CN105701852A - 用于渲染的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于渲染的设备和方法。基于图块的渲染方法包括：执行当前帧的合并；产生当前帧中将被渲染的图块的合并信息或特性信息的标识码；将将被渲染的图块的标识码与先前图块的标识码进行比较，其中，先前帧中先前图块的位置与当前帧中将被渲染的图块的位置相同；根据比较结果通过重复使用存储在帧缓冲器中的图像来渲染当前帧，或者通过执行将被渲染的图块的像素处理来渲染当前帧。

Description

用于渲染的设备和方法
本申请要求于2014年12月9日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0175872号韩国专利申请的权益，针对所有目的，该韩国专利申请的全部公开通过引用合并于此。
技术领域
本申请涉及用于渲染3D数据的方法和设备。
背景技术
3D图形应用程序接口(API)标准的示例包括：OpenGL、OpenGLES和Direct3D。API标准包括用于渲染帧并显示图像的方法。当渲染每个帧时，执行许多计算并消耗大量电力。因此，希望减小在渲染操作期间的计算量和访问存储器的次数。
发明内容
提供本发明内容来以简化的形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的对构思的选择。本发明内容不意在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用来帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种基于图块的渲染方法包括：执行当前帧的合并；产生当前帧中将被渲染的图块的合并信息或特性信息的标识码；将将被渲染的图块的标识码与先前图块的标识码进行比较，其中，先前帧中先前图块的位置与当前帧中将被渲染的图块的位置相同；根据比较结果，通过重复使用存储在帧缓冲器中的先前图块的图像来渲染当前帧，或者通过执行将被渲染的图块的像素处理来渲染当前帧。
产生步骤可包括：产生合并信息的第一标识码。
产生步骤可包括：产生合并信息的第一标识码和特性信息的第二标识码；比较步骤可包括：将将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码分别与先前图块的第一标识码和第二标识码进行比较。
比较步骤还可包括：响应于将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码不同，跳过比较第二标识码。
渲染步骤可包括：响应于将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码分别与先前图块的第一标识码和第二标识码相同，重复使用存储在帧缓冲器中的先前图块的图像；响应于将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码中的至少一个分别与先前图块的第一标识码和第二标识码不同，执行将被渲染的图块的像素处理。
产生步骤还可包括：基于合并信息的指示将被渲染的图块中将被渲染的图元列表的部分来产生第一标识码。
产生步骤还可包括：基于特性信息的指示将被渲染的图块的属性、图形状态(Gstate)和均匀性中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合的部分产生第二标识码。
渲染步骤可包括：响应于将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码分别与先前图块的第一标识码和第二标识码相同，跳过将被渲染的图块的像素处理。
产生步骤可包括：使用将被渲染的图块的合并信息或特性信息来产生与不同于将被渲染的图块的其它图块的标识码不同的将被渲染的图块的标识码。
在另一总体方面，一种非易失性计算机可读存储介质，存储用于使计算硬件执行上述基于图块的渲染方法。
在另一总体方面，一种渲染装置包括：几何处理器，被配置为执行当前帧的合并；相同图块检测器，被配置为：产生当前帧中将被渲染的图块的合并信息或特性信息的标识码；将将被渲染的图块的标识码与先前图块的标识码进行比较，其中，先前帧中先前图块的位置与当前帧中将被渲染的图块的位置相同；像素处理器，被配置为：根据比较结果，通过重复使用存储在帧缓冲器中的先前图块的图像来渲染当前帧，或者通过执行将被渲染的图块的像素处理来渲染当前帧。
相同图块检测器还可被配置为：产生合并信息的第一标识码。
相同图块检测器还可被配置为：产生合并信息的第一标识码和特性信息的第二标识码；将将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码分别与先前图块的第一标识码和第二标识码进行比较。
相同图块检测器还可被配置为：响应于将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码不同，跳过比较第二标识码。
