專利名稱：用于圖形處理器的有效接口和匯集器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及圖形成像，且更具體來說涉及用于圖形處理器的有效接口和匯集器。
背景技術：
電子游戲和多媒體呈現(xiàn)在個人計算機、膝上型計算機、移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)和其它裝置中的集成已變成當今消費者電子市場的主流。通過已知的三維(3D)圖形的技術來支持這些電子游戲和多媒體呈現(xiàn)。3D圖形用于產(chǎn)生圖形圖像，并將所述圖像投影到二維(2D)顯示器上。這可通過將圖形圖像分解成基本組分(例如，三角形、正方形、矩形、平行四邊形或其它合適的表面)來實現(xiàn)。典型的圖形圖像可能需要將數(shù)千個表面一起放到被稱為線框的結(jié)構(gòu)中。在將線框的表面渲染到適于驅(qū)動顯示器的像素信息中之前可對其進行進一步處理。
傳統(tǒng)上，計算機的中央處理單元(CPU)已利用用于將表面渲染到像素信息中的硬件來全面處理線框的結(jié)構(gòu)。此方法是有用的，但CPU必須對線框的表面做出大量的處理，以及例如音頻和用戶輸入的其它處理功能。因此，CPU可能變得過載且不能實時滿足各種軟件要求。這個問題隨著消費者對更真實的圖形增加的需求而變得更為顯著。
因此需要一種為CPU分擔更多工作的圖形處理器。所述圖形處理器應具有有效的接口和匯集器來增強圖形圖像的視覺質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個方面中，一種圖形處理器包含存儲器，所述存儲器經(jīng)配置以接收與表現(xiàn)圖形圖像的多個表面相關聯(lián)的頂點信息，所述頂點信息包括多個數(shù)據(jù)塊，其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有與所述表面中的至少一者相關聯(lián)的一個頂點的數(shù)據(jù)，且其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有對應于其中含有的頂點數(shù)據(jù)的可變長度。所述圖形處理器還包含匯集器，其經(jīng)配置以從所述存儲器中的所述頂點信息匯集表面；和像素處理引擎，其經(jīng)配置以將由所述匯集器匯集的表面渲染到像素信息中。
在本發(fā)明的另一方面中，一種圖形成像的方法包含從應用處理器檢索頂點信息，所述頂點信息與表現(xiàn)圖形圖像的多個表面相關聯(lián)，所述頂點信息包括多個數(shù)據(jù)塊，其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有與所述表面中的至少一者相關聯(lián)的一個頂點的數(shù)據(jù)，且其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有對應于其中含有的頂點數(shù)據(jù)的可變長度。所述方法還包含從所述檢索到的頂點信息匯集所述表面和將所述匯集的表面渲染到像素信息中。
在本發(fā)明的又一方面中，一種圖形處理器包含用于從應用處理器檢索頂點信息的裝置，所述頂點信息與表現(xiàn)圖形圖像的多個表面相關聯(lián)，所述頂點信息包括多個數(shù)據(jù)塊，其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有與所述表面中的至少一者相關聯(lián)的一個頂點的數(shù)據(jù)，且其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有對應于其中含有的頂點數(shù)據(jù)的可變長度。所述圖形處理器還包含用于從所述檢索到的頂點信息匯集所述表面的裝置和用于將所述匯集的表面渲染到像素信息中的裝置。
在本發(fā)明的又一方面中，一種圖形成像的方法包含從應用處理器檢索頂點信息，所述頂點信息與表現(xiàn)圖形圖像的多個表面相關聯(lián)，且其中從所述應用處理器成批地檢索所述頂點信息，每一批所述頂點信息均與所述表面中的一者以上相關聯(lián)。所述方法還包含從所述檢索到的頂點信息匯集所述表面和將所述匯集的表面渲染到像素信息中。
在本發(fā)明的又一方面中，一種圖形處理器包含存儲器，其經(jīng)配置以接收與表現(xiàn)圖形圖像的多個表面相關聯(lián)的頂點信息和具有所述頂點信息的多個指令；匯集器，其經(jīng)配置以從所述存儲器中的所述頂點信息匯集所述表面；和像素處理引擎，其包括乒乓?guī)彌_器，且其中所述像素處理引擎響應于所述存儲器中的所述指令而進一步經(jīng)配置以從所述乒乓?guī)彌_器中的一者將從所述匯集的表面的第一部分產(chǎn)生的像素信息提供到顯示器，且同時將從所述匯集的表面的第二部分產(chǎn)生的像素信息寫入到所述乒乓?guī)彌_器中的另一者。
