[发明专利]图形处理系统及其操作方法

说明书

本公开涉及图形处理系统及其操作方法。具体地，一种图形处理流水线(30)，其包括可编程片段着色器(40)，该可编程片段着色器(40)可操作以响应于被包括在正在执行的片段着色器程序中的“测试”指令，在合适时候，触发执行针对被处理片段的alpha到覆盖操作(41)、后期模板测试(42)、以及后期深度测试(43)，并接着将更新的覆盖信息返回至片段着色器(40)。这允许在着色器执行期间触发并执行alpha到覆盖以及后期模板和深度测试操作，而不必在执行那些操作之前等待直到完成着色器执行为止。

背景技术

本文所述技术涉及图形处理系统，并且具体来说，涉及包括一个或更多个可编程处理级(“着色器(shader)”)的图形处理系统的操作。

正常情况下，图形处理首先通过将要生成的输出(如要显示的帧)划分为多个相似的基本组件(所谓的“图元(primitive)”)，以允许更容易执行图形处理操作。这些“图元”通常采用简单多边形的形式，如三角形。

一旦生成和定义了图元，它们就可以由图形处理系统进行处理，以便例如显示该帧。

该处理基本上涉及确定覆盖要处理的输出区域的采样点阵列中的哪些采样点被图元覆盖，然后确定每个采样点应具有的表现(例如，根据其颜色等)来表示该采样点处的图元。这些处理通常分别被称为光栅化(rasterising)和渲染(rendering)。

光栅化处理确定应当被用于图元的采样位置(即，要用于表示输出(例如，要显示的帧)中的图元的采样点的(x，y)位置)。

渲染处理然后导出为表示采样点处的图元(即，“着色”每个采样点)所必需的数据(如红、绿以及蓝(RGB)颜色值，和“alpha”(透明度)值)。这可以涉及应用纹理、混合采样点数据值等。

这些处理通常通过以下步骤来执行：测试多组一个或一个以上的采样点，并接着针对被发现包括处于所讨论(被测试)图元内部(被其覆盖)的一采样点的每组采样点，来生成通常被称为执行图形处理操作(如渲染)的“片段”的离散图形实体。因此，实际上，将所覆盖的采样点处理为：将被用于渲染所讨论的采样点处的图元的片段(fragment)。“片段”是经过渲染处理(渲染流水线)的图形实体。根据图形处理系统如何配置，生成和处理的每片段例如可以表示单个采样点或一组多个采样点。

许多图形处理系统现在包括一个或更多个可编程处理级(processing stage)，通称为“着色器”，其执行用于执行图形处理操作的程序，以生成希望图形数据。这些着色器是可编程处理级，其针对输入数据值执行着色器程序，生成希望输出数据集(以供图形处理流水线的其余部分处理和/或输出)。图形处理流水线的着色器可以共用可编程处理电路，或者它们皆可以是独特的可编程处理单元。

图形处理流水线通常可以包括的一个着色器是片段着色器，其对由光栅化器生成的片段执行片段着色操作，作为渲染处理的一部分。

像光栅化和渲染(片段着色)操作一样，图形处理通常还包括执行许多每片段(per-fragment)操作，如隐藏表面去除或其它剔除测试(如alpha到覆盖(alpha tocoverage)和/或alpha测试)，模板测试(tencil test)和/或深度测试(depth test)，以及混合。图形处理API(标准)通常要求这些每片段操作在执行了片段着色之后进行。

图1示出了可按上述方式操作的示例性图形处理流水线1。

如图1所示，图形处理流水线1包括：图元组合级2、光栅化级(光栅化器)3、执行片段着色操作的片段着色器(着色器执行)级4、执行alpha到覆盖操作的alpha到覆盖级5、执行模板测试的模板测试级6、执行深度测试的深度测试级7、以及执行混合操作的混合级8。然后，可以将混合操作的输出写入存储器9，作为图形处理流水线1的输出。