像素处理器还可被配置为：响应于将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码分别与先前图块的第一标识码和第二标识码相同，重复使用存储在帧缓冲器中的先前图块的图像；响应于将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码中的至少一个分别与先前图块的第一标识码和第二标识码不同，执行将被渲染的图块的像素处理。
相同图块检测器还可被配置为：基于合并信息的指示将被渲染的图块中将被渲染的图元列表的部分来产生第一标识码。
相同图块检测器还可被配置为：基于特性信息的指示将被渲染的图块的属性、图形状态和均匀性中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合的部分来产生第二标识码。
像素处理器还可被配置为：响应于将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码分别与先前图块的第一标识码和第二标识码相同，跳过将被渲染的图块的像素处理。
相同图块检测器还可被配置为：使用将被渲染的图块的合并信息或特性信息来产生与不同于将被渲染的图块的其它图块的标识码不同的将被渲染的图块的标识码。
在另一总体方面，一种渲染装置，包括：相同图块检测器，被配置为基于当前帧中将被渲染的图块的渲染数据来检测将被渲染的图块与先前帧中先前图块是否相同；像素处理器，被配置为：响应于相同图块检测器检测到将被渲染的图块与先前图块相同，通过将存储在帧缓冲器中的先前图块的图像重复使用为将被渲染的图块来渲染将被渲染的图块；响应于相同图块检测器检测到将被渲染的图块与先前图块不同，基于渲染数据通过执行将被渲染的图块的像素处理来对将被渲染的图块进行渲染。
渲染数据可包括将被渲染的图块的合并信息、属性、图形状态和均匀性；相同图块检测器还可被配置为：基于合并信息、属性、图形状态和均匀性中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合，检测将被渲染的图块与先前图块是否相同。
所述渲染装置还可包括：几何处理器，被配置为产生合并信息。
相同图块检测器还可被配置为：基于渲染数据产生将被渲染的图块的第一标识码；将将被渲染的图块的第一标识码与先前基于先前图块的渲染数据针对先前图块产生的第一标识码进行比较，从而获得第一比较结果；响应于第一比较结果为将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码相同，检测出将被渲染的图块与先前图块相同；响应于第一比较结果为将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码不同，检测出将被渲染的图块与先前图块不同。
相同图块检测器还可被配置为：基于渲染数据产生将被渲染的图块的第二标识码，其中，将被渲染的图块的第二标识码与第一标识码不同；将将被渲染的图块的第二标识码与先前基于先前图块的渲染数据针对先前图块产生的第二标识码进行比较，从而获得第二比较结果；响应于第一比较结果为将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码相同，并且第二比较结果为将被渲染的图块的第二标识码与先前图块的第二标识码相同，检测出将被渲染的图块与先前图块相同；响应于第一比较结果为将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码不同，或者第二比较结果为将被渲染的图块的第二标识码与先前图块的第二标识码不同，检测出将被渲染的图块与先前图块不同。
相同图块检测器还可被配置为：响应于第一比较结果为将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码不同，跳过将将被渲染的图块的第二标识码与先前图块的第二标识码进行比较的步骤，并检测出将被渲染的图块与先前图块不同。
渲染数据可包括：将被渲染的图块的合并信息和将被渲染的图块的特性信息；相同图块检测器还可被配置为：基于合并信息产生第一标识码；基于特性信息产生第二标识码。
相同图块检测器还可被配置为：基于渲染数据产生将被渲染的图块的第一标识码；基于渲染数据产生将被渲染的图块的属性标识或图形状态标识或均匀性标识，属性标识或图形状态标识或均匀性标识与第一标识码不同；基于渲染数据产生将被渲染的图块的第二标识码，其中，第二标识码与第一标识码以及属性标识(ID)或图形状态标识或均匀性标识不同；将将被渲染的图块的第一标识码与先前基于先前图块的渲染数据针对先前图块产生的第一标识码进行比较，从而获得第一比较结果；响应于第一比较结果为将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码不同，检测出将被渲染的图块与先前图块不同；响应于第一比较结果为将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码相同，将将被渲染的图块的属性标识或图形状态标识或均匀性标识与先前基于先前图块的渲染数据针对先前图块产生的属性标识或图形状态标识或均匀性标识进行比较，从而产生第二比较结果；响应于第二比较结果为将被渲染的图块的属性标识或图形状态标识或均匀性标识与先前图块的属性标识或图形状态标识或均匀性标识不同，检测出将被渲染的图块与先前图块不同；响应于第二比较结果为将被渲染的图块的属性标识或图形状态标识或均匀性标识与先前图块的属性标识或图形状态标识或均匀性标识相同，将将被渲染的图块的第二标识码与先前基于先前图块的渲染数据针对先前图块产生的第二标识码进行比较，从而产生第三比较结果；响应于第三比较结果为将被渲染的图块的第二标识码与先前图块的第二标识码不同，检测出将被渲染的图块与先前图块不同；响应于第一比较结果为将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码相同，第二比较结果为将被渲染的图块的属性标识或图形状态标识或均匀性标识与先前图块的属性标识或图形状态标识或均匀性标识相同，并且第三比较结果为将被渲染的图块的第二标识码与先前图块的第二标识码相同，检测出将被渲染的图块与先前图块相同。
