CN117934648A - 一种纹理数据采样方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种纹理数据采样方法、装置、存储介质及电子设备，包括：确定对待加载的纹理数据的采样指令，确定采样指令中携带的各目标像素的坐标与纹理数据的纹理单元的映射关系，并将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元。通过先从各待选单元中选取起始单元，并根据起始单元和预设的区域尺寸，确定纹理数据中需采样的采样区域。再确定采样区域包含的纹理数据并返回，以根据纹理数据进行像素渲染。减少对纹理数据进行采样的次数，提高采样速度，使得在加载纹理数据时，降低显存的占用率。

Description

一种纹理数据采样方法、装置、存储介质及电子设备

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种纹理数据采样方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术

随着科技的不断发展，对图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)的性能需求也在不断提升。目前，图形处理器需要实时动态采样以及加载纹理数据，以满足渲染需求。

但是，由于不同的纹理数据的大小并不一致，且通常渲染时也不需要纹理数据中所有纹素，因此将纹理数据整体加载到显存中，容易导致显存加载过多实际未使用的纹素，使得显存的占用率较高，浪费了显存资源。因此，如何对纹理数据进行采样，以使在加载纹理数据时降低显存的占用率，提高GPU性能是一个非常重要的问题。

基于此，本申请提供了一种纹理数据采样方法。

发明内容

本申请提供一种纹理数据采样的方法、装置、存储介质及电子设备，以部分的解决现有技术存在的上述问题。

本申请采用下述技术方案：

本申请提供了纹理数据采样方法，包括：

确定对待加载的纹理数据的采样指令，所述采样指令中携带有指定数量的目标像素的坐标；

确定各目标像素的坐标与所述纹理数据的纹理单元的映射关系，并将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元；

从各待选单元中，选取一个待选单元作为起始单元；

以所述起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定所述纹理数据中的采样区域，所述采样区域中包括一个或多个所述待选单元；

