[发明专利]用于高效3D图形流水线的装置和方法

说明书

描述了一种图形处理装置和方法。例如，图形处理装置的一个实施例包括：图形流水线的输入装配器，用于基于由应用提供的参数来确定要绘制的第一组三角形；深度缓冲器，用于存储与所述第一组三角形有关的深度数据；顶点着色器，用于响应于关于所述图形流水线最初在仅深度模式下操作的指示来对所述第一组三角形执行仅位置顶点着色操作；剔除和剪裁模块，用于从所述深度缓冲器中读取深度值以标识所述第一组三角形中被当前帧中的其他对象完全遮挡的那些三角形，并且用于生成可用于剔除被遮挡三角形的剔除数据，所述剔除和剪裁模块用于将所述剔除数据与重放令牌相关联，所述重放令牌有待用于标识通过所述图形流水线的后一渲染过程；在所述后一渲染过程中检测到所述重放令牌时，所述输入装配器用于访问与所述重放令牌相关联的所述剔除数据，以便从所述第一组三角形中去除被剔除三角形，从而生成第二组三角形；所述顶点着色器用于在所述后一渲染过程期间对所述第二组三角形执行全顶点着色操作，所述重放令牌在所述后一渲染过程期间或之后被销毁。

发明背景

技术领域

本发明总体上涉及计算机处理器领域。更具体地，本发明涉及一种高效3D图形流水线的装置和方法。

背景技术

3D应用经常在利用启用的颜色计算来渲染整个场景之前将场景的不透明部分渲染到深度缓冲器中。这两个步骤分别称为“Z形预过程(Z-prepass)”和“渲染过程(renderpass)”。在Z形预过程期间渲染的所有几何形状将在渲染过程期间再次被渲染，并且因此需要被GPU处理两次。

图形处理器通过绘制三角形并为屏幕上的每个像素执行像素着色来渲染3D图形。像素着色通常涉及每像素数百或数千次操作，并且涉及昂贵的存储器访问。因此，减少像素着色操作的次数以提高性能和/或降低功耗是至关重要的。先前的技术涉及粗糙像素着色(CPS)和纹理空间着色(TSS)。在这两种情况下，较少的像素被着色，并且结果在屏幕上的多个像素上被重用，从而减少了总工作量。

自适应多频着色是一种用于纹理空间着色的技术，在这种技术中，着色值被暂时高速缓存并重用于附近的像素。这在后来被扩展为用于异步纹素着色的技术，在这些技术中，着色值被存储在纹理图中，称为“程序纹理(Procedural Texture)”(PT)。贯穿本申请，这些技术被统称为“AMFS”。在这两种情况下，通常为每一帧重新计算着色值。

附图说明

可以结合以下附图根据以下详细说明获得对本发明的更好理解，在附图中：

图1是具有处理器的计算机系统的实施例的框图，所述处理器具有一个或多个处理器核以及图形处理器；

图2是处理器的一个实施例的框图，所述处理器具有一个或多个处理器核、集成存储器控制器、以及集成图形处理器；

图3是图形处理器的一个实施例的框图，所述图形处理器可以是分立的图形处理单元、或者可以是集成有多个处理核的图形处理器；

图4是用于图形处理器的图形处理引擎的实施例的框图；

图5是图形处理器的另一实施例的框图；

图6是包括处理元件阵列的线程执行逻辑的框图；

图7展示了根据实施例的图形处理器执行单元指令格式；

图8是图形处理器的另一实施例的框图，所述图形处理器包括图形流水线、媒体流水线、显示引擎、线程执行逻辑、以及渲染输出流水线；

图9A是框图，展示了根据实施例的图形处理器命令格式；

图9B是框图，展示了根据实施例的图形处理器命令序列；

图10展示了根据实施例的数据处理系统的示例性图形软件架构；

图11展示了根据实施例的可以用于制造集成电路以执行操作的示例性IP核开发系统；