JP2002063570A

JP2002063570A - グラフィクスパイプラインおよびそれの同期化方法

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Publication number: JP2002063570A
Application number: JP2001128570A
Authority: JP
Inventors: Timothy J Vanhook; ジェイヴァンフックティモシー; Farhad Fouladi; フォーラディファーハッド; Robert Moore; ムーアロバート; Howard H Cheng; エイチチェンハワード
Original assignee: Nintendo Co Ltd
Current assignee: Nintendo Co Ltd
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2002-02-28
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: JP4808858B2; US6867781B1

Abstract

(57)【要約】【構成】プログラマブルなデータメッセージを含む同
期化トークンがグラフィクスパイプラインへ送られるグ
ラフィクスコマンドストリーム中に挿入される。パイプ
ラインの終端近くの所定点において、そのトークンが捕
捉されかつそのトークンか到達したことを示す信号が発
生される。グラフィクスコマンド生成器は捕捉したトー
クンを見て、複数の可能性のあるトークンのどれが捕捉
されたかを判断し、タスクをグラフィクスパイプライン
と同期化するために情報を使用することができる。【効果】グラフィクスパイプラインがグラフィクスコ
マンド生成器からのコマンドストリームに含まれるコマ
ンドをそれぞれ異なる速度で処理しても、グラフィクス
パイプラインの動作をそのコマンド生成器（主プロセ
サ）の動作と同期化させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はコンピュータグラフィ
クスに関し、特にたとえば家庭用ビデオゲームプラット
フォームのようなインタラクティブなグラフィクスシス
テムに関する。さらに具体的には、この発明は、可変コ
ンテンツ同期化トークンを使用する、グラフィクスパイ
プラインとグラフィクスコマンドプロセサとの間の同期
化に関する。

【０００２】

【発明の背景】多くの人々はかなりリアルな恐竜，エイ
リアン，生き生きとしたおもちゃおよび他の空想的な動
物を含む映画をかつて見たことがある。そのようなアニ
メーションはコンピュータグラフィクスによって可能と
された。そのような技術を用いて、コンピュータグラフ
ィクスのアーティストは、各オブジェクトがどのように
見えるべきかや時間の経過とともに外見上どのように変
化すべきかを特定し、コンピュータは、そのオブジェク
トをモデル化してテレビジョンやコンピュータスクリー
ンのようなディスプレイに表示する。コンピュータは、
表示される映像の各部分を、場面中の各オブジェクトの
位置や向き，各オブジェクトを照らすように見える照明
の方向，各オブジェクトの表面テクスチャ，および他の
要素に正確に基づいて、色付けしまた形作るために必要
な多くのタスクを実行する。

【０００３】コンピュータグラフィクスの生成は複雑で
あるので、ここ数年前のコンピュータによって生成され
た３次元（３Ｄ）グラフィクスは、ほとんど高価な特殊
なフライトシミュレータ，ハイエンドグラフィクスワー
クステーションおよびスーパーコンピュータに限られて
いた。大衆は映画や高価なテレビコマーシャルにおいて
これらのコンピュータシステムによって生成された映像
のいくつかを見たが、大部分の人はグラフィクスを生成
しているコンピュータに対して実際に相互作用をさせる
ことはできない。たとえば、Nintendo64（登録商標）や
今や利用可能であるパソコン用の種々の３Ｄグラフィク
スカードのような比較的安価な３Ｄグラフィクスプラッ
トフォームの利用によって、このすべてが変わった。今
や、家庭や会社の比較的安価なコンピュータグラフィク
スシステム上でエキサイティングな３Ｄアニメーション
やシミュレーションに対して相互作用を及ぼすことがで
きる。

【０００４】グラフィクスシステム設計者が過去に直面
した問題は、グラフィクスパイプラインをグラフィクス
コマンド生成器のような外部コンポーネントと如何に同
期化するかである。典型的なグラフィクスレンダリング
システムは、いくつかの非同期コンポーネンツ（たとえ
ば、グラフィクスコマンドを発生するグラフィクスコマ
ンド生成器、コマンドを消費しかつフレームバッファ出
力を生成するグラフィクスプロセサ、およびフレームバ
ッファを表示する表示インタフェース）を含む。レンダ
リングシステムの異なるステージを同期化して各種の動
作間において等時性(time-coherence)を確立することが
しばしば望まれる。たとえば、グラフィクスコマンド生
成器にとって、或る状況下において、グラフィクスプロ
セサが或るグラフィクスコマンドの処理をいつ終えたか
を知ることは非常に有用である。このような同期化問題
は、典型的なグラフィクスプロセサが異なるグラフィク
スコマンドを処理するについて異なる時間量を要すると
いう点で煩瑣である。

【０００５】この問題に対する種々のソリューションが
提案されている。たとえば、グラフィクスパイプライン
とグラフィクスコマンド生成器との間の同期化を提供す
るために過去に用いられた１つの技術は、グラフィクス
表示リスト中のすべてのコマンドが処理されたときにグ
ラフィクスパイプラインにコマンド生成器に対して割込
を送るようにさせることである。この同期化能力は非常
に有用ではあるけれども、グラフィクス表示リスト中の
より中間的な同期化要求（たとえば、グラフィクスパイ
プラインが表示リストの残りのものについて仕事を続け
ている間、グラフィクスコマンド生成器あるいは他の動
作コンポーネントをイネーブルして新たなグラフィクス
コマンドを送信する以外の何らかのタスクを実行する）
を解決できるものではない。

【０００６】グラフィクスコマンドストリーム中に可変
コンテンツトークン識別子を挿入することによってグラ
フィクスプロセサが処理のために異なるアイテムを選択
できるようにすることが知られている。しかしながら、
そのようなトークン識別子は、同期化目的のためには一
般的ではなく、グラフィクスパイプラインがそれに基づ
いて動作するデータ構造や他のアイテムを識別するため
に使用された。

【０００７】過去に意義深い仕事がなされたが、さらな
る改良が望まれている。

【０００８】

【発明の概要】この発明は、グラフィクスパイプライン
をたとえばグラフィクスコマンド生成器のような外部動
作コンポーネントと同期化する技術および構成を提供す
ることによって、上述のような同期化問題を解決する。
この発明によって提供される１つの局面によれば、可変
データメッセージを含むトークンがグラフィクスパイプ
ラインへ送られるグラフィクスコマンドストリーム中に
挿入される。パイプラインの所定点においてトークンが
捕捉され、信号が発生されてトークンが到着したことを
示す。外部コンポーネントは、その捕捉されたトークン
を見て、複数の可能性のあるトークンのどれが捕捉され
たかを判断することができる。

【０００９】具体的な実施例においては、グラフィクス
パイプラインは、パイプライン中の所定点にトークンが
到達したとき割込を発生し、他の動作コンポーネントは
捕捉されたトークンの値を判断するためにトークンレジ
スタをポーリングすることができる。グラフィクスコマ
ンド生成器あるいは他の動作コンポーネントは、タスク
をグラフィクスパイプラインと同期化するために、たと
えばグラフィクスパイプラインおよびグラフィクスコマ
ンド生成器の間で共用されるメモリにおけるメモリ等時
性を維持するために、トークン同期化情報を使用するこ
とができる。この発明の他の局面によれば、グラフィク
スコマンド生成器は同じグラフィクスコマンドストリー
ム中に異なる値の複数のトークンを挿入することがで
き、グラフィクスパイプライン中の所定点にどのトーク
ンが到達したかを判断するために比較を用いる。異なる
タスクが、その点にどのトークンが到達したかに基づい
て、トリガされ得る。

