CN105574925A - 一种自适应的光照处理算法动态选择策略 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应的光照处理算法动态选择策略的装置和方法。该装置包括染色器状态管理模块、任务分配单元、顶点光照处理模块、光栅化模块和片段光照处理模块，状态管理模块通过任务分配单元分别与顶点光照处理模块、光栅化模块连接，光栅化模块连接通过片段光照处理模块与染色器状态管理模块反馈连接，顶点光照处理模块与染色器状态管理模块反馈连接。本发明在图形应用处理过程中，选择适合的渲染方式，达到光照处理功能和性能平衡的目的。

Description

一种自适应的光照处理算法动态选择策略

技术领域

本发明属于集成电路设计领域，尤其涉及一种自适应的光照处理算法动态选择策略的装置和方法。

背景技术

光照处理是绘制真实感三维图形的关键步骤之一，目前常用的处理方法有逐顶点光照处理和逐片元光照处理两种，前者计算量小但渲染效果一般，后者渲染效果好但计算量大。不同的图形应用需求不同，因此图形处理过程中选择适合的渲染方式，可以在一定程度上达到光照处理功能和性能的平衡。然而目前主流的图形处理器通常只支持固定地选择一种光照模型，这种对于不同数据特点的图形程序使用同一种处理光照模型的计算策略，不能同时兼顾渲染质量与渲染速度。

发明内容

本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种自适应的光照处理算法动态选择策略装置和方法，在图形应用处理过程中，选择适合的渲染方式，达到光照处理功能和性能平衡的目的。

本发明的解决方案是：本发明为一种自适应的光照处理算法动态选择策略装置，其特殊之处在于：该装置包括染色器状态管理模块、任务分配单元、顶点光照处理模块、光栅化模块和片段光照处理模块，状态管理模块通过任务分配单元分别与顶点光照处理模块、光栅化模块连接，光栅化模块连接通过片段光照处理模块与染色器状态管理模块反馈连接，顶点光照处理模块与染色器状态管理模块反馈连接。

上述染色器状态管理模块完成检测当前可编程染色器的运行状态，生成染色器运行状态信息，并将染色器运行状态信息发送至任务分配单元指导图形任务分配；实时接收逐顶点光照处理模块和逐片段光照处理模块反馈的信息，修正染色器运行状态信息。

上述任务分配单元接收染色器状态管理模块发送的当前可编程染色器运行状态信息，同时接收当前处理的图形数据，分析处理后，将顶点信息分配至顶点光照处理模块或光栅化模块进行下一步计算。

上述顶点光照处理模块接收任务分配单元下发的顶点信息进行光照处理，将处理完结果下发至光栅化模块，同时，将当前所在染色器工作状态实时反馈至染色器状态管理模块。

上述光栅化模块接收任务分配单元或逐顶点光照处理模块下发的顶点信息，根据信息来源的不同，选择对哪些顶点属性进行插值计算，计算结果下发至逐片段光照处理模块进行下一步计算或直接作为片段输出。

上述逐片段光照处理模块接收光栅化模块下发的片段信息进行逐片元的光照处理，并将处理完结果输出，同时，将当前所在染色器工作状态实时反馈至染色器状态管理模块。

一种实现上述的自适应的光照处理算法动态选择策略装置的方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)任务分配单元首先从染色器状态管理模块获取当前染色器工作状态，同时统计分析当前图形处理的数据，确定当前的图形数据应选择逐顶点光照或逐片元光照，

2)任务分配单元将图形数据发送至逐顶点光照处理模块或光栅化模块，其中：

2.1)如果进行逐顶点光照则先发送至顶点光照处理模块，再将得到的颜色、坐标及其他光照处理后生成的图形属性信息，发至光栅化模块计算插值并输出；

2.2)如果进行逐片元光照，则先发送至光栅化模块，将得到的法向量、材质及其他参与光照计算的图形属性信息，进行插值计算并将结果下发至逐片段光照处理模块，再进行颜色计算，最终输出。

本发明提供的一种自适应的光照处理算法动态选择策略的装置和方法，实现自适应的光照处理算法动态选择策略，在图形应用处理过程中，选择适合的渲染方式，达到光照处理功能和性能平衡的目的。

附图说明

图1为本发明的装置原理图；

具体实施方式

参见图1，本发明提供的一种自适应的光照处理算法动态选择策略装置，包括染色器状态管理模块1、任务分配单元2、顶点光照处理模块3、光栅化模块4和片段光照处理模块5，状态管理模块1通过任务分配单元2分别与顶点光照处理模块3、光栅化模块4连接，光栅化模块4连接通过片段光照处理模块5与染色器状态管理模块1反馈连接，顶点光照处理模块3与染色器状态管理模块1反馈连接。