在本發(fā)明的又一方面中，一種圖形成像系統(tǒng)包含應用處理器，所述應用處理器經(jīng)配置以產(chǎn)生包括由頂點信息界定的多個表面的圖形圖像，所述應用處理器包括乒乓緩沖器，且進一步經(jīng)配置以將第一批頂點信息寫入到所述乒乓緩沖器中的一者。所述圖形成像系統(tǒng)還包含圖形處理器，其具有接口，所述圖形處理器經(jīng)配置以檢索來自所述乒乓緩沖器中另一者的第二批頂點信息，同時所述應用處理器將第一批頂點信息寫入到所述乒乓緩沖器中的所述一者，所述圖形處理器進一步包括像素處理引擎，所述像素處理引擎經(jīng)配置以將從所述第二批頂點信息匯集的表面渲染到像素信息中。
應了解，所屬領域的技術人員從以下詳細描述中將容易了解本發(fā)明的其它實施例，以下詳細描述中，以說明的方式展示并描述本發(fā)明的各種實施例。將了解，本發(fā)明能夠具有其它和不同的實施例，且其若干細節(jié)能夠在各種其它方面進行修改，這些均不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，應將附圖和詳細描述視為本質(zhì)上為說明性的而并不視為具有限定性。


在附圖中以實例的方式而不是限制的方式說明本發(fā)明的各方面，附圖中圖1是說明應用處理器的操作的3D圖形系統(tǒng)的概念方框圖；圖2是說明圖形處理器的操作的3D圖形系統(tǒng)的概念方框圖；圖3是說明應用處理器與圖形處理器之間的接口的3D圖形系統(tǒng)的概念方框圖；圖4A是說明從應用處理器中檢索指令和頂點信息并存儲在圖形處理器的存儲器中的方式的概念圖；圖4B是說明圖4A的圖形處理器的存儲器中頂點信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念圖。
具體實施例方式
下文結(jié)合附圖陳述的詳細描述內(nèi)容希望作為對本發(fā)明的各種實施例的描述，且不希望表示是僅可實踐本發(fā)明的實施例。所述詳細描述內(nèi)容出于提供對本發(fā)明的徹底理解的目的而包含特定細節(jié)。然而，所屬領域的技術人員將了解，可在沒有這些特定細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明。在一些情況中，為了避免混淆本發(fā)明的概念，以方框圖形式展示眾所周知的結(jié)構(gòu)和組件。
圖1是說明集成到個人計算機、膝上型計算機、移動電話、PDA或其它合適裝置中的3D圖形系統(tǒng)的概念方框圖。3D圖形系統(tǒng)可包含應用處理器102。應用處理器102的目的是產(chǎn)生3D圖形圖像的線框結(jié)構(gòu)并將所述圖像轉(zhuǎn)換成線框結(jié)構(gòu)。
應用處理器102可為任何軟件實施的實體。在圖1所示的3D圖形系統(tǒng)的實施例中，應用處理器102包含具有外部存儲器106的微處理器104。系統(tǒng)總線108可用于支持這兩者之間的通信。微處理器104可用于提供運行各種軟件程序(例如，用于電子游戲的3D圖形軟件)的平臺。可在制造時將軟件編程到外部存儲器106中，或者在操作期間通過無線鏈路、電話線連接、電纜調(diào)制解調(diào)器連接、數(shù)字訂戶線(DSL)、光纖鏈路、衛(wèi)星鏈路或任何其它合適的通信鏈路從遠程服務器下載軟件。
在電子游戲應用中，軟件可用于產(chǎn)生虛擬3D世界以表現(xiàn)將運行游戲的實體環(huán)境。用戶可能能夠通過操縱用戶接口110來探索此虛擬的3D世界。用戶接口110可為鍵盤、操縱桿、跟蹤球、鼠標或任何其它合適的允許用戶在虛擬3D世界中活動(向前或向后、向上或向下、向左或向右移動)的裝置。軟件可用于產(chǎn)生表現(xiàn)當用戶在此虛擬3D世界中活動時可能看見的東西的一系列3D圖形圖像。
應用處理器102還可包含連接到系統(tǒng)總線108的DSP 112。DSP 112可經(jīng)建構(gòu)而具有嵌入的圖形軟件層，所述圖形軟件層運行專用算法以減少對微處理器104的處理要求。DSP 112可用于將每個3D圖形圖像分解成多個表面以產(chǎn)生線框結(jié)構(gòu)。為說明3D圖形系統(tǒng)的操作，以下描述中將使用三角形表面。然而，所屬領域的技術人員可容易能夠?qū)⒈疚拿枋龅脑頂U展到其它表面，例如正方形、矩形、平行四邊形或其它合適的表面。
DSP 112還可執(zhí)行其它處理功能，包含(例如)將外表面應用于線框結(jié)構(gòu)。DSP 112還可將各種光照模型應用于外表面元件。背面剔除可用于去除用戶看不到的線框部分，尤其是線框的背面。也可修剪線框結(jié)構(gòu)以去除圖像在顯示器外的那些部分。
接著可由DSP 112將具有外表面元件的線框結(jié)構(gòu)從3D數(shù)學空間轉(zhuǎn)變到2D顯示空間。在2D顯示空間中，每個三角形可由其三個頂點的顯示坐標和表面屬性來界定。表面屬性可包含深度(Z)、色彩(R、G、B)、鏡面色彩(Rs、Gs、Bs)、紋理(U、V)和混合信息(A)?；旌闲畔⑸婕巴该鞫惹乙?guī)定當兩個像素重疊(一者在另一者之上)時應如何將像素的色彩與另一像素合并。每一表面的顯示坐標和表面屬性在本文中將稱為“頂點信息”。DSP 112產(chǎn)生的頂點信息可存儲在外部存儲器106中，或者存儲在DSP的內(nèi)部存儲器中。