相同图块检测器还可被配置为：响应于第二比较结果为将被渲染的图块的属性标识或图形状态标识或均匀性标识与先前图块的属性标识或图形状态标识或均匀性标识相同，并且第三比较结果为将被渲染的图块的第二标识码与先前图块的第二标识码不同，发送指示先前图块的属性或图形状态或均匀性与将被渲染的图块的属性或图形状态或均匀性相同的信息；像素处理器还可被配置为：响应于从相同图块检测器发送的信息，基于将被渲染的图块的渲染数据和渲染先前图块的结果通过执行将被渲染的图块的像素处理来对将被渲染的图块进行渲染。
从以下具体实施方式、附图和权利要求，其它特征和方面将是清楚的。
附图说明
图1是用于描述装置之间的连接的示例的示图。
图2是用于描述渲染装置的操作的示例的示图。
图3是用于描述输入到帧单元中的绘图调用(drawcall)的示例的示图。
图4是用于描述渲染装置的示例的示图。
图5是用于描述图4的相同图块检测器的操作的示例的示图。
图6是用于描述渲染方法的示例的示图。
图7是用于描述渲染方法的另一示例的示图。
图8是用于描述渲染方法的另一示例的示图。
图9是用于描述渲染方法的示例的流程图。
图10是用于描述渲染方法的另一示例的流程图。
贯穿附图和具体实施方式，相同的参考标号表示相同的元件。附图可不必成比例，并且为了清楚、说明和方便起见，可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和绘示。
具体实施方式
提供以下详细描述来帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物对本领域的普通技术人员而言将是清楚的。在此描述的操作的顺序仅是示例，并不限于在此阐述的顺序，而是除了必需按特定顺序发生的操作之外，可如本领域普通技术人员将清楚的那样改变。此外，为了更加清楚和简明，可省略对本领域的普通技术人员公知的功能和构造的描述。
在此描述的特征可以以不同的形式被实施，而不解释为受限于在此描述的示例。相反，提供在此描述的示例将使本公开彻底和完整，并将本公开的完整范围传达给本领域普通技术人员。
图1是用于描述装置之间的连接的示例的示图。
应用100是设计为执行特定功能的程序。
应用100将与图像处理相关的命令发送到装置驱动器200。应用100可将各种形式的命令发送到装置驱动器200。
装置驱动器200根据从应用100接收的命令，将图形渲染任务输出到渲染装置300。
渲染装置300是图形处理装置。例如，渲染装置300可以是图形处理器(GPU)。
渲染装置300可基于从装置驱动器200接收的图形渲染任务产生图像，并将产生的图像输出到应用100。
渲染装置300以图块单位来渲染帧。基于图块的渲染方法是将帧划分为多个图块并产生每个图块的图像的方法。
帧缓冲器400存储帧的图像。帧缓冲器400是一种类型的存储器。帧缓冲器400存储从渲染装置300接收的图像。
在一个示例中，渲染装置300通过跳过不同帧之间相同图块的像素处理来减小计算量。在另一示例中，渲染装置300通过跳过向帧缓冲器400写数据来减小渲染装置300与帧缓冲器400之间的通信量。
图2是用于描述渲染装置300的操作的示例的示图。参照图2，渲染装置300参照第N帧来渲染第N+1帧。换言之，如果第N+1帧包括与第N帧的图块相同的图块，则渲染装置300通过重复使用渲染第N帧的结果来渲染第N+1帧。
具体地讲，图2示出第N帧和第N+1帧，其中，第N帧是在第N+1帧之前渲染的帧。第N帧和第N+1帧中的每个帧包括20个图块(图块1至图块19)。第N帧是先前帧，即，最近渲染的帧，而第N+1帧是当前帧。由相同的编号表示的图块指示位于相同位置的图块。例如，第N帧的图块7与第N+1帧的图块7是位于相同位置的图块。
参照第N帧，三角形显示在图块1、图块5、图块6和图块7上，而圆形显示在图块12、图块13、图块17和图块18上。参照第N+1帧，三角形显示在图块1、图块5、图块6和图块7上，而圆形显示在图块13、图块14、图块18和图块19上。参照第N帧的20个图块和第N+1帧的20个图块，第N帧的图块0至图块11、图块15和图块16与第N+1帧的图块0至图块11、图块15和图16相同。然而，第N帧的图块12至图块14、图块17至图块19分别与第N+1帧的图块12至图块14、图块17至图块19不同。
对于第N+1帧的与第N帧的相应图块显示相同图像的图块，渲染装置300重复使用通过渲染第N帧的相应图块产生的图像。因此，渲染装置300通过重复使用通过渲染第N帧的图块0至图块11、图块15和图块16而产生的图像来渲染第N+1帧的图块中的图块0至图块11、图块15和图块16，并通过执行第N+1帧的图块中的剩余图块(图块12至图块14和图块17至图块19)的像素处理来渲染剩余图块。
