CN111882480A - 分块数据处理方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种分块数据处理方法、装置、系统及存储介质，其中，方法包括：获取一帧数据中待渲染块的渲染数据；将预设清除值写入所述待渲染块的片上缓冲区；根据所述渲染数据在所述片上缓冲区执行渲染处理；将经过渲染处理后的所述片上缓冲区的数据写入所述待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区；在所有待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区完成写入后，将预设清除值写入所述帧数据中未渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区。本申请实施例提供的分块数据处理方法、装置、系统及存储介质能够解决传统方案中GPU处理效率较低的问题。

Description

分块数据处理方法、装置、系统及存储介质

技术领域

本申请涉及图形处理技术，尤其涉及一种分块数据处理方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)是一种专门用于对图像或图形进行处理的处理器，应用在电子终端的显示系统中，能够减轻中央处理器(centralprocessing unit，简称CPU)在图像或图形处理方面的压力，提高显示系统的整体处理效率。

GPU在渲染3D场景时，是以帧为单位进行的，在每一帧绘制完毕后需要将当前的颜色缓冲区和深度缓冲区清除，以帧为单位进行清除的方式具有较低的清除效率，降低了GPU在渲染过程中的处理效率。

发明内容

本申请实施例中提供了一种分块数据处理方法、装置、系统及存储介质，用于解决传统方案中GPU处理效率较低的问题。

本申请第一方面实施例提供一种分块数据处理方法，包括：

获取一帧数据中待渲染块的渲染数据；

将预设清除值写入所述待渲染块的片上缓冲区；

根据所述渲染数据在所述片上缓冲区执行渲染处理；

将经过渲染处理后的所述片上缓冲区的数据写入所述待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区；

在所有待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区完成写入后，将预设清除值写入所述帧数据中未渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区。

本申请第二方面实施例提供一种分块数据处理装置，包括：

待渲染块数据获取模块，用于获取一帧数据中待渲染块的渲染数据；

片上缓冲区清除模块，用于将预设清除值写入所述待渲染块的片上缓冲区；

渲染模块，用于根据所述渲染数据在所述片上缓冲区执行渲染处理；

待渲染块片外缓冲区写入模块，用于将经过渲染处理后的所述片上缓冲区的数据写入所述待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区；

未渲染块片外缓冲区写入模块，用于在所有待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区完成写入后，将预设清除值写入所述帧数据中未渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区。

本申请第三方面实施例提供一种分块数据处理系统，包括：如上所述的分块数据处理装置。

本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如上所述的分块数据处理方法。

本申请实施例提供的技术方案，通过获取一帧数据中待渲染块的渲染数据，将预设清除值写入待渲染块的片上缓冲区，然后根据渲染数据在片上缓冲区执行渲染处理，并将经过渲染处理后的数据写入待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区；在片外缓冲区完成写入后，将预设清除值写入帧数据中未渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区，实现了按块对片上缓冲区和片外缓冲区进行写入，提高了GPU的处理效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例一提供的分块数据处理方法的流程图；

图2为本申请实施例一提供的分块数据处理的数据流向示意图；

图3为本申请实施例二提供的分块数据处理方法的流程图；

图4为本申请实施例二提供的分块数据处理的数据流向示意图；

图5为本申请实施例三提供的分块数据处理装置的结构示意图；

图6为本申请实施例四提供的分块数据处理系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例提供一种分块数据处理方法，可以由处理器来执行，尤其是图形处理器GPU。该方法用于对图形分块数据进行处理，能够提高GPU的处理效率。

实际应用中，该分块数据处理方法可以通过计算机程序实现，例如，应用软件等；或者，该方法也可以实现为存储有相关计算机程序的介质，例如，U盘、云盘等；再或者，该方法还可以通过集成或安装有相关计算机程序的实体装置实现，例如，芯片、可移动智能设备等。