确定所述采样区域包含的纹理数据并返回，以根据所述纹理数据进行像素渲染。

可选地，所述方法还包括：

当确定出所述采样区域后，确定所述采样区域中包含的待选单元，作为选中单元；

判断是否存在未作为选中单元的待选单元；

若是，则从除所述选中单元外的各待选单元中，重新选取一个待选单元作为起始单元，继续确定采样区域以及选中单元，直到各待选单元均为选中单元为止。

可选地，以所述起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定所述纹理数据中的采样区域，包括：

确定预设的区域尺寸对应的坐标行数量以及坐标列数量；

根据所述映射关系，在像素坐标系中，筛选出行坐标与所述起始单元的行坐标差在所述坐标行数量内，且列坐标与所述起始单元的列坐标差在所述坐标列数量内的待选单元；

根据所述起始单元以及筛选出的待选单元，确定所述纹理数据中的采样区域。

可选地，从各待选单元中，选取一个待选单元作为起始单元，包括：

将各待选单元按照指定规则进行排序，得到单元序列；

将所述单元序列首位的待选单元，作为起始单元；

从除所述选中单元外的各待选单元中，重新选取一个待选单元作为起始单元，包括：

将所述选中单元从所述单元序列中删除，将删除后的单元序列首位的待选单元，重新作为起始单元。

可选地，将各待选单元按照指定规则进行排序，得到单元序列，包括：

根据各待选单元在所述纹理数据中的坐标，将各待选单元按照水平坐标从小到大的顺序进行排序，得到单元序列；

其中，当存在水平坐标相同的待选单元时，按照所述水平坐标相同的待选单元的垂直坐标从小到大的顺序，确定所述水平坐标相同的待选单元在所述单元序列中的排序。

可选地，以所述起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定所述纹理数据中的采样区域，包括：

确定需采样的区域的左上角为起始位置；

以所述起始单元为所述起始位置，根据预设的区域尺寸，在所述纹理数据中确定需采样的区域，作为采样区域。

可选地，从各待选单元中，选取一个待选单元作为起始单元，包括：

根据各待选单元在所述纹理数据中的坐标，对各待选单元进行聚类，确定各聚类簇；

从所述各聚类簇中，确定一个聚类簇；

将确定出的聚类簇的聚类中心对应的待选单元，作为起始单元。

可选地，所述采样指令中还携带有纹理单元的单元尺寸；

在确定各目标像素的坐标与所述待加载纹理数据的纹理单元的映射关系之前，所述方法还包括：

根据所述单元尺寸，对所述待加载纹理数据中的纹素进行划分，得到纹理单元，其中，所述纹理单元中至少包含一个纹素。

可选地，确定所述采样区域包含的纹理数据并返回，以根据所述纹理数据进行像素渲染，包括：

根据确定出的采样区域在所述纹理数据中的坐标，以及所述采样区域内选中单元的位置，确定所述采样区域对应的纹理数据，以加载所述采样区域对应的纹理数据渲染所述目标像素。

本申请提供了一种纹理数据采样装置，包括：

第一确定模块，用于确定对待加载的纹理数据的采样指令，所述采样指令中携带有指定数量的目标像素的坐标；

映射模块，用于确定各目标像素的坐标与所述纹理数据的纹理单元的映射关系，并将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元；

选取模块，用于从各待选单元中，选取一个待选单元作为起始单元；

第二确定模块，用于以所述起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定所述纹理数据中的采样区域，所述采样区域中包括一个或多个所述待选单元；

采样模块，用于确定所述采样区域包含的纹理数据并返回，以根据所述纹理数据进行像素渲染。

本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述纹理数据采样方法。

本申请提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述纹理数据采样方法。

本申请采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本申请提供的纹理数据采样方法，确定对待加载的纹理数据的采样指令，确定各目标像素的坐标与纹理数据的纹理单元的映射关系，并将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元。之后，从各待单元中，选取一个待选单元作为起始单元。以起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定纹理数据中的采样区域。之后，确定采样区域包含的纹理数据并返回，以根据纹理数据进行像素渲染。

从上述方法中可以看出，本申请在对纹理数据进行采样时，确定需渲染的各目标像素的坐标与纹理数据的纹理单元的映射关系，并将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元。然后，先从各待选单元中选取起始单元，并根据起始单元和预设的区域尺寸，确定纹理数据中的采样区域。之后，确定采样区域包含的纹理数据并返回，以根据纹理数据进行像素渲染。减少对纹理数据进行采样时返回纹理数据的次数，提高返回的纹理数据包含的有效数据的量，从而提高整体采样速度，并且还能减少需采样的数据量，使得在加载纹理数据时降低显存的占用率。

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为本申请中提供的一种纹理数据采样方法的流程示意图；

图2为本申请中提供的一种纹理数据的示意图；

图3为本申请中提供的一种对纹理数据进行采样的示意图；

图4为本申请提供的一种确定采样区域的流程示意图；

图5为本申请提供的一种的纹理数据采样装置的示意图；

图6为本申请中提供的一种对应于图1的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1为本申请中提供的一种纹理数据采样方法的流程示意图，包括以下步骤：

S100：确定对待加载的纹理数据的采样指令，所述采样指令中携带有指定数量的目标像素的坐标。

在本申请中，在渲染图像时，图形处理器(即GPU)可以确定对待加载的纹理数据的采样指令。还可以为图形处理器中的采样器确定对待加载的纹理数据的采样指令，为了便于描述，下面仅以采样器为执行主体，对本申请提供的纹理数据采样方法进行说明。

当然，通常来说GPU进行渲染所需的各纹理数据是作为配置文件或者资源文件预先存储的，具体到对每个像素点如何进行渲染时，该GPU需要从预先存储的各纹理数据中，确定该像素点对应的纹理数据。在本申请中，该GPU可以按照指定数量，确定需要渲染的一组像素点，则此时需要确定用于渲染该组像素点的纹理数据，即待加载的纹理数据。

进一步地，在渲染时通常也不会用到待加载的纹理数据中所有纹素，故在加载纹理数据时，GPU还可以对待加载的纹理数据进行采样，根据采样得到的结果，加载待加载的纹理数据中的部分数据，以降低显存占用率。

需要说明的是，上述指定数量具体是多少本申请不做限制，后续为了方便描述以每次对8个像素渲染所需的纹理数据进行采样为例，进行后续描述。

基于此，GPU可以确定对待加载的纹理数据的采样指令，其中，采样指令中携带有指定数量的目标像素的坐标。具体的，可由GPU中的采样器接收该采样指令，确定需要采样的目标像素的坐标。该目标像素的坐标为在待渲染图像的坐标，即图像坐标系的坐标。其中，目标像素通常为相邻的像素，当然也可以为不相邻的像素，本申请对此不做具体限定。