图3是用于描述输入到帧单元中的绘图调用(drawcall)的示例的示图。参照图3，渲染装置300以图3所示的形式来接收指令并执行渲染。
帧编号指示帧的顺序，绘图调用是指示针对帧渲染的图像的指令。Gstate(图形状态)被分配给每个绘图调用。操作指示每个绘图调用的内容。绘图调用编号和Gstate编号是彼此独立的。
渲染装置300接收针对第N帧的三个绘图调用，并执行包括在绘图调用中的操作。渲染装置300在接收到第0绘图调用时执行清除操作，在接收到第1绘图调用时绘制三角形，在接收到第2绘图调用时绘制圆形。每个绘图调用包括Gstate，Gstate指示当渲染装置300执行包括在绘图调用中的操作时应用的图形效果。渲染装置300以与渲染装置300渲染第N帧相同的方式来渲染第N+1帧。
图3示出针对第N+1帧接收的指令与针对第N帧接收的指令相同的情况。因此，渲染装置300可重复使用渲染第N帧的结果来渲染第N+1帧。
图4是用于描述渲染装置300的示例的示图。参照图4，渲染装置300包括：几何处理器310、相同图块检测器320和像素处理器330。
几何处理器310执行当前帧的合并(binning)。几何处理器310将当前帧划分为至少一个图块，并执行图块的合并。图块是帧的部分，渲染装置300以图块单位来产生图像。几何处理器310执行图块的合并，以针对图块指示将被处理的图元。例如，几何处理器310可为包括在每个图块中的图元分配编号或标识(ID)，以指示将被处理的图元。
相同图块检测器320产生将被渲染的图块的合并信息或特性信息的标识码。将被渲染的图块的标识码与不同于将被渲染的图块的其它图块的标识码不同，并且是特有的数据。
相同图块检测器320产生将被渲染的图块的合并信息的第一标识码或将被渲染的图块的特性信息的第二标识码。合并信息和特性信息构成用于渲染将被渲染的图块的渲染数据，因此基于渲染数据产生第一标识码和第二标识码。相同图块检测器320使用将被渲染的图块的合并信息或特性信息来产生将被渲染的图块特有的第一标识码或第二标识码，并且第一标识码和第二标识码与不同于将被渲染的图块的其它图块的第一标识码和第二标识码不同。例如，第一标识码可以是合并信息的典型值，而第二标识码可以是特性信息的典型值。例如，可使用产生合并信息或特性信息的错误检测码(例如，CRC)的方法来产生第一识别码和第二识别码。
相同图块检测器320使用指示将被渲染的图块的图元列表的合并信息来产生第一标识码。当图块改变时，合并信息也改变，因此第一标识码也改变。
相同图块检测器320使用指示将被渲染的图块的属性、Gstate和均匀性中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合的特性信息来产生将被渲染的图块的第二标识码。属性包括例如顶点的位置、顶点的方向、纹理的坐标和连接信息。Gstate指示将被渲染的图块的图形状态，均匀性指示将均匀地应用到将被渲染的图块的效果。例如，均匀性指示包括诸如反射率、透射率和模糊度的效果。
相同图块检测器320将将被渲染的图块的标识码与先前图块的标识码进行比较。将被渲染的图块是包括在当前帧中的图块，而先前图块是包括在先前渲染的帧中的图块。换言之，先前图块是包括在将被渲染的当前帧之前最近渲染的帧中的图块。相同图块检测器320将当前帧中的图块的标识码与先前帧中相同位置的图块的标识码进行比较。相同图块检测器320将当前帧中将被渲染的图块的第一标识码与位于相同位置的先前图块的第一标识码进行比较。如果第一标识码彼此相同，则相同图块检测器320将将被渲染的图块的第二标识码与先前图块的第二标识码进行比较。如果第一标识码彼此不同，则相同图块检测器320跳过比较第二标识码。
根据相同图块检测器320中的比较结果，像素处理器330通过重复使用存储在帧缓冲器中的先前图块的图像来渲染当前帧，或者通过执行将被渲染的图块的像素处理来渲染当前帧。如果将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码两者均与先前图块的第一标识码和第二标识码相同，则像素处理器330重复使用与先前图块相应的图像。换言之，如果存在具有与将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码相同的第一标识码和第二标识码的先前图块，则像素处理器330跳过将被渲染的图块的像素处理，并重复使用存储在帧缓冲器400中的与先前图块相应的图像。如果将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码中的任何一个或者两者分别与先前图块的第一标识码和第二标识码不同，则像素处理器330执行将被渲染的图块的像素处理。
帧缓冲器400存储渲染的图像。帧缓冲器400可以以帧单位或图块单位来存储图像，并根据来自应用100的指令输出图像。
图5是用于描述图4的相同图块检测器320的操作的示例的示图。参照图5，相同图块检测器320使用第一标识码和第二标识码来检测两个图块是否相同。
