CN102436364B - 多重显示器控制方法及其系统 - Google Patents

Abstract

一种多重显示器控制方法与系统，用于控制多个图形处理器同时绘制一显示器画面，其中每一图形处理器控制一至多个显示器。上述方法包括下列步骤：提供和一操作系统的图形程序库相同的图形接口，用以取代此图形程序库自应用程序接收绘图命令；根据应用程序的显示区域，决定由多个图形处理器所组成的一显示集合，此显示集合的每一个图形处理器所控制的显示器所显示的画面皆与显示区域有交集；以及，根据显示区域与显示集合中每一图形处理器所控制的显示器所显示的画面的显示交集区域，分派对应的座标转换绘图命令至显示集合中所对应的每一图形处理器，以使每一显示集合中的该图形处理器仅需绘制对应的显示交集区域部分。

Description

多重显示器控制方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种显示器的控制方法与系统，特别是涉及一种多重显示器的控制方法与系统。

背景技术

目前市面上已有许多多重显示器的技术，例如，利用多重输出转接器(multipleoutputadapter)扩增显示器的数量、使用多部的计算机驱动多个显示器、利用显示器的功能将一个视讯来源提供至多个显示器、或以外部交换器(externalswitch)将多个显示器组合成显示墙。上述所提的各种技术各有优缺点，但整体而言，实现的技术常常过于复杂、昂贵或是缺乏高解析度影像的支持能力，其中最重要的是缺乏三维影像显示技术，例如微软公司(MicrosoftCorporation)的直接三维程序库(Direct3Druntimelibrary)的支持。

三维影像显示技术，例如Direct3D，包括Direct3D影像应用或DirectShow视频影片应用等皆需要使用Direct3D的程序库来处理影像内容。但是目前Direct3D程序库只能识别逻辑上的一个显示器，意即若将一个应用程序的视窗显示于多重显示器上，就算目前多重显示器之中是由多个图形处理器(graphicsprocessingunit，简称GPU)所控制，视窗(Windows)操作系统仍是只能在其中的一个图形处理器处理并绘制好Direct3D的影像，再通过这个图形处理器将绘制好的Direct3D影像根据显示位置复制至各个图形处理器以供显示。由于上述复制是由操作系统执行而无图形处理器加速，所以处理过程非常缓慢。

再者，相较于建立一般的二维影像内容，建立三维影像数据显示内容的运算复杂度本就更为复杂，所以显示控制系统(例如计算机系统)在处理并显示影像时即会耗费较多的时间。因此，若依据现有技术在一个图形处理器绘制好三维影像再复制到其他图形处理器的方式，更是在已相当耗时的影像处理过程中，再因为这个复制程序而产生处理时效的延宕，这样的处理方式明显的严重影像显示效率。所以，如何在考虑经济成本的情况下，加速建立三维影像数据的显示内容并显示于多重显示器上，便成为一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种多重显示器控制方法，用于控制多个图形处理器同时绘制一显示器画面，其中每一上述图形处理器控制至少一显示器。上述多重显示器控制方法包括以下步骤。提供和一操作系统的程序库相同的图形接口，以取代此程序库自应用程序接收绘图命令；根据应用程序的显示区域，决定由多个图形处理器所组成的一显示集合，此显示集合中的每一个图形处理器所控制的显示器所显示的画面皆与显示区域有交集；以及，根据显示区域在显示集合的每一个图形处理器所控制的显示器所显示的画面的显示交集区域，对绘图命令进行座标转换以产生至少一座标转换绘图命令，并分派座标转换绘图命令至显示集合中对应的图形处理器，以使每一显示集合中的图形处理器仅需绘制对应的显示交集区域的部分。

本发明提供一种多重显示器控制系统，用于控制多个图形处理器同时绘制一显示器画面，其中每一图形处理器控制一至多个显示器。多重显示器控制系统包括一存储器及一控制器。控制器提供和一操作系统的程序库相同的图形接口，并以此图形接口自应用程序接收绘图命令。控制器根据应用程序的显示区域，决定多个图形处理器的一显示集合，此显示集合中的每一个图形处理器所控制的显示器所显示的画面皆与显示区域有交集。控制器根据显示区域在显示集合的每一个图形处理器所控制的显示器所显示的画面的显示交集区域，对绘图命令进行座标转换以产生至少一座标转换绘图命令，并分派座标转换绘图命令至显示集合中对应的图形处理器。控制器亦将显示集合与上述的显示交集区域记录在存储器。

本发明提供一种多重显示器控制方法，用于控制多个图形处理器同时绘制一显示器画面，其中每一图形处理器控制至少一显示器，多重显示器控制方法包括：根据一应用程序的显示区域，决定多个图形处理器的一显示集合，其中显示集合中的图形处理器所控制的显示器所显示的画面与应用程序的显示区域有交集；根据显示集合中的图形处理器所控制的显示器的显示区域，对绘图命令进行座标转换以产生至少一座标转换绘图命令；以及，并分派座标转换绘图命令至显示集合中对应的图形处理器，以使每一显示集合中的图形处理器仅绘制显示交集区域的部分。