S102：确定各目标像素的坐标与所述纹理数据的纹理单元的映射关系，并将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元。

在本申请一个或多个实施例中，该采样器在确定出各目标像素的坐标之后，还需要确定根据纹理数据中的哪些纹素渲染这些目标像素。于是，该采样器可确定各目标像素的坐标与纹理数据的纹理单元的映射关系，并将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元。

另外，由于渲染目标像素的尺度与纹理数据中纹素的尺度通常并不是1:1对应的，也就是用一个纹素渲染一个像素，而可能是多个纹素渲染一个像素，因此上述步骤S100中的采样指令还可以携带有纹理单元的单元尺寸，则该采样器还可根据采样指令，确定单元尺寸，并根据单元尺寸，对纹理数据中的纹素进行划分，将纹理数据划分为多个纹理单元。其中，一个纹理单元中至少包含一个纹素。具体的，该采样器还可以在确定各目标像素的坐标与所述待加载纹理数据的纹理单元的映射关系之前，根据单元尺寸，对待加载纹理数据中的纹素进行划分，得到纹理单元。

在本申请中该采样器在确定目标像素的坐标后，可以进一步确定该图像坐标系与该纹理数据的纹理坐标系的映射关系，然后根据各目标像素的坐标，以及对纹理数据划分后纹理单元的坐标，确定各目标像素对应的纹理单元。并且，为了方便区分未对应目标像素的纹理单元，本申请中将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元

例如，图2为本申请中提供的一种纹理数据的示意图，图2中的每一个方格代表纹理数据的一个纹理单元，图2中的标有O的方格为纹理数据的坐标原点。假设目标像素分别为pixel_1～pixel_8，确定8个目标像素的坐标与纹理数据的纹理单元的映射关系，并将8个目标像素对应的纹理单元作为待选单元，即图2中标记有1～8和阴影的方格，均为待选单元，图2中的方格标记的序号代表对应的目标像素，比如目标像素pixel_1对应的待选单元为标记为1且有阴影的方格。

S104：从各待选单元中，选取一个待选单元作为起始单元。

S106：以所述起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定所述纹理数据中的采样区域，所述采样区域中包括一个或多个所述待选单元。

在本申请一个或多个实施例中，该采样器在确定出各目标像素对应的待选单元之后，便可先从各待选单元中，选取一个待选单元作为起始单元。以便后续步骤基于该起始单元，先确定纹理数据中那部分的数据需要采样，并且为了减少采样数量，可以尽可能包含更多待选单元的方式，确定采样区域。

其中，采样区域由于是以起始单元为起始位置的设置的，因此该采样区域出了包含作为起始单元的待选单元以外，还可能包含其他待选单元。则将该采样区域的纹理数据返回着色器，可以减少在对目标像素采样时需要返回的纹理数据的次数，并且也可减少需要返回的纹理数据的量。

具体的，在本申请中该采样器可以先从各待选单元中，随机选取一个待选单元作为起始单元。继续沿用上例，从图2中标记有1～8且有阴影的方格中，随机选取一个方格作为起始单元。

然后，以上述随机选取的起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定纹理数据中需采样的区域，作为采样区域。其中，预设的区域尺寸可以为预先设置的任意尺寸，比如8×4。其中，起始位置可以为需采样的区域的左上角、右上角、左下角和右下角中任意一个，也可以为需采样的区域中的任意一个区域作为起始位置，本申请不做具体限定。具体的，将起始单元作为需采样的区域的起始位置，根据预设的区域尺寸，确定纹理数据中需采样的区域，作为采样区域。

另外，在本申请一个或多个实施例中，为了使得后续过程中以起始单元为起始位置确定的采样区域能够包含更多的待选单元，减少采样的数量。在本申请中，采样器还可以将各待选单元按照指定规则进行排序，得到单元序列，将单元序列首位的待选单元，作为起始单元。其中，指定规则可以为预先设置的规则，可以为将各待选单元按照水平坐标从小到大排序，还可以为将各待选单元按照水平坐标从大到小排序。当然，还可以按照垂直坐标从小到大或者从大到小进行排序。也可以按照各待选单元的水平坐标与垂直坐标的和从小到大或者从大到小排序。指定规则也可以为任意预设的规则，本申请不做具体限定。为了便于说明，下述仅以将各待选单元按照水平坐标从小到大排序为例进行说明。

