[发明专利]曲面细分操作中的排序

说明书

本申请涉及曲面细分操作中的排序。本文描述了控制在曲面细分期间生成的图元由曲面细分单元输出的顺序的方法。方法涉及细分片，选择由细分形成的两个子片之一，并且曲面细分该子片，直到在曲面细分另一个(未选择的)子片之前不可能进一步细分为止。方法被递归地应用在每个细分层次处。在方法中不需要对片做任何进一步细分的情况下，将片输出为图元。基于一个或更多个标志的值来选择子片，并且可以使用任何合适的曲面细分方法来确定是否对片进行细分。还描述了控制由曲面细分单元输出顶点的顺序的方法，并且可以与控制图元顺序的方法结合使用这些方法，或独立于控制图元顺序的方法使用这些方法。

技术领域

本申请涉及，但不限于，曲面细分操作中的排序。

背景

曲面细分(tessellation)是计算机图形学中使用的技术，它将一组表示场景中对象的曲面(surfaces)分成许多更小且更简单的片(称为图元)，这种片通常是三角形，其更适合渲染。得到的被曲面细分的曲面通常是原始曲面的近似，但是可以通过增加生成的图元的数量来提高这种近似的精度，这反过来通常导致图元更小。曲面细分/细分(sub-division)的数量通常由细节层次(LOD)确定。因此，在需要更高的细节层次的地方(例如，因为对象更靠近观察者和/或对象具有更复杂的形状)，通常使用增加数量的图元。然而，使用更大数量的三角形增加了渲染场景所需的处理工作量。

通常在形状为正方形或三角形(即，四边形或三角形)的片(patch)上执行对三角形图元的细分，并且该片可以被弯曲以拟合(fit)成它们所代表的对象的曲面(因此可以被称为“曲面片(surface patches)”)和/或应用位移(displacement)映射。然而，不是在弯曲片上执行细分，而是在片的域中执行细分(例如，就像片是平面的，而不是由例如多项式方程定义的)，片的域可以用(u，v)参数来定义，并被称为“参数空间”。这意味着曲面细分过程独立于最终曲面中存在的任何曲率。

曲面细分可以被提前执行(例如，以不同的细节层次和/或从不同的视点来计算场景的多个不同视图)，或者可以被动态(on the fly)执行(例如，提供连续的或依赖于视图的细节层次)。利用一些现有的曲面细分方法，用户可能体验不期望的视觉伪象(artefacts)，其中，尽管所请求的细节层次被平滑地改变，但是得到的曲面细分以不连续的方式改变。

下面描述的实施例仅作为示例被提供且不是对解决用于执行曲面细分的已知方法和装置的任何或所有缺点的实现的限制。

概述

提供本概述来以简化的形式引入在以下详细描述中将进一步描述的概念的选择。本概述不旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦不旨在用于限定要求保护的主题的范围。

本文描述了一种控制在曲面细分期间生成的图元由曲面细分单元输出的顺序的方法。方法涉及细分片，选择由细分形成的两个子片之一，并且曲面细分该子片直到在曲面细分另一个(未选择的)子片之前不可能进一步细分为止。方法被递归地应用在每个细分层次处。在方法中在不需要对片做任何进一步细分的情况下将片输出为图元。基于一个或更多个标志的值进行子片的选择，并且任何合适的曲面细分方法(例如，涉及二进制细分的任何曲面细分方法)可以用于确定是否对片进行细分。还描述了控制由曲面细分单元输出顶点的顺序的方法，并且可以与控制图元顺序的方法结合使用这些方法，或独立于控制图元顺序的方法使用这些方法。

第一方面提供了一种在计算机图形系统中执行曲面细分的方法，该方法包括：分析初始片以确定是否对片进行细分；响应于确定初始片将被细分，将初始片分成两个或更多个子片；以及选择并曲面细分每个子片，直到该子片没有进一步的细分为止，其中，子片按照由一个或更多个存储的值编码的顺序被选择用于曲面细分。