頂點信息還可包含每個三角形的面積。DSP 112可通過取得三角形中的任意兩個向量的向量積來計算三角形的面積。此面積對于具有逆時針頂點次序的三角形來說將具有正號，且其它情況下將具有負號。面積的符號可用于以稍后更詳細描述的方式將三角形渲染到像素信息中。
圖形處理器114可通過外部總線116與應用處理器102通信。橋接器118可用于在外部總線116與系統(tǒng)總線108之間傳遞數(shù)據(jù)。圖形處理器114的目的是減少應用處理器102上的負荷。在一個實施例中，圖形處理器114經(jīng)設計為具有專門的硬件組件，使得其可極快速地執(zhí)行其處理功能。
圖2是圖形處理器的概念方框圖。圖形處理器114可包含命令引擎202、像素處理引擎204以及幀緩沖器206a和206b。命令引擎202可用于從應用處理器102產(chǎn)生的頂點信息中匯集三角形，并將三角形提供到像素處理引擎204。采用稍后更詳細描述的方式，命令引擎202可基于其從應用處理器102接收的第一組指令來匯集三角形。像素處理引擎204可用于將每個三角形渲染到像素信息中。幀緩沖器206a和206b可配置成乒乓配置，使得像素處理引擎204可對幀緩沖器之一者進行寫入，同時命令引擎202從另一幀緩沖器釋放像素信息以便呈現(xiàn)到顯示器120(見圖1)。命令引擎202可用于通過其從應用處理器102接收的第二組指令來控制幀緩沖器206a和206b的乒乓操作。
像素處理引擎204可用于基于三角形內(nèi)像素的位置和三個頂點處界定的屬性而使用插值方法填充三角形的內(nèi)部，來將每個三角形渲染到像素信息中。頂點的每個屬性可由線性等式表示為顯示坐標(x，y)的函數(shù)，如下K(x，y)＝Akx+Bky+Ck(1)其中k＝Z、A、R、G、B、Rs、Gs、Bs、U、V。
三角形的內(nèi)部可由邊等式界定。三角形的三條邊可由線性等式表示為顯示坐標(x，y)的函數(shù)，如下E0(x，y)＝A0x+B0y+C0(2)E1(x，y)＝A1x+B1y+C1(3)E2(x，y)＝A2x+B2y+C2(4)在圖形處理器114的至少一個實施例中，命令引擎202每次將一個三角形提供到像素處理引擎204。特定來說，命令引擎202將由三角形面積組成的三角形以及三角形三個頂點的顯示坐標和屬性提供到設置引擎208。設置引擎208可使用此信息來計算屬性系數(shù)(Ak、Bk、Ck)和邊系數(shù)(A0-2、B0-2、C0-2)。為避免不必要的處理延遲，命令引擎202可經(jīng)配置以在設置引擎208結(jié)束計算當前三角形的屬性和邊系數(shù)之后便將新的三角形提供到設置引擎208。
設置引擎208可經(jīng)配置以將屬性和邊系數(shù)連同進行系數(shù)計算的三角形一起提供到著色引擎210。著色引擎210可用于對三角形內(nèi)的每一像素執(zhí)行線性插值。這可用多種方式完成。例如，著色引擎210可在三角形周圍產(chǎn)生邊界框，接著以光柵掃描方式逐像素地逐步通過邊界框。對于每一像素，著色引擎210使用在以上等式(2)-(4)中陳述的邊等式來確定所述像素是否在三角形中。如果E0(x，y)、E1(x，y)和E2(x，y)全都大于或等于零，那么將認為像素在三角形內(nèi)。此關系假設以逆時針頂點次序?qū)⑷切翁峁┑较袼靥幚硪?04。這可由應用處理器102以軟件完成，或者在命令引擎202中完成。如果命令引擎202負責確保三角形的適當頂點次序，那么其可通過估計三角形面積的符號位來進行此任務。如早先所述，應用處理器102計算的三角形面積對于具有逆時針頂點次序的三角形來說將具有正號，且其它情況下具有負號。因此，命令引擎202可在符號位為負時顛倒將頂點提供到像素處理引擎204的次序。任何情況下，如果著色引擎210確定像素不在三角形中，那么著色引擎進行到下一像素。然而，如果著色引擎210確定像素在三角形中，那么著色引擎210可根據(jù)等式(1)計算像素的屬性。
HSR(隱藏表面去除)引擎212可用于當一個對象在另一對象前方時去除隱藏像素。這可通過將新像素的深度屬性與具有相同顯示坐標的先前渲染像素的深度屬性進行比較并丟棄不可見的像素來完成。
可將來自HSR引擎212的每一可見像素的屬性提供到紋理引擎214。紋理引擎214可使用像素的紋理屬性來從存儲器(未圖示)中檢索紋理數(shù)據(jù)?？蓪⒓y理數(shù)據(jù)連同像素的屬性一起提供到將像素與紋理數(shù)據(jù)混合的混合引擎216。可將像素與具有相同顯示坐標的任一先前渲染的像素進一步混合，以產(chǎn)生透明效果?？蓪⒔Y(jié)果存儲在幀緩沖器206a和206b中。
圖3是命令引擎的概念方框圖。應用處理器102中的存儲器可配置有頂點緩沖器310a和310b，頂點緩沖器310a和310b布置成乒乓配置，使得DSP 112可對頂點緩沖器之一者進行寫入，同時命令引擎202從另一頂點緩沖器進行讀取。乒乓配置使命令引擎202能成批地而不是每次一個三角形地檢索頂點信息。命令引擎202的單個三角形請求增加了對應用處理器102的中斷的次數(shù)，這可能使其變慢并導致低性能。
