幀緩衝區合併的製作方法

2023-10-29 00:52:32

專利名稱：幀緩衝區合併的製作方法
技術領域：
本發明大體上涉及圖形計算機系統。本發明至少揭示帶有壓縮的經延遲的幀緩衝區 合併。
技術背景一般而言，適合處理3D圖像數據的計算機系統除了傳統CPU (中央處理單元)之 外還包括專門圖形處理器單元(或GPU)。 GPU包括經配置以處理3D的計算機產生的對 象的專門硬體。GPU經配置以對一組數據模型及其構成"圖元"(通常是以算術形式描述 的三角多邊形)進行操作，所述"圖元"界定對象的形狀、位置和屬性。GPU的硬體處 理所述對象，實施在計算機系統的顯示器上產生逼真的3D圖像所需的計算。典型圖形渲染處理的性能在很大程度上取決於系統的底層硬體的性能。高性能實時 圖形渲染要求存儲3D對象數據和構成圖元的存儲器具有高數據傳送帶寬和低等待時間。 因此，人們投入了大量開發工作來增加傳送帶寬並減少存儲器的數據存取等待時間。因此，更為昂貴的現有技術GPU子系統(例如，配備GPU的圖形卡等)通常包括 較大(例如，128MB或更大)的專門、昂貴、高帶寬本機圖形存儲器，用於將所需的數 據饋送到GPU。此種GPU通常包括較大的晶片上高速緩衝存儲器和具有非常低的數據存 取等待時間的寄存器組。較便宜的現有技術GPU子系統包括較小(64MB或更少)的此 類本機圖形存儲器，且有些最便宜的GPU子系統不具有本機圖形存儲器，而是依賴於系 統存儲器來存儲圖形渲染數據。上述類型的現有技術GPU中的每一者的問題在於，系統存儲器(或本機圖形存儲器) 的數據傳送帶寬遠遠低於GPU內部的高速緩衝存儲器和寄存器的數據傳送帶寬。舉例來 說，GPU需要讀取命令流和場景說明，且確定幀緩衝區的每個像素受到每個包含場景的 圖形圖元的影響的程度。這一過程可能引起對存儲像素數據的幀緩衝存儲器的多次讀取 和寫入。雖然晶片上高速緩衝存儲器和寄存器提供非常低的存取等待時間，但給定場景 中的大量像素(例如，1280x 1024、 1600xl200等)使得對幀緩衝區的大量存取不可避免。因此，對總體圖形渲染過程造成較大等待時間誘發的性能惡化。對於在系統存儲器 中存儲其幀緩衝區的GPU，性能惡化遠為嚴重。對於每個像素需要對多個樣本進行讀取 和寫入的渲染過程(例如，抗混疊等)特別容易受到此類由等待時間誘發的性能惡化的 影響。因此，需要一種能夠減少到本機圖形存儲器的通信路徑和/或到系統存儲器的通信路 徑的數據傳送等待時間所導致的局限性的解決方案。本發明為以上需求提供新穎的解決 方案。 發明內容在一個實施例中，本發明實施為用於經延遲的幀緩衝區合併的由GPU實施的方法。 所述方法包括存取與存儲在存儲器位置處的一群組像素(例如， 一個或一個以上拼接片) 相關的多邊形，其中每一像素具有現有的顏色。確定多邊形覆蓋了哪些像素，其中每一 像素包括多個樣本。產生對應於由多邊形覆蓋的樣本的覆蓋遮罩。通過將多邊形的覆蓋 遮罩和顏色存儲在存儲器位置中來更新所述像素群組。之後某一時間，將所述像素群組 合併到幀緩衝區中。在一個實施例中，將多個多邊形更新到像素群組中，藉此GPU存取與像素群組相關 的多個後續多邊形(例如，部分地覆蓋像素的後續多邊形)。對於後續多邊形中的每一者， 通過將每一後續多邊形的個別覆蓋遮罩和個別顏色存儲在存儲器位置中來更新所述像素 群組。在一個實施例中，使用標籤值來跟蹤存儲群組像素的存儲器位置的狀態，其中根據 後續多邊形來更新標籤值。此外，可使用標籤值來確定存儲所述群組像素的存儲器位置 何時充滿，且藉此指示何時應當將所述群組像素合併到幀緩衝區中。以此方式，本發明的經延遲的幀緩衝區合併過程可將來自到達的多邊形的更新累積 到低等待時間存儲器(例如，寄存器、高速緩衝存儲器)內的像素群組中，而不是必須 向幀緩衝區進行讀取和寫入並因此導致高等待時間性能惡化。因此，經延遲的幀緩衝區 合併過程可改善本機圖形存儲器和系統存儲器的較高數據存取等待時間所導致的瓶頸。