基于上述，本发明可从应用程序接受绘图命令，并依据各图形处理器所控制显示器所显示画面进行座标转换后，再分派座标转换绘图命令至显示集合的对应的图形处理器后，使这些图形处理器能各自处理显示交集区域的影像内容，随后同时显示于多重显示器上，减少了在多重显示器上显示影像的所需时间。

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1示出了本发明一实施例的多重显示器控制系统的示意图。

图2示出了本发明一实施例的多重显示器控制方法的步骤流程图。

图3A及图3B示出了本发明一实施例中，一实施方式的显示区域及显示器画面的关系示意图。

图4示出了本发明一实施例中，分派绘图命令至显示集合的每个图形处理器的步骤的流程图。

图5示出了本发明一实施例中，分派绘图命令至显示集合的每一图形处理器，而绘图命令包括绘制显示区域中的纹理图案的步骤的流程图。

图6示出了本发明一实施例中，分派绘图命令至显示集合的每一图形处理器，而绘图命令包括显示区域中的纹理图案的步骤的流程图。

图7示出了本发明一实施例中，显示区域中的一纹理图案于显示器上显示的实施方式的示意图。

图8A及图8B示出了本发明一实施例中，应用程序的显示区域改变的实施方式的示意图。

图9示出了本发明一实施例的多重显示器控制系统的示意图。

附图符号说明

101、901：应用程序

102、902：图形接口

103：中介软件

903：多重显示器控制系统

9031：控制器

9032：存储器

104、904：驱动程序

1051～105n、9051～905n：图形处理器

106、906：多重显示器

211、212、213、214、311～313、321～323、331～333、711、712、721、722、811～814：显示器

A11～A14、A21～A24、A71～A74：显示交集区域

B11、B21：纹理图案显示交集区域

AP1A、AP1B、AP7、AP8A、AP8B：显示区域

S201～S203、S400、S401、S403、S411、S412、S501～S504、S601～S604：步骤

具体实施方式

图1示出了本发明一实施例的多重显示器控制系统的示意图。请参照图1，应用程序101发出显示所需的绘图命令，并将此绘图命令送往图形接口102。图形接口102自应用程序101接收绘图命令，并传送至中介软件103。其中，应用程序101、中介软件103、以及驱动程序104都在一个操作系统中执行，而中介软件103所提供的图形接口102与上述操作系统绘图程序库的图形接口相同，因此中介软件103可取代上述程序库以接收应用程序101的绘图命令，而应用程序也不会感受到中介软件103的存在。

在一实施例中，图形接口102可通过拦截应用程序101的绘图命令，然后中介软件103对所拦截的绘图命令进行座标转换的操作，用以将绘图命令中在整体显示区域座标，转换成各图形处理器所控制的各显示器的显示座标后，再将转换座标后的绘图命令分派至对应的图形处理器进行影像或图形绘制等处理，不需要再通过绘图程序库进行处理的方式来达成所需。此外，上述的操作系统可以是微软公司的视窗操作系统，上述的程序库可以是Direct3D程序库或OpenGL，不过本发明不以此为限。在其他实施例中，可用类似的操作系统和程序库分别替代上述的视窗操作系统和Direct3D程序库。应注意的是，因目前Direct3D程序库只能识别逻辑上的一个显示器和一个图形处理器，意即只能在一个图形处理器上绘制全部的显示器画面，再由操作系统将上述显示器画面复制到剩余的图形处理器以供显示，由于操作系统复制的过程非常缓慢，因此将连带影响显示的效果。相反的，本发明的中介软件103的设计可以同时识别多个显示器和控制多个显示器的多个图形处理器，并且中介软件103还可分派座标转换后的绘图命令至每一个图形处理器，于是在本发明实施例的中介软件103控制下，可由多个图形处理器一同绘制显示器画面。因此本发明的多重显示器控制方法通过图形接口102和中介软件103的设计，用以取代Direct3D程序库来接收应用程序101的绘图命令，并搭配多工处理的方式加速影像的处理速度以减少单一图形处理器的负担；另一方面，本发明的图形接口102和中介软件103在取代Direct3D程序库以接收应用程序101的绘图命令时，应用程序101并不会感受到中介软件103的存在，亦即本发明是在不改变操作系统和驱动程序的架构下，同时达到直接控制图形处理器运作的目的。