染色器状态管理模块1完成检测当前可编程染色器的运行状态，生成染色器运行状态信息，并将染色器运行状态信息发送至任务分配单元2指导图形任务分配；实时接收逐顶点光照处理模块3和逐片段光照处理模块5反馈的信息，修正染色器运行状态信息。

任务分配单元2接收染色器状态管理模块1发送的当前可编程染色器运行状态信息，同时接收当前处理的图形数据，分析处理后，将顶点信息分配至顶点光照处理模块3或光栅化模块4进行下一步计算。

顶点光照处理模块3接收任务分配单元2下发的顶点信息进行光照处理，将处理完结果下发至光栅化模块4，同时，将当前所在染色器工作状态实时反馈至染色器状态管理模块1；

光栅化模块4接收任务分配单元2或逐顶点光照处理模块3下发的顶点信息，根据信息来源的不同，选择对哪些顶点属性进行插值计算，计算结果下发至逐片段光照处理模块5进行下一步计算或直接作为片段输出；

逐片段光照处理模块5接收光栅化模块4下发的片段信息进行逐片元的光照处理，并将处理完结果输出，同时，将当前所在染色器工作状态实时反馈至染色器状态管理模块。

本发明还提供一种实现自适应的光照处理算法动态选择策略的方法，该方法包括以下步骤：

1)任务分配单元2首先从染色器状态管理模块1获取当前染色器工作状态，同时统计分析当前图形处理的数据，确定当前的图形数据应选择逐顶点光照或逐片元光照，

2)任务分配单元2将图形数据发送至逐顶点光照处理模块3或光栅化模块4，其中：

2.1)如果进行逐顶点光照则先发送至顶点光照处理模块3，再将得到的颜色发至光栅化模块4计算插值并输出；

2.2)如果进行逐片元光照，则先发送至光栅化模块4，将得到的法向量进行插值计算并将结果下发至逐片段光照处理模块5，再进行颜色计算，最终输出。

Claims (7)

1.一种自适应的光照处理算法动态选择策略装置，其特征在于：该装置包括染色器状态管理模块、任务分配单元、顶点光照处理模块、光栅化模块和片段光照处理模块，所述状态管理模块通过任务分配单元分别与顶点光照处理模块、光栅化模块连接，所述光栅化模块连接通过片段光照处理模块与染色器状态管理模块反馈连接，所述顶点光照处理模块与染色器状态管理模块反馈连接。

2.根据权利要求1所述的自适应的光照处理算法动态选择策略装置，其特征在于：所述染色器状态管理模块完成检测当前可编程染色器的运行状态，生成染色器运行状态信息，并将染色器运行状态信息发送至任务分配单元指导图形任务分配；实时接收逐顶点光照处理模块和逐片段光照处理模块反馈的信息，修正染色器运行状态信息。

3.根据权利要求1所述的自适应的光照处理算法动态选择策略装置，其特征在于：所述任务分配单元接收染色器状态管理模块发送的当前可编程染色器运行状态信息，同时接收当前处理的图形数据，分析处理后，将顶点信息分配至顶点光照处理模块或光栅化模块进行下一步计算。

4.根据权利要求1所述的自适应的光照处理算法动态选择策略装置，其特征在于：所述顶点光照处理模块接收任务分配单元下发的顶点信息进行光照处理，将处理完结果下发至光栅化模块，同时，将当前所在染色器工作状态实时反馈至染色器状态管理模块。

5.根据权利要求1所述的自适应的光照处理算法动态选择策略装置，其特征在于：所述光栅化模块接收任务分配单元或逐顶点光照处理模块下发的顶点信息，根据信息来源的不同，选择对哪些顶点属性进行插值计算，计算结果下发至逐片段光照处理模块进行下一步计算或直接作为片段输出。

6.根据权利要求1所述的自适应的光照处理算法动态选择策略装置，其特征在于：所述逐片段光照处理模块接收光栅化模块下发的片段信息进行逐片元的光照处理，并将处理完结果输出，同时，将当前所在染色器工作状态实时反馈至染色器状态管理模块。

7.一种实现权利要求1所述的自适应的光照处理算法动态选择策略装置的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)任务分配单元首先从染色器状态管理模块获取当前染色器工作状态，同时统计分析当前图形处理的数据，确定当前的图形数据应选择逐顶点光照或逐片元光照；

2)任务分配单元将图形数据发送至逐顶点光照处理模块或光栅化模块，其中：

2.1)如果进行逐顶点光照则先发送至顶点光照处理模块，再将得到的颜色、坐标及其他光照处理后生成的图形属性信息，发至光栅化模块计算插值并输出；

2.2)如果进行逐片元光照，则先发送至光栅化模块，将得到的法向量、材质及其他参与光照计算的图形属性信息，进行插值计算并将结果下发至逐片段光照处理模块，再进行颜色计算，最终输出。