[发明专利]用于使用稀疏纹理的图形系统和方法

说明书

本公开涉及用于使用稀疏纹理的图形系统和方法。本公开包括支持在其整个使用期限中没有完全地绑定或“备份”在存储器中的图形纹理的使用的图形处理器存储器管理系统的示例性实施方案。此类图形纹理在本文中被称为“稀疏纹理”。根据一些实施方案，稀疏纹理可被拆分为存储器中的固定尺寸页面，其中，在执行期间，用户可指示期望将某些页面映射到物理存储器位置并用底层数据填充此类页面。在其他实施方案中，从该图形处理器获得的统计信息用于有助于确定给定纹理(或纹理的部分)是否需要物理存储器备份。在再其他实施方案中，该图形处理器还可施行定序保证，例如，在存储器中可用的页面少于在给定时刻用于备份需要的页面的情况下。

技术领域

本公开整体涉及图形处理领域。更具体地，但非限制性地，本公开涉及可在图形处理器诸如图形处理单元(GPU)上实现来以智能且动态的方式稀疏地向物理存储器备份纹理和/或纹理的部分(例如，图块)的技术，以便节省存储器资源，同时又不会不当地对所渲染的场景的图形质量造成不利影响。

背景技术

在大多数图形应用中，在整个渲染持续时间内都不需要访问给定纹理的整体。例如，由图形处理器渲染的三维(3D)场景的相机视图可由用户控制以例如放大、缩小、移动、改变查看方向，将对象引入得更接近遮挡了3D场景的更远部分的相机的视角等。相机的视角的这种改变可使3D场景中的某些纹理的某些部分在某些时刻不可见、或至少在相机的视角中不太突出。因此，随之就是可产生给定图形场景的令人满意的渲染，而无需一直将场景中表示的每个纹理的整体(例如，包括纹理的最高分辨率版本)加载到物理存储器中。

发明内容

包括以下发明内容是为了提供对要求保护的主题的某些方面和特征的基本理解。本发明内容不是广泛的概述，因此不旨在特别地标识所要求保护的主题的关键或必需要素或描绘所要求保护的主题的范围。本发明内容的唯一目的是以简化形式给出要求保护的主题的一些构思，作为下文给出的更详细描述的前序。

在一个实施方案中，描述了用于管理图形硬件资源的方法。该示例性方法包括在图形处理器上：为所期望的数量的纹理分配存储器池；加载每个所期望的纹理的所期望的细节级别(LOD)版本，例如，从Mipmap加载；以及然后使用所加载的纹理渲染图形场景。接下来，图形处理器可开始获得已经被加载的每个纹理(或纹理的部分)随时间的统计信息。根据一些实施方案，统计信息可包括使用信息，例如，反映特定纹理(或纹理的部分，诸如纹理内的像素的“图块”区域)已经被访问的次数的计数器值。根据一些实施方案，统计信息可直接地来自图形处理器本身。

接下来，针对每个所加载的纹理，可至少部分地基于所获得的统计信息来对纹理(或纹理的部分，这取决于所报告的统计信息的粒度级别)进行排序。接下来，图形处理器可确定仅加载具有超过阈值(例如，在给定时间间隔内从存储器访问的阈值最小次数)的统计信息的那些纹理或纹理的部分的备份数据(即，“映射”到物理存储器中的位置)。不超过阈值的纹理或纹理的部分可在物理存储器中取消备份或“取消映射”，至少直到此类纹理或纹理的部分的统计信息再次超过阈值为止，此时它们可再次被映射或备份于物理存储器中的位置。

根据一些实施方案，可应用一种或多种定序规则来确定在存储器中实际上映射了哪些纹理(或纹理的部分)，例如，在其中在给定时刻没有足够的存储器可用来备份所有所期望的纹理或纹理的部分的情况下。最后，可基于物理存储器中的新映射(或取消映射)的纹理来更新场景的图形渲染。

在一个实施方案中，上述方法及其变型都可被实施为一系列计算机可执行指令。此类指令可使用一种或多种方便的编程语言中的任何一种。此类指令可被收集到引擎和/或程序中并存储在计算机系统、电子设备或其他可编程控制设备可读和可执行的任何介质中。

附图说明