【００１０】この発明によって提供される１つの局面に
よれば、グラフィクスパイプラインとの同期化方法で
は、グラフィクスパイプラインに可変コンテンツ同期化
トークンを送信し、そしてパイプライン中の所定点にト
ークンが到達したタイミングを検出する。このトークン
は、或る実施例では、グラフィクスパイプラインが変更
もしくは修飾しない可変コンテンツデータメッセージを
含む。検出ステップでは、トークンレジスタによって返
送された値と送信したトークンの値とを比較する。そし
て、検出ステップは、割込に応答してトークンレジスタ
をポーリングするようにしてもよい。

【００１１】この発明によって提供される他の局面によ
れば、コマンドプロセサ，変換ユニット，ライティング
ユニット，テクスチャ座標発生器，テクスチャマッパ，
ラスタライザ，ブレンダ，ピクセルエンジンおよびフレ
ームバッファを含む形式のグラフィクスパイプラインと
同期化する方法では、グラフィクスパイプライン中に可
変コンテンツデータメッセージを挿入し、グラフィクス
パイプラインの所定点でその可変コンテンツデータメッ
セージを捕捉し、可変コンテンツデータメッセージがそ
のグラフィクスパイプライン中の所定点に到達したとき
に信号を伝達し、そして捕捉した可変コンテンツデータ
メッセージが挿入した可変コンテンツデータメッセージ
と対応するかどうかを判断する。信号伝達ステップは、
可変コンテンツデータメッセージがグラフィクスパイプ
ラインの終端(bottom)に到達したとき割込を発生する。
捕捉ステップでは、可変コンテンツデータメッセージを
レジスタにストアし、そして判断ステップでは、そのレ
ジスタの内容を読み出す。

【００１２】この発明によって提供されるさらに他の局
面によれば、コマンドプロセサは可変コンテンツデータ
メッセージを受け、かつその可変コンテンツデータメッ
セージをパイプラインを通してピクセルエンジンにパス
する。ピクセルエンジンは可変コンテンツデータメッセ
ージを捕捉するレジスタを含み、可変コンテンツデータ
メッセージがピクセルエンジンに到達したときに信号を
伝達する。

【００１３】この発明によって提供される別の局面は、
グラフィクスコマンドストリーム中に挿入される可変コ
ンテンツデータメッセージを含むトークンを提供する。
グラフィクスシステムは、トークンより前のグラフィク
スストリームの部分が処理されたかどうかについての問
い合わせに対して応答を与えることによって、グラフィ
クスシステムのイベントを同期化することができる。

【００１４】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１５】

【実施例】図１は対話型（インタラクティブ）３Ｄコン
ピュータグラフィクスシステム５０の一例を示す。シス
テム５０は対話型３Ｄビデオゲームをステレオ音声とと
もにプレイするのに用いられ得る。これはまた多様な他
のアプリケーションにも用いられ得る。

【００１６】この実施例において、システム５０は３次
元世界のディジタル表現ないしモデルをインタラクティ
ブにかつリアルタイムに処理することができる。システ
ム５０は、任意の視点から、その世界の一部または全部
を表示することができる。たとえば、システム５０は、
手持ちコントローラ５２ａおよび５２ｂまたは他の入力
デバイスからのリアルタイム入力に応答して、視点をイ
ンタラクティブに変化できる。このことによって、ゲー
ムプレーヤは、その世界内もしくは外の誰かの目を通し
てその世界を見ることができる。システム５０は、リア
ルタイム３Ｄインタラクティブ表示を必要としないアプ
リケーション（たとえば２Ｄ表示の発生やおよび／また
はノンインタラクティブ表示）に使用できるが、高品質
の３Ｄ映像を非常に速く表示する能力は、非常にリアル
でエキサイティングなゲームプレイや他のグラフィクス
インタラクションを創造するのに使用され得る。

【００１７】システム５０を用いてビデオゲームまたは
他のアプリケーションをプレイするために、ユーザはま
ず、主ユニット５４を、カラーテレビ５６または他の表
示装置に、両者の間にケーブル５８を接続することによ
って、接続する。主ユニット５４はカラーテレビ５６を
制御するためのビデオ信号およびオーディオ信号を発生
する。ビデオ信号はテレビジョン画面５９上に表示され
ている映像を制御するものであり、オーディオ信号はテ
レビのステレオスピーカ６１Ｌおよび６１Ｒを通して音
声として再生される。

【００１８】ユーザはまた主ユニット５４を電源につな
ぐ必要がある。この電源は従来のＡＣアダプタ（図示せ
ず）であってよく、そのＡＣアダプタは家庭用の標準的
な壁ソケットに差し込まれ、家庭用電源を、主ユニット
５４を駆動するのに適した低いＤＣ電圧信号に変換す
る。他の実施例ではバッテリが用いられてもよい。

【００１９】ユーザは主ユニット５４を制御するために
手持ちコントローラ５２ａおよび５２ｂを用いる。コン
トロール６０は、たとえば、３Ｄ世界内においてテレビ
５６に表示されているキャラクタが移動すべき方向（上
または下、左または右、近づいてまたは遠ざかって）を
指示するために使用され得る。コントロール６０は、ま
た他のアプリケーションのための入力（たとえばメニュ
ー選択，ポインタ／カーソル制御，その他）を与える。
コントローラ５２は多様な形態をとり得る。この実施例
においては、図示されるコントローラ５２は、各々ジョ
イスティック，押しボタンおよび／または方向スイッチ
のようなコントロール６０を含む。コントローラ５２
は、ケーブルによって、もしくは電磁波（たとえば電波
または赤外線）を介してワイヤレスで、主ユニット５４
に接続され得る。

【００２０】ゲームのようなアプリケーションをプレイ
するために、ユーザはビデオゲームもしくはプレイした
いと思う他のアプリケーションをストアしている適宜の
記憶媒体６２を選択し、その記憶媒体を主ユニット５４
のスロット６４に差し込む。記憶媒体６２は、たとえ
ば、特別にエンコードされおよび／または記号化された
光学的ならびに／もしくは磁気的ディスクであってよ
い。ユーザは主ユニット５４をオンするために電源スイ
ッチ６６を操作し、主ユニットがその記憶媒体６２にス
トアされているソフトウェアに基づいてビデオゲームも
しくは他のアプリケーションを実行し始めるようにす
る。ユーザは主ユニットに入力を与えるためにコントロ
ーラ５２を操作する。たとえば、コントロール６０を操
作することによってゲームもしくは他のアプリケーショ
ンをスタートさせる。他のコントロール６０を動かすこ
とによって、動画キャラクタを異なる方向に移動させ、
または３Ｄ世界におけるユーザの視点を変化させる。記
憶媒体６２にストアされている具体的なソフトウェアに
よって、コントローラ５２上の種々のコントロール６０
は異なる時間で異なる機能を達成することができる。全体システムの例図２はシステム５０の例示的なコンポーネントのブロッ
ク図であり、重要なコンポーネントは、・主プロセサ（ＣＰＵ）１１０、・主メモリ１１２、および・グラフィクス／オーディオプロセサ１１４を含む。

