用于多图层混合渲染的快速并行处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于多图层混合渲染的快速并行处理方法和装置，可依据经配置的图层混合计算方案，将N个需混合渲染的像素的源像素值经循环并行处理，产生有效计算结果；依据该有效计算结果，产生混合像素值并输出。本发明专利技术实现了多图层像素分组并行计算，以及本次计算结果作为下次计算的输入的循环计算方式，可提高计算速度，大幅降低运算功耗，并降低芯片面积和成本。和成本。和成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多图层混合渲染的快速并行处理方法和装置


[0001]本专利技术涉及计算机图形处理
，尤其涉及用于多图层混合渲染的快速并行处理方法和装置。

技术介绍

[0002]在计算机图形像素混合渲染处理技术中，Alpha(阿尔法)混合算法是一种基本的图形混合算法，可用于多图层混合渲染时呈现出半透明效果。Alpha算法包括很多种计算方案，常用的图层混合计算方案是：
[0003]PX_a＝P1_a+P2_a
×
(1
–
P1_a)；
[0004]PX_r＝(P1_r
×
P1_a+P2_r
×
P2_a
×
(1
–
P1_a))/PX_a；
[0005]PX_g＝(P1_g
×
P1_a+P2_g
×
P2_a
×
(1
–
P1_a))/PX_a；
[0006]PX_b＝(P1_b
×
P1_a+P2_b
×
P2_a
×
(1
–
P1_a))/PX_a。
[0007]其中，P1和P2分别为第一图层像素和第二图层像素，PX为P1和P2叠加混合后的像素，a,r,g,b分别表示像素的透明度和RGB颜色分量。P1_a表示第一图层像素的透明度值，P2_a表示第二图层像素的透明度值，PX_a表示第一图层和第二图层混合后像素的透明度值。P1_r表示第一图层像素的颜色分量R值，P2_r表示第二图层像素的颜色分量R值，PX_r表示第一图层和第二图层混合后像素的颜色分量R值。P1_g表示第一图层像素的颜色分量G值，P2_g表示第二图层像素的颜色分量G值，PX_g表示第一图层和第二图层混合后像素的颜色分量G值。P1_b表示第一图层像素的颜色分量B值，P2_b表示第二图层像素的颜色分量B值，PX_b表示第一图层和第二图层混合后像素的颜色分量B值。
[0008]目前，采用此种图层混合计算方案的处理器是采用顺次串行计算方式，造成计算步骤较多，时间较长，不能满足实时计算的时延要求。另一方面，此种计算方式来计算n个图层的混合至少需要n
‑
1个混合执行电路单元来实现，导致芯片面积较大，成本较高，功耗也较大。
[0009]技术问题
[0010]本专利技术所要解决的技术问题是提供用于多图层混合渲染的快速并行处理方法和装置，可提高计算速度。
[0011]技术解决方案
[0012]根据一实施例，一种用于多图层混合渲染的快速并行处理方法，包括：依据经配置的图层混合计算方案，将N个源像素值经循环并行处理，产生有效计算结果；该并行处理包括并行获得一组或多组输入值，将该一组或多组输入值按组进行并行图层混合计算，产生一个或多个计算结果；该循环包括循环产生再次形成的输入值；该再次形成的输入值包括该计算结果；该获得一组或多组输入值包括获得按2个为一组划分的该N个源像素值，和获得按2个为一组划分的该再次形成的输入值；该N为大于0的自然数；依据该有效计算结果和该图层混合计算方案，产生混合像素值并输出；该有效计算结果是该N个源像素值经过该循环并行处理产生的唯一一个计算结果。
