CN102682465A - 3d格式转换系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种3D格式转换系统和方法。3D格式转换系统包括支持至少一3D显示格式的一3D面板、一个帧缓冲器、以及包括并行处理图像数据的多个着色器的一个图形处理单元。图形处理单元使用纹理串流取得一3D源，将该3D源转换为使用该着色器的该3D面板所支持的3D显示格式，并将转换后的3D源输出至该帧缓冲器。该3D面板从该帧缓冲器接收并显示该转换后的3D源。

Description

3D格式转换系统和方法

技术领域

本发明涉及一种3D格式转换系统和方法，且特别涉及一种使用电子设备的图形处理单元的着色器来执行3D格式转换的系统和方法。

背景技术

由于多媒体系统、计算机游戏、3D电视广播系统等方面的应用和成长，使得3D内容产业在近年来颇有发展。因应于3D内容，具有3D播放能力的播放装置应运而生。

目前，有许多种3D显示源及格式被使用。当3D面板要显示一个3D源时，将该3D源动态地转换为该3D面板所支持的一种3D显示格式。因此，需要在3D面板上设计并且建立一个新模块或者显示芯片组，以将3D源从一格式转变成3D面板所支持的合适格式。不过，考虑到芯片组复杂性和设计时间及花费，被支持的3D显示格式的数量是有限的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供3D格式转换系统及方法。

本发明实施例的一种3D格式转换系统，其包括：一3D面板，其支持至少一3D显示格式；一帧(frame，又称之为“讯框”)缓冲器；以及一图形处理单元，其包含并行处理图像数据的多个着色器，使用纹理串流取得一个3D源，使用该着色器将该3D源转换为该3D面板所支持的一3D显示格式，将该已转换的3D源输出至该帧缓冲器。

本发明实施例的一种3D格式转换方法，适用于一电子装置，该电子装置包含具有并行处理图像数据的多个着色器的一图形处理单元，该方法包括：通过该图形处理单元，使用纹理串流取得一个3D源；使用该着色器将该3D源转换为该3D面板所支持的一3D显示格式；以及将该已转换的3D源输出至一帧缓冲器；其中该3D面板从该帧缓冲器取得并显示该已转换的3D源。

在一些实施例中，该着色器的运作参照一着色器程序，其编程该3D源中的一种与该3D面板所支持的3D显示格式的一转换规则。在一些实施例中，该着色器包含一顶点着色器及一像素着色器。将一电子装置的一屏幕的一高解析平面的顶点输入该顶点着色器，该顶点着色器对每一顶点执行一3D到2D坐标转换。该像素着色器依据该转换规则对该顶点的每一像素执行一纹理查询操作。在一些实施例中，在该纹理查询操作中，该像素着色器重复定位该平面中所述像素中的一个，并参照该3D源以寻找一像素值，以产生至少一个符合该3D显示格式的完整帧。

在一些实施例中，该3D显示格式通过一接口指定。在一些实施例中，该图形处理单元能够基于该3D面板传来的一信号，自动决定该3D显示格式。在一些实施例中，该系统还包括一存储单元，其包含一数据库或一表格以存储该3D面板及该3D显示格式之间的映射关系。该图形处理单元依据该信号及该映射关系决定该3D显示格式。

在一些实施例中，该图形处理单元更从该3D源的一标头取得该3D源的一种类。

本发明3D格式转换方法可以通过程序代码方式存在。当程序代码被机器载入且执行时，机器变成用以实行本发明的装置。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示，详细说明如下。

