片段处理，生成渲染图像。由于分块渲染模式的计算机图形处理系统的渲染图像是在每个图块中单独生成的，而每个图块边界上像素的滤波将涉及相邻图块中的像素，这导致图块边界上像素的滤波在图块处理过程中无法完成。因此，需要在整个渲染完成后，另外进行使用周围像素信息的像素处理，也就是说，需要两个阶段来完成对像素的滤波，处理性能有待提升。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种扩展图块边界的分块渲染模式图形处理方法及系统，使得像素滤波过程可以在每个图块渲染后完成，有效提升了像素滤波的处理效率。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种图形处理系统，包括几何处理系统和片段处理系统；几何处理系统用于对图元进行几何处理后，将可见的图元分块到屏幕视觉空间的多个图块；片段处理系统用于对每个图块进行渲染，得到图块的渲染图像，并根据图块的渲染图像启用滤波核进行像素滤波；多个图块为多个扩展图块M
’
，扩展图块M
’
通过将屏幕视觉空间进行划分得到图块M，再将图块M的边界进行扩展得到。
[0007]在一些实施方式中，图块M为像素的矩形图块，将图块M的每条边界均向外扩展k个像素，得到扩展图块M
’
，扩展图块M
’
为像素的矩形图块；滤波核为滤波核。
[0008]在一些实施方式中，几何处理系统包括几何处理管道和分块模块；几何处理管道用于删除屏幕视觉空间中不可见的图元，仅保留屏幕视觉空间中可见的图元；分块模块用于将可见的图元分块到屏幕视觉空间的所述多个图块，并为每个图块生成分块显示列表；片段处理系统用于根据分块模块生成的分块显示列表，对每个图块进行渲染，得到图块的渲染图像。
[0009]在一些实施方式中，分块模块通过检查图元与图块是否存在重叠区域，将可见的图元分块到屏幕视觉空间的多个图块。
[0010]在一些实施方式中，对每个图块，分块模块用于将所有与该图块存在重叠区域的图元分块到该图块，并包含在该图块的分块显示列表中；对每个图元，分块模块用于将该图元分块到所有与该图元存在重叠区域的图块，并包含在该图块的分块显示列表中。
[0011]在一些实施方式中，几何处理系统还包括输入汇编模块，输入汇编模块用于根据输入的几何数据构造图元，几何处理管道用于对输入汇编模块构造的图元进行处理，删除屏幕视觉空间中不可见的图元。
[0012]在一些实施方式中，几何处理管道进一步包括几何转换模块、裁剪和剔除模块以及数据接收模块；几何转换模块用于将图元的顶点数据转换到屏幕视觉空间；裁剪和剔除模块用于删除屏幕视觉空间中不可见的图元，仅保留屏幕视觉空间中可见的图元；数据接收模块用于接收和存储屏幕视觉空间中可见的图元的图元数据和转换后的顶点数据。
[0013]在一些实施方式中，片段处理系统包括分块处理模块、光栅化模块、隐藏面移除模块和像素着色模块；分块处理模块用于获取分块模块生成的分块显示列表，将分块显示列表中渲染图块所需的图元发送到光栅化模块；光栅化模块用于获取分块显示列表中引用的图元所需的图元数据和转换后的顶点数据，将图元光栅化为可见像素；隐藏面移除模块用于对光栅化模块输出的可见像素进行深度测试，将同一像素位置上位于其他图元后面的像素移除；像素着色模块用于将隐藏面移除模块输出的可见像素进行着色处理。
[0014]在一些实施方式中，片段处理系统包括后处理模块，后处理模块用于根据扩展图块M
’
的渲染图像，对图块M的渲染图像启用滤波核进行像素滤波处理，得到滤波后的图像。
[0015]在一些实施方式中，图块M中的像素（x，y）经过（2k+1）
×
（2k+1）滤波核得到滤波后的颜色，其中，表示（2k+1）
×
（2k+1）滤波核中像素处的原始像素颜色，表示 的权重因子。
[0016]在一些实施方式中，在后处理模块被配置为不启用像素滤波处理时，多个图块为将屏幕视觉空间进行划分得到的多个图块M。
[0017]根据本专利技术的另一方面，提供了一种图形处理方法，其特征在于，包括：对图元进行几何处理后，将可见的图元分块到屏幕视觉空间的多个图块；对每个图块进行渲染，得到图块的渲染图像，并根据图块的渲染图像启用滤波核进行像素滤波；其中，多个图块为多个扩展图块M
’
，扩展图块M
’
通过将屏幕视觉空间进行划分得到图块M，再将图块M的边界进行扩展得到。
