CN102142150A - 基于分块渲染的gpu中锯齿线段的生成 - 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中锯齿线段的生成

技术领域

本发明主要涉及到基于分块渲染的GPU设计领域，特指基于分块渲染的GPU中锯齿线段的生成。

背景技术

分块渲染技术是为了缓解传统GPU中频繁访存导致效率低下而提出的，传统GPU采用固定流水线技术，渲染一个图元要经过Z测试、纹理、Alpha测试、融合等多个读写存储器的过程，一个像素可能经过多次访存之后并不需要真正写入帧存，由此带来的性能损失是很大的，为了缓解这一问题，分块渲染技术就被提出来，这种技术是将绘图区划分为若干个大小相等的块，将图元按块划分完成之后，在绘制时按照块的顺序绘制，这就保证了绘制当前块的时候，只需要缓存当前块的信息即可，等当前块全部绘制完成之后再将当前块写回帧存，大大减少了访存次数。

三角形分块渲染技术已经比较成熟，但在GPU应用中，有时需要绘制大量的线段（如地图绘制），如果对三角形使用了分块渲染而线段不采用，那么由于线段的局部性比较差，可能会导致运行效率更低，因此需要对线段也采用分块渲染的技术。

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中锯齿线段的生成技术，该实现技术逻辑简单、渲染速度快。

本发明的优点就在于：1、逻辑简单：本发明提出的锯齿线段生成技术算法比较简单，有利于硬件实现；2、渲染速度快：将线段分块之后，在渲染某一块时，不论三角形还是线段都只会在本块内渲染，片上缓存也只需要存储当前块的信息即可，当前块渲染完毕再将当前缓冲区的内容写入帧存。

附图说明

图1是本发明实现的基于分块渲染的GPU中锯齿线段生成结构。

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，为本发明实现的基于分块渲染的GPU中锯齿线段生成结构。将线段分块并得到线段所在的确切块号之后，根据线段所在确切块号和绘图区域的大小计算该块的有效覆盖范围；根据线段生成的方向计算线段在块内生成时的坐标范围，以沿X方向生成线段为例，需要计算左右范围，计算线段与块的左边界和右边界的y交点，若线段起始点x坐标大于当前块的左边界x坐标，取线段的起始点，否则取计算得到的块的左边界，若线段终点的x坐标大于当前块的右边界x坐标，取计算得到的块的右边界，否则取线段的终点坐标，这样就得到当前块内需从存储器读出，按照锯齿线段的生成算法生成宽度为1的线段，然后将线段按照实际宽度进行扩展，得到想要绘制的线段的宽度；当线段坐标生成之后，由于前面的计算只是考虑了线段左右(或上下)边界，所以生成的线段坐标会有一些像素并不在当前绘制的块中，因此需要对得到的像素进行裁剪，得到绘制的有效像素。要绘制的线段坐标；根据分块渲染算法的思想需要将待绘制图元全部收集完成后再进行绘制，所以需要将当前计算得到的线段的边界写入存储器；将线段数据。

Claims (14)

1.基于分块渲染算法实现的GPU中锯齿线段的生成，其输入为线段两个端点的单精度浮点格式的坐标                                                

，线段确切所在块的X块号和Y块号以及绘图区的范围。

2.根据线段所在确切块号计算该块的有效覆盖范围。

3.设X和Y方向的块号分别为Tx和Ty，绘图区范围为ScreenX和ScreenY，那么该块覆盖的有效范围可以如下得到：

左、下范围的计算。

4.由于所得到的块号均为正数，所以该块的左边界为Scale_Xmin={Tx,6’h0},下边界为Scale_Ymin={Ty,6’h0};

右、上范围的计算。

5.if ({Tx,6’h3f}>ScreenX) Scale_Xmax={ Tx,6’h3f } 

else Scale_Xmax= ScreenX

if ({Ty,6’h3f}>ScreenY) Scale_Ymax={ Ty,6’h3f } 

else Scale_Ymax= ScreenY

根据线段生成的方向计算线段在块内生成时的坐标范围。

6.以沿X方向生成线段为例，需要计算左右范围：

根据公式 

       计算线段与块的左边界和右边界的y交点。

7.根据以下条件取确切交点。

8.若线段起始点x坐标大于当前块的左边界x坐标，取线段的起始点，否则取计算得到的块的左边界；若线段终点的x坐标大于当前块的右边界x坐标，取计算得到的块的右边界，否则取线段的终点坐标。

9.这样就得到当前块内需要绘制的线段坐标

。

10.若线段数量非常大，根据分块渲染算法的思想需要将待绘制图元全部收集完成后再进行绘制，所以需要将当前计算得到的线段的边界写入存储器。

11.当开始绘制以后，将线段数据从存储器读出。

12.按照锯齿线段的生成算法生成宽度为1的线段，然后将线段按照实际宽度进行扩展，得到想要绘制的线段的宽度。

13.当线段坐标生成之后，由于前面的计算只是考虑了线段左右（或上下）边界，所以生成的线段坐标会有一些像素并不在当前绘制的块中，因此需要对得到的像素进行裁剪。

14.当前块的范围为

，那么有当前块内绘制的有效像素为满足下面条件的点(x,y)：

      

。

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