并且，当根据待选单元的水平坐标或者垂直坐标进行排序时，若存在水平坐标相同或者垂直坐标相同的待选单元，将水平坐标相同或者垂直坐标相同的待选单元按照其他规则进行排序，比如当存在水平坐标相同的待选单元时，将水平坐标相同的待选单元按照垂直坐标从小到大进行排序。

基于此，在将各待选单元按照指定规则进行排序，得到单元序列时，采样器可以根据各待选单元在纹理数据中的坐标，将各待选单元按照水平坐标从小到大的顺序进行排序，得到单元序列，其中，当存在水平坐标相同的待选单元时，按照水平坐标相同的待选单元的垂直坐标从小到大的顺序，确定水平坐标相同的待选单元在单元序列中的排序。

继续沿用上述步骤S102中的例子，图2中标记有1且有阴影的方格(即待选单元)的坐标为(5,3)和(5,4)，标记有2～8且有阴影的方格(即待选单元)分别对应的坐标为(6,7)、(12,8)、(8,10)、(3,11)、(12,11)、(15,11)和(16,12)，将各待选单元按照水平坐标从小到大进行排序，并且在存在水平坐标相同的待选单元时，将水平坐标相同的待选单元按照垂直坐标从小到大进行排序，得到单元序列，即(3,11)，(5,3)，(5,4)，(6,7)，(8,10)，(12,8)，(12,11)，(15,11)，(16,12)。将单元序列首位的待选单元，作为起始单元，即坐标为(3,11)的待选单元。

基于上述采样器根据各待选单元在纹理数据中的坐标，将各待选单元按照水平坐标从小到大的顺序进行排序，得到单元序列。因此，为了使一个采样区域能够尽可能涵盖更多的待选单元，使得一个采样区域就满足对多个像素的渲染需求，减少返回纹理数据的次数，采样器可以确定需采样的区域的左上角为起始位置，以起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，在纹理数据中确定需采样的区域，作为采样区域。

继续沿用上例，结合图3，图3为本申请中提供的一种对纹理数据进行采样的示意图，将坐标为(3,11)的待选单元作为起始单元，预设的区域尺寸为8×4。采样器确定需采样的区域的左上角为起始位置，以坐标为(3,11)的待选单元(即起始单元)为起始位置，根据8×4的区域尺寸，在纹理数据中确定需采样的区域，作为采样区域，即图3中标记阴影的区域A。

S108：确定所述采样区域包含的纹理数据并返回，以根据所述纹理数据进行像素渲染。

在本申请一个或多个实施例中，该采样器在确定出采样区域后，可将该采样区域对应的纹理数据返回着色器，使着色器后续可根据返回的该采样区域的纹理数据，对采样区域中包括一个或多个待选单元进行渲染。

在确定采样区域后，该采样器还可确定该采样区域对应的待选单元，以便确定哪些目标像素对应的纹理数据包含在了该采样区域内。该着色器在接收到采样器返回的采样区域对应的纹理数据后，可根据纹理数据进行像素渲染。

从上述方法中可以看出，本申请在对纹理数据进行采样时，确定出对待加载的纹理数据的采样指令之后，确定采样指令中携带的需渲染的各目标像素的坐标与纹理数据的纹理单元的映射关系，并将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元。然后，通过先从各待选单元中选取起始单元，并以起始单元为需采样的区域的起始位置，根据区域尺寸，确定纹理数据中需采样的采样区域。之后，确定采样区域包含的纹理数据并返回，以根据纹理数据进行像素渲染。可以减少对纹理数据进行采样时返回纹理数据的次数，提高返回的纹理数据包含的有效数据的量，从而提高整体采样速度。并且还能减少需采样的数据量，使得在加载纹理数据时，只需加载采样得到的区域(即采样区域)的纹理数据，降低显存的占用率。

进一步地，采样器可以将各待选单元按照指定规则进行排序，并将位于单元序列首位的待选单元作为起始单元，再确定采样区域，使得确定出的采样区域可以包含更多的待选单元，减少对纹理数据进行采样的次数，提高采样速度，减少需采样的数据量。