请继续参照图1。中介软件103与图形接口102耦接，接收通过由图形接口102传送而来的绘图命令，并将原本在整个显示区域进行绘制的绘图命令进行座标转换，用以产生对应于个别图形处理器的座标转换绘图命令之后，再通过操作系统原始接口107呼叫驱动程序104分派上述座标转换绘图命令至图形处理器1051～105n，分派座标转换绘图命令的动作以下将另外详细说明。应注意的是，在一实施例中的中介软件103除了将整个绘图区域的显示座标转换成个别图形处理器所控制显示器的座标外，还需要记录应用程序所创建的资源和状态，例如上述座标转换的过程与记录、个别图形处理器所对应的座标转换后绘图命令所需要的资源与这些资源的位置。这些资源可以包含，但不限于Direct3D的端点寄存区(vertexbuffer)、索引寄存区(indexbuffer)、端点座标转换程序(vertexshader)、像素色彩计算程序(pixelshader)、以及纹理图案等信息；至于上述状态可以包含，但不限于Direct3D，光栅化状态，纹理混合状态，深度和模板状态，输出混合状态等信息。此外，依据个别图形处理器所显示的内容传送对应的座标转换绘图命令的细节描述，将利用图3A与图3B、图7、图8A与图8B做进一步的说明。此外，在一实施例中的操作系统原始接口107是操作系统提供给应用程序呼叫驱动程序的应用程序接口(ApplicationProgrammingInterface，API)，由于这些应用程序接口原来是提供给被中介软件103所取代的程序库调用驱动程序104之用，但在实施例中因该程序库已经被中介软件103所取代，所以中介软件103亦通过此应用程序接口来呼叫驱动程序104。

驱动程序104分别与操作系统原始接口107及图形处理器1051～105n耦接，并由中介软件103接收座标转换绘图命令后，再分别将这些座标转换绘图命令转译成图形处理器所能识别的转译绘图命令，接着把转译绘图命令分派至对应的图形处理器1051～105n。驱动程序是计算机操作系统与硬件之间的沟通桥梁，其是将操作系统所传送的绘图命令转译成图形处理器硬件所认得的命令(亦即上述的转译绘图命令)，这部份属于本领域的技术人员所熟知的技术故不在此赘述。图形处理器1051～105n与驱动程序104耦接，接收由驱动程序104所转译的转译绘图命令，并根据转译绘图命令来控制多重显示器106。多重显示器106由一个至多个显示器所组成，并与图形处理器1051～105n耦接。其中，每一个图形处理器1051～105n皆可控制多重显示器106其中的一个至多个显示器，并依据转译绘图命令的指示在显示器的显示缓冲区中绘制欲显示的影像或图形内容，随后在计算机系统的控制下，将显示缓冲区的内容同时显示在显示器中。明显的，由于中介软件103可将座标转换绘图命令通过操作系统原始接口107送往驱动程序104，随后再将由驱动程序所转译的转译绘图命令分派至图形处理器1051～105n，于是不需要如现有技术那样，只能在一个图形处理器中处理并绘制好Direct3D的影像，再将此影像根据显示位置复制至各个图形处理器以供显示，而是直接将所需显示的数据，通过驱动程序送往个别的图形处理器，因此可以加速3D影像的显示速度，而后文将对本发明实施例作更详尽的描述。应注意的是，虽然在整体显示区域的绘图命令可能在座标转换后而产生至少一个对应于显示集合中图形处理器的座标转换绘图命令，但在这样的转换后，由于个别图形处理器可以依据座标转换绘图命令的指示对各自的显示缓冲区进行图形或影像的绘制操作，于是能通过多工的方式来加速影像的处理速度，进而减少单一图形处理器的负担。

图2示出了本发明一实施例的多重显示器控制方法的步骤流程图，此控制方法可由中介软件103执行。请参照图2，首先于步骤S201中，本方法提供和操作系统的某一程序库相同的图形接口，例如图1中的图形接口102，并取代此程序库以向应用程序接受绘图命令，例如图1中的中介软件103接收由应用程序所发出的绘图命令。接着，于步骤S202中，根据应用程序的显示区域决定由多个图形处理器所组成的一个显示集合，此显示集合中的图形处理器所控制的显示器所显示的画面皆与上述显示区域有交集。在一实施例中，显示区域为应用程序在显示器的画面上所显示的视窗，它可以跨越多个显示器，而这些显示器将依据应用程序的指示共同绘制与显示影像或图形。然后于步骤S203中，根据显示交集区域进行整体显示区域至个别显示器的座标转换，用以产生对应于个别图形处理器的座标转换绘图命令后，再分派座标转换绘图命令至显示集合中的相应的图形处理器。于是，显示集合内的所有图形处理器，可依据座标转换绘图命令的指示在各自的显示交集区域中进行绘制，例如将所需显示的图案或影像等数据绘制在各自的显示缓冲区(Displaybuffer)中，随后再由计算机系统控制显示集合内的所有图形处理器同时显示各自显示缓冲区的内容，以完成多重显示的显示操作。