[0018]在一些实施方式中，对图元进行几何处理包括：删除屏幕视觉空间中不可见的图
元，仅保留屏幕视觉空间中可见的图元；在将可见的图元分块到屏幕视觉空间的多个图块后，为每个图块生成分块显示列表；根据分块显示列表，对每个图块进行渲染。
[0019]在一些实施方式中，通过检查图元与图块是否存在重叠区域，将可见的图元分块到屏幕视觉空间的多个图块。
[0020]在一些实施方式中，该方法还包括：根据输入的几何数据构造图元；对图元进行几何处理还包括：将图元的顶点数据转换到屏幕视觉空间。
[0021]在一些实施方式中，根据分块显示列表，对每个图块进行渲染包括：获取分块显示列表中引用的图元所需的图元数据和转换后的顶点数据，将图元光栅化为可见像素；对光栅化模块输出的可见像素进行深度测试，将同一像素位置上位于其他图元后面的像素移除；将像素移除后剩余的可见像素进行着色处理。
[0022]在一些实施方式中，根据图块的渲染图像启用滤波核进行像素滤波包括：根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图形处理系统，其特征在于，包括几何处理系统和片段处理系统；所述几何处理系统用于对图元进行几何处理后，将可见的图元分块到屏幕视觉空间的多个图块；所述片段处理系统用于对每个图块进行渲染，得到图块的渲染图像，并根据图块的渲染图像启用滤波核进行像素滤波；所述多个图块为多个扩展图块M
’
，所述扩展图块M
’
通过将屏幕视觉空间进行划分得到图块M，再将所述图块M的边界进行扩展得到。2.如权利要求1所述的图形处理系统，其特征在于，所述图块M为像素的矩形图块，将所述图块M的每条边界均向外扩展k个像素，得到所述扩展图块M
’
，所述扩展图块M
’
为像素的矩形图块；所述滤波核为滤波核。3.如权利要求2所述的图形处理系统，其特征在于，所述几何处理系统包括几何处理管道和分块模块；所述几何处理管道用于删除屏幕视觉空间中不可见的图元，仅保留屏幕视觉空间中可见的图元；所述分块模块用于将可见的图元分块到屏幕视觉空间的所述多个图块，并为每个图块生成分块显示列表；所述片段处理系统用于根据所述分块模块生成的分块显示列表，对每个图块进行渲染，得到图块的渲染图像。4.如权利要求3所述的图形处理系统，其特征在于，所述分块模块通过检查图元与图块是否存在重叠区域，将可见的图元分块到屏幕视觉空间的多个图块。5.如权利要求4所述的图形处理系统，其特征在于，对每个图块，所述分块模块用于将所有与该图块存在重叠区域的图元分块到该图块，并包含在该图块的分块显示列表中；对每个图元，所述分块模块用于将该图元分块到所有与该图元存在重叠区域的图块，并包含在该图块的分块显示列表中。6.如权利要求3所述的图形处理系统，其特征在于，所述几何处理系统还包括输入汇编模块，所述输入汇编模块用于根据输入的几何数据构造图元，所述几何处理管道用于对所述输入汇编模块构造的图元进行处理，删除屏幕视觉空间中不可见的图元。7.如权利要求3所述的图形处理系统，其特征在于，所述几何处理管道进一步包括几何转换模块、裁剪和剔除模块以及数据接收模块；所述几何转换模块用于将图元的顶点数据转换到屏幕视觉空间；所述裁剪和剔除模块用于删除屏幕视觉空间中不可见的图元，仅保留屏幕视觉空间中可见的图元；所述数据接收模块用于接收和存储屏幕视觉空间中可见的图元的图元数据和转换后的顶点数据。8.如权利要求7所述的图形处理系统，其特征在于，所述片段处理系统包括分块处理模块、光栅化模块、隐藏面移除模块和像素着色模块；所述分块处理模块用于获取所述分块模块生成的分块显示列表，将分块显示列表中渲染图块所需的图元发送到所述光栅化模块；所述光栅化模块用于获取分块显示列表中引用的图元所需的图元数据和转换后的顶点数据，将图元光栅化为可见像素；所述隐藏面移除模块用于对光栅化模块输出的可见像素进行深度测试，将同一像素位置上位于其他图元后面的像素移除；所述像素着色模块用于将所述隐藏面移除模块输出的可见像素进行着色处理。9.如权利要求3至8中任一项所述的图形处理系统，其特征在于，所述片段处理系统包括后处理模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨喜乐，敖海，
申请(专利权)人：芯动微电子科技珠海有限公司，
类型：发明
国别省市：