[发明专利]用于在3D渲染系统中使用的多视口变换模块

说明书

本公开涉及用于在3D渲染系统中使用的多视口变换模块。视口变换模块包括提取模块，被配置为从顶点缓冲器中读取：针对条带中的顶点的未变换的坐标数据；标识与顶点相关联的视口的信息；以及标识与条带中的一个或多个其他顶点相关联的视口的信息。条带中的一个或多个其他顶点基于由条带中的顶点形成的图元的引发顶点和图元中的顶点数量被选择。视口变换模块还包括处理模块，该处理模块基于每个标识的视口对未变换的坐标数据执行视口变换，以生成针对每个标识的视口的经变换的坐标数据；以及写入模块，该写入模块将针对每个标识的视口的经变换的坐标数据写入顶点缓冲器。

技术领域

本公开涉及用于在3D渲染系统中使用的多视口变换模块。

背景技术

三维(3D)图形系统(在本文中也可以被称为渲染系统)被设计为在二维(2D)屏幕上渲染3D场景的图像。具体地，应用(例如，视频游戏)生成场景的3D模型，并且输出表示场景中的对象的几何数据。具体地，应用将每个对象划分为由一个或多个顶点的位置定义的多个图元(即，简单的几何形状，例如，三角形、线、和点)。由应用输出的几何数据包括标识每个顶点的信息(例如，顶点的坐标)和指示由顶点形成的图元的信息。图形系统然后将接收到的几何数据变换为在屏幕上显示的图像。

3D图形系统通常具有两个主要阶段-几何处理阶段和光栅化(rasterization)阶段。在几何处理阶段期间，从应用接收到的顶点从如图1A所示的世界窗口102(即，世界空间坐标)变换为视口104(即，屏幕空间坐标)，这在本文中被称为视口变换(viewporttransformation)。世界窗口102是用户想要可视化的特定于应用的坐标(例如，千米或厘米)中的场景106的区域。相反，视口104是用于显示场景的图像的特定于渲染设备的坐标(例如，像素或采样位置)中的屏幕108的区域。视口104可以是整个屏幕108或其一部分。因此，视口变换将世界窗口102中的输入世界空间坐标转变为视口104中的屏幕空间坐标。

在许多情况下(例如，如图1A所示)，几何处理阶段一次使用单个视口(通常具有覆盖整个屏幕的尺寸)，并且所有顶点的坐标被变换到该视口。但是，一些应用(例如但不限于，几何着色器)可以使用多个视口来实现一个或多个视觉效果。例如，在一些情况下，可能期望渲染到屏幕内的较小窗口和/或屏幕内的多个窗口。在其他示例中，一些应用可以实现分层渲染，其中特定图元可以被发送到分层帧缓冲器的不同层(每个层与不同视口相关联)，例如用于实现基于立方体的阴影映射。例如，如图1B所示，在屏幕108中可以存在两个视口110和112，并且第一图元114和第二图元116被渲染在第一视口110中，并且第三图元118被渲染在第二视口112中。在这些情况下，由应用输出的几何数据可以包括指示与每个图元相关联的视口的信息，其允许不同图元的顶点的坐标被映射到不同视口。几何处理阶段通常还包括在视口变换之前或之后从接收到的顶点形成图元。

在光栅化阶段期间，将图元映射到像素，并且确定每个像素的颜色。这可以包括在每个像素处标识哪个(或哪些)图元是可见的。每个像素的颜色然后可以通过该像素处的(一个或多个)可见图元的纹理和/或在该像素上运行的像素着色器程序来确定。像素着色器程序描述了针对给定像素执行的操作。一旦针对每个像素已经识别出颜色值，颜色值就会被写入存储器中的帧缓冲器，并且然后显示在屏幕上。

以下描述的实施例仅作为示例被提供，并且不限制解决已知视口变换系统的任意或全部缺点的实现方式。

发明内容

提供本发明内容是为了介绍将在下面的详细描述中进一步描述的概念的选集。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。