在本申请一个或多个实施例中，预设的区域尺寸包括预设的坐标行数量以及预设的坐标列数量，故采样区域可以根据预设的坐标行数量以及坐标列数量进行确定，该坐标行数量以及坐标列数量分别为8和4，即采样区域的区域尺寸为8×4。相较于其他采样优化方法(如增大统计块的尺寸)，由于返回的纹理数据的尺寸显著增加，因此还需要额外扩展接口带宽。而在本申请提供的实施例中，通过设置上述区域尺寸的采样区域，无需增加采样器和着色器的接口带宽。在综合考虑了接口带宽和返回采样区域尺寸的基础上，实现了不影响带宽的情况下减少了返回采样数据次数的效果。对采样过程进行了优化，提高了采样效率。

基于此，在上述步骤S106中，该采样器可以确定预设的区域尺寸对应的坐标行数量以及坐标列数量。根据映射关系，在像素坐标系中，筛选出行坐标与起始单元的行坐标差在坐标行数量内，且列坐标与起始单元的列坐标差在坐标列数量内的待选单元。之后，根据起始单元以及筛选出的待选单元，确定纹理数据中的采样区域。

在本申请一个或多个实施例中，该采样器在步骤S106确定出采样区域后，还可以继续判断是否需要返回其他纹理数据，直到将所有目标像素对应的纹理数据均返回。故该采样器可当确定出采样区域后，除了确定采样区域包含的纹理数据并返回之外，还可执行如下步骤，总流程如图4所示。图4为本申请提供的一种确定采样区域的流程示意图，包括以下步骤：

S200：确定所述采样区域中包含的待选单元，作为选中单元。

S202：判断是否存在未作为选中单元的待选单元，若是，执行步骤S204，否则，执行步骤S206。

由于待选单元可能有好多个，一个采样区域可能不能完全包含全部的待选单元，故将采样区域已经包含的待选单元作为选中单元，也就是将采样区域内包含的所有待选单元(即包括起始单元在内的所有待选单元)均作为选中单元。之后，再判断是否存在未作为选中单元的待选单元，也就是判断是否存在未被采样区域包含的待选单元。当存在未被采样区域包含的待选单元时，采样器执行步骤S204。当不存在未被采样区域包含的待选单元时，执行步骤S206。

继续沿用上例，结合图3，根据映射关系，采样器确定采样区域(即区域A)中包含的待选单元，作为选中单元，即图3中的区域A包含的坐标为(3,11)的待选单元，作为选中单元。之后，判断是否存在未作为选中单元的待选单元，显然，除作为选中单元的(3,11)这一待选单元之外，还有其他未作为选中单元的待选单元，故执行步骤S204。

S204：从除所述选中单元外的各待选单元中，重新选取一个待选单元作为起始单元，继续确定采样区域以及选中单元，直到各待选单元均为选中单元为止。

在本申请一个或多个实施例中，当存在未作为选中单元的待选单元时，该采样器从除选中单元外的各待选单元中，重新选取一个待选单元作为起始单元，继续确定采样区域以及选中单元，直到各待选单元均为选中单元为止。

具体的，当存在未作为选中单元的待选单元时，采样器从除选中单元外的各待选单元中，重新随机选取一个待选单元作为起始单元，继续以重新选取的起始单元为起始位置，根据区域尺寸，重新确定纹理数据中需采样的区域，作为采样区域，以及将新确定出的采样区域中包含的待选单元作为选中单元，直到各待选单元均为选中单元为止。其中，当各待选单元均为选中单元时，说明采样器无需继续确定采样区域，并返回采样区域包含的纹理数据，确定停止采样。

另外，在从除选中单元外的各待选单元中，重新选取一个待选单元作为起始单元时，采样器还可以将选中单元从单元序列中删除，将删除后的单元序列首位的待选单元，重新作为起始单元。

继续沿用上例，结合图3，当存在未作为选中单元的待选单元时，采样器可以将坐标为(3,11)的选中单元从上述步骤S104中的单元序列中删除，将删除后的单元序列首位的待选单元，重新作为起始单元，即将坐标为(5,3)的待选单元重新作为起始单元。之后，采样器继续以坐标为(5,3)的起始单元为起始位置，根据8×4，重新确定纹理数据中需采样的区域，作为采样区域，即图3中标记阴影的区域B。将区域B中包含的待选单元作为选中单元，即区域B中包含的坐标为(5,3)和(5,4)的待选单元(即标记为1且有阴影的方格)作为选中单元，直到各待选单元均为选中单元为止。