图3A示出了本发明一实施例中，一显示区域及显示器画面的关系示意图。首先请参照图3A，在图3A中的显示器211、212、213、和214，其分别由四个图形处理器GP11、GP12、GP13和GP14(未绘示)所控制。显示区域AP1A表示目前应用程序的视窗大小及位置，由于显示区域AP1A与显示器211、212、213、和214的画面皆有交集，因此在本实施例中的显示集合包含图形处理器GP11、GP12、GP13和GP14四个处理器。如图3A所示，显示区域AP1A与显示器211、212、213、和214的画面交集区域分别为显示交集区域A11、A12、A13和A14，其分别对应于显示器211、212、213、和214，因此显示集合中的图形处理器GP11、GP12、GP13和GP14将收到由驱动程序所分派的转译绘图命令(亦即经过座标转换、与经过驱动程序转译过后的绘图命令)，分别处理与绘制显示交集区域A11、A12、A13和A14中的显示内容。原本的整体显示区域(亦即显示区域AP1A)在座标转换后将被切割为四个显示交集区域A11、A12、A13和A14，并分别由对应的图形处理器GP11、GP12、GP13和GP14同时进行图形/影像绘制的操作，不需要如现有技术那样，仅能在一个图形处理器中进行绘制操作。

图3B示出了本发明另一实施例中，一实施方式的目前显示区域及显示器画面的关系示意图。请参照图3B，其中显示器311、312、和313由图形处理器GP21(未绘示)所控制，显示器321、322、和323由图形处理器GP22(未绘示)所控制，显示器331、332、和333由图形处理器GP23(未绘示)所控制。如图3B所示，显示区域AP1B与显示器311、312、321、和322的画面有交集，所以本实施例中的显示集合仅包含控制显示器311、312、321和322的图形处理器GP21及GP22。因此，图形处理器GP21及GP22将收到由驱动程序所分派的转译绘图命令(转译座标转换绘图命令而得)，并分别处理且绘制显示交集区域A21和A22，及A23和A24中的显示内容。同样的，原本的整体显示区域(亦即显示区域AP1B)在座标转换后将被切割为四个显示交集区域A21和A22，及A23和A24，并分别由对应的图形处理器GP21(控制显示器311与312)与GP22(控制显示器321与322)同时进行图形/影像绘制的操作，例如图形处理器GP21将控制显示器311仅绘制显示交集区域A21的内容，不需要如现有技术那样，仅能在一个图形处理器中进行绘制操作。应注意的是，图3B中的图形处理器GP31因未在显示集合中，所以将不会收到由驱动程序所分派的转译绘图命令，也不会参与显示区域AP1B的多重显示运作。再者，虽然图形处理器GP21与GP22位于显示集合中，但因图形处理器GP21所控制的显示器313以及由GP22所控制的显示器323未与显示区域AP1B产生显示交集区域，所以图形处理器GP21与GP22即使收到由驱动程序所传送的转译绘图命令，却只会分别控制显示器311/312与显示器321/322进行多重显示，而显示器313与323则不会参与显示区域AP1B的多重显示运作。

图4示出了本发明一实施例中，分派绘图命令至显示集合的每个图形处理器的步骤的流程图。请参照图4，由于在本实施例中所欲显示的影像可能为三维影像，故首先必须于步骤S400中，判断绘图命令中的端点(vertex)坐标是否已转换为显示器的画面坐标。若绘图命令中的端点坐标已转换为显示器的画面坐标，接着于步骤S401，在将整个显示区域的座标转换成各别图形处理器所控制显示器的座标，用以产生座标转换绘图命令后，再针对显示集合内的每个图形处理器，仅对显示交集区域部份分派对应的座标转换绘图命令，因此显示集合内的每一个图形处理器仅需绘制其对应的显示交集区域。例如图3A的图形处理器GP11将仅需绘制显示交集区域A11，而图3B的图形处理器GP22将仅需绘制显示交集区域A23和A24。随后在步骤S403中，在显示集合中的每一个图形处理器将各自进行绘制所指定的内容，例如将座标转换绘图命令所指示的图案或影像等数据绘制在各自的显示缓冲区中，并当显示集合内的所有图形处理器皆完成绘制后，由计算机系统控制显示集合内的所有图形处理器同时显示各自的显示交集区域，亦即控制显示集合内的所有图形处理器同时显示其所控制显示器的显示缓冲区的内容。

请继续参照图4，若于步骤S400发现绘图命令中的端点坐标尚未转换为显示器的画面坐标，则于步骤S411中，根据绘图命令中的端点坐标和显示器的画面坐标之间的转换关系，以及显示集合中的每一个图形处理器的显示交集区域，为显示集合中的各个图形处理器设定对应的视界转换(viewporttransform)。视界转换是Direct3D的功能之一，设定视界转换相当于设定各个图形处理器在上述端点所在的三维向量空间之中可观察到的视野范围。其中，端点坐标可以向量形式存在，再通过视界转换的计算便能直接获得位于显示器上的画面坐标。由于在步骤S411所转换的是应用程序在多重显示器上的显示座标，所以接着于步骤S412中，基于上述的视界转换的设定，再将整体显示区域(亦即在多重显示器上的显示区域)的显示座标转换成个别图形处理器所控制显示器的座标，用以产生对应于个别图形处理器的座标转换绘图命令后，随后通过驱动程序进行转译以产生转译绘图命令，接着送往对应的图形处理器进行绘制。于是显示集合中的每一个图形处理器便能仅需绘制绘图命令中，各图形处理器所对应的显示交集区域的部分。接着于步骤S403中，控制各个图形处理器将各自进行绘制转译绘图命令所指定的显示内容，例如将所需显示的图案或影像等数据绘制在各自的显示缓冲区中，并在绘制完成时，由计算机系统控制显示集合中的所有图形处理器同时显示各自的显示交集区域。