【００２１】この実施例において、主プロセサ１１０
（たとえばＩＢＭパワーＰＣ７５０の改良版）は、手持
ちコントローラ５２（および／または他の入力デバイ
ス）からの入力をグラフィクス／オーディオプロセサ１
１４を通して受ける。主プロセサ１１０はユーザ入力に
インタラクティブに応答し、光ディスクドライブのよう
な大容量記憶媒体アクセス装置１０６を介して、たとえ
ば外部記憶媒体６２から供給されるビデオゲームもしく
は他のプログラムを実行する。一例として、ビデオゲー
ムプレイの状況では、主プロセサ１１０は、多様なイン
タラクティブ制御機能に加えて、衝突検出および動画処
理を実行する。

【００２２】この実施例では、主プロセサ１１０は３Ｄ
グラフィクス／オーディオコマンドを発生し、それらを
グラフィクス／オーディオプロセサ１１４に送る。グラ
フィクス／オーディオプロセサ１１４はこれらのコマン
ドを処理し、ディスプレイ５９上での可視映像を生成
し、ステレオスピーカ６１Ｒおよび６１Ｌもしくは他の
適宜の音声発生デバイス上でのステレオ音声を生成す
る。

【００２３】実施例のシステム５０はビデオエンコーダ
１２０を含み、このビデオエンコーダは、グラフィクス
／オーディオプロセサ１１４からの映像信号を受けて、
その映像信号をコンピュータモニタや家庭用テレビ５６
のような標準的な表示装置上での表示に適したアナログ
および／またはディジタルビデオ信号に変換する。シス
テム１００はまたオーディオコーデック（圧縮器／伸長
器）１２２を含み、このオーディオコーデックはディジ
タル化されたオーディオ信号を圧縮しかつ伸長するとと
もに、必要に応じてディジタルオーディオ信号のフォー
マットとアナログオーディオ信号のフォーマットとの間
で変換を行う。オーディオコーデック１２２はバッファ
１２４を介してオーディオ入力を受けることができ、処
理（たとえば、プロセサが生成したおよび／または大容
量記憶媒体アクセス装置１０６のストリームオーディオ
出力を介して受信した他のオーディオ信号とのミキシン
グ）するために、そのオーディオ入力をグラフィクス／
オーディオプロセサ１１４に与える。この実施例におけ
るグラフィクス／オーディオプロセサ１１４は、オーデ
ィオタスクに利用可能なオーディオメモリ１２６にオー
ディオ関連情報をストアすることができる。グラフィク
ス／オーディオプロセサ１１４は、結果的に得られるオ
ーディオ出力信号を、圧縮およびアナログ信号への変換
のために、オーディオコーデック１２２に与え、したが
ってそのオーディオ出力信号が（たとえばバッファアン
プ１２８Ｌおよび１２８Ｒを介して）スピーカ６１Ｌお
よび６１Ｒによって再生され得る。

【００２４】グラフィクス／オーディオプロセサ１１４
はシステム１００内に存在するであろう種々の付加的な
デバイスと通信する能力を有する。たとえば、パラレル
ディジタルバス１３０は大容量記憶媒体アクセス装置１
０６および／または他のコンポーネントと通信するため
に用いられる。シリアル周辺バス１３２は多様な周辺機
器または、たとえば、・ＰＲＯＭおよび／またはＲＴＣ（リアルタイムクロッ
ク）１３４、・モデム１３６もしくは他のネットワークインタフェー
ス（それはシステム１００を、プログラム命令および／
またはデータがダウンロードもしくはアップロードされ
得るインターネットあるいは他のディジタルネットワー
クのようなテレコミュニケーションネットワーク１３８
に接続する）、および・フラッシュメモリ１４０を含む他のデバイスと通信する。別の外部シリアルバス
１４２は、付加的な拡張メモリ１４４（たとえばメモリ
カード）もしくは他のデバイスと通信するために使用さ
れ得る。コネクタが種々のデバイスをバス１３０，１３
２および１４２に接続するために使用され得る。グラフィクス／オーディオプロセサの例図３は実施例のグラフィクス／オーディオプロセサ１１
４を示すブロック図である。或る実施例においては、グ
ラフィクス／オーディオプロセサ１１４はシングルチッ
プＡＳＩＣであってよい。この実施例においては、グラ
フィクス／オーディオプロセサ１１４は、・プロセサインタフェース１５０、・メモリインタフェース／コントローラ１５２、・３Ｄグラフィクスプロセサ１５４、・オーディオディジタル信号プロセサ（ＤＳＰ）１５
６、・オーディオメモリインタフェース１５８、・オーディオインタフェース／ミキサ１６０，・周辺コントローラ１６２、および・表示コントローラ１６４を含む。

【００２５】３Ｄグラフィクスプロセサ１５４はグラフ
ィクス処理タスクを実行する。オーディオディジタル信
号プロセサ１５６はオーディオ処理タスクを実行する。
表示コントローラ１６４は主メモリ１１２からの映像情
報にアクセスし、表示装置１０２上での表示のためにそ
の映像情報をビデオエンコーダ１２０に与える。オーデ
ィオインタフェース／ミキサ１６０はオーディオコーデ
ック１２２をインタフェースし、また異なるソースから
のオーディオ（たとえば、大容量記憶媒体アクセス装置
１０６からのオーディオストリーム，オーディオＤＳＰ
１５６の出力，およびオーディオコーデック１２２を通
して受ける外部オーディオ入力）をミックスすることが
できる。プロセサインタフェース１５０は主プロセサ１
１０およびグラフィクス／オーディオプロセサ１１４の
間のデータおよび制御インタフェースを提供する。

【００２６】メモリインタフェース１５２はグラフィク
ス／オーディオプロセサ１１４とメモリ１１２との間の
データおよび制御インタフェースを提供する。この実施
例においては、主プロセサ１１０は、プロセサインタフ
ェース１５０およびグラフィクス／オーディオプロセサ
１１４の一部であるメモリインタフェース１５２を介し
て、主メモリ１１２にアクセスする。周辺コントローラ
１６２はグラフィクス／オーディオプロセサ１１４と上
で述べた種々の周辺機器との間のデータおよび制御イン
タフェースを提供する。オーディオメモリインタフェー
ス１５８はオーディオメモリ１２６とのインタフェース
を提供する。グラフィクスパイプラインの例図４は図３の３Ｄグラフィクスプロセサ１５４をより詳
細に示すグラフィクス処理システムを示す。この３Ｄグ
ラフィクスプロセサ１５４は、とりわけ、コマンドプロ
セサ２００および３Ｄグラフィクスパイプライン１８０
を含む。主プロセサ１１０はデータストリーム（たとえ
ばグラフィクスコマンドストリームおよび表示リスト）
をコマンドプロセサ２００に通信する。主プロセサ１１
０はメモリレイテンシを最小化するために２レベルキャ
ッシュ１１２を有し、さらにまたグラフィクス／オーデ
ィオプロセサ１１４に向けられたキャッシュされていな
いデータストリームのための書込収集(write-gatherin
g)バッファ１１１を有する。この書込収集バッファ１１
は部分キャッシュラインを全キャッシュラインに集め、
バスの最大使用時に、グラフィクス／オーディオプロセ
サ１１４からのデータを１つのキャッシュラインに送
る。