S206：确定各待选单元均为选中单元。

当不存在未作为选中单元的待选单元时，采样器可以确定各待选单元均为选中单元，此时，说明采样器确定出的采样区域已经包括所有目标像素对应的纹理数据，采样器无需继续确定采样区域，只需将上述步骤S200中的采样区域包含的纹理数据返回即可。

继续沿用上例，结合图3，按照上述步骤S200～步骤S206，采样器可以确定出的采样区域为图3中的标记阴影的区域A～D，其中，区域A中包含坐标为(3,11)的待选单元，区域B中包含坐标为(5,3)和(5,4)的待选单元，区域C中包含坐标为(6,7)、(8,10)和(12,8)的待选单元，区域D中包含坐标为(12,11)、(15,11)和(16,12)的待选单元。

在本说明书中，当采样器确定出一个采样区域后，采样器可以确定该采样区域包含的纹理数据并返回。同时，采样器还可以继续确定下一个采样区域，按照上述步骤S200～S206的过程确定。故确定下一个采样区域的过程以及确定当前采样区域包含的纹理数据并返回的过程可以同时进行。

在上述步骤S104中，采样器还可以根据各待选单元在纹理数据中的坐标，将各待选单元按照水平坐标从大到小的顺序进行排序，得到单元序列。基于此，在上述步骤S106中，采样器可以确定需采样的区域的右上角为起始位置，以起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，在纹理数据中确定需采样的区域，作为采样区域。详细过程与上述步骤S104中的将各待选单元按照水平坐标从小到大的顺序进行排序的过程，以及上述步骤S106中的确定需采样的区域的左上角为起始位置的过程类似，在此就不在赘述。

在上述步骤S104中，采样器还可以根据各待选单元在纹理数据中的坐标，对各待选单元进行聚类，确定各聚类簇。然后，从各聚类簇中，确定一个聚类簇，将确定出的聚类簇的聚类中心对应的待选单元，作为起始单元。

具体的，采样器可以根据各待选单元在纹理数据中的坐标，对各待选单元进行密度聚类，确定各聚类簇。从各聚类簇中，随机选取一个聚类簇，确定选取出的聚类簇的聚类中心对应的待选单元，作为起始单元。其中，在从各聚类簇中，确定一个聚类簇时，采样器还可以从各聚类簇中，选取密度最高的聚类簇。

在确定选取出的聚类簇的聚类中心对应的待选单元时，采样器可以先确定选取出的聚类簇的聚类中心，从选取出的聚类簇中包含的各待选单元中，选取距离聚类中心最近的待选单元，作为起始单元。其中，在选取聚类中心最近的待选单元，作为起始单元时，采样器可以根据选取出的聚类簇中包含的各待选单元的坐标以及聚类中心的坐标，确定距离聚类中心最近的待选单元，作为起始单元。

基于此，在上所述步骤S106中，采样器可以确定需采样的区域的中心为起始位置，以上述确定出的起始单元为起始位置，根据区域尺寸，在纹理数据中确定需采样的区域，作为采样区域。

在本申请中，确定出的采样区域为在纹理数据中需要采样的区域，采样区域中的选中单元为目标像素对应的纹理单元，后续可以根据采样区域对应的纹理数据渲染目标像素。故在上述步骤S108中，采样器可以根据确定出的采样区域在纹理数据中的坐标，以及采样区域内选中单元的位置，确定采样区域对应的纹理数据，以加载采样区域对应的纹理数据渲染目标像素。

在加载采样区域对应的纹理数据渲染目标像素时，可以先加载采样区域对应的纹理数据，根据选中单元在采样区域内的位置，确定选中单元对应的纹理数据。再根据选中单元对应的纹理数据，渲染选中单元对应的目标像素。

在本申请中，还可以由GPU中的采样器和着色器共同执行上述纹理数据采样的方法。

首先，通常采样指令由着色器确定，并发送给采样器，因此采样器可接收着色器发送的对待加载的纹理数据的采样指令，并确定各目标像素的坐标与纹理数据的纹理单元的映射关系，将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元。

其次，采样器从各待选单元中，选取一个待选单元作为起始单元，以起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定纹理数据中需采样的区域，作为采样区域。