以下描述本发明实施例中，对于Direct3D的可绘制纹理图案(renderabletexture)的处理方式。图5示出了本发明一实施例中，分派可绘制纹理绘图命令至显示集合中的每一图形处理器的步骤流程图。因为在决定端点的位置坐标后，显示三维影像物件的另一个重点是物件表面的纹理图案的绘制及显示，因此特别加以说明。请参照图5，首先于步骤S501中，经由图形接口自应用程序接收可绘制纹理绘图指令后，再由可绘制纹理绘图指令中取出纹理图案在显示器的画面上的显示位置。应注意的是，步骤S501并非Direct3D的标准图形接口，而是本实施例的扩充功能，所以若应用程序可提供纹理图案在显示器的画面上的显示位置时，便可通过本发明实施例，将欲显示纹理图案在进行座标转换与切割后分配给对应的图形处理器进行绘制。接着，于步骤S502中，根据纹理图案的显示位置，计算纹理图案在显示集合中的各个图形处理器所控制的显示器所显示的画面的纹理图案显示交集区域。应注意的是，由于同一个纹理图案可能被多个不同的显示器所显示，所以若不针对纹理图案的显示位置与内容进行切割处理，例如计算出纹理图案在每个图形处理器所控制的显示器中的座标与所需显示内容的话，将需要把整个纹理图案传送到每一个负责显示此纹理图案的图形处理器做处理，这样无疑是浪费整个计算机系统的资源与时间。但在本发明提供这项功能后，即便可进一步对纹理图案进行座标转换与切割，并传送到对应的图形处理器，即可免除这类的资源浪费。此外，纹理图案显示交集区域意指纹理图案的显示区域与显示集合中每一个图形处理器所控制的显示器所显示的画面所交集的部份，其包含在显示交集区域之中，这部份的叙述会在图7做更详尽的说明。

请继续参照图5，在计算得到纹理图案显示交集区域后，于步骤S503中，根据显示集合中各个图形处理器所控制的显示器所显示的画面上的纹理图案显示交集区域，将整体显示座标转换为个别图形处理器所控制显示器的显示座标，用以将可绘制纹理绘图指令转换成座标转换纹理图案绘图命令。因在整体显示区域中显示的可绘制纹理图案在此时已依据对应的图形处理器被切割成复数部份，而相关数据(包含切割后的纹理图案与显示座标)皆包含在座标转换纹理图案绘图命令中，因此再将它们分派至纹理图案显示集合中的各个图形处理器，而每个图形处理器仅绘制上述纹理图案在自己所控制的显示器所显示的画面上的一部分时，便可达到可绘制纹理图案在多重显示器上的多工处理。值得注意的是，显示集合中的图形处理器所控制的显示器上亦可能没有纹理图案显示交集区域，所以在此步骤没有纹理图案显示交集区域的显示集合中图形处理器将不参与可绘制纹理图案的绘制与进行多重显示的动作。最后于步骤S504，当所有图形处理器绘制完成后，计算机系统再控制参与绘制的所有图形处理器同时显示绘制在其显示缓冲区中的数据。应注意的是，步骤S504的显示操作是图形处理器将各显示器的显示数据写入显示缓冲区时，将所需显示的可绘制纹理图案一并写入显示缓冲区，否则可绘制纹理图案的显示时间可能不正确。此外，由于显示集合中的图形处理器，是在对应的显示交集区域中进行绘制操作，这些绘制操作可以是通过一次或多次的绘图命令来进行，此处的可绘制纹理图案的绘制只是所有绘制操作的一部份而已。