在附圖的各圖中以舉例而非限制的方式說明本發明，且在附圖各圖中，相同參考數 字指待相似元件。圖1展示根據本發明一個實施例的計算機系統。
圖2展示根據本發明一個實施例的過程的步驟的流程圖。圖3展示根據本發明一個實施例的確定多邊形覆蓋一群組中的哪些像素的說明。 圖4展示描繪根據本發明一個實施例的對多邊形在一群組像素上的覆蓋範圍估計的 所得樣本的圖。圖5展示根據本發明一個實施例的針對一群組像素存儲在存儲器位置中的覆蓋遮罩。圖6展示根據本發明一個實施例的覆蓋所述群組像素的後續多邊形。 圖7展示根據本發明一個實施例的由多邊形覆蓋的像素的樣本，其中有一個像素完 全未被覆蓋。圖8展示根據本發明一個實施例的存儲在存儲器位置的一個象限中的多邊形的所得覆蓋遮罩和顏色。圖9展示根據本發明一個實施例的覆蓋所述群組像素的後續多邊形。圖IO展示根據本發明一個實施例的由多邊形覆蓋的像素的樣本，其中有一個像素完全未被覆蓋。圖ll展示根據本發明一個實施例的存儲在存儲器位置的右下象限中的多邊形的所得覆蓋遮罩和顏色。圖12展示根據本發明一個實施例的覆蓋像素群組的後續多邊形。圖13展示根據本發明一個實施例的存儲器位置，其中第一顏色在存儲器位置的左上象限中。圖14展示根據本發明替代實施例的由經延遲的幀緩衝區合併過程操作的像素群組。 圖15展示在根據本發明的一個方案下存儲顏色信息的存儲器位置。 圖16展示根據本發明替代實施例的第二方案下的標籤值。 圖17展示在本發明替代實施例下存儲顏色信息的存儲器位置的第二說明。 圖18展示根據本發明一個實施例的兩個樣本及其由其相應的覆蓋遮罩指示的各自 的顏色。圖19展示根據本發明一個實施例的四個額外樣本及其由其相應覆蓋遮罩指示的各 自的顏色。圖20展示根據本發明一個實施例合成的作為顏色信息的像素群組的連續狀態。 圖21展示根據本發明一個實施例的說明系統存儲器、本機圖形存儲器和高速緩衝存 儲器及寄存器的數據存取等待時間之間的相對差的圖。
具體實施方式
現在將詳細參考本發明的優選實施例，所述實施例的實例在附圖中說明。儘管將結 合優選實施例描述本發明，但應了解不希望其使本發明限於這些實施例。相反，希望本 發明涵蓋包括在由隨附權利要求書界定的本發明的精神和範圍內的替代方案、修改和等 效物。此外，在以下本發明實施例的詳細描述中，陳述許多特定細節以便提供對本發明 的徹底理解。然而，所屬領域的一般技術人員將認識到，可在沒有這些特定細節的情況 下實踐本發明。在其它情況下，沒有詳細描述眾所周知的方法、程序、組件和電路，以 便不會不必要地混淆本發明實施例的各方面。符號和術語關於對計算機存儲器內數據位的操作的程序、步驟、邏輯塊、處理和其它符號表示法而提出隨後的詳細描述的某些部分。這些描述和表示法是數據處理技術領域的技術人 員用來將其工作的實質內容最有效地傳達給所屬領域的其它技術人員的方式。在此處(且通常)設想程序、計算機執行的步驟、邏輯塊、過程等為導致期望結果的自相容的步驟 或指令序列。所述步驟是需要對物理量進行實體操控的步驟。通常(但不必要)，這些量 採用電或磁信號的形式，所述信號能夠在計算機系統中存儲、傳送、組合、比較和以另 外方式操控。主要出於通用的原因，事實有時證明，將這些信號稱為位、值、元件、符 號、字符、術語、數字等是方便的。然而應意識到，所有這些術語和類似術語將與適當的物理量相關聯，且僅為應用於 這些量的方便標記。