相同图块检测器320确定将被渲染的图块的第一标识码或第二标识码与先前图块的第一标识码或第二标识码是否相同，其中，先前图块的位置与将被渲染的图块的位置相同。相同图块检测器320将将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码进行比较(其中，先前图块的位置与将被渲染的图块的位置相同)，如果第一标识码彼此相同，则将将被渲染的图块的第二标识码与先前图块的第二标识码进行比较。换言之，如果第一标识码彼此不同，则相同图块检测器320跳过比较第二标识码。
图6是用于描述渲染方法的示例的示图。参照图6，渲染装置300首先使用属性信息确定两个图块是否相同。渲染装置300首先基于特性信息中的属性ID来确定两个图块是否相同。属性ID由装置驱动器200分配。如果将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码相同，则渲染装置300将将被渲染的图块的属性ID与先前图块的属性ID进行比较。相对于对两个第二标识码是否相同进行确定，渲染装置300优先确定两个属性ID是否相同。如果先前图块的属性ID与将被渲染的图块的属性ID相同，则渲染装置300将先前图块的第二标识码与将被渲染的图块的第二标识码进行比较。如果先前图块的第一标识码、属性ID和第二标识码中的全部分别与将被渲染的图块的第一标识码、属性ID和第二标识码相同，则渲染装置300重复使用存储在帧缓冲器中的第N帧的图像。否则，渲染装置300执行将被渲染的图块的像素处理。然而，如果先前图块的属性ID与将被渲染的图块的属性ID彼此相同，但是先前图块的第二标识码与将被渲染的图块的第二标识码彼此不同，则渲染装置300使用与对于先前图块和将被渲染的图块来说相同的属性相应的特性来渲染将被渲染的图块。因此，相同图块检测器320将指示先前图块的属性与将被渲染的图块的属性相同的信息发送到像素处理器330。像素处理器330基于渲染先前帧的结果使用当先前图块的属性与将被渲染的图块的属性彼此相同时可应用的特性来执行将被渲染的图块的像素处理。例如，如果纹理命令、全部属性内的纹理相关属性和gstate以及gstate在当前帧和先前帧中的相同图块中相同，则像素处理器330可跳过纹理操作。为了重复使用先前纹理结果，纹理单元需要存储输出。
命令处理器311、输入组合器312、顶点着色器313、CCV和图块器(tiler)315是包括在几何处理器310中的元件。光栅器331、像素着色器332和C/ZROP333是包括在像素处理器330中的元件。这些元件对于本领域普通技术人员来说是公知的，因此为了清楚和简明，已经省略了它们的描述。
IA(输入组合器312)从用户填充缓冲器读取图元数据(点、线和/或三角)并将数据组合为将由其它管线阶段使用的图元。IA阶段可将顶点组合为若干不同的图元类型(诸如线列表、三角条纹或具有邻接关系的图元)。
顶点着色器(313)将虚拟空间中的每个顶点的3D位置转换为该顶点出现在屏幕上的2D坐标(以及针对Z缓冲器的深度值)。顶点着色器(313)可操作诸如位置、颜色和纹理坐标的属性，但是不能创建新顶点。顶点着色器(313)的输出进行到管线的下一阶段，该阶段是几何着色器(如果存在)或光栅器(331)。
像素着色器(332)，也被称为片元着色器，计算每个“片元”的颜色和其它属性，其中，片元是通常的意思是单个像素的技术术语。最简单类型的像素着色器(332)输出一个屏幕像素作为颜色值；具有多个输入/输出的更复杂的着色器也是可行的。
CCV(314)是“剪辑、挑选、视口”单元。CCV(314)从几何管线收入图元输入数据并产生准备用于渲染的图元。CCV(314)接收剪辑坐标中的顶点以及CCV(314)用于将顶点转换为屏幕空间坐标的信息。
图块器(315)接收点、线、三角的顶点的屏幕空间X位置和Y位置，并输出指示输入图元中的哪个有可能与每个图块相交的数据结构。
C/Z(颜色/深度)ROP(光栅化操作)：C/ZROP(333)计算被写入渲染目标(有时候被称为颜色/深度缓冲器)的最终颜色和深度。
光栅器(331)：用于光栅化的单元，其中，光栅化是接收以矢量图形格式(形状)描述的图像并将其转换为栅格图像(像素或点)以在视频显示器或打印机上输出，或者以位图文件格式进行存储。
图7是用于描述渲染方法的另一示例的示图。参照图7，渲染装置300首先使用Gstate信息确定两个图块是否相同。渲染装置300首先使用特性信息中的GstateID来确定两个图块是否相同。渲染装置300确定将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码是否相同，如果将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码相同，则将将被渲染的图块的GstateID与先前图块的GstateID进行比较。图形状态ID由装置驱动器200分配。相对于对两个第二标识码是否相同进行确定，渲染装置300优先确定两个图形状态ID是否相同。如果先前图块的图形状态ID与将被渲染的图块的图形状态ID相同，则渲染装置300将先前图块的第二标识码与将被渲染的图块的第二标识码进行比较。如果先前图块的第一标识码、图形状态ID和第二标识码中的全部分别与将被渲染的图块的第一标识码、图形状态ID和第二标识码相同，则渲染装置300重复使用存储在帧缓冲器中的第N帧的图像。否则，渲染装置300执行将被渲染的图块的像素处理。然而，如果先前图块的图形状态ID与将被渲染的图块的图形状态ID彼此相同，但是先前图块的第二标识码与将被渲染的图块的第二标识码彼此不同，则渲染装置300使用与对于先前图块和将被渲染的图块来说相同的图形状态相应的特性来渲染将被渲染的图块。因此，相同图块检测器320将指示先前图块的图形状态与将被渲染的图块的图形状态相同的信息发送到像素处理器330。像素处理器330基于渲染先前帧的结果使用当先前图块的图形状态与将被渲染的图块的图形状态彼此相同时可应用的特性来执行将被渲染的图块的像素处理。