以下描述本发明实施例中，对于Direct3D的上载纹理图案(uploadedtexture)的处理方式。图6示出了本发明一实施例中，分派上载纹理图案绘图命令至显示集合的每一图形处理器的步骤的流程图。此实施例与图5所述的实施例的流程步骤大致相同，其中两者主要的差别在于此实施例欲显示的上载纹理图案是由应用程序的上载纹理图案绘图命令直接提供，而不是由操作系统所提供。图6中的步骤S601和S602分别与步骤S501和S502相同。随后于步骤S603中，将整体显示座标转换为个别图形处理器所控制显示器的显示座标，用以将上载纹理图案绘图命令转换成座标转换的上载纹理图案绘图命令。同样的，因在整体显示区域中显示的上载纹理图案在此时已依据对应的图形处理器被切割成多个部份，而相关数据(包含切割后的上载纹理图案与显示座标)皆包含在座标转换上载纹理图案绘图命令中，因此再将它们分派至显示集合中的图形处理器，且此图形处理器所控制的显示器所显示的画面上有交集区域，而每个图形处理器仅绘制上载纹理图案在自己所控制的显示器所显示的画面上的交集区域时，便可达到上载纹理图案在多重显示器上的多工处理。接下来，在步骤S604中，当显示集合内的所有图形处理器将应用程序所上载的纹理图案绘制在对应的显示缓冲区中后，计算机系统再控制这些图形处理器同时显示其显示缓冲区中的数据。应注意的是，步骤S604的显示操作与步骤S504相同，图形处理器将各显示器的显示数据写入显示缓冲区时，将所需显示的上载纹理图案一并写入显示缓冲区，否则上载纹理图案的显示时间可能不正确。

图7示出了本发明一实施例中，显示区域中的一纹理图案(可以是可绘制纹理图案或上载纹理图案)于显示器上显示的实施方式的示意图。请参照图7，其中，显示器711、712、721和722分别由图形处理器GP71、GP72、GP73和GP74(未绘示)所控制。显示区域AP7表示应用程序的显示区域并分别与显示器711、712、721和722具有显示交集区域A71、A72、A73和A74，因此在显示集合中便有图形处理器GP71、GP72、GP73和GP74。纹理图案显示区域TEX7表示纹理图案的显示位置及大小，并与显示器711和721具有纹理图案显示交集区域B11及B21。接着，若纹理图案需被绘制，则将应用程序的绘图命令中对应的纹理图案显示交集区域B11及B21的部分进行显示座标转换与纹理图案的切割后，再分别分派座标转换纹理图案绘图命令(包含转换后的座标与分割的纹理图案)至图形处理器GP71及GP73，控制图形处理器GP71及GP73分别绘制纹理图案显示交集区域B11及B21的纹理图案，并在图形处理器完成所有的绘制操作后，再由计算机系统控制图形处理器同时显示其所控制显示器的显示缓冲区的内容，于是纹理图案便能通过多重显示方式来显示。若纹理图案由应用程序提供(意即是上载纹理图案)，则将上载纹理图案对应于纹理图案显示交集区域B11及B21的部份进行显示座标的转换与纹理图案的切割后，再分别分派座标转换上载纹理图案命令(亦包含转换后的座标与分割的纹理图案)给图形处理器GP71及GP73，随后由计算机系统控制图形处理器GP71及GP73同时显示其所控制显示器的显示缓冲区的内容，于是上载纹理图案便可同时显示在多重显示器上。明显的，纹理图案显示交集区域B11及B21包含于显示交集区域A71与A73之中，所以只有图形处理器GP71及GP73需针对纹理图案显示交集区域B11及B21进行纹理图案的绘制，而图形处理器GP72及GP74在此时则不用绘制纹理图案。

图8A及图8B示出了本发明一实施例中，应用程序的显示区域改变的实施方式的示意图。请参照图8A，其中，显示器811、812、813和814分别由图形处理器GP81、GP82、GP83和GP84(未绘示)所控制。因图8A中的显示区域AP8A仅与显示器811具有交集，亦即显示集合中仅包含图形处理器GP81，因此在绘图命令的座标被转换后将只传送至图形处理器GP81进行绘制。

接着，请同时参照图8A及图8B，此时应用程序的显示区域自图8A中的显示区域AP8A增大至图8B中的显示区域AP8B，因此显示器812、813和814的显示区域亦和显示区域AP8B产生交集，控制显示器812、813和814的图形处理器GP82、GP83和GP84便因此加入显示集合中。由于图形处理器GP82、GP83和GP84已新增至显示集合中，为了绘制应用程序的显示内容，图形处理器GP82、GP83和GP84必须和图形处理器GP81具有相同的状态和资源。因此，中介软件103会在新加入的图形处理器GP82、GP83和GP84各别设定前述所记录的状态，并且对新加入的图形处理器GP82、GP83和GP84各别创建前述所记录的资源。此外，当应用程序的显示区域移动时，也可能有图形处理器新增至上述显示集合里，中介软件103也会用相同方式在新增的图形处理器设定状态并创建资源。应注意的是，在中介软件103分派来自应用程序101的绘图命令时，中介软件103亦根据绘图命令，记录应用程序101在上述显示集合中的图形处理器所设定的状态和所创建的资源。如前所述，这些资源可以包含，但不限于Direct3D的端点寄存区(vertexbuffer)、索引寄存区(indexbuffer)、端点坐标转换程序(vertexshader)、像素色彩计算程序(pixelshader)、以及纹理图案等信息；至于上述状态可以包含，但不限于Direct3D，光栅化状态，纹理混合状态，深度和模板状态，输出混合状态等信息。