命令引擎202可包含總線接口302和數(shù)據(jù)隊列。數(shù)據(jù)隊列可為包含(例如)先入先出(FIFO)存儲器304的任何類型的存儲裝置。命令引擎202還可包含控制器306，控制器306可用于請求對應用處理器102中頂點緩沖器310a和310b的存取以用指令和頂點信息填充FIFO 304?？刂破?06可使用邊頻帶信令發(fā)送中斷到DSP 112以存取頂點緩沖器310a和310b。響應于中斷，DSP 112通過針對將檢索的一批頂點信息發(fā)送開始和停止地址來準予對頂點緩沖器之一者的存取。如果當DSP 112接收到來自控制器306的中斷時其正對緩沖器之一者進行寫入，那么其將允許命令引擎202從另一頂點緩沖器讀取指令和頂點信息。當DSP 112結(jié)束對頂點緩沖器的寫入時，緩沖器可由DSP 112鎖定，直到DSP 112接收到來自控制器306的另一中斷為止。命令引擎202在發(fā)送中斷到DSP112以獲得更多頂點信息之前全面讀取頂點緩沖器。
可將指令和頂點信息放置在圖4A所示的FIFO存儲器中。FIFO存儲器包含許多存儲器塊，其中指令和頂點信息從FIFO存儲器的底部移入且通過頂部移出。所展示的FIFO存儲器具有占據(jù)前兩個存儲器塊401和402的指令，隨后是六個頂點的頂點信息，其中每個頂點的頂點信息占據(jù)一個存儲器塊403-408。展示占據(jù)隨后兩個存儲器塊409和410的兩個指令，隨后是七個頂點的頂點信息，同樣，每個頂點的頂點信息占據(jù)一個存儲器塊411-417。
圖4B展示每一存儲器塊中頂點信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實例。在此實例中，存儲器塊為6×32位。第一地址A1可用于存儲指示頂點所從屬的三角形面積的32位數(shù)據(jù)。第二地址A2可用于存儲頂點的顯示坐標。顯示坐標包含16位x坐標和16位y坐標。頂點的屬性可存儲在最后四個地址A3-A6處。例如，頂點的深度或z坐標可存儲在第三地址A3處。頂點的8位紅(R)色彩分量和8位綠(G)色彩分量也可存儲在第三地址A3處。頂點的8位藍(B)色彩分量可與三個8位反射率分量(Rs、Gs和Bs)一起存儲在第四地址A4處。8位混合值(A)可與16位U紋理坐標一起存儲在第五地址A5處。最后，16位V紋理坐標可存儲在第六地址A6處。
如可從圖4A容易看出，通過減少將三角形渲染到像素信息中所需的頂點數(shù)目，可減少應用處理器102與命令引擎之間的外部總線116上的通信量。這可通過將三角形布置成多個三角形共享共同頂點的三角形條帶或扇來完成。圖5A展示三角形條帶的實例，而圖5B展示三角形扇的實例。參看圖5A，一般將需要十二個頂點的四個三角形可表現(xiàn)為具有六個頂點的三角形條帶。參看圖5B，一般將需要十五個頂點的五個三角形可表現(xiàn)為具有七個頂點的三角形扇。
參看圖3、4A、5A和5B，匯集器308可用于解譯指令并匯集三角形?；蛘?，控制器306可用于解譯指令并配置匯集器308以匯集三角形。從條帶和扇匯集三角形的方式可依據(jù)系統(tǒng)要求和整體設計限制而變化。在3D圖形系統(tǒng)的一個實施例中，三角形的匯集可基于接收頂點信息的順序。在此實施例中，在頂點信息之前的兩個指令可用于識別作為條帶或扇緊隨的頂點信息，并指示應將所得的像素信息寫入到幀緩沖器中的哪個幀緩沖器。
匯集器308可通過其從FIFO存儲器304接收到的前三個頂點VA、VB、VC來界定條帶的第一三角形502。第一三角形502的面積可包含在三個頂點中任一頂點的頂點信息中。匯集器308可根據(jù)其接收到的下一頂點VD和上次接收到的兩個頂點VB、VC來界定條帶中的第二三角形504。第二三角形504的面積可包含在頂點VD的頂點信息中。參看圖5A，可容易地看出以逆時針次序503將第一三角形502的頂點提供到匯集器308，且以順時針次序505將第二三角形504的頂點提供到匯集器。因此，匯集器308可用于在將第二三角形504提供到像素處理引擎之前顛倒后兩個頂點VC、VD的次序。
可用類似的方式界定條帶中的其余的三角形，其中由頂點VC、VD、VE界定第三三角形506，由頂點VD、VE、VF界定第四三角形508。第三三角形506的面積可包含在頂點VE的頂點信息中，且第四三角形508的面積可包含在頂點VF的頂點信息中。匯集器308可用于顛倒后兩個頂點VE、VF的次序，使得可以逆時針頂點次序?qū)⒌谒娜切?08呈現(xiàn)到像素處理引擎。
可用類似方式構(gòu)造扇的三角形。匯集器308可通過其從FIFO存儲器304接收到的前三個頂點VG、VH、VI來界定扇中的第一三角形510，其中第一三角形510的面積包含在任一頂點的頂點信息中。然而在扇布置中，接收到的第一頂點是所有三角形的共同頂點。因此，匯集器308可通過共同頂點VG、其接收到的下一頂點VJ和其接收到的最后頂點VI來界定扇中的第二三角形512。第二三角形512的面積可包含在頂點VJ的頂點信息中?？梢灶愃品绞礁鶕?jù)共同頂點VG、其接收到的下一頂點VK和其接收到的最后頂點VJ來界定扇中的第三三角形514。第三三角形514的面積可包含在頂點VK的頂點信息中。通過此方式，匯集器308可通過頂點VG、VK、VL來界定扇中的第四三角形516，且通過頂點VG、VL、VM來界定扇中的第五三角形518。第四三角形516的面積可包含在頂點VG的頂點信息中，且第五三角形518的面積可包含在頂點VM的頂點信息中。匯集器308可用于顛倒扇中每個三角形的后兩個頂點的次序，使得可用逆時針頂點次序?qū)⒚總€三角形呈現(xiàn)到像素處理引擎。