图8是用于描述渲染方法的另一示例的示图。参照图8，渲染装置300首先使用均匀性信息确定两个图块是否相同。渲染装置300首先使用特性信息中的均匀性ID确定两个图块是否相同。渲染装置300确定将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码是否相同，如果将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码相同，则将将被渲染的图块的均匀性ID与先前图块的均匀性ID进行比较。均匀性ID由装置驱动器200分配。相对于对两个第二标识码是否相同进行确定，渲染装置300优先确定两个均匀性ID是否相同。如果先前图块的均匀性ID与将被渲染的图块的均匀性ID相同，则渲染装置300将先前图块的第二标识码与将被渲染的图块的第二标识码进行比较。如果先前图块的第一标识码、均匀性ID和第二标识码中的全部分别与将被渲染的图块的第一标识码、均匀性ID和第二标识码相同，则渲染装置300重复使用存储在帧缓冲器中的第N帧的图像。否则，渲染装置300执行将被渲染的图块的像素处理。然而，如果先前图块的均匀性ID与将被渲染的图块的均匀性ID彼此相同，但是先前图块的第二标识码与将被渲染的图块的第二标识码彼此不同，则渲染装置300使用与对于先前图块和将被渲染的图块来说相同的均匀性相应的特性来渲染将被渲染的图块。因此，相同图块检测器320将指示先前图块的均匀性与将被渲染的图块的均匀性相同的信息发送到像素处理器330。像素处理器330基于渲染先前帧的结果使用当先前图块的均匀性与将被渲染的图块的均匀性彼此相同时可应用的特性来执行将被渲染的图块的像素处理。
图9是用于描述渲染方法的示例的流程图。参照图9，渲染装置300使用渲染先前帧的结果来渲染当前帧。
在操作910，渲染装置300执行当前帧的合并。当前帧是当前正在由渲染装置300渲染的帧。渲染装置300执行图块的合并，并产生包括在图块中的图元的各自的列表。
在操作920，渲染装置300产生当前帧中将被渲染的图块的合并信息或特性信息的标识码。渲染装置300产生合并信息的第一标识码或特性信息的第二标识码，或者产生第一标识码和第二标识码两者。此外，渲染装置300可产生合并信息和特性信息的标识码。
在操作930，渲染装置300将将被渲染的图块的标识码与先前图块的标识码进行比较，其中，先前图块的位置与将被渲染的图块的位置相同。例如，渲染装置300将使用将被渲染的图块的合并信息或特性信息产生的标识码与使用先前图块的合并信息或特性信息产生的标识码进行比较。可选地，渲染装置300将将被渲染的图块的合并信息的第一标识码与先前图块的合并信息的第一标识码进行比较，如果第一标识码彼此相同，则将将被渲染的图块的特性信息的第二标识码与先前图块的特性信息的第二标识码进行比较。
在操作940，基于比较结果，渲染装置300通过重复使用存储在帧缓冲器中的图像来渲染当前帧，或通过执行将被渲染的图块的像素处理来渲染当前帧。如果先前图块的标识码与将被渲染的图块的标识码彼此相同，则渲染装置300重复使用渲染先前图块的结果。否则，渲染装置300执行将被渲染的图块的像素处理。此外，如果将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码两者均与先前图块的第一标识码和第二标识码相同，则渲染装置300重复使用渲染先前帧的结果。如果将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码中的任何一个与先前图块的第一标识码和第二标识码中的任何一个不同，则渲染装置300执行将被渲染的图块的像素处理。
图10是用于描述根据实施例的渲染方法的另一示例的流程图。参照图10，渲染装置300基于图块的标识信息确定两个图块是否相同。
在操作1010，渲染装置300执行当前帧的合并。在操作1020，渲染装置300产生合并信息的第一标识码。
在操作1030，渲染装置300将将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码进行比较，其中，先前图块的位置与将被渲染的图块的位置相同。如果将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码相同，则所述方法转到操作1040。否则，所述方法转到操作1070。
在操作1040，渲染装置300产生特性信息的第二标识码。如果将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码相同，则渲染装置300产生第二标识码。虽然图10示出在操作1030之后执行操作1040，但是可以可选择性地在操作1020之前或之后执行操作1040，或者可与操作1020同时执行操作1040。