除非根據以下討論顯而易見以另外方式具體規定，否則應了解在本 發明全文中，使用例如"處理"或"存取"或"壓縮"或"存儲"或"渲染"等術語的 討論均指計算機系統(例如，圖1的計算機系統100)或類似電子計算裝置的動作和過 程，其將表示為計算機系統的寄存器和存儲器內的物理(電子)量的數據操控和轉變為 類似地表示為計算機系統存儲器或寄存器或其它此類信息存儲、傳輸或顯示裝置內的物 理量的其它數據。計算機系統平臺圖1展示根據本發明一個實施例的計算機系統100。計算機系統100描繪基本計算機系統的組件，所述計算機系統提供用於某種基於硬體和基於軟體的功能性的執行平臺。一般來說，計算機系統100包含至少一個CPU 101、系統存儲器115和至少一個圖形處 理單元(GPU) 110。 CPU 101可經由橋接組件105耦合到系統存儲器115，或者可經由 CPU 101內部的存儲器控制器(未圖示)直接耦合到系統存儲器115。橋接組件105 (例 如，北橋)可支持連接各種I/O裝置(例如， 一個或一個以上硬磁碟驅動器、乙太網適 配器、CDROM、 DVD等)的擴展總線(例如，擴展總線106)。 GPU110耦合到顯示器 112。可視需要將一個或一個以上額外的GPU耦合到系統100,以進一步增加其計算能力。 GPU 110經由橋接組件105耦合到CPU 101和系統存儲器115。系統100可建構為(例 如)桌上型計算機系統或伺服器計算機系統，其具有耦合到專用圖形渲染GPU IIO的有 力的通用CPU 101。在此實施例中，可包括添加外圍總線、專門的本機圖形存儲器、10 裝置和類似物的組件。類似地，系統100可建構為手持裝置(例如，手機等)或置頂視 頻遊戲控制臺裝置，例如可從華盛頓Microsoft Corporation of Redmond購得的Xbox⑧和 可從日本東京Sony Computer Entertainment Corporation購得的PlayStation3⑧。應了解，GPU 110可建構為離散組件、設計為經由連接器(例如，AGP插槽、 PCI-Express插槽等)耦合到計算機系統100的離散圖形卡、離散集成電路小片(例如， 直接安裝在母板上)，或建構為包括在計算機系統晶片組組件的集成電路小片內(例如， 集成在橋接晶片105內)的集成GPU。另外，對於GPU 110，可視需要包括本機圖形存 儲器116，以提供高帶寬圖形數據存儲。
具體實施例方式本發明的實施例實施一種用於經延遲的幀緩衝區合併的方法。在一個實施例中，GPU 利用標籤值和幀緩衝區拼接片(frame buffer tile)的子部分來存儲覆蓋遮罩(coverage mask)。覆蓋遮罩對應於拼接片的覆蓋程度(例如，被覆蓋的樣本的數目)。包含幀緩衝 區拼接片的像素可通過將多邊形的顏色和所述多邊形的覆蓋遮罩存儲到存儲所述拼接片 的存儲器位置中而以壓縮狀態存儲。此外，通過將用於新多邊形的後續覆蓋遮罩和用於 所述新多邊形的顏色存儲在所述存儲器位置中，可將額外的多邊形渲染到拼接片中。這使得能在不必對幀緩衝區進行存取和寫入的情況下將新多邊形渲染到拼接片中。 舉例來說，可在拼接片充滿之前使用經延遲的幀緩衝區合併過程將多邊形渲染到拼接片 中，在拼接片充滿時可將拼接片合併到幀緩衝區中。以此方式，本發明的經延遲的幀緩 衝區合併過程可使來自到達的多邊形的更新累積到GPU 110的低等待時間存儲器(例如， 寄存器、高速緩衝存儲器)的有限大小內的拼接片中，而非必須對幀緩衝區(例如，存 儲在本機圖形存儲器116或系統存儲器115中)進行讀取和寫入且因此引起高等待時間 性能惡化。下文在圖2中更詳細地描述經延遲的幀緩衝區合併過程。圖2展示根據本發明一個實施例的過程200的步驟的流程圖。