再后，采样器根据映射关系，确定采样区域中包含的待选单元，作为选中单元。

之后，将确定出的采样区域在纹理数据中的坐标，以及采样区域内选中单元的位置发送给着色器。

然后，着色器可判断各目标像素对应的待选单元是否均包含在确定出的各采样区域中，也就是确定出的采样区域是否足够渲染各目标像素，若是，着色器确定当前各目标像素采样结束，并根据接收到的采样区域在纹理数据中的坐标，以及采样区域内选中单元的位置，对纹理数据进行采样，得到的采样区域对应的纹理数据，并加载采样区域对应的纹理数据，渲染目标像素。若否，着色器向采样器发送继续进行采样的信息，采样器根据着色器发送的继续进行采样的信息，继续根据采样指令从除选中单元外的各待选单元中，重新选取一个待选单元作为起始单元，确定采样区域以及选中单元，直到着色器确定各目标像素对应的待选单元均包含在确定出的各采样区域中为止。

另外，当着色器确定各目标像素对应的待选单元均包含在确定出的各采样区域中时，着色器还可以继续确定其他像素的坐标，并向采样器继续发送其他像素的对纹理数据的采样指令，以使采样器根据接收到的采样指令，对纹理数据进行采样，具体过程如上所述，在此就不再赘述。

以上为本申请的一个或多个实施的方法，基于同样的思路，本申请还提供了相应的纹理数据采样装置，如图5所示。

图5为本申请提供的一种的纹理数据采样装置的示意图，包括：

第一确定模块300，用于确定对待加载的纹理数据的采样指令，所述采样指令中携带有指定数量的目标像素的坐标；

映射模块302，用于确定各目标像素的坐标与所述纹理数据的纹理单元的映射关系，并将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元；

选取模块304，用于从各待选单元中，选取一个待选单元作为起始单元；

第二确定模块306，用于以所述起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定所述纹理数据中的采样区域，所述采样区域中包括一个或多个所述待选单元；

采样模块308，用于确定所述采样区域包含的纹理数据并返回，以根据所述纹理数据进行像素渲染。

可选地，所述选取模块304还用于，当所述第二确定模块306确定出所述采样区域后，确定所述采样区域中包含的待选单元，作为选中单元，判断是否存在未作为选中单元的待选单元，若是，则从除所述选中单元外的各待选单元中，重新选取一个待选单元作为起始单元，继续确定采样区域以及选中单元，直到各待选单元均为选中单元为止。

可选地，所述第二确定模块306具体用于，确定预设的区域尺寸对应的坐标行数量以及坐标列数量，根据所述映射关系，在像素坐标系中，筛选出行坐标与所述起始单元的行坐标差在所述坐标行数量内，且列坐标与所述起始单元的列坐标差在所述坐标列数量内的待选单元，根据所述起始单元以及筛选出的待选单元，确定所述纹理数据中的采样区域。

可选地，所述选取模块304具体用于，将各待选单元按照指定规则进行排序，得到单元序列；将所述单元序列首位的待选单元，作为起始单元；将所述选中单元从所述单元序列中删除，将删除后的单元序列首位的待选单元，重新作为起始单元。

可选地，所述选取模块304具体用于，根据各待选单元在所述纹理数据中的坐标，将各待选单元按照水平坐标从小到大的顺序进行排序，得到单元序列；其中，当存在水平坐标相同的待选单元时，按照所述水平坐标相同的待选单元的垂直坐标从小到大的顺序，确定所述水平坐标相同的待选单元在所述单元序列中的排序。

可选地，所述第二确定模块306具体用于，确定需采样的区域的左上角为起始位置；以所述起始单元为所述起始位置，根据预设的区域尺寸，在所述纹理数据中确定需采样的区域，作为采样区域。

可选地，所述选取模块304具体用于，根据各待选单元在所述纹理数据中的坐标，对各待选单元进行聚类，确定各聚类簇；从所述各聚类簇中，确定一个聚类簇；将确定出的聚类簇的聚类中心对应的待选单元，作为起始单元。

可选地，所述采样指令中还携带有纹理单元的单元尺寸；

所述映射模块302，在确定各目标像素的坐标与所述待加载纹理数据的纹理单元的映射关系之前，还用于根据所述单元尺寸，对所述待加载纹理数据中的纹素进行划分，得到纹理单元，其中，所述纹理单元中至少包含一个纹素。

可选地，所述采样模块308具体用于，根据确定出的采样区域在所述纹理数据中的坐标，以及所述采样区域内选中单元的位置，确定所述采样区域对应的纹理数据，以加载所述采样区域对应的纹理数据渲染所述目标像素。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，计算机程序可用于执行上述图1提供的一种纹理数据采样方法。

