[发明专利]来自片段着色程序的采样掩膜的控制

说明书

要求优先权

本申请要求于2014年7月29日提交的申请号为：62/030,497(代理人案号：NVIDP1073+)、名称为“片段着色程序的采样掩膜的控制”的美国临时申请的权益，其全部内容以引用的方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及图形处理，并且更具体地涉及图元光栅化期间所生成的采样掩膜的控制。

背景技术

许多应用，例如游戏软件和办公效率软件，配置为生成图形显示在计算机系统上。图形可以包括二维图形或三维图形。图形可以由通常的中央处理器(CPU)执行的软件生成。或者，图形可以由专用的协同处理单元，例如图形处理单元(GPU)，执行的硬件生成，或者由CPU和/或GPU执行的软件和硬件的组合生成。为了使这样的应用的编程更加简单，创造出了特殊图形应用编程接口(APIs)，例如DirectX和OpenGL等，在生成图形的功能和用于实现这种功能的硬件间创造一个抽象概念。

API可以指定抽象图形渲染管线，其限定图形渲染过程的不同步骤。例如，由OpenGLAPI指定的图形管线可以包括顶点着色阶段、几何着色阶段、光栅化阶段和片段着色阶段。图形着色管线接收应用指定的图形图元并且通过图形处理管线的每个阶段处理那些图元，以产生像素数据显示在显示设备上。光栅化阶段描述了将图元，例如一个三角形，转化成适于片段着色阶段进行操作的多个片段的操作。换句话说，由多个顶点限定的图元与由特定屏幕空间限定的像素(或像素的子采样)交叉并且与图元相关联的属性值被跨图元针对每个像素(或像素的子采样)进行插值。

当实现抗混叠技术时，也可以在光栅化阶段生成表明了哪个像素的子采样被图元覆盖的覆盖信息。典型地，这个覆盖信息被指定为掩膜(mask)。掩膜可以对应于图元的特定片段并且掩膜内的每个元素可以对应于像素的特定子采样。例如，如果特定像素包括16个子采样，则掩膜可以包括16个比特，其表明了该像素中的每个子采样是否被图元覆盖。某些算法希望改变与给定的片段相关联的覆盖信息。然而，通常的硬件并不被配置为任意更新在光栅化阶段期间生成的覆盖信息。因此，需要处理这些问题和/或其他现有技术中的问题。

发明内容

本发明公开了控制来自片段着色的采样掩膜的方法、系统和计算机程序产品。此方法包括对至少部分被图元覆盖的每个像素生成片段，以及对与所述图元相对应的每个片段确定覆盖信息的步骤。然后，对每个片段，所述方法包括以下步骤：由片段着色器生成采样掩膜，用所述采样掩膜替换所述片段的所述覆盖信息，并且基于所述采样掩膜将所述片段着色器生成的结果写入存储器。此方法由并行处理单元实现，其配置为实现至少部分实现图形处理管线。

附图说明

图1示出了根据一个实施例的、用于控制来自片段着色程序的掩膜采样的方法的流程图。

图2示出了根据一个实施例的并行处理单元。

图3A示出了根据一个实施例的、图2中的并行处理单元的通用处理集群。

图3B示出了根据一个实施例的、图2中的并行处理单元的分区单元。

图4示出了根据一个实施例的图3A中的流式多处理器。

图5示出了根据一个实施例的包括图2中并行处理单元的片上系统。

图6是根据一个实施例由图2中并行处理单元实现的图形处理管线的示意图。

图7A示出了根据一个实施例的图元。

图7B示出了根据一个实施例的用于片段的覆盖信息。

图8示出了根据一个实施例的渲染图元的操作。

图9示出了一个示范性系统，在其中前述不同的实施例的不同结构和/或功能可以实现。

具体实施方式

一个常用的图形API是DirectX，包括用于渲染三维图形的Direct3DAPI和用于渲染二维图形的Direct2DAPI。在Direct3DAPI中，可以创造一个渲染目标，存储用于计算机生成图形的显示的颜色数据。D3D中的渲染目标涉及一个缓冲区(即，存储器中分配的一部分)，场景的图像数据存于其中。多采样抗锯齿(MSAA)可以用存储了每像素多个颜色采样的渲染目标来实现。然后将像素的多个颜色采样混合在一起来产生像素的最终像素颜色。然而，MSAA的分辨率(即，每像素的采样数目)受到图形硬件可用的存储器尺寸的限制。