如圖2描繪，過程200 描繪根據本發明一個實施例的由計算機系統(例如，計算機系統100)的GPU (例如， GPU 110)實施的經延遲的幀緩衝區合併過程中包含的操作步驟。在圖1的示範性計算機系統100和圖3-13的情境下且參考其而描述圖2的過程200 實施例的步驟。過程200開始於步驟201,其中GPU IIO存取與存儲在一存儲器位置的一群組像素 相關的多邊形。在渲染過程期間，GPU 110接收界定包含3-D場景的對象的形狀、位置 和屬性的圖元(通常為三角形多邊形)。GPU的硬體處理圖元並實施在顯示器112上產生 逼真的3D圖像所需的計算。此過程的至少一個部分涉及將多邊形光柵化和抗混疊到幀緩 衝區的像素中，藉此GPU IIO確定幀緩衝區的每一像素受包含場景的每一圖形圖元影響 的程度。在一個實施例中，GPU IIO處理作為群組的像素，所述群組常被稱為拼接片。 這些群組或拼接片通常每個拼接片包含四個像素(例如，但也可實施具有8、 12、 16或 更多像素的拼接片)。在一個實施例中，GPU IIO經配置以處理兩個相鄰拼接片(例如， 包含八個像素)。在步驟202中，過程200確定群組中哪些像素被多邊形覆蓋。圖3中說明這個關於 哪些像素被多邊形覆蓋的確定，圖3展示正針對包含八個像素的群組經受光柵化的多邊 形301的圖。圖3展示各具有四個像素的並排的兩個拼接片。將每一像素進一步劃分為 四個子像素，其中每一子像素具有一個採樣點，其在圖3中描繪為"x"，從而獲得(例 如)4x抗混疊中使用的16個採樣點。圖4展示所得的樣本，藉此，由多邊形覆蓋的採 樣點變暗，而未由多邊形覆蓋的採樣點不變暗。如圖4所示，將像素標記為A、 B、 C、 D、 E、 F、 G和H。請注意，像素H完全未被覆蓋。在步驟203中，產生對應於由多邊形301覆蓋的樣本的覆蓋遮罩。在一個實施例中， 覆蓋遮罩可實施為位遮罩，其中群組的每個樣本各具有一位。因此，16個位可表示群組 的16個樣本，其中根據所述樣本是否被覆蓋而設定每一位。因此，在多邊形301部分覆 蓋群組的像素且因此部分覆蓋所述16個樣本的情況下，可通過將多邊形301的所得的覆 蓋遮罩和顏色存儲到存儲拼接片的存儲器位置中來將此信息(即，覆蓋程度)更新到群 組中。重要的是，應注意此更新可在GPU110內部的存儲器內發生。此存儲器在針對多邊 形光柵化和渲染像素群組時存儲像素群組。因此，可將多邊形光柵化和渲染到像素群組 中，而不必從幀緩衝區讀取像素群組、更新像素群組和接著將經更新的像素群組寫回到 幀緩衝區(例如，讀取-修改-寫入)。在步驟204中，通過將多邊形的覆蓋遮罩和相應顏色存儲到群組的存儲器位置中來 更新像素群組。這在圖5中展示。應注意，覆蓋遮罩存儲在由於像素H完全未被覆蓋而 導致為空的存儲器中。如圖5說明，將存儲像素群組的存儲器位置描繪為具有四個象限 的矩形500。空間的四分之一 (例如，左上象限)存儲八個像素的經壓縮的背景顏色或 先前經過壓縮的顏色，其中(例如)單個前一多邊形完全覆蓋所有八個像素，且因此可 將樣本4比1壓縮並存儲為每個像素一種顏色。右上象限存儲覆蓋遮罩501和用於像素 A到G的一種顏色。如上所述，覆蓋遮罩指示哪些樣本由多邊形覆蓋。以此方式，本發明的經延遲的幀緩衝區合併過程可將來自到達的多邊形的若干更新 累積到像素群組中，同時延遲將更新合併到幀緩衝區中的必要性。仍參看圖2的過程200，在步驟205中，確定存儲器位置500是否充滿。在一個實 施例中，通過監視保存在GPU的內部存儲器內的若干標籤位來進行此確定，其中所述標 籤位指示存儲器位置500的哪些部分是充滿/空閒的。