【００２７】コマンドプロセサ２００は主プロセサ１１
０からの表示コマンドを受け、それらを解剖し、メモリ
コントローラ１５２を介して共用メモリ１１２からのそ
のコマンドを処理するに必要な付加的なデータを入手す
る。コマンドプロセサ２００は、２Ｄおよび／または３
Ｄ処理およびレンダリングのために、頂点コマンドのス
トリームをグラフィクスパイプライン１８０に与える。
グラフィクスパイプライン１８０はこれらのコマンドに
基づいて映像を生成する。結果として得られた映像情報
は、表示コントローラ／ビデオインタフェースユニット
１６４によるアクセスのために主メモリ１２０に転送さ
れ得て、この映像情報は表示装置１５６上にパイプライ
ン１８０のフレームバッファ出力を表示する。

【００２８】図５はグラフィクスプロセサ１５４を用い
て実行される処理を図解的に示すブロック論理フロー図
である。主プロセサ１０は、グラフィクスコマンドスト
リーム２１０，表示リスト２１２および頂点アレイ２１
４を主メモリ１１２にストアし、ポインタをバスインタ
フェース１５０を介してコマンドプロセサ２００に送
る。主プロセサ１１０は主メモリ１１０内に割り付けら
れた１つ以上のグラフィクスＦＩＦＯバッファ２１０に
グラフィクスコマンドをストアする。このコマンドプロ
セサ２００は、・同期／フロー制御および負荷バランスのためにグラフ
ィクスコマンドを受けかつバッファするオンチップＦＩ
ＦＯメモリバッファ２１６を介して主メモリ１１２から
のコマンドストリーム、・オンチップコールＦＩＦＯメモリバッファ２１８を介
して主メモリ１１２からの表示リスト２１２、および・コマンドストリームからおよび／または主メモリ１１
２の頂点アレイ２１４からの頂点アトリビュートを頂点キャッシュ２２０を介して取り込む。

【００２９】コマンドプロセサ２００はコマンド処理動
作２００ａを実行し、そのコマンド処理動作２００ａは
アトリビュート形式を浮動小数点フォーマットに変換
し、結果的に得られた完全頂点ポリゴンデータをレンダ
リング／ラスタライゼーションのためにグラフィクスパ
イプライン１８０に与える。プログラマブルメモリ調停
回路１３０（グラフィクスメモリ要求調停回路：図４）
は、グラフィクスパイプライン１８０，コマンドプロセ
サ２００および表示コントローラ／ビデオインタフェー
スユニット１６４の間での共用主メモリ１１２へのアク
セスを調停する。

【００３０】図４は、グラフィクスパイプライン１８０
が・変換ユニット３００、・セットアップ／ラスタライザ４００、・テクスチャユニット５００、・テクスチャ環境ユニット６００、および・ピクセルエンジン７００を含むことを示す。

【００３１】変換ユニット３００は多様な２Ｄおよび３
Ｄ変換および他の動作３００ａ（図５）を実行する。変
換ユニット３００は変換処理３００ａに用いられるマト
リクスをストアするための１つ以上のマトリクスメモリ
３００ｂを含む。変換ユニット３００は、入来する頂点
毎のジオメトリをオブジェクト空間からスクリーン空間
へ変換し、そして入来するテクスチャ座標を変換しかつ
投影テクスチャ座標（３００ｃ）を計算する。変換ユニ
ット３００はまたポリゴンクリッピング／カリング(cli
pping/culling)３００ｄを実行する。変換ユニット３０
０ｂによってまた達成される照明処理３００ｅが、この
実施例では８つまでの独立した照明について、頂点毎に
照明計算を行う。変換ユニット３００は、エンボス(emb
ossed)タイプのバンプマッピング効果およびポリゴンク
リッピング／カリング動作（３００ｄ）のために、テク
スチャ座標を発生する（３００ｃ）。

【００３２】セットアップ／ラスタライザ４００はセッ
トアップユニットを含み、このセットアップユニット
は、変換ユニット３００からの頂点データを受け、三角
形セットアップ情報を、エッジラスタライゼーション，
テクスチャ座標ラスタライゼーションおよびカラーラス
タライゼーションを実行する１つ以上のラスタライザユ
ニット（４００ｂ）に送る。

【００３３】テクスチャユニット５００は、オンチップ
テクスチャメモリ（ＴＭＥＭ）５０２を含んでもよく、
たとえば、・主メモリ１１２からのテクスチャ５０４の検索、・たとえばマルチテクスチャ処理，ポストキャッシュテ
クスチャ伸長，テクスチャフィルタリング，エンボシン
グ，投影テクスチャの使用を通しての陰影付け，および
アルファトランスパーレンシおよびデプスを用いるＢＬ
ＩＴを含むテクスチャ処理（５００ａ）、・バンプマッピング，偽(pseudo)テクスチャおよびテク
スチャタイル(tiling)効果（５００ｂ）のためのテクス
チャ座標置換を計算するバンプマップ処理、および・間接テクスチャ処理（５００ｃ）を含むテクスチャリングに関連する種々のタスクを実行
する。

【００３４】テクスチャユニット５００はテクスチャ環
境処理（６００ａ）のためにフィルタされたテクスチャ
値をテクスチャ環境ユニット６００に出力する。テクス
チャ環境ユニット６００は、ポリゴンおよびテクスチャ
カラー／アルファ／デプスをブレンドし、また逆レンジ
ベース(reverse range based)のフォグ効果を達成する
ために、テクスチャフォグ処理（６００ｂ）を実行す
る。テクスチャ環境ユニット６００はたとえばカラー／
アルファ変調，エンボシング，詳細テクスチャ，テクス
チャスワッピング，クランピングおよびデプスブレンデ
ィングに基づく多様な他の環境関連機能を実行するマル
チステージ(multi stages)を提供する。

