[发明专利]通过预先排序以增进三维空间电脑绘图效果的方法

说明书

本发明是关于一种增进三维空间电脑绘图效果的方法，特别是关于一种依据景深值的大小预先排序显示列表或显示图元，再经由一Z缓冲(Z-buffer)预先测试程序以消除无效像素的方法。

如图1所示，一熟知的三维空间电脑绘图显示系统包含一主控端接口11、一显示存储器12、一存储器控制器13、一3D绘图控制器14、一屏幕控制器15及一屏幕16。该主控端接口11，例如一熟知的AGP总线，用于接受一中央处理器(图未示出)所发出的控制信号及作为该中央处理器与该3D绘图控制器14的图像数据双向传输的接口。该3D绘图控制器14为整个绘图显示系统的中心所在，负责产生该电脑绘图显示系统所需的三维空间图像。该3D绘图控制器14利用一存储器控制器13控制该显示存储器12的读写，并利用一屏幕控制器15控制该屏幕16的显示。该显示存储器12用于储存显示于该屏幕16的图像数据。

由于三维空间电脑绘图在屏幕上的图像数据均由数个对象组合而成，而有时候该数个对象会形成重叠的情形。在透明度着色处理，即α混合着色处理时，所有重叠在同一座标的对象均被显示。在非透明度着色处理时，仅有重叠于最上方的对象，即最靠近人眼的对象将被显示出来，其他重叠于下方的对象将不被显示。图2是一熟知的三维空间电脑绘图的Z缓冲预先测试程序的流程图。该Z缓冲预先测试程序是用以消除该电脑绘图系统的无效像素，且利用该3D绘图控制器14内的一Z缓冲储存所有已输入像素的景深值中的最小者Z_b。景深值越小，代表该对象越接近人眼，亦即为重叠对象的较上方者。该流程于步骤21中启动，即进入一着色处理。在步骤22中，该流程读取输入像素的景深值Z_i及Z缓冲的景深值Z_b。在步骤23中，检查Z_b和Z_i的大小而决定是否要显示或舍弃该输入像素。若Z_b＜Z_i，即代表该输入像素位于对象重叠的下方，则进入步骤24。在步骤24，该输入像素被舍弃，且重覆步骤22。若在步骤23中Z_b＞Z_i，代表该输入像素位于重叠的上方，则进入步骤25。在步骤25中，该流程更新Z缓冲的深度值为该输入像素的深度值，并进行其他有效性测试，例如一剪力测试及模版测试等。若该像素通过这些有效性测试，则予以显示，并于步骤26结束。

但上述过程即使在步骤23中发现一无效像素，而在步骤25更新Z缓冲的深度值。该电脑绘图显示系统仍然已花费了一次以上的存储器存取动作，无形中已消耗了不少系统的资源及执行效率。

本发明的目的在于解决先前技术因存取无效像素而浪费系统资源的缺点。为了达到上述目的，本发明提出一种通过预先排序以增进三维空间电脑绘图效果的方法，该方法将一显示帧内的数个显示列表依据是否执行一透明着色处理而区分为静态区域及再排序区域。在再排序区域内的显示列表依据一代表该显示列表内的所有显示图元的深度值的一指标进行排序的动作。该排序动作可将指标值较小的显示图元置于该再排序区域的前端，而将指标值较大的显示图元置于该再排序区域的后端。在静态区域内的显示列表则不进行排序的动作。当排序完成后，本流程将进入一Z缓冲预先测试程序。因为该显示列表已预先依代表该深度值的指标由小至大而完成排序，因此在执行该Z缓冲预先测试程序时，将大幅降低无效像素存取存储器的动作，而得以节省系统资源及加快图像显示的执行效率。

本发明主要包含步骤(a)～(f)。在步骤(a)中，读取一显示列表内的所有显示图元的深度值，并以一指标代表所读取的深度值。在步骤(b)中，检查该显示列表是否为该显示帧的最后一项或该显示列表之后为一静态区域。在步骤(c)中，若步骤(b)的答案是否定的，则将该指标储存于该再排序区域，且进入步骤(a)。在步骤(d)中，若步骤(b)的答案是肯定的，则依据该指标排序该数个显示列表，且储存该排序后的显示列表。在步骤(e)中，检查该显示列表是否为该显示帧的最后一项，在步骤(f)中，若步骤(e)的答案是否定的，则进入步骤(a)；若步骤(e)的答案是肯定的，则结束本方法。