參看圖2，可調(diào)用命令引擎202來支持每秒100,000或更多三角形的處理。滿足此要求的命令引擎202的能力可主要取決于可從應用處理器102傳輸?shù)綀D形處理器114的信息量。將三角形打包成條帶或扇形式的壓縮算法的使用可顯著減小滿足此要求所需的總線帶寬。然而，也可采用其它技術以進一步增加應用處理器102與圖形處理器114之間數(shù)據(jù)傳送的效率。例如，可針對每個頂點使用可變長度數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?？筛鶕?jù)渲染過程期間需要的屬性來改變頂點數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長度。例如，任意數(shù)目的三角形的表面可能不需要紋理，且因此可從圖4B的存儲器塊省略紋理坐標。在此情況下，存儲頂點數(shù)據(jù)所需的存儲器的塊可從6×32位存儲器塊減少到5×32位存儲器塊，且針對頂點需要傳送的信息量從23字節(jié)減少到17字節(jié)。由于三角形的面積不需要與條帶或扇的第一三角形中三個頂點中的兩者的頂點信息一起傳輸，因此這些三角形的存儲器塊也可減少到5×32位存儲器塊。
結(jié)合本文揭示的實施例描述的各種說明性邏輯塊、模塊和電路可用以下器件實施或執(zhí)行通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、特殊應用集成電路(ASIC)、場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯組件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件，或其經(jīng)設計以執(zhí)行本文描述的功能的任何組合。通用處理器可為微處理器，但或者，所述處理器可為任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器也可實施為計算組件的組合，例如，DSP與微處理器的組合、多個微處理器的組合、與DSP核心結(jié)合的一個或一個以上微處理器，或任何其它此類配置。
結(jié)合本文揭示的實施例描述的方法或算法可直接包含在硬件中，在由處理器執(zhí)行的軟件模塊中，或在兩者的組合中。軟件模塊可駐存在RAM存儲器、快閃存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移除磁盤、CD-ROM，或此項技術中已知的任何其它形式的存儲媒體中。存儲媒體可耦合到處理器，使得處理器可從存儲媒體讀取信息和將信息寫入到存儲媒體。或者，存儲媒體可與處理器成為一體。處理器和存儲媒體可駐存在ASIC中。ASIC可駐存在發(fā)送和/或接收組件中，或其它地方?；蛘?，處理器和存儲媒體可作為離散組件駐存在發(fā)送和/或接收組件中，或其它地方。
提供對所揭示實施例的以上描述以使所屬領域的技術人員能夠制造或使用本發(fā)明。所屬領域的技術人員將容易了解對這些實施例的各種修改，且在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下本文界定的一般原理可應用于其它實施例。因此，本發(fā)明不希望限于本文所示的實施例，而是應符合與權(quán)利要求書一致的全部范圍，其中以單數(shù)形式參考元件不希望意味著“一個且僅一個”(除非明確地如此規(guī)定)，而是意味著“一個或一個以上”。所屬領域的一般技術人員已知的或以后將了解的本揭示案全文中描述的各種實施例的元件的所有結(jié)構(gòu)和功能等效物以引用的方式明確地并入本文中，且希望由權(quán)利要求書涵蓋。此外，本文揭示的內(nèi)容均不希望公布于眾，不論此揭示內(nèi)容在權(quán)利要求書中是否明確闡述。除非使用短語“用于...的裝置”來明確闡述主張的元件，或者在方法項的情況下，使用短語“...的步驟”來闡述所述元件，否則不應在35U.S.C.§112第六章的條款下解釋主張的元件。
權(quán)利要求
1.一種圖形處理器，其包括存儲器，其經(jīng)配置以接收與表現(xiàn)3D圖形圖像的多個表面相關聯(lián)的頂點信息，所述頂點信息包括多個數(shù)據(jù)塊，其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有與所述表面中的至少一者相關聯(lián)的一個頂點的數(shù)據(jù)，且其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有對應于其中含有的頂點數(shù)據(jù)的可變長度；匯集器，其經(jīng)配置以從所述存儲器中的所述頂點信息匯集所述表面；和像素處理引擎，其經(jīng)配置以將所述匯集器匯集的所述表面渲染到像素信息中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形處理器，其中所述匯集器進一步經(jīng)配置而以順時針或逆時針頂點次序?qū)⑺兴鰠R集的表面提供到所述像素處理引擎。