如果存儲器位置未充滿，那麼過程 200可進行到步驟206並繼續處理與像素群組有關的後續多邊形，且對於每一後續多邊 形，執行步驟202到204。舉例來說，圖6展示覆蓋像素群組的後續多邊形601，圖7展 示由多邊形601覆蓋的像素的樣本，其中像素A完全未被覆蓋，且圖8展示存儲在存儲 器位置500的左下象限中的多邊形601的所得覆蓋遮罩801和顏色。圖9接著展示覆蓋 像素群組的後續多邊形901，圖10展示由多邊形901覆蓋的像素的樣本，其中像素C、 D、G和H完全未被覆蓋，且圖11展示存儲在存儲器位置500的右下象限中的多邊形901 的所得覆蓋遮罩1001和顏色。以此方式，本發明的經延遲的幀緩衝區合併過程可將來自到達的多邊形的若干更新 累積到像素群組中，藉此延遲合併操作的必要性，直到用於像素群組的存儲器充滿為止。 這減少了合併操作的總次數，所述合併操作中的每一者需要對幀緩衝區進行耗費時間的 讀取、修改和寫入，為了渲染給定場景必須進行所述讀取、修改和寫入。如上所述，可 用後續多邊形來更新像素群組而不用迫使合併進入用於每一多邊形的幀緩衝區。在步驟207中，當如圖ll所示，存儲器位置500充滿時，當後續多邊形到達時，存 儲在存儲器位置500中的信息需要解壓縮並與新多邊形合成。接著可將此信息合併到幀 緩衝區中。 一旦合併到幀緩衝區中，信息就可保留為未經壓縮的形式。在一個實施例中，在將信息合併到幀緩衝區中之後，GPU IIO可重新壓縮像素群組 的顏色信息，並以壓縮形式將像素群組存儲在低等待時間存儲器中。可使用上述覆蓋遮 罩和顏色來壓縮此顏色信息。此過程在圖12中說明，其中後續多邊形1201覆蓋像素群 組。在存儲在存儲器位置500中的信息解壓縮並與多邊形1201合成之後，將信息重新壓
縮並存儲在存儲器位置500內，如圖13所示。圖13展示存儲器位置500，其中第一顏 色在左上象限中(例如，背景顏色)，覆蓋遮罩1301和對應於覆蓋遮罩1301的第二顏色 在右上象限中，且覆蓋遮罩1302和對應於覆蓋遮罩1302的第三顏色在左下象限中。因 此，在重新壓縮之後，存儲器位置500的右下象限打開以接收另一多邊形。應注意，如果接收到完全覆蓋群組的所有像素的後續多邊形，那麼每一像素中的所 有樣本將具有相同的顏色，且因此可經4比1壓縮並作為單個顏色存儲在(例如)左上 象限中。應注意，儘管已在4x多採樣的情境中描述本發明的實施例，但本發明在實踐更 高等級的多採樣(例如，8x多採樣等)的情形中和除抗混疊之外的應用中更加有用。另外，應注意在一個實施例中，GPU IIO使用標籤值來跟蹤用於像素群組的存儲器 位置500的狀態。此標籤值使GPU 110能夠跟蹤已被更新到存儲器位置500中的多邊形 的數目。舉例來說，在一個實施例中，可將標籤值實施為3位值，其中(例如)標籤值 0指示每個像素一種顏色的4比1壓縮，標籤值1指示存儲器位置500的兩個象限被佔 據的4比1壓縮，如圖5所示，標籤值3指示存儲器位置500的三個象限被佔據的4比 1壓縮，如圖8所示，且標籤值4指示存儲器位置500的全部四個象限被佔據的4比1 壓縮，如圖ll所示。圖14到16說明根據本發明替代實施例的經延遲的幀緩衝區合併過程。在替代實施 例中，將標籤實施為指向存儲器位置500內的自由指針。在此實施例中，存儲器位置500 可支持多達六個更新，而不必執行與幀緩衝區的合併。在此實施例中，可實施標籤值使 其具有以下意義0=未經壓縮；1=完全壓縮，樣本8處的自由指針；2=多個片斷，樣本12處自由指針；3=樣本16處的自由指針；4=樣本20處的自由指針；5=樣本24處的自由指針；6=樣本28處的自由指針；7=存儲器位置500充滿，但仍然未決。圖14展示根據所指示樣本位置而具有顏色的像素群組。