【００３５】ピクセルエンジン７００はデプス（ｚ）比
較（７００ａ）およびピクセルブレンディング（７００
ｂ）を実行する。この実施例では、ピクセルエンジン７
００はデータを埋め込み（オンチップ：内蔵）フレーム
バッファメモリ７０２にストアする。グラフィクスパイ
プライン１８０は、フレームバッファおよび／またはテ
クスチャ情報をローカルにストアするために１つ以上の
内蔵ＤＲＡＭメモリ７０２を含む。ｚ比較７００ａは、
現在有効なレンダリングモードに依存して、グラフィク
スパイプライン１８０におけるより早いステージで実行
される（たとえば、ｚ比較は、もしアルファブレンディ
ングが要求されていないならば早くに実行され得る）。
このピクセルエンジン７００は表示コントローラ／ビデ
オインタフェースユニット１６４による主メモリ１１２
へのアクセスのために、オンチップフレームバッファ７
０２を周期的に書き込むコピー動作７００ｃを含む。こ
のコピー動作７００ｃはまた動的テクスチャ合成効果の
ために、埋め込みフレームバッファ７０２の内容を主メ
モリ１１２中のテクスチャにコピーするために使用され
得る。エイリアス補正ないしアンチエイリアシング(ant
i-aliasing：エイリアス補正)および他のフィルタリン
グがコピーアウト動作中に実行され得る。最終的に主メ
モリ１１２にストアされるグラフィクスパイプライン１
８０のフレームバッファ出力は、表示コントローラ／ビ
デオインタフェースユニット１６４によってフレーム毎
に読み出される。表示コントローラ／ビデオインタフェ
ース１６４は表示装置５６上での表示のためにディジタ
ルＲＧＢピクセル値を与える。グラフィクスパイプライン同期化メカニズム図４に示すように、システム５０のレンダリングパイプ
ラインはいくつかの非同期コンポーネントを含む。それ
らの中で、主プロセサ１１０はグラフィクスコマンドを
発生し、グラフィクス／オーディオプロセサ１１４はそ
のコマンドを消費してフレームバッファを生成し、そし
て表示コントローラ／ビデオインタフェース１６４はフ
レームバッファを表示する。この発明はこれらのコンポ
ーネントを同期化するためのメカニズムを提供し、複雑
さの異なるレベルで種々のプログラムモデルを許容す
る。

【００３６】実施例において、主プロセサ１１０はグラ
フィクス／オーディオプロセサ１１４と調和されるべき
である。たとえば、主プロセサ１１０が与えるプリミテ
ィブデータやテクスチャデータはグラフィクス／オーデ
ィオプロセサ１１４がそれを読み取るまで利用可能にさ
れていなければならず、その後、主プロセサは次のフレ
ームのためにデータを変更したり必要に応じてそれを削
除する。また、グラフィクス／オーディオプロセサ１１
４は、内蔵フレームバッファ７０２がアクティブでない
外部フレームバッファ１１３へ単にコピーされ、表示コ
ントローラ／ビデオインタフェース１６４が正しい時間
に新たな外部フレームバッファの走査へ切り換え、次の
フレームによる使用のために先に走査されていた外部フ
レームバッファを開放するように、表示コントローラ／
ビデオインタフェース１６４と調和されなければならな
い。同期化のための他のアプリケーションは、主プロセ
サ１１０とグラフィクス／オーディオプロセサ１１４と
の間で共用される主メモリ１１２の一部のための他のメ
モリ等時性(memory coherence) タスクを含む。

【００３７】実施例が提供する同期化のためのメカニズ
ムはいわゆる「ドローダン(draw done) 」コマンドであ
る。具体的な例では、この「ドローダン」コマンドは、
好ましい実施例において、廻り込み(wrapper around)２
同期化機能：「セットドローダン(set draw done) 」お
よび「ウェイトドローダン(wait draw done)」である。
この「セットドローダン」コマンドは、主プロセサ１１
０とグラフィクス／オーディオプロセサ１１４との間の
ＦＩＦＯバッファにドローダントークン(draw-done tok
en) を送り、そのバッファをフラッシュ(flush)する。
「ウェイトドローダン」コマンドは、グラフィクスパイ
プライン１８０がフラッシュしかつトークンがグラフィ
クスパイプラインの終端に現れるのを待つ。トークンを
待つのに代えて、ドローダン割込の結果として生じるコ
ールバック(callback)を使用することもできる。このコ
ールバックはディスエーブルされた割込とともに走り、
そしてそれゆえに、素早く終了する。コールバックルー
チンを設定するための関数は先のコールバック関数ポイ
ンタへリターンする。

【００３８】上で述べた「ドローダン」同期化メカニズ
ムに加えて、システム５０の好ましい実施例は、グラフ
ィクスパイプライン１８０が或るコマンドの処理を完了
した（たとえば、或るジオメトリが完全にレンダリング
された）ことを検出するために使用される「ドローシン
ク(draw sync) 」コマンドを含む。この「ドローシン
ク」メカニズムを用いることによって、プログラマは、
たとえば、可変コンテンツトークンたとえば主プロセサ
１１０の選択した１６ビット数をグラフィクスパイプラ
イン１８０へ送ることができる。このトークンはグラフ
ィクスパイプライン中の所定点に、この具体的な実施例
では、ピクセルエンジン７００内のグラフィクスパイプ
ラインの終端(very bottom)にそれが到達すると、トー
クンレジスタ７０４にストアされる。主プロセサ１１０
はグラフィクス／オーディオプロセサ１１４へ付加的な
コマンドを送ることによって、そのトークンレジスタ７
０４を読み出す。返送されたトークンレジスタ値が主プ
ロセサ１１４が送ったトークンと一致すると、主プロセ
サは、そのトークンに関連する特定のジオメトリが完全
にレンダリングされたことを知る。

【００３９】詳しくいえば、グラフィクス／オーディオ
プロセサはそれの同期化コマンドのレパートリに次のよ
うなコマンドを含むことができる。

【００４０】GXSetDrawSync(Token) GXReadDrawSync(Token) これらの例において、引数(argument)「Token 」は、１
６ビットの未符号化(unsigned)整数値である。GXSetDra
wSync コマンドに応答して、グラフィクスパイプライン
１８０のハードウェアは、このコマンドが描画パイプラ
インの終端に達したとき、Token をトークンレジスタ７
０４へ書き込む。このレジスタ７０４は、描画のプロセ
スをチェックするために、読み出され（たとえば、ポー
リングされ）得る。好ましい実施例において、GXDrawSy
ncは、したがって、グラフィクスパイプライン１８０中
へ数値（１６ビットトークン）を挿入し、それがグラフ
ィクスパイプラインの終端に達したときそのトークン値
を読み出すようにでき、グラフィクスパイプラインを強
制的にフラッシュさせることがない（そしてグラフィク
スパイプライン中の「バブル(bubble)」のアイドリング
サイクルを作ることがない）。このGXReadDrawSyncコマ
ンドはグラフィクスパイプライン１８０の終端でトーク
ンレジスタ７０４を読み出し、そのトークン値を返送す
る。

【００４１】具体的な実施例においては、割込ライン７
０６がピクセルエンジン７００からプロセサインタフェ
ース１５０へ設けられる。この割込ライン７０６はトー
クンレジスタ７０４およびそれの関連機能に関連する。
ピクセルエンジン７００は、ピクセルエンジン７００内
のトークンレジスタ７０４が上で述べた「GXSetDrawSyn
c 」コマンドに応答してトークンを受けかつストアした
とき、この割込ライン７０６をアクティブ（たとえば、
ハイレベル）にする。この割込機能は、主プロセサ１１
０がピクセルエンジン７００内の別の割込制御レジスタ
（図示せず）へ割込イネーブル値を書き込むことによっ
てイネーブルされまたはディスエーブルされ得る。主プ
ロセサ１１０はピクセルエンジン７００内の割込制御レ
ジスタへ書き込むことによって一旦設定された割込をク
リアすることができ、そして上で述べた「ReadDrawSyn
c」コマンドを送ることによって、トークンレジスタ７
０４の内容をポーリングすることができる。

