CN102096935A - 基于分块渲染的gpu中反走样线段的生成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于分块渲染算法实现的GPU中锯齿线段的生成技术，它是在线段已完成分块的基础上进行的，它包括根据线段所在块和线段生成方向确定块内线段的左右(或上下)交点；交点数据写入存储器；从存储器中取出线段后的宽度为1的坐标生成；根据线段宽度扩展坐标；根据块边界的裁剪等步骤，该实现方式可以配合分块渲染算法完成锯齿线段的快速生成。

Description

基于分块渲染的GPU中反走样线段的生成

技术领域

本发明主要涉及到图形芯片设计中的线段反走样领域，特指基于分块渲染的GPU中线段反走样的实现。

背景技术

光栅显示系统中，由于图形信号是连续的，但在光栅化过程中，表示的像素点却是离散，用离散的像素来表示连续的图形时会出现失真，也就称为走样，研究消除或减弱走样现象的技术就称为反走样技术，线段的反走样一直以来就是图形芯片设计中的一个重要内容。

传统的图形绘制流水线为固定流水线（Fixed Pipeline）架构，但这种架构对存储器的访问比较频繁，导致图形芯片的效率低下，为了减少访存次数，提出了基于分块渲染的GPU实现技术，这种技术是将绘图区域分成若干个大小相等的块，然后以块为单位进行渲染，那么，在某一块绘制的过程中，不允许其它块内的像素进入渲染，在反走样线段生成时，一条线段可能会跨越若干个块，为了实现反走样线段的分块绘制，就需要对线段在块内的绘制范围进行计算，保证某一块在绘制时，不会生成其它块内的像素。

发明内容

本发明要解决的问题就在于：针对现有技术存在的技术难点，本发明提供了一种基于分块渲染的GPU中反走样线段的实现。

本发明的优点就在于：1、线段生成速度快：本发明提出的线段反走样的实现是基于分块渲染的，可以有效减少访存次数，提高线段生成的速度；2、逻辑简单：在块渲染时，只是增加了计算线段在当前块的扫描范围，用较少的渲染逻辑实现了性能的提高；3、不影响显示效果：该算法实现的线段反走样与传统的反走样算法实现的显示效果一样，不会因性能的提高而影响显示效果。

附图说明

图1是本发明实现的线段反走样中线段的扩展；

图2是本发明提出的线段反走样实现的结构示意图；

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，为本发明实现的线段反走样线段的扩展，以线段为中心，以线段宽度为宽，扩展成为一个矩形。

如图2所示，本发明的基于分块渲染的GPU中线段反走样的实现，它包括根据线段的端点坐标计算主要边的扫描范围和次要边起始点的扫描范围；根据块边界确定主要边的扫描范围；根据主要边扫描线的范围确定次要边在当前块的起始扫描范围；由于分块渲染算法需要等所有的图元收集完成之后再进行绘制，所以需要将分块的块号、线段的扩展矩形坐标以及扫描范围等信息写入DDR存储器；从存储器取出待绘制的线段之后，根据主要边的扫描方向确定次要扫描线的起始和终点坐标，将所有得到的次要边的扫描线范围写入FIFO；从FIFO中取出扫描线的起始点和终点，循环生成扫描线上的每一个像素；采用超采样算法计算每个像素点对应的面积比，作为渲染的融合值。

与传统的线段反走样算法相比，本发明以块为单位进行渲染，将有效减少访存次数，同时保持了线段反走样的显示效果。

Claims (10)

1.根据线段的端点坐标计算主要边的扫描范围和次要边起始点的扫描范围。

2.设线段的宽度为w，以|△x|>|△y|、△y>=0(其中△x=x₁-x₀，△y=y₁-y₀)为例，计算方法为：

主要边(沿X轴方向)扫描范围：                                                 

次要边(沿Y轴方向)起始位置的扫描范围：

 

根据块边界确定主要边的扫描范围。

3.根据以下公式得到块边界(设X块号和Y块号分别为Tx和Ty，绘图区范围分别为ScreenX和ScreenY)：

那么在当前块内的主要边扫描范围为：

 

根据主要边扫描线的范围确定次要边在当前块的起始扫描范围。

4.计算方法为：

   

   

由于分块渲染算法需要等所有的图元收集完成之后再进行绘制，所以需要将上面计算得到的结果写入存储器。

5.开始绘制，从存储器取出待绘制的线段之后，根据主要边的扫描方向确定次要扫描线的起始和终点坐标。

6.假设当前次要扫描线的范围为

，那么下一条次要扫描线的范围为。

7.将所有得到的次要边的扫描线范围写入FIFO。

8.从FIFO中取出扫描线的起始点和终点。

9.循环生成扫描线上的每一个像素。

10.采用超采样算法计算每个像素点对应的面积比，作为渲染的融合值。

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