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形處理器，其中所述表面中的每一者均包括三角形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖形處理器，其中將所述頂點信息壓縮成多個三角形條帶、多個三角形扇或兩種情況的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖形處理器，其中所述存儲器進一步經(jīng)配置以接收具有所述頂點信息的多個指令，所述指令中的至少一者指示所述頂點信息的一部分是否被格式化成三角形條帶或三角形扇，且其中所述匯集器進一步經(jīng)配置以從所述指令中的所述至少一者匯集與所述頂點信息的所述部分相關聯(lián)的表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形處理器，其中所述頂點中的每一者的數(shù)據(jù)均包含顯示坐標和屬性信息，且其中所述頂點中的每一者的數(shù)據(jù)塊的長度均對應于其中含有的所述屬性信息的量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖形處理器，其中所述屬性信息包含深度、色彩、透明度、鏡面色彩、紋理或混合信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形處理器，其中所述存儲器進一步經(jīng)配置以接收具有所述頂點信息的多個指令，且其中所述像素處理引擎包括乒乓?guī)彌_器，且其中所述像素處理引擎響應于所述存儲器中的所述指令進一步經(jīng)配置以從所述乒乓?guī)彌_器中的一者將從所述匯集器所匯集的所述表面的第一部分產(chǎn)生的像素信息提供到顯示器，且同時將從所述匯集器所匯集的所述表面的第二部分產(chǎn)生的像素信息寫入到所述乒乓?guī)彌_器中的另一者。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形處理器，其進一步包括接口，所述接口經(jīng)配置以從應用處理器檢索一批所述頂點信息并將所述批頂點信息提供到所述存儲器，所述批頂點信息與所述表面中的一者以上相關聯(lián)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖形處理器，其中所述接口進一步經(jīng)配置以通過向所述應用處理器發(fā)送對一批所述頂點信息的請求、從所述應用處理器接收關于所述批頂點信息在所述應用處理器內(nèi)的緩沖器位置的信息和從所述緩沖器位置檢索所述批頂點信息來從所述應用處理器檢索所述批頂點信息。
11.一種圖形成像的方法，其包括從應用處理器檢索頂點信息，所述頂點信息與表現(xiàn)圖形圖像的多個表面相關聯(lián)，所述頂點信息包括多個數(shù)據(jù)塊，其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有與所述表面中的至少一者相關聯(lián)的一個頂點的數(shù)據(jù)，且其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有對應于其中含有的頂點數(shù)據(jù)的可變長度；從所述檢索的頂點信息匯集所述表面；和將所述匯集的表面渲染到像素信息中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中以順時針或逆時針頂點次序匯集所有所述表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述表面中的每一者均包括三角形。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中將所述頂點信息壓縮成多個三角形條帶、多個三角形扇或兩種情況的組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進一步包括從應用處理器檢索具有所述頂點信息的多個指令，所述指令中的至少一者指示所述頂點信息的一部分是否被格式化成三角形條帶或三角形扇，且其中從所述指令中的所述至少一者匯集與所述頂點信息的所述部分相關聯(lián)的表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述頂點中的每一者的數(shù)據(jù)均包含顯示坐標和屬性信息，且其中所述頂點中的每一者的數(shù)據(jù)塊的長度均對應于其中含有的所述屬性信息的量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述屬性信息包含深度、色彩、透明度、鏡面色彩、紋理或混合信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其進一步包括從所述應用處理器接收具有所述頂點信息的多個指令，和響應于所述指令將從所述匯集的表面的第一部分產(chǎn)生的像素信息從第一乒乓?guī)彌_器提供到顯示器，且同時將從所述匯集的表面的第二部分產(chǎn)生的像素信息寫入到第二乒乓?guī)彌_器。