【００４２】好ましい実施例において、主プロセサ１１
０上で走るアプリケーションはトークン割込コールバッ
クを設定する「GXDrawSyncCallback」コマンドを登録す
ることができる。このコールバックの引数は最も直近に
遭遇したトークンの値である。トークンを取り損なうこ
とができる（コールバックが動作している間グラフィク
ス処理は停止しない）ので、アプリケーションは、たと
えば単純に値を増加させることによって、任意のトーク
ンが取り逃されたことを推測することができる。

【００４３】図６は上で述べたトークン同期化メカニズ
ムを使用したフロー図の例である。図６のフロー図は、
たとえば、主プロセサ１１０上で動いているアプリケー
ションによって実行される。具体的な例においては、ア
プリケーションはグラフィクスパイプライン１８０へ１
つまたはそれ以上のグラフィクスコマンドを挿入し（ブ
ロック８００）、ユニークなデータメッセージを発生し
（ブロック８０２）、そして上で述べたReadDrawSyncコ
マンドを用いてそのユニークなデータメッセージをトー
クンとしてグラフィクスパイプライン中へ挿入する（ブ
ロック８０４）。具体的な実施例においては、その挿入
するトークンは、解剖されているデータ中の非演繹的テ
キスト要素(non-reducible textual element)、たとえ
ば、可変ネーム，値，数，キャラクタあるいはワードを
含む独特に構成されたデータオブジェクトまたはメッセ
ージである。アプリケーションは、ピクセルエンジン７
００からの割込を待つ間、他のタスクを実行する（ブロ
ック８０６）。割込を受けると、アプリケーションは、
既に述べたGetDrawSync コマンドを用いてピクセルエン
ジンのトークンレジスタ７０４を読み取る（ブロック８
０８）。アプリケーションがトークンレジスタ７０４の
内容を抽出すると、アプリケーションはその値をトーク
ンとして送られた具体的な値と比較して、２つの値が一
致するかどうかを判断する（決定ブロック８１０）。こ
の比較が好都合ないし肯定的であるとき、アプリケーシ
ョンはグラフィクスパイプライン１８０がブロック８０
０によるトークンより前に挿入されたコマンドの処理を
終了したことを「知る」ので、アプリケーションは、次
いで、グラフィクスパイプライン１８０と同期化させる
に必要なタスクを実行する（ブロック８１２）。次表１
は使用例である。

【００４４】

【表１】上で述べた同期化トークンは、主プロセサ１１０上で動
作しているアプリケーションが任意の数の異なる同期化
イベントを定義し、トークン値に基づいてこれらの同期
化イベントを区別することを許容する。好ましい実施例
においては、グラフィクスパイプライン１８０はトーク
ン値を変更ないし修飾することはなく、そのために主プ
ロセサ１１０はそれを容易に認識できる。しかしなが
ら、他の実施例においては、グラフィクスパイプライン
１８０は、それがグラフィクスパイプライン１８０中に
挿入したトークンをピクセルエンジン７００で受け取っ
たトークン値と相互に関連付ける主プロセサ１１０の能
力を破壊することなく、その値を変更するためにトーク
ン値上に所定の関数（による計算）を実行することがで
きる。好ましい実施例においては、トークンレジスタ７
０４はグラフィクスパイプライン１８０の終端へ配置さ
れたが、他の場所に配置されてもよく、あるいは最終完
了のほかにジオメトリの完了状態をモニタする必要があ
れば、複数のトークンレジスタやそれに関連する割込ラ
インを設けることができる。

【００４５】この同期化メカニズムの１つの有用な応用
は、主プロセサ１１０がグラフィクスパイプライン１８
０とは別のメモリ（たとえば主プロセサ１１０とグラフ
ィクスパイプライン１８０との間で共用される主メモリ
１１２）へ書き込みかつメモリ等時性を維持したいとき
である。互換性のある他の実施例上述のシステム５０は上で述べた家庭用ビデオゲームコ
ンソールの構成以外としても実現できる。たとえば、或
るものは、システム５０をエミュレートする異なる構成
を有するプラットフォームもしくはそれと同等のものに
おいて、システム５０のために書かれたグラフィクスア
プリケーションや他のソフトウェアを実行させることが
できる。もし、他のプラットフォームがシステム５０の
いくつかのもしくはすべてのハードウェアおよびソフト
ウェアリソースをエミュレートしシミュレートしおよび
／または提供することができれば、その他のプラットフ
ォームはそのソフトウェアを成功裏に実行することがで
きる。

【００４６】一例として、エミュレータがシステム５０
のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成（プラ
ットフォーム）とは異なるハードウェアおよび／または
ソフトウェア構成（プラットフォーム）を提供できる。
そのエミュレータシステムは、それのためにアプリケー
ションソフトウェアが書かれているシステムのいくつか
のもしくはすべてのハードウェアおよび／またはソフト
ウェアコンポーネンツをエミュレートしもしくはシミュ
レートするソフトウェアおよび／またはハードウェアコ
ンポーネンツを含む。たとえば、エミュレータシステム
はパソコンのような汎用ディジタルコンピュータを含
み、それはシステム５０のハードウェアおよび／または
ファームウェアをシミュレートするソフトウェアエミュ
レータプログラムを実行する。上述のオーディオシステ
ムのＤＳＰ処理がパソコンによってエミュレートされ得
る。

【００４７】或る汎用ディジタルコンピュータ（たとえ
ばＩＢＭやマッキントッシュのパソコンおよびそれらの
同等物）は、ダイレクトＸ(DirectX)または他の標準的
な３ＤグラフィクスコマンドＡＰＩｓに従った３Ｄグラ
フィクスパイプラインを提供する３Ｄグラフィクスカー
ドを備える。それらはまた、音声コマンドの標準的なセ
ットに基づいて高品質のステレオ音声を提供するステレ
オ音声カードを備える。エミュレータソフトウェアを実
行するそのようなマルチメディアのハードウェアを備え
るパソコンは、システム５０のグラフィクスおよび音声
性能とほぼ等しい十分な性能を有する。エミュレータソ
フトウェアはパソコンプラットフォーム上のハードウェ
アリソースを制御して、それのためにゲームプログラマ
がゲームソフトウェアを書いた家庭用ビデオゲームコン
ソールプラットフォームの処理，３Ｄグラフィクス，音
声，周辺および他の能力をシミュレートする。

【００４８】図７はホストプラットフォーム１２０１，
エミュレータコンポーネント１３０３および記憶媒体６
２上のゲームソフトウェア実行可能バイナリ映像を用い
る全体のエミュレーション処理を図解する。ホスト１２
０１は、たとえばパソコン，ビデオゲームコンソールあ
るいは十分な計算力を有する任意の他のプラットフォー
ムのような汎用または特定目的ディジタル計算装置であ
る。エミュレータ１３０３はそのホストプラットフォー
ム１２０１上で走るソフトウェアおよび／またはハード
ウェアであり、記憶媒体６２からのコマンド，データお
よび他の情報のそのホスト１２０１によって実行可能な
形態へのリアルタイム変換を行う。たとえば、エミュレ
ータ１３０３は記憶媒体６２からシステム５０によって
実行されるように意図された「ソース」であるバイナリ
映像プログラム命令を取り込み、これらのプログラム命
令をホスト１２０１によって実行されもしくは処理され
得るターゲットとなる形態に変換する。