本实施例中，在GPU内设置一个片上缓冲区，例如在GPU上设置随机存取存储器(Random Access Memory，简称：RAM)，本实施例称之为片上RAM，作为片上缓冲区。对一个块进行渲染操作过程中的数据读写均在该片上缓冲区完成。各块共用一个片上缓冲区。另外，还设置有一个片外存储器，在该存储器中开设一个用于存储显示缓冲数据的片外缓冲区，用于存储一帧图像中各分块的数据。

在渲染之前，将一帧图形数据进行分块，并写入存储器。在渲染过程中，依次从存储器读出每一个分块数据进行渲染操作

图1为本申请实施例一提供的分块数据处理方法的流程图。如图1所示，本实施例提供的分块数据处理方法包括：

步骤101、获取一帧数据中待渲染块的渲染数据。

将要进行渲染的块称为待渲染块。该步骤可以从存储器中读出待渲染块的渲染数据，渲染数据可以包含每个块内各像素颜色等数据。

步骤102、将预设清除值写入待渲染块的片上缓冲区。

预设清除值与传统方案中在上一帧绘制完毕向缓冲区写入的清除值是相同的，目的是消除上一帧的影响。

在渲染之前，将预设清除值写入片上缓冲区。

上述步骤101和步骤102的顺序可以更换，即：可以先执行步骤101，后执行步骤102；也可以先执行步骤102，后执行步骤101。

步骤103、根据渲染数据在片上缓冲区执行渲染处理。

在写入预设清除值之后，根据渲染数据在片上缓冲区执行渲染处理，渲染过程中的所有数据读写操作均在该片上缓冲区进行，处理后的数据也存储在片上缓冲区内。

渲染处理的方式可采用本领域内常规的手段，本实施例不做详细说明，也不限定具体方式。

步骤104、将经过渲染处理后的片上缓冲区的数据写入待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区。

待一块数据渲染处理完成后，将片上缓冲区的数据写入待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区。

在一个块经过渲染处理并写入片外缓冲空间区之后，重复上述各步骤对下一个块进行相同的处理。

步骤105、在所有待渲染块在外部存储器对应的存储空间完成写入后，将预设清除值写入帧数据中未渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区。

一帧数据中的一些块不需要进行渲染处理，例如：颜色值与清除值相同的块是不需要进行渲染的，称之为未渲染块。则在所有待渲染块完成上述步骤之后，将预设清除值写入未渲染块对应的片外缓冲区。

经过上述步骤，一帧数据对应的片外缓冲区写入完毕，可以执行一帧显示的操作。

图2为本申请实施例一提供的分块数据处理的数据流向示意图。如图2所示，针对上述技术方案，本实施例举例说明一种具体的实现方式：

假设将一帧数据划分为9个块，片外存储器中设置有9块片外缓冲区，每个片外缓冲区用于存储一个块数据。待渲染块进行渲染的所有数据的读写都在片上缓冲区内操作。假设第4、6、8、9块为待渲染块，而第1、2、3、5、7块不需要进行渲染。以对第4个块进行处理为例：

首先，将预设清除值写入片上缓冲区。然后，对第四待渲染块进行渲染操作。渲染结束后，将片上缓冲区的数据写入外部存储器中的片外缓冲区4。

然后依次对第6、8、9块进行相同的处理。在各块均写入对应的片外缓冲区6、8、9之后，将预设清除值分别写入片外缓冲区1、2、3、5、7，完成一帧图像的写入。

本实施例提供的技术方案，通过获取一帧数据中待渲染块的渲染数据，将预设清除值写入待渲染块的片上缓冲区，然后根据渲染数据在片上缓冲区执行渲染处理，并将经过渲染处理后的数据写入待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区；在片外缓冲区完成写入后，将预设清除值写入帧数据中未渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区，实现了按块对片上缓冲区和片外缓冲区进行写入，提高了GPU的处理效率。