圖15展示存儲器位置500, 其中在上文圖2的討論中描述的方案下存儲顏色信息。圖16展示指示存儲器狀態(被佔 據/未被佔據)的標籤值。標籤值指示下一空閒位置在存儲器中的哪個位置。其允許GPU 硬體知道在哪個位置存儲下一數據塊。在更新需要四個以上條目的情況下，標籤增加2。 因此，圖16展示根據替代實施例的標籤值，其中標籤值1展示為存儲於存儲器位置500 的樣本位置8處的"1"，標籤值2展示為存儲於樣本位置16處的"2"，且類似地，直到 標籤值6展示為樣本位置28處的"6"。圖17展示存儲器位置500，其中在本發明替代 實施例的方案下存儲顏色信息。因此，如圖17所示，像素群組可具有背景顏色和多達六 種新的更新的顏色，其中所得的覆蓋遮罩1701-1702分別存儲在樣本位置12和8，且與 覆蓋遮罩1701-1702相關聯的顏色與其相鄰而存儲。圖18到20視覺上說明覆蓋遮罩從後續到達的多邊形中捕獲更新的方式。舉例來說， 圖18展示兩個樣本及其由覆蓋遮罩1701指示的各自顏色，且圖19展示兩個樣本及其由 覆蓋遮罩1702指示的各自顏色。圖20展示像素群組的三個連續狀態，其說明在存儲器 位置500內建立像素群組的最終狀態的方式，其中狀態2002展示初始兩個樣本，狀態 2003展示隨後兩個樣本，狀態2004展示與背景顏色合成的顏色，且最終狀態2005描繪 存儲在存儲器位置500內的所得信息。因此，根據替代實施例，需要16位元組寫入，其不一定比32位元組寫入更有效，但仍 節省一次從幀緩衝區的讀取。通過較深的像素或較大的像素佔據面積，替代實施例方法 仍可用3位標籤來發揮作用。在上述實例中，像素群組包含八像素佔據面積。在像素佔 據面積包含16個像素群組的情況下，過程將接著以八樣本增量或32位元組顆粒來分配存 儲。或者，在正寫入8位元組像素的情況下，如本文使用的2x4像素群組充分起作用以產 生32位元組寫入。圖21展示根據本發明一個實施例的圖2100，其說明系統存儲器115、本機圖形存儲 器116和高速緩衝存儲器2101和寄存器2102的數據存取等待時間之間的相對差。如上 所述，本發明的經延遲的幀緩衝區合併過程可將來自到達的多邊形的更新累積到低等待 時間存儲器(例如，寄存器2102、高速緩衝存儲器2101)內的像素群組中，藉此減少對 幀緩衝區的讀取和寫入的次數，且藉此減少由高存儲器存取等待時間導致的性能惡化。 此屬性在幀緩衝區(例如，圖形數據2120)存儲在本機圖形存儲器116中時會改進性能， 且當幀緩衝區(例如，圖形數據2110)存儲在系統存儲器115中時會在高得多的程度上 改進性能。以此方式，經延遲的幀緩衝區合併過程因此改善了由本機圖形存儲器116和 系統存儲器115的較高數據存取等待時間導致的瓶頸。簡單概括來說，本發明揭示以下內容概念l.一種用於幀緩衝區合併的方法，其包含
存取與存儲在存儲器位置的像素群組相關的多邊形，其中所述像素中的每一者具有 現有的顏色；確定所述像素中哪些像素被所述多邊形覆蓋，其中每一像素包含多個樣本； 產生對應於被所述多邊形覆蓋的樣本的覆蓋遮罩；通過將所述多邊形的所述覆蓋遮罩和顏色存儲在所述存儲器位置中來更新所述像素 群組；和隨後將所述像素群組合併到幀緩衝區中。 概念2.根據概念1所述的方法，其進一步包含 存取與所述像素群組相關的多個後續多邊形；和對於所述後續多邊形中的每一者，通過將每一後續多邊形的個別覆蓋遮罩和個別顏 色存儲在所述存儲器位置中來更新所述像素群組。 概念3.根據概念2所述的方法，其進一步包含 使用標籤值來跟蹤存儲所述像素群組的存儲器位置的狀態；和 根據所述後續多邊形來更新所述標籤值。 概念4.