[0013]根据一实施例，一种用于多图层混合渲染的快速并行处理装置，包括：图层混合计算单元，依据经配置的图层混合计算方案，将N个源像素值经循环并行处理，产生有效计算结果；以及依据该有效计算结果和该图层混合计算方案，产生混合像素值并输出；该并行处理包括并行获得一组或多组输入值，将该一组或多组输入值按组进行并行图层混合计算，产生一个或多个计算结果；该循环包括循环产生再次形成的输入值；该再次形成的输入值包括该计算结果；该获得一组或多组输入值包括获得按2个为一组划分的该N个源像素值，和获得按2个为一组划分的该再次形成的输入值；该N为大于0的自然数；该有效计算结果是该N个源像素值经过该循环并行处理产生的唯一一个计算结果。
[0014]有益效果
[0015]本专利技术的用于多图层混合渲染的快速并行处理方法和装置，实现了多图层像素分组并行计算，以及本次计算结果作为下次计算的输入的循环计算方式，可提高计算速度，大幅降低运算功耗，并减少芯片面积和成本。
附图说明
[0016]图1是根据一些实施例的用于多图层混合渲染的快速并行处理装置的结构框图。
[0017]图2是图1中的图层混合计算单元11的结构框图。
[0018]图3是根据一些实施例的可处理8个图层的图层混合计算单元11的结构框图。
[0019]图4是根据一些实施例的可处理8个图层的图层混合计算单元11的结构框图。
[0020]图5是根据一些实施例的另一种用于多图层混合渲染的快速并行处理装置的结构框图。
[0021]图6是根据一些实施例的用于多图层混合渲染的快速并行处理方法的步骤图。
[0022]图7是根据一些实施例的产生N个源像素值的步骤图。
[0023]本专利技术的最佳实施方式
[0024]下面结合附图和实施例，对本专利技术作进一步详细说明。应当理解的是，此处所记录的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0025]图形像素的混合渲染涉及将多个图层的图形像素进行混合渲染，以产生不透明，半透明，全透明等效果的图形处理技术。计算设备可使用图形处理器(GPU)来处理多个图层像素的混合渲染。具体而言，GPU可被配置用于混合渲染的图层混合计算方案，依据该图层混合计算方案，GPU可产生混合后的像素值，再输出到显示器，以呈现出具有混合渲染效果的图像。
[0026]可在GPU中设置一用于多图层混合渲染的处理装置，并为该处理装置配置图层混合渲染程序和图层混合计算方案，以使该处理装置依据该图层混合渲染程序和图层混合计算方案，进行图层混合渲染，产生并输出混合像素值。如图1的示例，该处理装置为用于多图层混合渲染的快速并行处理装置10，通过循环并行混合计算方式，每次执行并行图层混合计算的数量最多是上一次的一半，可减少计算步骤，提高计算速度，并减少执行单元数量，可大幅降低运算功耗，并减少芯片面积和成本。该图层混合计算方案包括Alpha图层混合算法。
[0027]该用于多图层混合渲染的快速并行处理装置10包括图层混合计算单元11和输出像素寄存器12。
[0028]图层混合计算单元11，可依据经配置的图层混合计算方案，将N个源像素值经循环并行处理，产生有效计算结果；以及依据该有效计算结果和图层混合计算方案，产生混合像素值并输出。
[0029]输出像素寄存器12可包括多个寄存器，用于获取及暂存图层混合计算单元11输出的混合像素值，并对外提供对该混合像素值的访问。
[0030]N个源像素值是指N个需混合渲染的像素的源像素值，可按2个为一组划分，形成一组或多组输入值，将该一组或多组输入值按组进行并行图层混合计算，分别产生一个或多个计算结果。将多个计算结果按2个为一组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于多图层混合渲染的快速并行处理方法，其特征在于，包括：依据经配置的图层混合计算方案，将N个源像素值经循环并行处理，产生有效计算结果；所述并行处理包括并行获得一组或多组输入值，将所述一组或多组输入值按组进行并行图层混合计算，产生一个或多个计算结果；所述循环包括循环产生再次形成的输入值；所述再次形成的输入值包括所述计算结果；所述获得一组或多组输入值包括获得按2个为一组划分的所述N个源像素值，和获得按2个为一组划分的所述再次形成的输入值；所述N为大于0的自然数；依据所述有效计算结果和所述图层混合计算方案，产生混合像素值并输出；所述有效计算结果是所述N个源像素值经过所述循环并行处理产生的唯一一个计算结果。2.如权利要求1所述的用于多图层混合渲染的快速并行处理方法，其特征在于，所述循环，进一步包括：确定循环次数CY，若2