在操作1050，渲染装置300将将被渲染的图块的第二标识码与先前图块的第二标识码进行比较。如果第二标识码彼此相同，则所述方法转到操作1060。否则，所述操作转到操作1070。
在操作1060，渲染装置300重复使用存储在帧缓冲器中的图像。由于将被渲染的图块与先前图块相同，所以渲染装置300重复使用通过渲染先前帧中的先前图块产生的结果图像，从而跳过将被渲染的图块的像素处理。
在操作1070，由于第一标识码彼此不同，所以渲染装置300执行将被渲染的图块的像素处理。
上述渲染装置300的示例重复使用与将被渲染的图块相同的先前图块的像素处理的结果，从而减小针对将被渲染的图块的计算量。
上述渲染装置300的示例使用当前图块的合并信息和先前图块的合并信息来确定当前图块与先前图块是否相同。
上述渲染装置300的示例针对当前图块重复使用存储在帧缓冲器400中的先前图块的图像，从而减小渲染装置300与帧缓冲器400之间的通信量。
图1中的应用100和装置驱动器200、图1和图3中的渲染装置300、图1、图4和图6至图8中的帧缓冲器400、图4和图5中的几何处理器310、相同图块检测器320和像素处理器以及执行参照图1-图10在此描述的操作的图6至图8中的命令处理器311、输入组合器312、顶点着色器313、CCV314、图块器315、光栅器331、像素着色器332和C/ZROP333通过硬件组件被实施。硬件组件的示例包括：控制器、产生器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、乘法器和本领域普通技术人员公知的任何其它电子组件。在一个示例中，硬件组件通过一个或多个处理器或计算机被实施。处理器或计算机通过一个或多个处理元件(例如，逻辑门阵列、控制器、算术逻辑单元、数字信号处理器、微型计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或者能够以限定的方式响应并运行指令以实现期望的结果的本领域普通技术人员公知的任何其它装置或装置的组合)被实施。在一个示例中，处理器或计算机包括(或连接到)存储有由处理器或计算机运行的指令或软件的一个或多个存储器。由处理器或计算机实施的硬件组件运行指令或软件(例如，操作系统(OS)和运行在OS上的一个或更多个软件应用)，以执行参照图1至图10在此描述的操作。硬件组件还响应于指令或软件的运行来访问、操作、处理、生成并存储数据。为简单起见，可在在此描述的示例的描述中使用单数形式的“处理器”或“计算机”，但是在其它示例中可使用多个处理器或多个计算机，或者可使用包括多个处理元件或多种类型的处理元件的处理器或计算机，或者可使用两者。在一个示例中，硬件组件包括多个处理器，在另一示例中，硬件组件包括处理器和控制器。硬件组件具有不同处理配置中的任何一个或多个，处理配置的示例包括，单一处理器、独立处理器、并行处理器、单指令流单数据流(SISD)多重处理、单指令流多数据流(SIMD)多重处理、多指令流单数据流(MISD)多重处理和多指令流多数据流(MIMD)多重处理。
执行参照图1至图10在此描述的操作的图9和图10所示的方法由上述运行指令或软件以执行在此描述的操作的处理器或计算机执行。
用于控制处理器或计算机以实施硬件组件并执行上述方法的指令或软件被写为用于单独地或共同地指导或配置处理器或计算机以操作为机器或专用计算机来执行由硬件组件和上述方法执行的操作的计算机程序、代码段、指令或它们的任何组合。在一个示例中，指令或软件包括由处理器或计算机直接运行的机器代码(例如，由编译器生成的机器代码)。在另一示例中，指令或软件包括由处理器或计算机使用解释器运行的更高级代码。本领域普通技术人员的程序员可基于附图中所示的框图和流程图以及公开了用于执行由软件组件和上述方法执行的操作的算法的说明书中的相应描述而容易地写出指令或软件。
用于控制处理器或计算机以实施硬件组件并执行上述方法的指令或软件和任何关联数据、数据文件和数据结构被记录、存储或固定在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质中。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-RLTH、BD-RE、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光数据存储装置、硬盘、固态盘或能够以非暂时性方式存储指令或软件和任何关联数据、数据文件和数据结构并可向处理器或计算机提供指令或软件和任何关联数据、数据文件和数据结构以使处理器和计算机可执行指令的本领域普通技术人员已知的任何其它装置。在一个示例中，指令或软件和任何关联数据、数据文件和数据结构被分布在联网的计算机系统上，从而由处理器或计算机以分布式存储、访问并执行指令和软件和任何关联数据、数据文件和数据结构。