根據概念2所述的方法，其進一步包含 確定存儲所述像素群組的存儲器位置何時充滿；和 當存儲器位置充滿時將像素群組合併到幀緩衝區中。 概念5.根據概念4所述的方法，其進一步包含在合併之後，通過根據像素的顏色將至少一個覆蓋遮罩和至少一種顏色存儲到存儲 器位置中而將像素群組壓縮到存儲器位置中。概念6.根據概念4所述的方法，其中所述將像素群組合併到幀緩衝區中經配置以減 少對所述幀緩衝區的存取的次數。概念7.根據概念1所述的方法，其中所述將像素群組更新到存儲器位置中導致4比 1壓縮。概念8.—種存儲計算機可讀代碼的計算機可讀媒體，所述計算機可讀代碼當由具有 耦合到存儲器的處理器的計算機系統執行時導致所述計算機系統實施用於經延遲的幀緩 衝區合併的計算機可讀媒體，其包含存取與存儲在存儲器位置的像素群組相關的多邊形，其中所述像素中的每一者具有 現有的顏色；確定所述像素中哪些像素被所述多邊形覆蓋，其中每一像素包含多個樣本；產生對應於被所述多邊形覆蓋的樣本的覆蓋遮罩；通過將所述多邊形的所述覆蓋遮罩和顏色存儲在所述存儲器位置中來更新所述像素 群組；存取與所述像素群組相關的多個後續多邊形；對於所述後續多邊形中的每一者，通過將每一後續多邊形的個別覆蓋遮罩和個別顏 色存儲在所述存儲器位置中來更新所述像素群組；和 隨後將所述像素群組合併到幀緩衝區中。 概念9.根據概念8所述的計算機可讀媒體，其進一步包含 使用標籤值來跟蹤存儲所述像素群組的存儲器位置的狀態；和 根據所述後續多邊形來更新所述標籤值。 概念IO.根據概念8所述的計算機可讀媒體，其進一步包含 確定存儲所述像素群組的存儲器位置何時充滿；和 當存儲器位置充滿時將像素群組合併到幀緩衝區中。 概念ll.根據概念IO所述的計算機可讀媒體，其進一步包含在合併之後，通過根據像素的顏色將至少一個覆蓋遮罩和至少一種顏色存儲到存儲 器位置中而將像素群組壓縮到存儲器位置中。概念12.根據概念IO所述的計算機可讀媒體，其中所述將像素群組合併到幀緩衝區 中經配置以減少對所述幀緩衝區的存取的次數。概念13.根據概念8所述的計算機可讀媒體，其中所述將像素群組更新到存儲器位置 中導致4比1壓縮。概念14.一種計算機系統，其包含處理器；系統存儲器，其耦合到所述處理器；和圖形處理單元，其耦合到所述處理器，其中所述圖形處理器經配置以執行計算機可 讀代碼，所述計算機可讀代碼導致所述圖形處理器實施一種用於經延遲的幀緩衝區合併 的方法，所述方法包含存取與存儲在存儲器位置的像素群組相關的多邊形，其中所述像素中的每一者具有 現有的顏色；確定所述像素中哪些像素被所述多邊形覆蓋，其中每一像素包含多個樣本； 產生對應於被所述多邊形覆蓋的樣本的覆蓋遮罩；
通過將所述多邊形的所述覆蓋遮罩和顏色存儲在所述存儲器位置中來更新所述像素 群組；存取與所述像素群組相關的多個後續多邊形；對於所述後續多邊形中的每一者，通過將每一後續多邊形的個別覆蓋遮罩和個別顏 色存儲在所述存儲器位置中來更新所述像素群組；和 隨後將所述像素群組合併到幀緩衝區中。 概念15.根據概念14所述的計算機系統，其進一步包含 使用標籤值來跟蹤存儲所述像素群組的存儲器位置的狀態；和 根據所述後續多邊形來更新所述標籤值。 概念16.根據概念14所述的計算機系統，其進一步包含-確定存儲所述像素群組的存儲器位置何時充滿；和 當存儲器位置充滿時將像素群組合併到幀緩衝區中。 概念17.根據概念16所述的計算機系統，其進一步包含在合併之後，通過根據像素的顏色將至少一個覆蓋遮罩和至少一種顏色存儲到存儲 器位置中而將像素群組壓縮到存儲器位置中。概念18.根據概念14所述的計算機系統，其進一步包含 使用標籤值作為自由指針，以跟蹤存儲像素群組的存儲器位置的狀態；和 根據所述後續多邊形來更新所述標籤值。概念19.