而且，传统的清除方式是通过GPU与CPU之间进行交互，通过CPU向GPU发出清除指令，GPU根据清除指令将对应的颜色清除值和深度清除值写入颜色缓冲区和深度缓冲区，GPU与CPU之间交互会进一步降低清除效率。而本实施例提供的技术方案实现了GPU直接对片外缓冲区进行清除及写入，不需要采用传统方案中在一帧绘制完毕或下一帧绘制之前通过GPU与CPU进行交互再执行清除的方式，减少了GPU与CPU之间的交互次数，进而提高GPU的处理效率。

实施例二

本实施例是在上述实施例的基础上，对分块数据处理方法进行优化。

GPU可以渲染2D场景，2D场景中各块的渲染数据包括颜色值。GPU还可以渲染3D场景，3D场景中各块的渲染数据包括颜色值和深度值。本实施例提供一种分块数据处理方法的实现方式，具体是对3D场景进行渲染的方式。

GPU软件配置配置第一寄存器R0和第二寄存器R1，第一寄存器R0用于存储预设颜色清除值Color，第二寄存器R1用于存储预设深度清除值Depth。

一帧图形划分为多个块，每个块的大小为M*N个像素，每个像素占用P个字节。GPU片上有两个M*N*P字节大小的RAM作为片上缓冲区，其中一个RAM作为片上颜色缓冲区，用于存放一个块所有的颜色值；另一个RAM作为片上深度缓冲区，用于存放一个块所有深度值，颜色值和深度值即为上述实施例中的渲染数据。

片外存储器开设有片外颜色缓冲区和片外深度缓冲区，其中，片外颜色缓冲区和片外颜色缓冲区也进行分块。

图3为本申请实施例二提供的分块数据处理方法的流程图，图4为本申请实施例二提供的分块数据处理的数据流向示意图。如图3和图4所示，本实施例提供的分块数据处理方法包括：

步骤201、获取待渲染块的渲染数据。

步骤202、将预设颜色清除值和预设深度清除值分别写入片上颜色缓冲区和片上深度缓冲区。

在一个待渲染块开始渲染时，将片上颜色缓冲区所有像素的颜色值均置为预设颜色清除值Color，将片上深度缓冲区所有像素的深度均置为Depth。

步骤203、根据渲染数据在片上缓冲区执行渲染处理。

根据待渲染块的颜色值对片上颜色缓冲区中每个像素的颜色进行修改，根据深度值对片上深度缓冲区中每个像素的深度进行修改。

渲染该块时像素所有颜色值的读写操作均在片上颜色缓冲区进行，所有深度值的读写操作均在片上深度缓冲区进行，包括深度测试、融合、逻辑操作等。

步骤204、分别将片上颜色缓冲区和片上深度缓冲区中的数据写入待渲染块在外部存储器对应的片外颜色缓冲区和片外深度缓冲区。

具体为分别将两个片上RAM中的颜色值和深度值写入外部存储器中对应的片外颜色缓冲区和片外深度缓冲区。然后可以记录已经渲染的块号。

采用上述步骤201至图步骤204对每一个待渲染块进行相同的渲染处理，在一块处理完毕后将两个片上RAM的数据对应写入外部存储器中的片外颜色缓冲区和片外深度缓冲区。

例如：采用上述步骤201至图步骤204对第4、6、8、9块进行上述渲染操作，然后将渲染后的数据分别写入第4、6、8、9块对应的片外颜色缓冲区和片外深度缓冲区。

步骤205、将预设清除值写入帧数据中未渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区。

首先，根据已经渲染的块号确定帧数据中的未渲染块。

然后，执行flush操作，将预设颜色清除值和预设深度清除值分别写入帧存，具体是写入未渲染块在外部存储器对应的片外颜色缓冲区和片外深度缓冲区。

例如：将预设颜色清除值和预设深度清除值一次性写入第1、2、3、5、7块在外部存储器对应的片外颜色缓冲区和片外深度缓冲区。

上述方案避免了传统方案中在每一帧结束或一帧开始时需要通过CPU软件执行的全屏清除颜色和深度的操作，节省了一帧的绘制时间，提高了GPU的处理效率。

实施例三

图5为本申请实施例三提供的分块数据处理装置的结构示意图。如图5所示，本实施例提供的分块数据处理装置包括：待渲染块数据获取模块31、片上缓冲区清除模块32、渲染模块33、待渲染块片外缓冲区写入模块34和未渲染块片外缓冲区写入模块35。