附图说明

图1为一示意图，显示依据本发明实施例的3D格式转换系统。

图2A～图2C为本发明3D源种类的示意图。

图3A～图3D为本发明3D显示格式的示意图。

图4为一流程图，显示依据本发明实施例的3D格式转换方法。

图5为一流程图，显示依据本发明实施例的使用着色器转换3D源的方法。

【主要元件符号说明】

3D格式转换系统100

图形处理单元(GPU)110

着色器111

存储单元120

着色器程序121

帧缓冲器130

3D面板140

具体实施方式

提供3D格式转换系统与方法。

图1为一示意图，显示依据本发明实施例的3D格式转换系统。3D格式转换系统可用于具有3D显示功能的一电子装置，如个人计算机或便携式装置，如个人数字助理(PDA)、智能手机、移动电话、移动上网装置(MobileInternet Device，MID)、或迷你笔记型计算机(Netbook)、车用计算机、数字摄影机、多媒体播放器、游戏装置、或任何种类的便携式运算装置。但是，必须了解本发明并不以此为限。

3D格式转换系统100至少包括一图形处理单元(GPU)110、一存储单元120、帧缓冲器130、以及3D面板140。一般而言，图形处理单元110专用于图像数据处理。图形处理单元110包含并行处理图像数据的多个着色器111。着色器111包含顶点着色器及像素着色器。值得注意的是，图形处理单元为一管线机器。在图形处理单元中，先于顶点层次，以顶点着色器处理图像数据，继之，再于像素层次，用像素着色器处理该图像数据。在顶点着色器中，虚拟空间中该顶点的每一个3D位置被转换为其在屏幕上显示的2D坐标(以及Z缓冲器的深度值)。顶点着色器可以处理例如位置、颜色、纹理坐标等特性，但不能产生新的顶点。继之，顶点着色器的输出被送到该管线的下一个阶段，其可以为几何着色器(如果有的话)或者光栅化器。在像素着色器中，计算个别像素的颜色。传入此一阶段的输入系来自该光栅化器，其填满传送于该图形管线中的该多边形。像素着色器一般系用于处理场景光照和与之相关的效果，如凸凹纹理映射和调色。不过，在本说明书中，图形处理单元110可用于执行3D格式转换。特别是，图形处理单元110可取得3D源，且图形处理单元110的着色器111可用于执行该3D源的3D格式转换。一般而言，一单元的该3D源为一个左图像及一右图像的组合，且该左图像及右图像可以用于产生一3D图像/场景。在一些实施例中，3D源的种类，其为该左图像及右图像组合的状况可以记录在该3D源的标头中。在一些实施例中，3D源的种类可以为并排(全部或一半)、上下(全部或一半)、及帧交错，如图2A～图2C所示。需注意的是，上述3D显示格式为本说明书中的例示，并非用以限定本发明。例如，该像素交错种类也可用于本发明。3D格式转换的相关细节如后述。存储单元120包含多个着色器程序121。值得注意的是，图形处理单元110中的着色器111是可编程的。亦即，着色器111的运作参照存储单元120中的着色器程序121。在本说明书中，一着色器程序121可以编程一种3D源与一种3D显示格式的一转换规则。由于着色器程序121可以依据需要而扩充，因此本发明的3D格式转换机制是有弹性的。帧缓冲器130为一视频输出装置其从存有完整帧数据的一存储缓冲器驱动一视频显示。换句话说，帧缓冲器130可存储图像数据，例如要在屏幕上显示的像素值。3D面板140可以显示3D内容。需提醒的是，在一些实施例中，3D面板140至少支持一种3D显示格式。例如，该3D显示格式可以包含一线交错格式、一行交错格式、一梅花阵式交错格式、或一帧包装格式，其分别如图3A～图3D所示。

图4为一流程图，显示依据本发明实施例的3D格式转换方法。该3D格式转换方法可适用于具有3D显示功能的一电子装置，如个人计算机或便携式装置，如个人数字助理(PDA)、智能手机、移动电话、移动上网装置(MobileInternet Device，MID)、或迷你笔记型计算机(Netbook)、车用计算机、数字摄影机、多媒体播放器、游戏装置、或任何种类的便携式运算装置。但是，必须了解本发明并不以此为限。

