[发明专利]使用早期Z模式优化可配置的图形渲染管线

权利要求书

1.一种用于处理图形图元的可配置图形渲染管线，所述图形渲染管线包括：

设置引擎，其经配置以确定应在早期Z模式还是晚期Z模式中进行处理；

光栅引擎，其经配置以从所述设置引擎接收几何图元并将所述几何图元转换为一个或一个以上像素图元；

着色器引擎，其经配置以对与像素图元关联的一个或一个以上样本执行着色操作；

Z光栅操作(ZROP)单元，其经配置以对所述样本的每一者执行Z测试；

Z解析引擎，其经配置以针对每一样本、基于与所述样本关联的Z测试结果来确定应保留还是丢弃所述样本；和

预光栅操作(PROP)单元，其经配置以修改所述着色器引擎与所述ZROP单元之间的数据流路径以支持早期Z模式和晚期Z模式两者，

其中当所述图形渲染管线经配置以用于早期Z模式时，与所述像素图元关联的所述样本首先由所述ZROP单元和所述Z解析引擎处理且接着由所述着色器引擎处理，且当所述图形渲染管线经配置以用于晚期Z模式时，所述样本首先由所述着色器引擎处理且接着由所述ZROP单元和所述Z解析引擎处理。

2.根据权利要求1所述的图形渲染管线，其中所述设置引擎经配置以估计与所述几何图元相关联的渲染状态，以确定应进行从早期Z模式向晚期Z模式还是从晚期Z模式向早期Z模式的改变。

3.根据权利要求2所述的图形渲染管线，其中所述设置引擎包含滞后计数器，当所述图形渲染管线经配置以用于晚期Z模式时所述滞后计数器周期性地推进，且其中当滞后计数等于触发值时，允许所述设置引擎将所述图形渲染管线切换为早期Z模式。

4.根据权利要求2所述的图形渲染管线，其中所述设置引擎经配置以在从早期Z模式切换为晚期Z模式或从晚期Z模式切换为早期Z模式之前执行冲洗操作。

5.根据权利要求2所述的图形渲染管线，其中所述设置引擎经配置以在确定应进行从早期Z模式向晚期Z模式或从晚期Z模式向早期Z模式的切换时产生Z模式令牌，且其中当遇到所述Z模式令牌时，所述Z模式令牌被传输通过所述图形渲染管线并促使一个或一个以上数据流路径控制单元切换模式。

6.根据权利要求5所述的图形渲染管线，其中所述Z模式令牌促使一个或一个以上数据流路径控制单元在切换模式之前起始局部冲洗操作。

7.根据权利要求1所述的图形渲染管线，其中所述样本是像素。

8.根据权利要求1所述的图形渲染管线，其中所述设置引擎经配置以指示所述PROP单元修改所述着色器引擎与所述ZROP单元之间的所述数据流路径，以从早期Z模式切换为晚期Z模式或从晚期Z模式切换为早期Z模式。

9.一种经配置以处理图形图元的计算机系统，所述计算机系统包括：

存储器；和

处理单元，其包含可配置的图形渲染管线，所述可配置的图形渲染管线具有：

设置引擎，其经配置以确定应在早期Z模式还是晚期Z模式中进行处理；

光栅引擎，其经配置以从所述设置引擎接收几何图元并将所述几何图元转换为一个或一个以上像素图元；

着色器引擎，其经配置以对与像素图元相关联的一个或一个以上样本执行着色操作；

Z光栅操作(ZROP)单元，其经配置以对所述样本的每一者执行Z测试；

Z解析引擎，其经配置以针对每一样本、基于与所述样本相关联的Z测试结果来确定应保留还是丢弃所述样本；和

预光栅操作(PROP)单元，其经配置以修改所述着色器引擎与所述ZROP单元之间的数据流路径以支持早期Z模式和晚期Z模式两者，

其中当所述图形渲染管线经配置以用于早期Z模式时，与所述像素图元相关联的所述样本首先由所述ZROP单元和所述Z解析引擎处理且接着由所述着色器引擎处理，且当所述图形渲染管线经配置以用于晚期Z模式时，所述样本首先由所述着色器引擎处理且接着由所述ZROP单元和所述Z解析引擎处理。

10.根据权利要求9所述的计算机系统，其中所述设置引擎经配置以估计与所述几何图元相关联的渲染状态，以确定应进行从早期Z模式向晚期Z模式还是从晚期Z模式向早期Z模式的改变。