[发明专利]封装图形库和硬件的图形引擎和环境

说明书

本公开涉及图形系统的操作以及用于设计和/或操作图形系统的多种架构，所述架构从输出应用程序跨越并延伸到以像素形式或其他形式展示视觉内容。一般来讲，本发明的许多实施方案设想了根据关于如何最好地使用特定的可用硬件和软件所作出的即时决定来处理图形编程。在一些实施方案中，可以使用软件布置来评估特定系统硬件和软件的能力，然后作出关于针对任何特定的图形请求哪一个是要遵循的最佳图形编程路径的决定。可以在鉴于要处理的图形程序的细节针对所述路径评估硬件和软件的替代方案之后作出关于所述最佳路径的决定。

背景技术

本文所公开的发明涉及图形处理领域，并且不限于将来自应用程序的 图形请求定向至渲染或呈现硬件的软件操纵。

图形处理单元(GPU)对于处理数据并行图形任务来说已经变得重要。 开发者现在认识到非图形数据并行任务也可由GPU处理，从而利用其大规 模并行能力。供应商和标准化组织已经创建了使图形数据并行任务更易于 编程的应用编程接口(API)，这得益于高层级的开发者编程交互。但是，还 存在更靠近硬件并且一般通过应用高层级API的输出而被采用的低层级 API(或库/框架等)。换句话讲，高层级API一般只是准备应用于低层级 API的程序代码。

考虑到图形编程技术的多样化以及图形硬件能力的不断变化，每个从 应用程序运行通过标准路径到达硬件的图形请求可能无法使用可获得的最 佳资源，以尽可能快速且有效地得到执行。此外，由于可用框架相对固定 和标准的性质，图形请求的路径可不考虑其他系统状态问题或上下文信 息，如果知晓，可能会影响任何特定图形请求的路径选择。

发明内容

本公开整体涉及计算机编程领域。更具体地，但不作为限制，其涉及编程语言的有效操纵以及应用程序和图形硬件之间的图形流水线的该部分的灵活重新配置。更具体地，在一些实施方案中，通过虚拟逻辑机制捕获应用程序产生的图形请求，所述虚拟逻辑机制评估请求的性质，并且基于系统中的可用库/框架和/或硬件来开发最佳渲染路径。虚拟逻辑可以结合高层级框架(例如，Apple Inc.的Sprite Kit)和低层级图形库(例如， OpenGL)或与其联合工作。

在至少一个实施方案中，虚拟化逻辑机制被构建在高层级图形框架中，在其中所护虚拟化逻辑机制评估图形请求并基于每个请求确定要使用的最佳硬件和低层级库。在其他实施方案中，虚拟化机制位于系统的高层级框架和低层级库之间，在其中所述虚拟化机制可以评估系统状态、可用资源和图形请求的性质，然后针对每个请求从属地定制图形后端。定制可涉及低层级库的选择、特定硬件处理资源的选择以及许多其他选项。

这些实施方案所指示的架构在应用程序使用图形和实际渲染图形的方式之间提供了一定程度的间接性。因此，上述实施方案允许应用程序(及其开发者)忽略图形后端。这有很多优点。例如，通过独立管理图形后端，在后端进行的任何改进都可能会归于应用程序而不会对应用程序代码进行任何更改。因此，如果存在新的经改进硬件和旨在利用该硬件的经改进的低层级库，则在一些发明实施方案下，即使是旧的应用程序也可利用新的功能。

在本公开的一些实施方案中，软件架构促进了上面讨论的期望的间接性以及新功能和后端资源的增加。在许多这些实施方案中，通过操纵抽象语法树(“AST”)来实现源代码语言的变换和简化。在一个或多个实施方案中，原始图形程序用AST表示。然后操纵AST将编程语言变换为通用中间形式。在做出关于特定程序的后端路径的决策后，可以进一步操纵AST以适应新的所选择的语言(例如，低层级库)和/或所选择的硬件。

本文公开的一些实施方案涉及图形代码的灵活和有效管理，使得可根据该情况动态地改变图形流水线的后端部分。

附图说明

图1示出了可例如被用作终端用户机器或开发者机器的一种代表性计算机节点。

图2示出了与本发明的实施方案相关联的一种示例性网络环境。

图3示出了一种示例性软件层和架构示意图。