w
为大于等于所述N的最小值，则确定所述循环次数CY的值等于所述w；其中，所述w和所述CY为自然数。3.如权利要求2所述的用于多图层混合渲染的快速并行处理方法，其特征在于，所述并行处理，进一步包括：判断当前CY是否大于0，若是，则进行所述图层混合计算；所述循环进一步包括：在所述图层混合计算完成一次后，更新循环次数CY为所述当前CY减一的差值。4.如权利要求2所述的用于多图层混合渲染的快速并行处理方法，其特征在于，所述产生混合像素值并输出，进一步包括：判断当前CY是否等于0，若是，则产生混合像素值并输出。5.如权利要求2所述的用于多图层混合渲染的快速并行处理方法，其特征在于，所述获得一组或多组输入值，进一步包括：确定2
CY
是否大于N，若是，则产生i个第一补充输入值；获得按2个为一组划分的由所述i个第一补充输入值和所述N个源像素值一起形成的输入值；所述i＝2
CY
–
N。6.如权利要求1或2所述的用于多图层混合渲染的快速并行处理方法，其特征在于，所述获得一组或多组输入值，进一步包括：确定所述N不是偶数，则产生1个第二补充输入值；获得按2个为一组划分的由所述第二补充输入值和所述N个源像素值一起形成的输入值。7.如权利要求6所述的用于多图层混合渲染的快速并行处理方法，其特征在于，所述循环，进一步包括：确定本次并行处理产生的所述计算结果的个数是大于1的奇数，则产生1个第三补充输入值；所述再次形成的输入值包括所述第三补充输入值。8.如权利要求1所述的用于多图层混合渲染的快速并行处理方法，其特征在于，进一步包括：获取N个初始像素值；所述初始像素值包括初始颜色值和初始透明度值；
依据所述N个初始像素值，产生所述N个源像素值；所述源像素值包括源颜色值和源透明度值；所述源颜色值等于所述初始颜色值乘以所述初始透明度值；所述源透明度值等于所述初始透明度值。9.如权利要求8所述的用于多图层混合渲染的快速并行处理方法，其特征在于，所述产生混合像素值并输出，进一步包括：产生混合颜色值和混合透明度值；所述混合颜色值等于所述有效计算结果的颜色值除以所述有效计算结果的透明度值；所述混合透明度值等于所述有效计算结果的透明度值。10.如权利要求1所述的用于多图层混合渲染的快速并行处理方法，其特征在于，所述再次形成的输入值，进一步包括：所述再次形成的输入值的数量是上一次并行处理的输入值的一半。11.一种用于多图层混合渲染的快速并行处理装置，其特征在于，包括：图层混合计算单元，依据经配置的图层混合计算方案，将N个源像素值经循环并行处理，产生有效计算结果；以及依据所述有效计算结果和所述图层混合计算方案，产生混合像素值并输出；所述并行处理包括并行获得一组或多组输入值，将所述一组或多组输入值按组进行并行图层混合计算，产生一个或多个计算结果；所述循环包括循环产生再次形成的输入值；所述再次形成的输入值包括所述计算结果；所述获得一组或多组输入值包括获得按2个为一组划分的所述N个源像素值，和获得按2个为一组划分的所述再次形成的输入值；所述N为大于0的自然数；所述有效计算结果是所述N个源像素值经过所述循环并行处理产生的唯一一个计算结果。12.如权利要求11所述的用于多图层混合渲染的快速并行处理装置，其特征在于，所述图层混合计算单元，进一步包括：多组输入单元，用于分组并行获取所述一组或多组输入值；多个混合执行单元，用于读取所述一组或多组输入值，按组进行并行图层混合计算，产生一个或多个计算结果；以及循环产生所述再次形成的输入值...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓永红，
申请(专利权)人：卓永红，
类型：发明
国别省市：