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中從所述應用處理器成批地檢索所述頂點信息，每一批所述頂點信息均與所述表面中的一者以上相關聯(lián)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中通過向所述應用處理器發(fā)送對所述批頂點信息的請求、從所述應用處理器接收關于所述批頂點信息在所述應用處理器內(nèi)的緩沖器位置的信息和從所述緩沖器位置檢索所述批頂點信息來從所述應用處理器檢索每一批頂點信息。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述應用處理器包括乒乓緩沖器，所述方法進一步包括使用所述應用處理器將第一批所述頂點信息寫入到所述乒乓緩沖器中的一者，從所述應用處理器檢索來自所述乒乓緩沖器中另一者的第二批所述頂點信息，同時所述應用處理器將所述第一批所述頂點信息寫入到所述乒乓緩沖器中的所述一者。
22.一種圖形處理器，其包括用于從應用處理器檢索頂點信息的裝置，所述頂點信息與表現(xiàn)圖形圖像的多個表面相關聯(lián)，所述頂點信息包括多個數(shù)據(jù)塊，其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有與所述表面中的至少一者相關聯(lián)的一個頂點的數(shù)據(jù)，且其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有對應于其中含有的頂點數(shù)據(jù)的可變長度；用于從所述檢索到的頂點信息匯集所述表面的裝置；和用于將所述匯集的表面渲染到像素信息中的裝置。
23.一種圖形處理器，其包括存儲器，其經(jīng)配置以存儲與表現(xiàn)圖形圖像的多個表面相關聯(lián)的頂點信息和具有所述頂點信息的多個指令；接口，其經(jīng)配置以從應用處理器檢索一批頂點信息并將所述批頂點信息提供到所述存儲器，所述批頂點信息與所述表面中的一者以上相關聯(lián)；匯集器，其經(jīng)配置以從所述存儲器中的所述頂點信息匯集所述表面；和像素處理引擎，其經(jīng)配置以將所述匯集的表面渲染到像素信息中。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的圖形處理器，其中所述接口進一步經(jīng)配置以通過向所述應用處理器發(fā)送對一批所述頂點信息的請求、從所述應用處理器接收關于所述批頂點信息在所述應用處理器內(nèi)的緩沖器位置的信息和從所述緩沖器位置檢索所述批頂點信息來從所述應用處理器檢索所述批頂點信息。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的圖形處理器，其中所述頂點信息包括多個數(shù)據(jù)塊，其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有與所述表面中的至少一者相關聯(lián)的一個頂點的數(shù)據(jù)，且其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有對應于其中含有的頂點數(shù)據(jù)的可變長度。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖形處理器，其中所述頂點中的每一者的數(shù)據(jù)均包含顯示坐標和屬性信息，且其中所述頂點中的每一者的數(shù)據(jù)塊長度均對應于其中含有的所述屬性信息的量。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的圖形處理器，其中所述屬性信息包含深度、色彩、透明度、鏡面色彩、紋理或混合信息。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的圖形處理器，其中所述表面中的每一者均包括三角形。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的圖形處理器，其中所述頂點信息被壓縮成多個三角形條帶、多個三角形扇或兩種情況的組合。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的圖形處理器，其中所述存儲器進一步經(jīng)配置以接收具有所述頂點信息的第二多個指令，所述第二多個指令中的至少一者指示所述頂點信息的一部分是否被格式化成三角形條帶或三角形扇，且其中所述匯集器進一步經(jīng)配置以從所述第二多個指令中的所述至少一者匯集與所述頂點信息的所述部分相關聯(lián)的三角形。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的圖形處理器，其中所述匯集器進一步經(jīng)配置而以順時針或逆時針頂點次序?qū)⑺兴鰠R集的表面提供到所述像素處理引擎。
