[发明专利]在图形处理系统中对基元进行图块化

说明书

本公开涉及在图形处理系统中对基元进行图块化。在基于图块的图形处理系统中，图块化单元确定基元处于渲染空间的哪些图块中，使得图块中的基元可以被渲染。确定针对基元的边界框。针对在边界框中的图块的线之间的每个图块边界，图块边界与基元的边缘的交叉点被确定并被用于确定基元处于边界框中的图块中的哪些图块中。以这种方式，可以在不执行针对基元的边界框中的所有图块的图块化计算的情况下实施图块化过程。减少图块化计算的数目可以帮助(在速度和功耗方面)改善用于渲染基元的图形处理系统的效率。

本申请是申请日为2016年4月6日、申请号为201610211411.4、发明名称为“在图形处理系统中对基元进行图块化”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及在图形处理系统中对基元进行图块化。

背景技术

图形处理系统被用于处理图形数据。例如，运行在计算系统上的应用可能需要渲染三维(3D)场景的图像以用于显示给用户。应用可以将图形数据发送到图形处理系统以被渲染，其中图形数据描述要被渲染的多个基元。如本领域中已知的，基元通常是凸多边形，诸如三角形或凸四边形，其中基元通常具有其由其顶点的位置限定的在图形处理系统的渲染空间中的位置，并且可以具有其由诸如颜色或纹理属性的其他属性限定的外观。场景中的对象可以由一个或多个基元表示。随着图形处理系统发展，它们渲染复杂的图像的能力改善，并且因此应用利用这个并向图形处理系统提供更复杂的图像以供渲染。这意味着图像中的基元的数目倾向于增加，因此图形处理系统高效地处理基元的能力变得更重要。

改善图形处理系统的效率的一个已知方式是要以基于图块的方式渲染图像。以这种方式，基元要被渲染到其中的渲染空间被划分成多个图块，图块之后可以彼此独立地被渲染。为了渲染基元，渲染单元使用存储器来存储针对不同样本位置的中间结果(例如深度值和基元标识符等)。如果渲染单元一次在一个图块上进行操作，则这一存储器中的大部分(或全部)可以位于“芯片上”，即位于图形处理单元(GPU)上，这在整个渲染空间同时被渲染时可能是不可能的。因此，在基于图块的图形系统中，在GPU与芯片外存储器(即其可以被称为“系统存储器”)之间的读操作和写操作的数目通常相较于非基于图块的图形系统得到减少。由于在GPU与系统存储器之间的读操作和写操作通常非常慢并且使用大量功率(相较于在GPU内执行的操作)，基于图块的图形系统比非基于图块的图形系统常常是更高效的(在功率和速度方面)。基于图块的图形系统包括用于对基元进行图块化的图块化单元。也就是说，图块化单元针对基元确定基元处于渲染空间的多个图块中的哪些图块中。之后，当渲染单元渲染图块时，可以给出指示哪些基元应当被用于渲染图块的信息。

例如，图1示出了可以被用于渲染3D场景的图像的基于图块的图形处理系统100的一些元件。图形处理系统100包括图形处理单元(GPU)102和存储器的两个部分104₁和104₂。要指出，存储器的两个部分104₁和104₂可以是或可以不是相同物理存储器的部分，并且存储器104₁和104₂两者可以位于“芯片外”，即不在与GPU 102相同的芯片上。在存储器(104₁和104₂)与GPU 102之间的通信可以通过系统100中的通信总线进行。

GPU 102包括预处理模块106、图块化单元108和渲染单元110。图块化单元108包括处理逻辑112和数据存储114，并且渲染单元110包括隐藏面消除(HSR)模块116和纹理化/阴影化模块118。图像处理系统100被布置使得在预处理模块106处接收描述由应用提供的基元的序列的图形数据。预处理模块106执行诸如包括剪裁和剔除的几何处理的功能，以消除未落入可见视图中的基元。预处理模块106还可以将基元投射到屏幕空间中。预处理模块106将基元输出到图块化单元108。