[发明专利]在扩展的图形处理管线中表示和处理几何形状的技术

说明书

本发明公开了在扩展的图形处理管线中表示和处理几何形状的技术。在各种实施例中，并行处理器实现生成渲染图像的图形处理管线。在操作中，并行处理器使执行线程对输入网格执行任务着色程序，以生成指定网格着色器计数的任务着色器输出。然后，并行处理器生成网格着色器标识符，其中网格着色器标识符的总数等于网格着色器计数。对于每个网格着色器标识符，并行处理器基于网格着色器标识符和任务着色器输出调用网格着色器以生成与网格着色器标识符相关联的几何形状。随后，并行处理器对与网格着色器标识符相关联的几何形状执行操作，以生成渲染图像。有利地，与传统的图形处理管线不同，图形处理管线的性能不受图元分配器的限制。

技术领域

本发明的实施例总地涉及图形处理，并且更具体地，涉及用于在扩展图形处理管线中表示和处理几何形状的技术。

背景技术

传统的图形处理管线通常包括称为图元分配器的单个固定功能硬件单元。图元分配器从前端单元收集与高阶表面、图形基元等相关联的顶点数据，并构造相应的批量工作，其中每批工作包括定义多个图元的顶点数据。然后，批量工作由也包括在图形处理管线中的可编程执行单元处理。在执行期间，批量工作分布在一组流式多处理器上，这些流式多处理器被配置为并行执行大量线程以基于编程模型对顶点数据执行图形操作。通常，根据编程，给定批量工作中包括的每个顶点由不同的线程独立地处理。

传统图形处理管线的一个限制是图形处理管线的吞吐量受到图元分配器的吞吐量的限制。更具体地，图元分配器通常是具有固定吞吐量和有限可扩展性的固定功能硬件单元。因此，随着存储器带宽和流式多处理器的数量增加，图元分配器限制了图形处理管线的整体性能。例如，如果图元分配器在每个时钟周期具有16个图元的吞吐量，则图形处理管线的总吞吐量限制为每个时钟周期16个图元，而与存储器带宽和/或支持图形管线的流式多处理器的数量无关。

传统图形处理管线的另一个限制是适用的编程模型是不灵活的。除此之外，编程模型不允许应用程序在管线中更早地执行某些操作，以使整体执行更有效。例如，如上所述，编程模型经常强制顶点和线程之间的一对一对应，其中一批工作中包括的每个顶点由不同的线程独立地处理。因为给定线程独立于由其他线程处理的顶点处理给定顶点，所以没有好的方法来编程顶点处理单元以执行剔除操作以丢弃图形处理管线的顶点处理阶段处的不可见图元。例如，处理包含在给定三角形图元中的单个顶点的线程不能确定三角形图元在最终图像中是否可见，因为由两个其他线程处理的另外两个顶点需要参与该确定。因为顶点处理单元不能被编程为剔除不可见的图元，所以图形处理管线中的下游单元最终对那些不可见的图元执行不必要的图形操作，从而浪费处理资源和能源。

如前所述，本领域需要的是用于处理图像数据的更有效的技术。

发明内容

本发明的一个实施例阐述了一种用于处理图像数据的方法。该方法包括使第一组执行线程对输入网格执行任务着色程序，以生成指定第一网格着色器计数的第一任务着色器输出；生成第一组网格着色器标识符，其中第一组网格着色器标识符中包括的网格着色器标识符的总数等于第一网格着色器计数；对于包括在第一组网格着色器标识符中的每个网格着色器标识符，基于网格着色器标识符和第一任务着色器输出调用网格着色器以生成与网格着色器标识符相关联的几何形状；并且对与第一组网格着色器标识符相关联的几何形状执行一个或更多个操作以生成第一渲染图像。

所公开的技术的一个优点是图形处理管线可以实现这些技术，而不是实现图元分配器、顶点处理单元和几何着色单元。结果，图形处理管线的性能不受图元分配器的固定吞吐量的限制。此外，因为多个协作线程执行任务着色程序，所以图形处理管线可以相对于传统图形处理管线更早且更有效地执行某些操作。

附图说明

因此，可以详细地理解本发明的上述特征的方式，可以通过参考实施例获得上面简要概述的本发明的更具体的描述，其中一些实施例在附图中描述。然而，应注意，附图仅示出了本发明的典型实施例，因此不应视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其他同等有效的实施例。