本申请还提供了图6所示的一种对应于图1的电子设备的示意结构图。如图6所示，在硬件层面，该电子设备包括处理器、内部总线、网络接口、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，以实现上述图1所述的纹理数据采样方法。

当然，除了软件实现方式之外，本申请并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

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。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，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。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种纹理数据采样方法，其特征在于，包括：

确定对待加载的纹理数据的采样指令，所述采样指令中携带有指定数量的目标像素的坐标；

确定各目标像素的坐标与所述纹理数据的纹理单元的映射关系，并将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元；

从各待选单元中，选取一个待选单元作为起始单元；

以所述起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定所述纹理数据中的采样区域，所述采样区域中包括一个或多个所述待选单元；

确定所述采样区域包含的纹理数据并返回，以根据所述纹理数据进行像素渲染。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当确定出所述采样区域后，确定所述采样区域中包含的待选单元，作为选中单元；

判断是否存在未作为选中单元的待选单元；

若是，则从除所述选中单元外的各待选单元中，重新选取一个待选单元作为起始单元，继续确定采样区域以及选中单元，直到各待选单元均为选中单元为止。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定所述纹理数据中的采样区域，包括：

确定预设的区域尺寸对应的坐标行数量以及坐标列数量；

根据所述映射关系，在像素坐标系中，筛选出行坐标与所述起始单元的行坐标差在所述坐标行数量内，且列坐标与所述起始单元的列坐标差在所述坐标列数量内的待选单元；

根据所述起始单元以及筛选出的待选单元，确定所述纹理数据中的采样区域。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，从各待选单元中，选取一个待选单元作为起始单元，包括：

将各待选单元按照指定规则进行排序，得到单元序列；

将所述单元序列首位的待选单元，作为起始单元；

从除所述选中单元外的各待选单元中，重新选取一个待选单元作为起始单元，包括：

将所述选中单元从所述单元序列中删除，将删除后的单元序列首位的待选单元，重新作为起始单元。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，将各待选单元按照指定规则进行排序，得到单元序列，包括：

根据各待选单元在所述纹理数据中的坐标，将各待选单元按照水平坐标从小到大的顺序进行排序，得到单元序列；

其中，当存在水平坐标相同的待选单元时，按照所述水平坐标相同的待选单元的垂直坐标从小到大的顺序，确定所述水平坐标相同的待选单元在所述单元序列中的排序。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定所述纹理数据中的采样区域，包括：

确定需采样的区域的左上角为起始位置；

以所述起始单元为所述起始位置，根据预设的区域尺寸，在所述纹理数据中确定需采样的区域，作为采样区域。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从各待选单元中，选取一个待选单元作为起始单元，包括：

根据各待选单元在所述纹理数据中的坐标，对各待选单元进行聚类，确定各聚类簇；

从所述各聚类簇中，确定一个聚类簇；

将确定出的聚类簇的聚类中心对应的待选单元，作为起始单元。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采样指令中还携带有纹理单元的单元尺寸；

在确定各目标像素的坐标与所述待加载纹理数据的纹理单元的映射关系之前，所述方法还包括：

根据所述单元尺寸，对所述待加载纹理数据中的纹素进行划分，得到纹理单元，其中，所述纹理单元中至少包含一个纹素。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述采样区域包含的纹理数据并返回，以根据所述纹理数据进行像素渲染，包括：

根据确定出的采样区域在所述纹理数据中的坐标，以及所述采样区域内选中单元的位置，确定所述采样区域对应的纹理数据，以加载所述采样区域对应的纹理数据渲染所述目标像素。

10.一种纹理数据采样装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定对待加载的纹理数据的采样指令，所述采样指令中携带有指定数量的目标像素的坐标；

映射模块，用于确定各目标像素的坐标与所述纹理数据的纹理单元的映射关系，并将各目标像素对应的纹理单元作为待选单元；

选取模块，用于从各待选单元中，选取一个待选单元作为起始单元；

第二确定模块，用于以所述起始单元为起始位置，根据预设的区域尺寸，确定所述纹理数据中的采样区域，所述采样区域中包括一个或多个所述待选单元；

采样模块，用于确定所述采样区域包含的纹理数据并返回，以根据所述纹理数据进行像素渲染。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1～9任一项所述的方法。

12.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1～9任一项所述的方法。