根據概念14所述的計算機系統，其中所述幀緩衝區存儲在系統存儲器中。概念20.根據概念14所述的計算機系統，其中所述幀緩衝區存儲在耦合到所述圖形 處理單元的本機圖形存儲器中。廣義上，本發明至少揭示一種用於經延遲的幀緩衝區合併的方法。所述方法可包括 存取與存儲在存儲器位置的像素群組相關的多邊形，其中所述像素中的每一者具有現有 的顏色。可確定所述像素中哪些像素被所述多邊形覆蓋，其中每一像素包含多個樣本。 可產生對應於被所述多邊形覆蓋的樣本的覆蓋遮罩。可通過將所述多邊形的所述覆蓋遮 罩和顏色存儲在所述存儲器位置中來更新所述像素群組。在隨後的時間，可將所述像素 群組合併到幀緩衝區中。已出於說明和描述的目的呈現了對本發明特定實施例的以上描述。不希望其為徹底 的或將本發明限於所揭示的精確形式，且根據以上教示，許多修改和變化是可能的。選 擇和描述實施例，以便最好地解釋本發明的原理及其實際應用，藉此使所屬領域的其他 技術人員能夠最好地利用本發明和適於預期特定用途的具有各種修改的各種實施例。希 望本發明的範圍由附加於本發明的權利要求書及其等效物來界定。
權利要求
1.一種計算機系統，其包含處理器；系統存儲器，其耦合到所述處理器；和圖形處理單元，其耦合到所述處理器，其中所述圖形處理器經配置以執行計算機可讀代碼，所述代碼導致所述圖形處理器實施用於經延遲的幀緩衝區合併的方法，所述方法包含存取與存儲在存儲器位置處的一群組像素相關的多邊形，其中所述像素中的每一者具有現有的顏色；確定所述多邊形覆蓋所述像素中的哪些像素，其中每一像素包含多個樣本；產生對應於由所述多邊形覆蓋的樣本的覆蓋遮罩；通過將所述多邊形的所述覆蓋遮罩和顏色存儲在所述存儲器位置中來更新所述群組像素；存取與所述群組像素相關的多個後續多邊形；對於所述後續多邊形中的每一者，通過將每一後續多邊形的個別覆蓋遮罩和個別顏色存儲在所述存儲器位置中來更新所述群組像素；和隨後將所述群組像素合併到幀緩衝區中。
2. 根據權利要求l所述的計算機系統，其進一步包含使用標籤值來跟蹤存儲所述群組像素的存儲器位置的狀態；和 根據所述後續多邊形來更新所述標籤值。
3. 根據權利要求l所述的計算機系統，其進一步包含確定存儲所述群組像素的存儲器位置何時充滿；和 當存儲器位置充滿時，將所述群組像素合併到所述幀緩衝區中。
4. 根據權利要求3所述的計算機系統，其進一步包含在所述合併之後，通過根據所述像素的顏色將至少一個覆蓋遮罩和至少一個顏色 存儲到所述存儲器位置中將所述群組像素壓縮到所述存儲器位置中。
5. 根據權利要求l所述的計算機系統，其進一步包含使用標籤值作為自由指針來跟蹤存儲所述群組像素的存儲器位置的狀態；和 根據所述後續多邊形來更新所述標籤值。
6. 根據權利要求l所述的計算機系統，其中所述幀緩衝區存儲在所述系統存儲器中。
7. 根據權利要求l所述的計算機系統，其中所述幀緩衝區存儲在耦合到所述圖形處理 單元的本機圖形存儲器中。
全文摘要
一種用於經延遲的幀緩衝區合併的方法。所述方法可包括存取與存儲在存儲器位置處的一群組像素相關的多邊形，其中所述像素中的每一者具有現有的顏色。可確定所述多邊形覆蓋所述像素中的哪些像素，其中每一像素包括多個樣本。可產生對應於由所述多邊形覆蓋的樣本的覆蓋遮罩。可通過將所述多邊形的覆蓋遮罩和顏色存儲在所述存儲器位置中來更新所述群組像素。在之後的某一時間，可將所述群組像素合併到幀緩衝區中。
文檔編號G09G5/00GK101114382SQ200710103748
公開日2008年1月30日 申請日期2007年5月22日 優先權日2006年5月22日
發明者喬納·M·阿爾本, 亨利·P·莫爾頓, 約翰·M·丹斯金 申請人:輝達公司