本发明亦提供一种多重显示器控制系统，以执行前述的多重显示器控制方法。图9示出了本发明一实施例的一种多重显示器控制系统的示意图。图9与图1大部分相似，主要区别是以多重显示器控制系统903取代图1的中介软件103，而多重显示器控制系统903可以独立制作成一集成电路(IntegratedCircuit，IC)或电路模块，本领域的技术人员可依据实际需求决定用哪一种实施方式。多重显示器控制系统903包括控制器9031和存储器9032，其中控制器9031执行以上各实施例的多重显示器控制方法，例如图2、4、5、6、8A和8B所绘示的方法流程。而在执行上述方法的过程中，控制器9031可将步骤S202(图2)中的显示集合、以及步骤S203中的各图形处理器的显示交集区域等数据记录于存储器9032之中；也可根据应用程序的绘图命令，将应用程序在上述显示集合中的图形处理器所设定的状态及创建的资源记录在存储器9032之中。

综上所述，本发明提供一种多重显示器控制方法与系统，使得欲在多重显示器上显示的影像数据，特别是三维影像内容时，不需要通过目前Direct3D程序库，而是将影像数据内容，在经过座标转换后再通过驱动程序直接分派给各个控制显示器的图形处理器以绘制其显示内容，随后在计算机系统的控制下同时显示。不仅可以多工的方式加速影像的处理速度并减少单一图形处理器的负担，而在应用程序的显示区域扩大或移动时，亦可弹性地加入对应的图形处理器同时进行运算。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，故本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。

Claims (17)

1.一种多重显示器控制方法，用于控制多个图形处理器同时绘制一显示器画面，其中每一上述图形处理器控制至少一显示器，该多重显示器控制方法包括：

提供和一操作系统的一绘图程序库相同的图形接口，并以该图形接口自一应用程序接收一绘图命令；

根据该应用程序的显示区域，决定上述多个图形处理器的一显示集合，其中该显示集合中的图形处理器所控制显示器的显示区域与该应用程序的显示区域有交集；

根据该显示集合中的该图形处理器所控制显示器的显示区域，对该绘图命令进行坐标转换以产生一坐标转换绘图命令；以及

分派该坐标转换绘图命令至该显示集合中对应的该图形处理器；

其中该应用程序的显示区域表示该应用程序通过该多重显示器所显示的视窗大小以及位置，

其中在应用程序的显示区域扩大或移动时，能够弹性地加入对应的图形处理器同时进行运算。

2.如权利要求1所述的多重显示器控制方法，其中该显示集合中的每一该图形处理器接收所对应的该坐标转换绘图命令后，该显示集合中的每一该图形处理器仅在所控制的该显示器的该显示区域与该应用程序的显示区域有交集的部分进行绘制。

3.如权利要求2所述的多重显示器控制方法，还包含当该显示集合中所有的该图形处理器完成绘制所对应的该显示交集区域时同时显示上述显示交集区域。

4.如权利要求1所述的多重显示器控制方法，还包含在产生该坐标转换绘图命令之前，当该绘图命令的端点坐标尚未转换为该应用程序的显示区域的画面坐标时，为该显示集合中的每一图形处理器进行对应的视界转换，以设定该显示集合中的每一该图形处理器在上述端点所在的三维向量空间之中可观察到的视野范围。

5.如权利要求1所述的多重显示器控制方法，其中当该绘图命令包括于该应用程序的显示区域中绘制一纹理图案时，该分派该绘图命令至该显示集合中的每一该图形处理器的步骤还包括：

经由该图形接口自该应用程序接收该纹理图案在该显示区域的显示位置；

根据该纹理图案在该显示区域的显示位置，计算该纹理图案在该显示集合中的每一该图形处理器所控制的该显示器的该显示区域中的纹理图案显示交集区域；

根据该纹理图案显示交集区域对该绘图命令进行坐标转换，用以产生坐标转换纹理图案绘图命令；以及

分派该坐标转换纹理图案绘图命令至该纹理图案显示集合中所对应的该图形处理器。

6.如权利要求5所述的多重显示器控制方法，其中该纹理图案显示集合中所对应的该图形处理器依据对应的该坐标转换纹理图案绘图命令，在该图形处理器所控制的该显示器的该显示区域中，仅对该纹理图案显示交集区域的部分进行绘制。

