[发明专利]图象生成设备

说明书

            技术领域

本发明涉及计算机图形中使用的图象生成设备。

            背景技术

在计算机图形中，要显示的物体是通过在一个模型中组合多个多边形制成的。利用坐标列(x，y，z，w)表示各多边形的有关顶点。根据可见点位置对有关顶点进行坐标转换，并且接着根据距离进行全视觉(through-vision)变换。换句话说，以使远离某目视点的位置看起来较小的方式进行变换。上述相继处理称为“几何处理”。通过几何处理得到每个多边形的顶点坐标列。把这些顶点坐标列作为显示表(图形元素表)发送到图形处理装置。

该图形处理装置根据该显示表在帧存储器中画出基本图形。把制图结果从数字信号变换成模拟信号并接着在显示器上显示。由于以每个视频速率，例如每1/60秒，更新制图结果，在该显示器的屏幕上显示移动画面。上述相继的图形处理称为“绘制处理”。

近年来，半导体技术显著发展，从而有可能实现把帧存储器和图形处理装置一起安装在一块LSI(大规模集成电路)上。该图形处理装置包括大量平行设置的电路，这种大量电路的平行布局和其中频繁重复简单处理的绘制处理相协调的。另外，如果把存储器安装在未使用的区域中，可以加宽帧处理器的带宽。由于这个原因，和常规技术相比，可以明显改进图形处理装置的性能，尤其是象素驱动速度。另一方面，对应的几何处理的性能变为相对不足。换言之，即使可以在帧存储器制出更多的多边形，计算有关多边形的顶点坐标的处理被推迟。

为了解决上述问题，为图形处理装置并行地设置执行几何处理的几何引擎是有效的。然而，在绘制图形中，由于要预先确定大量作为参数的图形环境，例如大量剪裁区、大量半透明处理速度等等，并且由于各个几何引擎中所使用的各种参数是彼此不同的，必须为每个几何引擎改变图形处理装置的输入。但是，如果每一次都改变图形环境，制图装置的输入级的开销太大。另外，图形环境的改变干扰高速缓存的相关性(一致性)并且显著地降低高速缓存命中率。

            技术内容

本发明是在上述情况下做出的，从而本发明的一个目的是提供一种能解决上述问题的图象生成设备。

为了解决上述问题，依据本发明提供一种图象生成设备，其包括：多个几何处理装置，用于并行地进行用来表达各有关图象的几何处理以便生成多个图形元素表；图形处理装置，用于根据这些图形元素表进行图形处理；以及一个仲裁器，用于仲裁该多个几何处理装置生成的多个图形元素表以便把这些图形元素表引导到该图形处理装置；其中该图形处理装置包括一个缓冲器，用于存储和多个图形元素表对应的图形环境的以及对图形环境的标识信息，并且包括用于一旦从该仲裁器输入多个图形元素表时从该缓冲器读出一特定图形环境以便进行图形处理的装置；并且其中该多个几何处理装置中的每个装置生成图形元素表，而且图形元素表具有作为其内容的图形环境标识信息，该图形环境是由分配给每个几何处理装置的几何处理规定的。

在本说明书中，图形环境指的是多边形定义信息，即在例如通过多边形形成图形的情况中为图形区域设定信息和多边形生成信息。图形区域设定信息指的是图形区域的偏置坐标以及制图剪裁区域的坐标，其中制图剪裁区域的坐标用于在多边形的坐标存在于该图形区域的外面的情况下消除制图。多边形信息通常是由多边形属性信息和顶点信息构成的。多边形属性信息指的是那些周知的指示浓淡处理方式、α调色方式、纹理变换方式等等的信息。顶点信息指的是有关顶点绘制区内坐标、顶点纹理区内坐标、顶点颜色等的信息。上述信息是大长度数据，从而在绘制处理装置的前级处频繁改变上述信息会造成额外开销。在上述情况下，在本发明中，图形环境本身是在图形处理装置一侧保持的，并且绘制处理装置根据图形环境的标识信息指示适当的图形环境。该图形处理装置读出该指示的图形环境并且使图形处理服从所指示的图形环境。借助上述操作，并行进行几何处理时所出现的开销被减少。

在一优先实施例中，在该缓冲器中存储多个几何处理装置的每个中的不同的图形环境类别。此外，多个几何处理装置的每一个设计成生成包含表示图形的优先级的信息的图形元素表，并且仲裁器设计成在多个图形元素表彼此竞争时把优先级上更高的图形元素表引导到该图形处理装置。在图形环境的改变意味着只对某时区禁止的情况下，该仲裁器设计成当按时序方式在从某几何处理装置发送的图形元素表的一特定字段中设定一个特定的代码时阻塞来自其它几何处理装置的图形元素表。