【００４９】一例として、ソフトウェアがＩＢＭパワー
ＰＣまたは他の特定のプロセサを用いるプラットフォー
ム上での実行のために書かれかつホスト１２０１が異な
る（たとえばインテル）プロセサを用いるパソコンであ
る場合、エミュレータ１２０３は記憶媒体１３０５から
の１つのもしくは一連のバイナリ映像プログラム命令を
取り込み、これらのプログラム命令を１つまたはそれ以
上の同等のインテルのバイナリ映像プログラム命令に変
換する。エミュレータ１２０３はまたグラフィクス／オ
ーディオプロセサ１１４によって処理されるように意図
されたグラフィクスコマンドおよびオーディオコマンド
を取り込みかつ／あるいは生成し、そしてホスト１２０
１上で利用可能なハードウェアおよび／またはソフトウ
ェアグラフィクス／オーディオ処理リソースによって処
理され得る形態にこれらのコマンドを変換する。一例と
して、エミュレータ１３０３はホスト１２０１の特別な
グラフィクスおよび／または音声ハードウェア（たとえ
ば標準的なダイレクトＸ，オープンＧＬおよび／または
音声ＡＰＩｓ）によって処理され得るコマンドにこれら
のコマンドを変換する。

【００５０】上で述べたビデオゲームシステムのいくつ
かのもしくはすべての特徴を与えるために用いられるエ
ミュレータ１３０３は、また、エミュレータを使ってゲ
ームを走らせている種々のオプションおよびスクリーン
モードの選択を簡単化しもしくは自動化するグラフィッ
クユーザインタフェース（ＧＵＩ）を備える。一例にお
いて、そのようなエミュレータ１３０３はさらにそのソ
フトウェアが本来的に目的とされたホストプラットフォ
ームに比べてより増強された機能性を含むこともでき
る。

【００５１】図８はエミュレータ１３０３で用いるに適
したエミュレーションホストシステム１２０１を図解的
に示す。このシステム１２０１は処理ユニット１２０３
およびシステムメモリ１２０５を含む。システムバス１
２０７がシステムメモリ１２０５を含む種々のシステム
コンポーネンツを処理ユニット１２０３に結合する。シ
ステムバス１２０７は多様なバスアーキテクチャのいず
れかを用いるメモリバスもしくはメモリコントローラ，
周辺バスおよびローカルバスを含むいくつかのタイプの
バス構造の任意のものである。システムメモリ１２０７
はＲＯＭ１２５２およびＲＡＭ１２５４を含む。起動中
においてのようにパソコンシステム１２０１中のエレメ
ント（要素）間に情報を伝送する手助けをする基本ルー
チンを含む基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）１２５
６がＲＯＭ１２５２中にストアされる。システム１２０
１はさらに種々のドライブおよび関連のコンピュータ読
出可能な媒体を含む。ハードディスクドライブ１２０９
が（典型的には固定の）磁気ハードディスク１２１１か
ら読み出しそれへ書き込む。付加的な（たぶんオプショ
ンとしての）磁気ディスクドライブ１２１３が着脱可能
な「フロッピィ」または他の磁気ディスク１２５１から
読み出しかつそれへ書き込む。光ディスクドライブ１２
１７はＣＤ−ＲＯＭあるいは他の光学媒体のような着脱
自在な光ディスク１２１９から読み出しかつそれへ書き
込む。ハードディスクドライブ１２０９および光ディス
クドライブ１２１７は、ハードディスクドライブインタ
フェース１２２１および光ディスクドライブインタフェ
ース１２２５によって、システムバス１２０７にそれぞ
れ接続される。これらのドライブおよびその関連するコ
ンピュータ読出可能な媒体は、パソコンシステム１２０
１のためのコンピュータ読出可能な命令，データ構造，
プログラムモジュール，ゲームプログラムおよび他のデ
ータの不揮発性の記憶媒体を提供する。他の構成では、
コンピュータによってアクセス可能なデータをストアす
ることができる他のタイプのコンピュータ読出可能な媒
体（たとえば磁気カセット，フラッシュメモリカード，
ディジタルビデオディスク，ベルヌーイカートリッジ，
ＲＡＭ，ＲＯＭあるいはその他のもの）がまた使用でき
る。

【００５２】エミュレータ１３０３を含む多数のプログ
ラムモジュールがハードディスク１２１１，着脱可能な
磁気ディスク１２１５，光ディスク１２１９および／ま
たはシステムメモリ１２０５のＲＯＭ１２５２および／
またはＲＡＭ１２５４にストアされ得る。このようなプ
ログラムモジュールはグラフィクス／音声ＡＰＩｓ，１
つ以上のアプリケーションプログラム，他のプログラム
モジュール，プログラムデータおよびゲームデータを提
供するオペレーティングシステム（ＯＳ）を含む。ユー
ザは、キーボード１２２７，ポインティングデバイス１
２２９，マイクロフォン，ジョイスティック，ゲームコ
ントローラ，衛星アンテナ(satellite dish)，スキャナ
あるいはその他のもののような入力デバイスを通して、
パソコンシステム１２０１にコマンドおよび情報を入力
することができる。これらのそして他の入力デバイス
は、システムバス１２０７に結合されたシリアルポート
インタフェース１２３１を通して処理ユニット１２０３
に接続され得るが、パラレルポート，ゲームポートファ
イヤワイヤバス(Fire Wire)もしくはユニバーサルシリ
アルバス（ＵＳＢ）のような他のインタフェースによっ
て接続されてもよい。モニタまたは他のタイプの表示デ
バイスがまたビデオアダプタ１２３５のようなインタフ
ェースを介してシステムバス１２０７に接続される。

【００５３】システム１２０１はモデム１１５４または
インターネットのようなネットワーク１１５２を通して
の通信を確立するための他のネットワークインタフェー
ス手段を含む。内部もしくは外付けであってよいモデム
１１５４はシリアルポートインタフェース１２３１を介
してシステムバス１２３に接続される。システム１２０
１がローカルエリアネットワーク１１５８を介して遠隔
コンピュータ装置１１５０（たとえば他のシステム１２
０１）と通信するのを許容するために、ネットワークイ
ンタフェース１１５６がまた設けられてもよい（もしく
はそのような通信はダイヤルアップもしくは他の通信手
段のようなワイドエリアネットワーク１１５２もしくは
他の通信経路を介してもよい）。システム１２０１はプ
リンタのような周辺出力装置および他の標準的な周辺装
置を含む。

