[发明专利]图形纹理映射

说明书

当在采样纹理时执行各向异性过滤以提供在图形处理系统中渲染输出时使用的输出采样纹理值时，通过以下方式来确定在该纹理中要沿着来获取样本的各向异性方向：确定任意长度向量的X分量和Y分量，该任意长度向量对应于该纹理被采样的采样点到该纹理被应用于的表面上的假设椭圆形投影的长轴的方向；然后将所确定的X向量分量和所确定的Y向量分量归一化以提供单位向量的X分量和Y分量，以用作在该纹理中要沿着来获取样本的该各向异性方向，该单位向量对应于该采样点的该椭圆形占有面积的该长轴的该方向。

技术领域

本发明涉及用于在图形处理系统中执行纹理映射的方法和设备。

背景技术

在图形处理系统中常见的是，通过将所谓的纹理或纹理数据应用于要绘制的表面来生成用于渲染输出(例如，要显示的图像)中的采样位置的颜色(和其他数据)。

计算机图形纹理将通常将被配置为纹理数据元素(纹素)的阵列，每个纹理数据元素具有为其存储的对应纹理数据集(诸如颜色、亮度和/或光/ 阴影等值)。然后将渲染输出中要应用纹理的采样位置映射到纹理中的对应位置和使用适当的过滤过程(诸如双线性过滤过程)在该位置处采样的纹理，以确定要用于渲染输出中的采样位置的纹理数据。

在图形处理中产生的关于纹理映射的问题是，被采样的纹理要应用于的表面相对于视点(相机)处于倾斜视角，因为在这种情况下，从视点看的采样位置到表面上的“投影”(以及因此被采样的纹理)(假设被投影的采样点是圆形的)将不是圆的形式(这是在表面垂直于视图方向的情况下将得到的结果)，而将是椭圆的形式(其中椭圆的尺寸由表面相对于视图方向的角度确定)。

图1示出了这一点并且示出了示例性渲染输出1，该示例性渲染输出对应于要显示被渲染的图像的屏幕的平面并且包括多个采样位置(像素)2 (假设为圆形)，将需要获取该多个采样位置的例如相应纹理样本以便适当地渲染像素。(图1简单地示出了渲染输出1的像素2的一小部分。应当理解，渲染输出1的整个区域将包括适当的像素阵列。)

图1还示出了对应于关于渲染输出被渲染的视点的“相机”3。

如图1所示，对于将采样与来自相机3的视图方向成倾斜角度的3D表面5的示例性像素4，将从相机位置3投影穿过渲染输出(屏幕)1中的(圆形)像素4到达与视图方向成倾斜角度的3D表面5上的视“锥”6的有效投影将为椭圆7。

在这种情况下，简单地从要应用于表面的纹理中获取“圆形”双线性样本将导致错误，例如，就表面上的再现纹理而言，它可能被模糊和/或存在混叠。

为了解决这种情况，使用被称为“各向异性过滤”的纹理采样技术，其中沿着纹理中的线(通常被称为各向异性方向)获取多个(例如，双线性)样本，该线(各向异性方向)旨在对应于“椭圆”(椭圆形占有面积)的长轴，该椭圆对应于采样点到纹理要应用于的表面上的投影。沿着线(各向异性方向)获取的该多个样本以要采样的纹理坐标(其将是椭圆的中心)为中心。

然后，例如使用加权平均值，例如基于多个(例如双线性)样本沿着各向异性方向距投影出的“椭圆”的中心(距被采样的纹理坐标)的距离，将沿着各向异性方向获取的该多个样本适当地组合，以提供返回并用于纹理化所讨论的采样点的总体输出采样纹理值。

已知以“mipmap”的形式(即作为纹理的逐渐降低的分辨率(详细程度更低)版本的序列(链)，其中每个mipmap级别是例如前一个mipmap 级别的分辨率的一半(详细程度的一半))存储和使用图形纹理。

mipmap旨在增加渲染速度并减少混叠伪影。较高分辨率mipmap将用于高密度样本，诸如靠近视点(相机)的物体，其中较低分辨率mipmap用于更远的对象。