[发明专利]一种图形渲染流水线中光栅化阶段反走样的改进方法

说明书

技术领域

本发明涉及电视节目制作领域中的字幕处理领域，尤其涉及一种图形渲染流水线中光栅化阶段反走样的改进方法。

背景技术

字幕系统在视频制作领域有广泛的应用，也是应用视频技术的重要组成部分，而电视字幕作为一种必备的电视节目要素，是一种重要的电视图文的展现形式。

从广义的角度来说，电视字幕所处理的字幕对象渲染的最终目的是根据图形化的矢量信息和图像纹理，采用数字图像处理的相关算法，得到由32位RGBA表示的像素组成的一帧图像。为了获得稳定清晰的图像，通常需要对字幕对象进行反走样处理。反走样技术主要是用于消除点阵构成的显示设备整数坐标上的图像连续性被破坏，图形显示不圆滑出现锯齿状的情况。

现有技术中图形渲染主要是基于图形处理软件GPU实现的，GPU的工作是以流水线形式进行的，一个流水线是一系列可以并行和按照固定顺序进行的阶段，每个阶段都从前一个阶段接收输入，然后把输出发送到后续阶段。一般三维应用程序传给GPU的是顶点、颜色、第二颜色(反射)、纹理、纹理坐标、法向量、灯光、图元装配信息等数据，均匀反走样处理方法可以直接应用在在图形渲染流水线的光栅化阶段，但通常是对需要处理的整个区域内所有采样点的颜色进行计算，然后对全部采样点颜色取平均得到像素反走样的颜色值，从而得到稳定清晰的图像。

发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术存在以下技术问题：

(1)渲染速度慢，特别是有多层纹理的时候；

(2)渲染过程复杂，需要对所有采样点进行计算；

发明内容

为了解决上述现有技术的缺点，本发明的主要目的是提供一种图形渲染流水线中光栅化阶段反走样的改进方法，以提高在有纹理情况下的计算效率，并且对物体的边缘和相交边界有很好的处理效果。

为了达到上述目的，本发明提供了一种图形渲染流水线中光栅化阶段反走样的改进方法，具体包括：

在光栅化阶段之前，根据反走样级别，准备放大的颜色缓冲区和深度缓冲区并初始化；

对构成物体的三角片依次进行光栅化处理；

对所有三角片都处理完之后，将颜色缓冲区缩小到原始大小，得到反走样的渲染结果。

本发明的实施方式通过在反走样处理之前先准备反走样所需的颜色缓冲区然后对三角片进行光栅化处理并且在光栅化处理完成之后对颜色缓冲区缩小到原始大小的反走样改进方法可以提高在有纹理情况下的计算效率，更好的实现三维渲染引擎的反走样效果。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种图形渲染流水线中光栅化阶段反走样的改进方法的流程图；

图2为本发明实施例的一种图形渲染流水线中光栅化阶段8X反走样的改进方法的步骤图；

图3为本发明实施例8X反走样以2*4的小区域为单位的扫描线示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的反走样的改进方法是应用在图形渲染流水线的光栅化阶段，是可以不依赖GPU，独立能实现的渲染引擎。另外，因为光栅化阶段采用扫描线算法，所以要实现光栅化阶段的反走样，X，Y方向采样点采用规则的m*n的方式。目前根据需要采样点方式包括2X(1*2)，4X(2*2)，8X(2*4)，16X(4*4)，32X(4*8)等采样方式。如以8X为例，即X方向采用两个采样点，Y方向采用4个采样点。

本发明实施例一方面提供了一种图形渲染流水线中光栅化阶段反走样的改进方法，实施流程如图1所示，具体为：

步骤S1：准备反走样需要的颜色缓冲区和深度缓冲区并初始化。获取当前三角片三个顶点的数据，屏幕空间中的位置vPos，深度值fDepth，顶点光照颜色vColor，每层纹理的uv坐标vUV[8](最多八层纹理)。要实现反走样，将顶点位置vPos的X、Y分量分别乘以X，Y方向的反走样倍数m，n或者叫做采样方式，记为m*n。