【００５４】一例では、ビデオアダプタ１２３５は、マ
イクロソフト(Microsoft)のダイレクトＸ７．０、また
は他のバージョンのような標準的な３Ｄグラフィクスア
プリケーションプログラマインタフェースに基づいて発
行された３Ｄグラフィクスコマンドに応答して、高速の
３Ｄグラフィクスレンダリングを提供する３Ｄグラフィ
クスパイプラインチップセットを含んでもよい。１組の
スピーカ１２３７はまた、バス１２０７によって与えら
れる音声コマンドに基づいて高品質ステレオ音声を生成
するハードウェアおよび埋め込みソフトウェアを提供す
る従来の「音声カード」のような音声生成インタフェー
スを介して、システムバス１２０７に接続される。これ
らのハードウェア能力によって記憶媒体１３０５中にス
トアされているソフトウェアを再生するためにシステム
１２０１に十分なグラフィクスおよび音声の速度性能を
与えることができる。

【００５５】上で言及したすべての書類を、ここで、参
照によって取り入れる。

【００５６】最も現実的かつ好ましい実施例であると現
在考えられているものに関連してこの発明が説明された
が、この発明は開示された実施例に限定されるものでは
なく、逆に、特許請求の範囲内に含まれる種々の変形例
や等価的な構成をカバーするように意図されていること
を理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はインタラクティブコンピュータグラフィ
クスシステムの実施例を示す全体図である。

【図２】図２は図１実施例のコンピュータグラフィクス
システムのブロック図である。

【図３】図３は図２に示す実施例のグラフィクス／オー
ディオプロセサのブロック図である。

【図４】図４は図３に示す実施例の３Ｄグラフィクスプ
ロセサのブロック図である。

【図５】図４のグラフィクス／オーディオプロセサの例
示的な論理フロー図である。

【図６】図６は同期化トークンを用いたグラフィクスパ
イプラインの同期化の例のフロー図である。

【図７】図７は別の互換性のある実施例を示す。

【図８】図８は別の互換性のある実施例を示す。

【符号の説明】

５０ …インタラクティブ３Ｄコンピュータグラフィク
スシステム１１０ …主プロセサ１１２ …主メモリ１１４ …グラフィクス／オーディオプロセサ１８０ …グラフィクスパイプライン５００ …テクスチャユニット７００ …ピクセルエンジン７０４ …トークンレジスタ７０６ …割込ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロバートムーアアメリカ合衆国ワシントン州レドモンド 227プレースエヌイー 2522 (72)発明者ハワードエイチチェンアメリカ合衆国ワシントン州レドモンド 212プレース 2005 Ｆターム(参考） 5B057 AA20 CA13 CA17 CB13 CB17 CH02 CH05 CH08 CH12 CH14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グラフィクスパイプラインと同期化する方
法であって、グラフィクスパイプラインへプログラマブルコンテンツ
同期化トークンを送信するステップ、およびグラフィク
スパイプライン内の所定点にトークンが到達したタイミ
ングを検出するステップを含む、同期化方法。
【請求項２】トークンは、グラフィクスパイプラインが
変更しない可変コンテンツデータメッセージを含む、請
求項１記載の方法。
【請求項３】検出ステップは、トークンレジスタによっ
て返送された値と送信したトークンの値とを比較するス
テップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】さらに、グラフィクスパイプラインへ送信
する可変トークンをアプリケーションプログラムととも
に特定するステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】トークンは１６ビット可変値を含む、請求
項１記載の方法。
【請求項６】検出ステップは、割込に応答してパイプラ
インの終端でトークンレジスタをポーリングするステッ
プを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】コマンドプロセサ，変換ユニット，ライテ
ィングユニット，テクスチャ座標発生器，テクスチャマ
ッパ，ラスタライザ，ブレンダ，ピクセルエンジンおよ
びフレームバッファを含む形式のグラフィクスパイプラ
インと同期化するための方法であって、グラフィクスパイプラインへ可変コンテンツデータメッ
セージを挿入するステップ、グラフィクスパイプライン中の所定位置で可変コンテン
ツデータメッセージを捕捉するステップ、グラフィクスパイプライン中の所定位置に可変コンテン
ツデータメッセージが到達したときに信号を伝達するス
テップ、および捕捉した可変コンテンツデータメッセー
ジが挿入した可変コンテンツデータメッセージに対応す
るかどうか判断するステップを含む、同期化方法。
【請求項８】信号伝達ステップは、グラフィクスパイプ
ラインの終端に可変コンテンツデータメッセージが到達
したときに割込を発生するステップを含む、請求項７記
載の方法。
【請求項９】捕捉ステップは可変コンテンツデータメッ
セージをレジスタにストアするステップを含み、そして
判断ステップはそのレジスタの内容を読み出すステップ
を含む、請求項７記載の方法。
【請求項１０】ピクセルエンジンが信号伝達ステップを
実行する、請求項７記載の方法。
【請求項１１】グラフィクスパイプラインは可変コンテ
ンツデータメッセージを変更しない、請求項７記載の方
法。
【請求項１２】コマンドプロセサ，変換ユニット，ライ
ティングユニット，テクスチャ座標発生器，テクスチャ
マッパ，ラスタライザ，ブレンダ，ピクセルエンジン，
およびフレームバッファを含むグラフィクスパイプライ
ンにおいて、コマンドプロセサは可変コンテンツデータメッセージを
受けてその可変コンテンツデータメッセージをグラフィ
クスパイプラインを通してピクセルエンジンへパスし、
ピクセルエンジンは、可変コンテンツデータメッセージ
を捕捉するレジスタを含み、その可変コンテンツデータ
メッセージがピクセルエンジンに到達したときに信号を
伝達するようにしたことを特徴とする、グラフィクスパ
イプライン。
【請求項１３】可変コンテンツデータメッセージを変更
しない、請求項１２記載のグラフィクスパイプライン。
【請求項１４】グラフィクスコマンドストリームを受信
しかつそのグラフィクスコマンドストリームに基づいて
イメージを発生する形式のグラフィクスシステムであっ
て、可変コンテンツデータメッセージを含むトークンをその
グラフィクスコマンドストリーム中で受信するようにさ
れ、さらにグラフィクスコマンドシーケンス中でトーク
ンに対してより早いグラフィクスストリームの部分が処
理されたかどうかについての問い合わせに対して応答を
与え、それによってグラフィクスシステムのイベントの
同期化を許容するようにした、グラフィクスシステム。
【請求項１５】アプリケーションに特定した集積回路を
含む、請求項１４記載のグラフィクスシステム。
【請求項１６】３Ｄグラフィクスパイプラインを含む、
請求項１４記載のグラフィクスシステム。
【請求項１７】コマンド処理，変換，ライティング，テ
クスチャ座標発生，テクスチャマッピング，ラスタライ
ジング，およびブレンドを含む形式の３Ｄグラフィクス
パイプラインと同期化する方法であって、グラフィクスパイプラインへ可変コンテンツ同期化トー
クンを挿入するステップ、およびトークンがグラフィク
スパイプライン中の所定点に到達したことに応答して少
なくとも１つの同期化イベントを実行するステップを含
む、方法。
【請求項１８】トークンベースの同期化をエミュレート
する方法であって、グラフィクスパイプライン完了状態を示すように企図し
た可変コンテンツ同期化トークン値を受信するステッ
プ、および前記可変コンテンツ同期化トークン値を含む
応答を返送するステップを含む、方法。