[发明专利]于系统存储器中产生α提示的方法及其图形装置

说明书

【相关申请的交叉引用】

本申请主张申请于2016年1月22日申请号为No.62/281,814的美国临时申请的。

【技术领域】

本发明是关于一种图形处理系统，特别是关于于系统存储器中产生α提示的方法及其图形装置。

【背景技术】

于计算机图形中，渲染是根据图形对象或模型的描述于显示装置上产生图像的过程。图形处理单元(graphics processing unit，GPU)将2D以及3D图形对象渲染为图片元素(像素)，2D以及3D图形通常是由图元(primitive)的组合来表示，例如：点、线、多边形、以及更高阶表面(higher order surface)。GPU通常包括用于执行渲染操作的渲染管线(rendering pipeline)。渲染管线包括以下的主要阶段：(1)顶点(vertex)处理，其对描述图元的顶点进行处理，并将其转换至投影空间(projection space)，(2)光栅化，其将每个图元转换为与显示的像素网格(pixel grid)对齐(aligned with)的一组像素，(3)分段处理，处理每个独立的像素以产生颜色以及深度值，以及(4)输出处理，其将所有的像素组合至2D显示空间的表面(即，图像层)。

通常，显示的图像(即，帧)是由多个表面组成，且每个表面是由多个像素组成。每个像素由多个值以及属性(attribute)来描述，包含但不限于：像素位置、深度值、以及颜色值，例如：四个元组(tuple)向量R、G、B、A分别指示了红、绿、蓝的值、以及指示像素透明度的α值。通常，α值的正常范围为[0、1]，0表示全透明，1表示全不透明(fully opaque)。全透明表面仅包含全透明像素，全不透明表面仅包含全不透明像素。全透明表面对显示的帧没有贡献；即，表面的颜色值完全地由其像素的零α值无效(nullified)。另一方面，全不透明表面完全地遮挡其后表面的任何重叠部分(如果存在任何重叠部分)。

当多个表面被合成到一个帧时，现有的一些图形系统读取每个表面的颜色值，甚至在这些表面的α值指示某些颜色值是不被需要的情况下，现存的一些图形系统也读取每个表面的颜色值。读取颜色值会涉及到存储器存取并导致延迟。因为显示模块通常运行于固定的更新频率(例如，60Hz)，延迟可能会导致失帧(dropped frame)以及系统性能不佳。

为了减少存储器存取，合成器可基于提示缓冲器(hint buffer)的内容确定是否获取(retrieve)表面或表面的一部分。如果缓冲器指示表面是全透明的，则合成器甚至不需获取表面。如果缓冲器指示表面是全不透明的，则合成器不获取位于全不透明表面后面的那些表面或那些表面的重叠部分(如果有)。

然而，提示缓冲器内容的产生显著增加了系统开销(overhead)，并影响了系统性能。因此，需要改进提示缓冲器内容的产生。

【发明内容】

为了解决上述问题，本发明提出了一种于系统存储器中产生α提示的方法及其图形装置。

本发明提供一种于系统存储器中产生α提示的方法，用以减少存储器存取，所述方法包括：由图形处理单元将图形对象渲染为储存于芯片上缓冲器的一组像素，其中，所述芯片上缓冲器与所述GPU位于相同的芯片上；从所述芯片上缓冲器读取每个像素的α值，所述α值指示所述像素的透明度；根据所述组像素的α值于所述系统存储器中产生用于所述组像素的所述α提示，所述α提示代表所述α值的集合；以及将所述组像素储存至所述系统存储器的帧缓冲器中。

本发明还提供一种于系统存储器中产生α提示的图形装置，用以减少存储器存取，所述图形装置包括：芯片上缓冲器；以及渲染硬件，将图形对象渲染为一组像素，且将所述组像素储存于所述芯片上缓冲器，其中，所述渲染硬件进一步执行：从所述芯片上缓冲器读取每个像素的α值，所述α值指示所述像素的透明度，根据所述组像素的α值于所述系统存储器中产生用于所述组像素的所述α提示，所述α提示代表所述α值的集合，以及将所述组像素储存至所述系统存储器的帧缓冲器中。

本发明提供的于系统存储器中产生α提示的方法及其图形装置，可以减小存储器流量且图形装置的性能可以显著地改善。

【附图说明】

图1所示为根据本发明一实施例的执行图形渲染操作的系统。

图2所示为根据本发明一实施例的颜色缓冲器以及其对应的提示缓冲器的示意图。

图3所示为根据本发明一实施例的执行绘画提示命令(draw hint command)的GPU的示意图。