[发明专利]具有保守边界的五维光栅化

说明书

背景技术

本发明涉及图形处理，更具体地，涉及运动模糊的图形化描绘。

运动模糊是一种重要的视觉效果，这种视觉效果减少了时间混扰并且使处于移动中的内容看上去更平滑。然而，以实时三维图形来高效呈现运动模糊并不简单。在运动模糊的随机光栅化中，在空间和时间两者上对移动中的几何图元进行采样，使用大的样本集来获得具有低噪声水平的高质量运动模糊图像。对于样本位置中的每一个，执行内部测试以确定移动中的图元是否覆盖该样本。这一在x、y和t空间中的覆盖测试一般比在传统的光栅器中的内部测试更为昂贵。

同时支持运动模糊和景深的随机光栅器在五维(5D)域(x,y,u,v,t)中对每个三角形执行可视性测试。这个域由空间位置(x,y)、透镜坐标(u,v)和时间t组成。这些可视性测试在计算上比标准2D光栅化中的单个可视性测试要昂贵得多。另外，对于每个三角形，对每个像素执行许多次(例如，16－64次)这类测试以获得具有低噪声水平的图像。

五维(5D)光栅化预期将在未来的某个时候成为DirectX和OpenGL的一部分。这将使得能够呈现具有准确和正确的景深和运动模糊的图像。

附图简述

参照以下附图描述一些实施例。

图1是根据一实施例的来自交互式观察仪的屏幕截图；

图2是根据一实施例的移动中的轴对齐边界框的构建的描绘；

图3是一个实施例的流程图；以及

图4是一个实施例的示意描绘。

详细描述

5D光栅器中的逐块测试输出关于透镜参数(u,v)和时间t两者以及深度z的区间。这些区间是当前块的(1)可视透镜区域、(2)三角形覆盖该块的时间、以及(3)三角形在块内的深度范围这三者的保守边界。

这一输出可被进一步沿图形流水线向下发送给像素着色器(如果需要的话)，并且可由应用开发者用于各种目的。有意思的是这导致了保守型5D光栅器。在此之前，仅能够使用保守型2D光栅化。本发明将这种保守型2D光栅化扩展至一个全新的域，并且以此为起点，已发现具有这样的输出的保守型5D光栅化可被用于图形处理器上的动态碰撞检测以及焦散呈现。据申请人所知，图像处理器上的动态碰撞检测以前从未实现过，并且本发明所想到的焦散呈现方案将比以前的方法更高效。

另外，本申请提供了一种用于计算移动的三角形上的保守深度区间的新方法。在一些实施例中，这使得遮挡剔除更为高效，并且既节省了计算机资源，也节省了存储器带宽使用。

本申请提供了一种用于计算像素块上的运动模糊三角形上的保守深度的方法。这对于遮挡剔除(z_min/z_max剔除)和保守光栅化以及若干其它技术(诸如图形处理器上的动态碰撞检测以及焦散呈现)是有用的。

通常，移动中的顶点被描述为p_i＝(1-t)q_i+tr_i,t∈[0,1]，而移动中的三角形被描述为p₀p₁p₂。因此，现在具有t＝0处的三角形q₀q₁q₂和t＝1处的三角形r₀r₁r₂。

假设这些点(例如p)是二维齐次坐标，即p＝(p_x,p_y,p_w)。推导出w坐标形式的保守深度。稍后，将示出在使用OpenGL和DirectX的标准投影矩阵时如何仅从已知w的值计算想要的归一化深度z/w。

本申请将提供两种计算块(例如，像素块)上的保守深度的方法。在一些实施例中，这两种方法的效果可被组合，得出更收紧的保守深度。

通过时间t＝0(t＝1)处的三角形来计算平面方程。该平面作为时间的函数以匀速移动，使得移动中的三角形总是在平面的一侧上。接下来，本申请将描述如何计算移动中的平面方程，该平面方程具有比移动中的三角形更大的深度。因此，这对于计算最大深度()是有用的。可使用类似技术来计算最小深度()。

首先，计算t＝0处的三角形的静态平面方程。该平面法线可表示为：

n₀＝(q₂-q₀)×(q₁-q₀).   (1)