在步骤S410中，将一3D源视为纹理并提供给使用纹理串流的图形处理单元。在步骤S420中，取得该3D源的种类。值得注意的是，在一些实施例中，可以通过分析该3D源的内容结构而取得该3D源种类。在一些实施例中，可以从该3D源的一标头取得该3D源种类。在步骤S430中，使用图形处理单元中的着色器将该3D源从该3D源种类转换为该3D面板所支持的一3D显示格式。需提醒的是，在一些实施例中，该3D面板所支持的该3D显示格式可以通过一接口而被指定。在一些实施例中，该图形处理单元能够基于该3D面板传来的一信号，自动决定该3D显示格式。在一些实施例中，存储单元120还包含一数据库或一表格以存储该3D面板及该3D显示格式之间的映射关系。该图形处理单元可以依据该信号及该映射关系决定该3D显示格式。亦即，图形处理单元可以依据该信号决定该3D面板，并依据决定出的3D面板及该映射关系决定该3D显示格式。如上述，该着色器的运作参照一着色器程序，其中该着色器程序编程该3D源中的一种与该3D面板所支持的3D显示格式的一转换规则。当已决定该3D源种类及3D显示格式时，就可以为该着色器选取一特定的着色器程序，使得该着色器可以依据该特定的着色器程序运作。图5为一流程图，显示依据本发明实施例的使用着色器转换3D源的方法。需注意的是，该着色器包含一顶点着色器及一像素着色器。首先，在步骤S432中，产生该电子装置的一屏幕的一全尺寸/解析平面，并将该平面的顶点输入该顶点着色器。在步骤S434中，该顶点着色器对每一顶点执行一3D到2D坐标转换，并将其结果输出至该像素着色器。继之，在步骤S436，该像素着色器依据该着色器程序中记录的该转换规则对该顶点的每一像素执行一纹理查询操作。值得注意的是，在一些实施例中，在该纹理查询操作中，由于该像素着色器从该着色器程序得知该3D源种类及该3D显示格式的转换规则，该像素着色器重复定位该平面中该等像素中的一个，并参照该3D源以寻找一像素值，例如该像素的颜色，以产生至少一个符合该3D显示格式的完整帧。如上述，在一些实施例中，能够基于该3D面板传来的一信号，自动选取该3D显示格式。在一些实施例中，如果该3D源种类和该3D显示格式是相同的，则可以直接将该3D源传送到该3D显示面板以执行显示。在一些实施例中，如果该电子装置的中央处理器支持该3D源种类的该程序/转换，则可以省略不用该图形处理单元，且可以将处理后的3D源从中央处理器传送到面板以执行显示。在产生已转换的3D源之后，在步骤S440中，将该已转换的3D源输出至一帧缓冲器，并且在在步骤S450，该3D面板从该帧缓冲器取得并显示该已转换的3D源。

因此，3D格式转换系统及方法可以使用电子装置的图形处理单元的着色器执行3D格式转换。由于图形处理单元为现有的硬件且可以编程，可以无须重新设计或置换任何硬件，就能有弹性且可扩充地执行3D格式转换。

本发明的3D格式转换方法，或特定类型或其部分，可以以程序代码的类型存在。程序代码可以包含于实体媒体，如软盘、光盘、硬盘、或是任何其他机器可读(如计算机可读)存储介质，亦或不限于外在形式的计算机程序产品，其中，当程序代码被机器，如计算机载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。程序代码也可以通过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输类型进行传送，其中，当程序代码被机器，如计算机接收、载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理单元实作时，程序代码结合处理单元提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。

虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

Claims (19)

1.一种3D格式转换系统，其包括：

一3D面板，其支持至少一3D显示格式；

一帧缓冲器；以及

一图形处理单元，其包含并行处理图像数据的多个着色器，使用纹理串流取得一个3D源，使用该着色器将该3D源转换为该3D面板所支持的一3D显示格式，将该已转换的3D源输出至该帧缓冲器。