32.一種圖形成像的方法，其包括從應用處理器檢索頂點信息，所述頂點信息與表現(xiàn)圖形圖像的多個表面相關聯(lián)，且其中從所述應用處理器成批地檢索所述頂點信息，每一批所述頂點信息均與所述表面中的一者以上相關聯(lián)；從所述檢索到的頂點信息匯集所述表面；和將所述匯集的表面渲染到像素信息中。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中通過向所述應用處理器發(fā)送對所述批頂點信息的請求、從所述應用處理器接收關于所述批頂點信息在所述應用處理器內(nèi)的緩沖器位置的信息和從所述緩沖器位置檢索所述批頂點信息來從所述應用處理器檢索每一所述批頂點信息。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述頂點信息包括多個數(shù)據(jù)塊，其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有與所述表面中的至少一者相關聯(lián)的一個頂點的數(shù)據(jù)，且其中所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有對應于其中含有的頂點數(shù)據(jù)的可變長度。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述頂點中的每一者的數(shù)據(jù)均包含顯示坐標和屬性信息，且其中所述頂點中的每一者的數(shù)據(jù)塊長度均對應于其中含有的所述屬性信息的量。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述屬性信息包含深度、色彩、透明度、鏡面色彩、紋理或混合信息。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述表面中的每一者均包括三角形。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中將所述頂點信息壓縮成多個三角形條帶、多個三角形扇或兩種情況的組合。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其進一步包括從所述應用處理器檢索具有所述頂點信息的第二多個指令，所述第二多個指令中的至少一者指示所述頂點信息的一部分是否被格式化成三角形條帶或三角形扇，且其中從所述第二多個指令中的所述至少一者匯集與所述頂點信息的所述部分相關聯(lián)的三角形。
40.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中以順時針或逆時針頂點次序匯集所有所述表面。
41.一種圖形處理器，其包括存儲器，其經(jīng)配置以接收與表現(xiàn)圖形圖像的多個表面相關聯(lián)的頂點信息和具有所述頂點信息的多個指令；匯集器，其經(jīng)配置以從所述存儲器中的所述頂點信息匯集所述表面；和像素處理引擎，其包括乒乓?guī)彌_器，且其中所述像素處理引擎響應于所述存儲器中的所述指令而進一步經(jīng)配置以將從所述匯集的表面的第一部分產(chǎn)生的像素信息從所述乒乓?guī)彌_器中的一者提供到顯示器，且同時將從所述匯集的表面的第二部分產(chǎn)生的像素信息寫入到所述乒乓?guī)彌_器中的另一者。
42.一種圖形成像系統(tǒng)，其包括應用處理器，其經(jīng)配置以產(chǎn)生包括由頂點信息界定的多個表面的圖形圖像，所述應用處理器包括乒乓緩沖器，且進一步經(jīng)配置以將第一批所述頂點信息寫入到所述乒乓緩沖器中的一者；和圖形處理器，其具有接口，所述圖形處理器經(jīng)配置以檢索來自所述乒乓緩沖器中的另一者的第二批所述頂點信息，同時所述應用處理器將所述第一批所述頂點信息寫入到所述乒乓緩沖器中的所述一者，所述圖形處理器進一步包括像素處理引擎，所述像素處理引擎經(jīng)配置以將從所述第二批所述頂點信息匯集的表面渲染到像素信息中。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的計算機圖形成像系統(tǒng)，其進一步包括耦合到所述圖形處理器的顯示器。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種圖形處理器和方法，其中從應用處理器檢索頂點信息，且用于匯集表現(xiàn)圖形圖像的表面。接著可將所述匯集的表面渲染到像素信息中。所述頂點信息包括多個數(shù)據(jù)塊，其中所述數(shù)據(jù)塊的每一者均具有用于與所述表面中的至少一者相關聯(lián)的一個頂點的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)塊中的每一者均具有對應于其中含有的頂點數(shù)據(jù)的可變長度。在所述圖形處理器的至少一個實施例中，可使用乒乓頂點緩沖器配置從所述應用處理器成批地檢索所述頂點信息。在所述圖形處理器的相同或替代實施例中，可通過由所述應用處理器產(chǎn)生的指令控制的幀緩沖器的乒乓布置將所述像素信息呈現(xiàn)到顯示器。
文檔編號G06T15/00GK101061516SQ200580039269
公開日2007年10月24日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者維賈伊·蘇布拉馬尼亞姆 申請人:高通股份有限公司