其中，待渲染块数据获取模块31用于获取一帧数据中待渲染块的渲染数据。片上缓冲区清除模块32用于将预设清除值写入待渲染块的片上缓冲区。渲染模块33用于根据渲染数据在片上缓冲区执行渲染处理。待渲染块片外缓冲区写入模块34用于将经过渲染处理后的所述片上缓冲区的数据写入待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区。未渲染块片外缓冲区写入模块35用于在所有待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区完成写入后，将预设清除值写入帧数据中未渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区。

本实施例提供的技术方案，通过获取一帧数据中待渲染块的渲染数据，将预设清除值写入待渲染块的片上缓冲区，然后根据渲染数据在片上缓冲区执行渲染处理，并将经过渲染处理后的数据写入待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区；在片外缓冲区完成写入后，将预设清除值写入帧数据中未渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区，实现了GPU直接对片外缓冲区进行清除及写入，不需要采用传统方案中在一帧绘制完毕或下一帧绘制之前通过与CPU进行交互再执行清除的方式，减少了GPU与CPU之间的交互次数，进而提高GPU的处理效率。

在上述技术方案的基础上，预设清除值包含预设颜色清除值和预设深度清除值；片上缓冲区清除模块32包括：片上颜色缓冲区清除单元和片上深度缓冲区清除单元。其中，片上颜色缓冲区清除单元用于将预设颜色清除值写入待渲染块的片上颜色缓冲区。片上深度缓冲区清除单元用于将预设深度清除值写入待渲染块的片上深度缓冲区。

上述片上颜色缓冲区清除单元，具体用于将待渲染块的片上颜色缓冲区中的每一个像素的颜色值置为预设颜色清除值。

片上深度缓冲区清除单元具体用于将待渲染块的片上深度缓冲区中的每一个像素的颜色值置为预设深度清除值。

上述分块数据处理装置还包括：第一寄存器配置模块和第二寄存器配置模块。其中，第一寄存器配置模块用于配置第一寄存器，第一寄存器用于存储预设颜色清除值。第二寄存器配置模块用于配置第二寄存器，第二寄存器用于存储预设深度清除值。

上述待渲染块片外缓冲区写入模块34包括：待渲染块片外颜色缓冲区写入单元和待渲染块片外深度缓冲区写入单元。其中，待渲染块片外颜色缓冲区写入单元用于将片上颜色缓冲区中的数据写入。待渲染块在外部存储器对应的片外颜色缓冲区。待渲染块片外深度缓冲区写入单元用于将片上深度缓冲区中的数据写入待渲染块在外部存储器对应的片外深度缓冲区。

另外，上述分块数据处理装置还包括：块号记录模块，用于记录待渲染块的块号。

进一步的，上述分块数据处理装置还包括：未渲染块确定模块，用于根据待渲染块的块号确定帧数据中的未渲染块。

实施例四

图6为本申请实施例四提供的分块数据处理系统的结构示意图。如图6所示，本实施例提供一种分块数据处理系统，包括：如上述任一内容所提供的分块数据处理装置41和存储器42。该存储器42可以为上述实施例中的外部存储器。

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行以实现如上任一内容所提供的分块数据处理方法。该处理器可以为图形处理器GPU。

本实施例提供的系统和存储介质具有与上述方法相同的技术效果。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种分块数据处理方法，其特征在于，包括：