7.如权利要求1所述的多重显示器控制方法，还包括：

根据该绘图命令，记录该应用程序在该显示集合中的该图形处理器所设定的状态和所创建的资源；以及

若有图形处理器新增至该显示集合，则在该新增的图形处理器设定上述状态并创建上述资源。

8.一种多重显示器控制系统，用于控制多个图形处理器同时绘制一显示器画面，其中每一上述图形处理器控制至少一显示器，该多重显示器控制系统包括：

一存储器；以及

一控制器，提供和一操作系统的一绘图程序库相同的图形接口，并取代该程序库以该图形接口自一应用程序接收一绘图命令；

其中该控制器根据该应用程序的显示区域，决定上述多个图形处理器的一显示集合，该显示集合中的图形处理器所控制显示器的显示区域与该应用程序的显示区域有交集；

其中该控制器根据该应用程序的显示区域在该显示集合中的每一图形处理器所控制的该显示器的该显示区域的显示交集区域，对该绘图命令进行坐标转换以产生至少一坐标转换绘图命令后，分派该坐标转换绘图命令至该显示集合中的对应的该图形处理器；

其中该控制器将该显示集合与该显示交集区域记录在该存储器；以及

其中该应用程序的显示区域表示该应用程序通过该多重显示器所显示的视窗大小以及位置，

其中在应用程序的显示区域扩大或移动时，该控制器弹性地加入对应的图形处理器同时进行运算。

9.如权利要求8所述的多重显示器控制系统，其中该坐标转换绘图命令包含该显示集合中的每一该图形处理器所控制显示器的该显示区域中，对该显示交集区域所进行绘制的坐标，该控制器将坐标转换绘图命令分派至对应的该图形处理器，以使该图形处理器依据该坐标转换绘图命令仅绘制该显示交集区域。

10.如权利要求9所述的多重显示器控制系统，其中当该显示集合中的所有图形处理器完成上述绘制时，该控制器控制该显示集合中的所有图形处理器同时显示该显示交集区域。

11.如权利要求8所述的多重显示器控制系统，还包含在产生该坐标转换绘图命令之前，当该绘图命令的端点坐标尚未转换为该应用程序的显示区域的画面坐标时，该控制器为该显示集合中的每一该图形处理器设定对应的视界转换，以设定该显示集合中的每一该图形处理器在该端点所在的三维向量空间中可观察到的视野范围。

12.如权利要求8所述的多重显示器控制系统，其中当该绘图命令包括绘制该显示区域中的一纹理图案时，该控制器经由该图形接口自该应用程序接收该纹理图案在该显示器的该显示区域中的位置；

其中该控制器根据该纹理图案在该显示器的该显示区域中的该位置，计算该纹理图案在该显示集合中的每一该图形处理器所控制的该显示器的该显示区域的纹理图案显示交集区域；

其中该控制器根据该纹理图案的该纹理图案显示交集区域，对该绘图命令进行坐标转换，用以产生坐标转换纹理图案绘图命令，并分派该坐标转换纹理图案绘图命令至该显示集合中对应的该图形处理器，以使该显示集合中的每一该图形处理器仅绘制该纹理图案在该图形处理器的该纹理图案显示交集区域的部分。

13.如权利要求8所述的多重显示器控制系统，其中该控制器根据该绘图命令在该存储器记录该应用程序在该显示集合中的该图形处理器所设定的状态和所创建的资源。

14.如权利要求13所述的多重显示器控制系统，其中当有一图形处理器新增至该显示集合时，则该控制器在新增的该图形处理器设定该状态并创建该资源。

15.一种多重显示器控制方法，用于控制多个图形处理器同时绘制一显示器画面，其中每一该图形处理器控制至少一显示器，该多重显示器控制方法包括：

根据一应用程序的显示区域，决定该多个图形处理器的一显示集合，其中该显示集合中的图形处理器所控制显示器的显示区域与该应用程序的显示区域有交集；

根据该显示集合中的该图形处理器所控制的该显示器的该显示区域，对绘图命令进行坐标转换以产生至少一坐标转换绘图命令；以及

分派该坐标转换绘图命令至该显示集合中对应的该图形处理器，以使每一该显示集合中的该图形处理器仅绘制该显示交集区域的部分；

其中该应用程序的显示区域表示该应用程序通过该多重显示器所显示的视窗大小以及位置，

其中在应用程序的显示区域扩大或移动时，能够弹性地加入对应的图形处理器同时进行运算。

16.如权利要求15所述的多重显示器控制方法，其中当该绘图命令包括于该应用程序的显示区域中绘制一纹理图案时，该分派该绘图命令至该显示集合中的每一该图形处理器的步骤还包括：

根据该纹理图案在该显示区域的显示位置，决定该纹理图案在该显示集合中的每一该图形处理器所控制的该显示器的显示区域的纹理图案显示交集区域；

根据该纹理图案显示交集区域对该绘图命令进行坐标转换，用以产生一坐标转换纹理图案绘图命令；以及

分派该坐标转换纹理图案绘图命令至该纹理图案显示集合中所对应的该图形处理器。

17.如权利要求16所述的多重显示器控制方法，其中该纹理图案显示集合中的该图形处理器依据对应的该坐标转换纹理图案绘图命令，在该图形处理器所控制的该显示器的该显示区域中，仅对该纹理图案显示交集区域的部分进行绘制。