虽然本公开包括特定示例，但是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中在形式和细节上进行各种改变对本领域的普通技术人员而言将是清楚的。在此描述的示例应仅被理解为描述性意义，而不是为了限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述应被理解为可应用于其它示例中的类似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术和/或如果所描述的系统、结构、装置或电路中的组件以不同的方式来组合和/或由其它组件或他们的等同物来替换或补充，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不是由具体描述来限定，而是由权利要求及其等同物来限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化应被解释为被包括在本公开中。

Claims (15)

1.一种基于图块的渲染方法，包括：
执行当前帧的合并；
产生当前帧中将被渲染的图块的合并信息或特性信息的标识码；
将将被渲染的图块的标识码与先前图块的标识码进行比较，其中，先前帧中先前图块的位置与当前帧中将被渲染的图块的位置相同；
根据比较结果，通过重复使用存储在帧缓冲器中的先前图块的图像来渲染当前帧，或者通过执行将被渲染的图块的像素处理来渲染当前帧。
2.如权利要求1所述的基于图块的渲染方法，其中，产生步骤包括：产生合并信息的第一标识码。
3.如权利要求1所述的基于图块的渲染方法，其中，产生步骤包括：产生合并信息的第一标识码和特性信息的第二标识码；
比较步骤包括：将将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码分别与先前图块的第一标识码和第二标识码进行比较。
4.如权利要求3所述的基于图块的渲染方法，其中，比较步骤还包括：响应于将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码不同，跳过比较第二标识码。
5.如权利要求3所述的基于图块的渲染方法，其中，渲染步骤包括：
响应于将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码分别与先前图块的第一标识码和第二标识码相同，重复使用存储在帧缓冲器中的先前图块的图像；
响应于将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码中的至少一个分别与先前图块的第一标识码和第二标识码不同，执行将被渲染的图块的像素处理。
6.如权利要求3所述的基于图块的渲染方法，其中，产生步骤还包括：基于合并信息的指示将被渲染的图块中将被渲染的图元列表的部分来产生第一标识码。
7.如权利要求3所述的基于图块的渲染方法，其中，产生步骤还包括：基于特性信息的指示将被渲染的图块的属性、图形状态和均匀性中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合的部分来产生第二标识码。
8.如权利要求3所述的基于图块的渲染方法，其中，渲染步骤包括：响应于将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码分别与先前图块的第一标识码和第二标识码相同，跳过将被渲染的图块的像素处理。
9.如权利要求1所述的基于图块的渲染方法，其中，产生步骤包括：使用将被渲染的图块的合并信息或特性信息来产生与不同于将被渲染的图块的其它图块的标识码不同的将被渲染的图块的标识码。
10.一种渲染装置，包括：
几何处理器，被配置为执行当前帧的合并；
相同图块检测器，被配置为：
产生当前帧中将被渲染的图块的合并信息或特性信息的标识码；
将将被渲染的图块的标识码与先前图块的标识码进行比较，其中，先前帧中先前图块的位置与当前帧中将被渲染的图块的位置相同；
像素处理器，被配置为：根据比较结果，通过重复使用存储在帧缓冲器中的先前图块的图像来渲染当前帧，或者通过执行将被渲染的图块的像素处理来渲染当前帧。
11.如权利要求10所述的渲染装置，其中，相同图块检测器还被配置为：产生合并信息的第一标识码。
12.如权利要求10所述的渲染装置，其中，相同图块检测器还被配置为：
产生合并信息的第一标识码和特性信息的第二标识码；
将将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码分别与先前图块的第一标识码和第二标识码进行比较。
13.如权利要求12所述的渲染装置，其中，相同图块检测器还被配置为：响应于将被渲染的图块的第一标识码与先前图块的第一标识码不同，跳过比较第二标识码。
14.如权利要求12所述的渲染装置，其中，像素处理器还被配置为：
响应于将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码分别与先前图块的第一标识码和第二标识码相同，重复使用存储在帧缓冲器中的先前图块的图像；
响应于将被渲染的图块的第一标识码和第二标识码中的至少一个分别与先前图块的第一标识码和第二标识码不同，执行将被渲染的图块的像素处理。
15.如权利要求12所述的渲染装置，其中，相同图块检测器还被配置为：基于合并信息的指示将被渲染的图块中将被渲染的图元列表的部分来产生第一标识码。
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