[发明专利]图形处理系统和图形处理方法

说明书

图形处理系统和图形处理方法。一种图形处理系统，该系统包括：图块化单元，其被配置为将场景的第一视图图块化为多个图块并且生成与每个图块相关联的图元的列表；处理单元，其被配置为根据所述列表识别分别与至少预定数量的图元相关联的所述图块的第一子集；以及渲染单元，其被配置为将所识别的图块中的每个渲染为渲染目标。

技术领域

本发明涉及用于图形处理的系统和方法。

背景技术

在3D图形处理系统中，场景的对象由图元组表示，图元组通常在场景的渲染(rendering)期间被投影、扫描转换、纹理化和阴影化。图元具有由一个或多个顶点(例如，在图元是三角形的情况下的三个顶点)的位置定义的简单几何形状(通常为三角形)，纹理可以应用于该简单几何形状。3D场景的渲染处理图元以形成包括图像像素阵列的图像。

在渲染场景期间，图形处理单元(GPU)获取存储在存储器中的纹理数据，以将纹理应用于场景中的对象。GPU和存储器之间的该数据传输利用相当大的存储器带宽并消耗电力。此外，大纹理要求分配给它们大量存储器，这可能导致其它应用程序所使用的存储器的短缺。

大纹理的示例是阴影图(shadow map)，其用于向场景添加阴影。阴影映射的基本原理是渲染从用于场景的光源(诸如太阳)的视点看的场景，并且存储可见的每个表面(即，被光源照亮的每个表面)的深度。接下来，渲染常规场景(从相机的视点看)，并且将绘制的每个点的深度与存储的深度进行比较，以从光源的视点确定绘制点在存储的深度前面还是后面。如果点的深度在被照亮的表面后面，那么该点在阴影中。否则，它被照亮。深度信息被存储为纹理(即，作为阴影图)，这要求大量存储器，尤其是对于高分辨率阴影图。生成和存储高分辨率阴影图要求相当大的处理能力、大量存储器和高存储器带宽。由于在存储器和GPU之间的数据传输是电力消耗的重要原因，所以在该领域中进行的减少将允许GPU以低功率操作。此外，存储器带宽使用中的任何减少和与其相关的硬件优化可以提升应用程序性能。

因此，需要减少图形处理系统中的存储器和处理开销。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种图形处理系统，该图形处理系统包括：图块化单元，其被配置为将场景的第一视图图块化(tiling)为多个图块(tile)并且生成与每个图块相关联的图元的列表；处理单元，其被配置为根据所述列表识别分别与至少预定数量的图元相关联的所述图块的第一子集；以及渲染单元，其被配置为将所识别的图块中的每个渲染为渲染目标。

该系统还可以包括存储器和存储器管理单元，存储器管理单元被配置为将存储器的一部分分配给每个所识别的图块。

渲染单元可以被配置为将从每个所识别的图块的渲染得到的数据存储在针对该图块分配的存储器的所述一部分处。

存储器管理单元还可以被配置为不为多个图块中未被处理单元识别的每个图块分配存储器的一部分。

渲染单元还可以被配置为为了后续渲染，访问与未被识别的图块相关联的存储器位置，并且存储器管理单元还被配置为响应于所述访问返回预定义值。

渲染单元还可以被配置为不渲染未被处理单元识别的图块。

在第一子集中识别的图块的数量可以小于场景被图块化为的图块的数量。

图块化单元可以被配置为通过确定哪些图元至少部分地位于该图块内而生成与每个图块相关联的图元的列表。

处理单元可以被配置为识别与场景在第二视图中可见的部分相关联的图块的第二子集。渲染单元可以被配置为渲染在第一子集和第二子集二者中识别的每个图块。

处理单元可以被配置为识别与场景在第二视图中可见的部分相关联的图块的第二子集。存储器管理单元可以被配置为将存储器的一部分分配给在第一子集和第二子集二者中识别的所述图块中的每个。