获取一帧数据中待渲染块的渲染数据；

将预设清除值写入所述待渲染块的片上缓冲区；

根据所述渲染数据在所述片上缓冲区执行渲染处理；

将经过渲染处理后的所述片上缓冲区的数据写入所述待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区；

在所有待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区完成写入后，将预设清除值写入所述帧数据中未渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设清除值包含预设颜色清除值和预设深度清除值；

将预设清除值写入所述待渲染块的片上缓冲区，包括：

将预设颜色清除值写入所述待渲染块的片上颜色缓冲区；

将预设深度清除值写入所述待渲染块的片上深度缓冲区。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将预设颜色清除值写入所述待渲染块的片上颜色缓冲区，包括：

将所述待渲染块的片上颜色缓冲区中的每一个像素的颜色值置为预设颜色清除值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将预设深度清除值写入所述待渲染块的片上深度缓冲区，包括：

将所述待渲染块的片上深度缓冲区中的每一个像素的颜色值置为预设深度清除值。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在将预设清除值写入所述待渲染块的片上缓冲区之前，还包括：

配置第一寄存器，所述第一寄存器用于存储预设颜色清除值；

配置第二寄存器，所述第二寄存器用于存储预设深度清除值。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将经过渲染处理后的所述片上缓冲区的数据写入所述待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区，包括：

将片上颜色缓冲区中的数据写入所述待渲染块在外部存储器对应的片外颜色缓冲区；

将片上深度缓冲区中的数据写入所述待渲染块在外部存储器对应的片外深度缓冲区。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将经过渲染处理后的所述片上缓冲区的数据写入所述待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区之后，还包括：

记录所述待渲染块的块号。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将预设清除值写入所述帧数据中未渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区之前，还包括：

根据已经渲染的块号确定帧数据中的未渲染块。

9.一种分块数据处理装置，其特征在于，包括：

待渲染块数据获取模块，用于获取一帧数据中待渲染块的渲染数据；

片上缓冲区清除模块，用于将预设清除值写入所述待渲染块的片上缓冲区；

渲染模块，用于根据所述渲染数据在所述片上缓冲区执行渲染处理；

待渲染块片外缓冲区写入模块，用于将经过渲染处理后的所述片上缓冲区的数据写入所述待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区；

未渲染块片外缓冲区写入模块，用于在所有待渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区完成写入后，将预设清除值写入所述帧数据中未渲染块在外部存储器对应的片外缓冲区。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述预设清除值包含预设颜色清除值和预设深度清除值；

片上缓冲区清除模块，包括：

片上颜色缓冲区清除单元，用于将预设颜色清除值写入所述待渲染块的片上颜色缓冲区；

片上深度缓冲区清除单元，用于将预设深度清除值写入所述待渲染块的片上深度缓冲区。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，片上颜色缓冲区清除单元，具体用于将所述待渲染块的片上颜色缓冲区中的每一个像素的颜色值置为预设颜色清除值。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，片上深度缓冲区清除单元具体用于将所述待渲染块的片上深度缓冲区中的每一个像素的颜色值置为预设深度清除值。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：

第一寄存器配置模块，用于配置第一寄存器，所述第一寄存器用于存储预设颜色清除值；

第二寄存器配置模块，用于配置第二寄存器，所述第二寄存器用于存储预设深度清除值。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，待渲染块片外缓冲区写入模块，包括：

待渲染块片外颜色缓冲区写入单元，用于将片上颜色缓冲区中的数据写入所述待渲染块在外部存储器对应的片外颜色缓冲区；

待渲染块片外深度缓冲区写入单元，用于将片上深度缓冲区中的数据写入所述待渲染块在外部存储器对应的片外深度缓冲区。

15.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

块号记录模块，用于记录所述待渲染块的块号。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，还包括：

未渲染块确定模块，用于根据所述待渲染块的块号确定帧数据中的未渲染块。

17.一种分块数据处理系统，其特征在于，包括：如权利要求9-16任一项所述的分块数据处理装置。

18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-8任一项所述的分块数据处理方法。

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