2.如权利要求1所述的系统，其中该着色器的运作参照一着色器程序，其编程该3D源中的一种与该3D面板所支持的3D显示格式的一转换规则。

3.如权利要求2所述的系统，其中该着色器包含一顶点着色器及一像素着色器，将一电子装置的一屏幕的一高解析平面的顶点输入该顶点着色器，该顶点着色器对每一顶点执行一3D到2D坐标转换，该像素着色器依据该转换规则对该顶点的每一像素执行一纹理查询操作。

4.如权利要求3所述的系统，其中，在该纹理查询操作中，该像素着色器重复定位该平面中所述像素中的一个，并参照该3D源以寻找一像素值，以产生至少一个符合该3D显示格式的完整帧。

5.如权利要求1所述的系统，其中该3D显示格式包含：一线交错格式、一行交错格式、一梅花阵式交错格式、或一帧包装格式。

6.如权利要求1所述的系统，其中该3D显示格式通过一接口指定。

7.如权利要求1所述的系统，其中该图形处理单元还基于该3D面板传来的一信号，自动决定该3D显示格式。

8.如权利要求7所述的系统，还包括一存储单元，其包含一数据库或一表格以存储该3D面板及该3D显示格式之间的映射关系，且该图形处理单元依据该信号及该映射关系决定该3D显示格式。

9.如权利要求1所述的系统，其中该图形处理单元更从该3D源的一标头取得该3D源的一种类。

10.一种3D格式转换方法，适用于一电子装置，该电子装置包含具有并行处理图像数据的多个着色器的一图形处理单元，该方法包括：

通过该图形处理单元，使用纹理串流取得一个3D源；

使用该着色器将该3D源转换为该3D面板所支持的一3D显示格式；以及

将该已转换的3D源输出至一帧缓冲器；

其中该3D面板从该帧缓冲器取得并显示该已转换的3D源。

11.如权利要求10所述的方法，其中将该3D源转换为该3D面板所支持的一3D显示格式的步骤通过该着色器参照一着色器程序执行，该着色器程序编程该3D源中的一种与该3D面板所支持的3D显示格式的一转换规则。

12.如权利要求11所述的方法，其中该着色器包含一顶点着色器及一像素着色器，该方法还包含下列步骤：

将一电子装置的一屏幕的一高解析平面的顶点输入该顶点着色器；

通过该顶点着色器，对每一顶点执行一3D到2D坐标转换；以及

通过该像素着色器，依据该转换规则对该顶点的每一像素执行一纹理查询操作。

13.如权利要求12所述的方法，其中，在该纹理查询操作中，该像素着色器重复定位该平面中所述像素中的一个，并参照该3D源以寻找一像素值，以产生至少一个符合该3D显示格式的完整帧。

14.如权利要求10所述的方法，其中该3D显示格式包含：一线交错格式、一行交错格式、一梅花阵式交错格式、或一帧包装格式。

15.如权利要求10所述的方法，还包含通过一接口接收该3D显示格式的指定。

16.如权利要求10所述的方法，还包含基于该3D面板传来的一信号，自动决定该3D显示格式。

17.如权利要求16所述的方法，还包含：

提供一数据库或一表格以存储该3D面板及该3D显示格式之间的映射关系；以及

依据该信号及该映射关系决定该3D显示格式。

18.如权利要求10所述的方法，还包含：从该3D源的一标头取得该3D源的一种类。

19.一种机器可读存储介质，其存储一计算机程序，当该计算机程序被载入执行时，使得一装置执行一3D格式转换解锁方法，其中该装置包含具有并行处理图像数据的多个着色器的一图形处理单元，该方法包括：

通过该图形处理单元，使用纹理串流取得一个3D源；

使用该着色器将该3D源转换为该3D面板所支持的一3D显示格式；以及

将该已转换的3D源输出至一帧缓冲器；

其中该3D面板从该帧缓冲器取得并显示该已转换的3D源。

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