TW200842760A - Efficient scissoring for graphiics application - Google Patents

Description

200842760 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示案大體而言係關於電子學，且更具體言之，係關 於用於對圖形應用執行剪切之技術。 【先前技術】 圖形處理單元（GPU)為用於再現用於諸如視訊遊戲、圖 • 形、電腦輔助設計（CAD)、模擬及視覺化工具、成像等等 之各種應用之2維（2-D)及3維（3-D)影像的專用硬體單元。 • GPU可執行各種圖形運算（諸如，著色、混合等等）以再現 圖或影像。此等圖形運算可為計算密集的。為了減小計 算’可將圖剪輯至圖表面之邊界。可進一步將圖剪輯至一 或多個剪切區域之内部。每一剪切區域可描述待保留之圖 表面之特定區。圖之經剪輯之部分可被廢棄且因此不加以 再現。可藉由省略圖之被廢棄之部分的計算而達成改良之 效能。 勇切係指剪輯具有一或多個剪切區域之圖或影像之過 ^ 程。GPU可執行剪切以便節省圖之不需要再現之部分的計 算。然而，消耗處理及記憶體資源以便執行剪切。用於剪 切之資源之量可隨剪切區域之數目而增加。 因此此項技術中需要用於有效地執行剪切之技術。 ^ 【發明内容】 本文中描述用於有效地執行剪切之技術。在一態樣中， 可藉由以下步驟而以-循序次序執行任何數目之剪切區域 之剪切：⑷-次將一剪切區域繪製至一圖表面或再現區 127013.doc 200842760 上；及（b)對於每一剪切區域，更新剪切區域内之像素之剪 切值。 可以各種方式來更新剪切值。在一設計中，像素之剪切 值指示覆蓋此像素之剪切區域之數目。若新增剪切區域， 則可將每一剪切區域内之像素之剪切值遞增一，或若移除 男切區域，則可將每一剪切區域内之像素之剪切值遞減 一。在另一設計中，像素之剪切值為不同剪切區域之位元 圖，且每一剪切區域與該位元圖中之各別位元相關聯。對 於每一剪切區域，可將剪切區域内之像素之剪切值中的對 應位元設定為預定值（例如，一）。在又一設計中，像素之 勇切值指示此像素是否在任何剪切區域内。 在更新所有剪切區域之剪切值之後，使所關注之區域内 之像素通過以用於再現。此可藉由將像素之剪切值與參考 值相比較及使具有等於或大於該參考值之剪切值之像素通 過來達成。對於剪切UNION運算，可將參考值設定為一以 使藉由所有剪切區域之聯合而形成之區域内的像素通過。 對於剪切AND運算，可將參考值設定為大於一以使藉由至 少兩個（例如，所有）剪切區域之相交而形成之區域内的像 素通過。此處，UNION及AND係指對剪切區域之邏輯運 算。 下文更詳細地描述本揭示案之各種態樣及特徵。 【實施方式】 支援孓D圖形之圖形處理單元（GPU)可支援具有多個剪切 區域之剪切。舉例而言，GPU可支援公開可用的且在下文 127013.doc 200842760 中被稱作〇penVG之"0penVG Speeificati〇n，ι 〇版"（2〇〇5 年月日）0penVG為用於2-D向4圖形之新標準且適用 :軍上及行動裝置（例如，蜂巢式電話及遊戲裝置）。 OpenVG需要2_DGPU來支援最少32個剪切區域。 圖1說明2-D圖形中夕前h π α , 甲之^切區域。圖表面100可表示再現 、 1、顯示螢幕或用於某一其他輸出裝置。圖表面1〇〇可具 有任何寬度及高度（WxH)尺寸（例如，對於VGA，為 640x480像素）且因此可覆蓋W H個像素。在圖工中所展示 • <實例中，界定八個剪切區域且該八個剪切區域被稱作剪 切區域1至8。每一勇切區域可為可由兩個座標（例如，關 於左下角之一座標及關於右上角之另一座標）界定之矩 形。一般而言，剪切區域可具有任何形狀，例如，矩形、 二角形、圓形、多邊形、複雜或任意形狀等等。剪切區域 亦可具有任何大小且可位於圖表面上之任何處。剪切 (scissoring)區域亦可被稱作剪切（sciss〇r)區域、剪切窗、 φ 剪切矩形等等。為簡單起見，以下描述大部分係針對矩形 之^刀E1域如圖1中所展示，每一 |切區域可與零個、 一或多個其他剪切區域重疊。舉例而言，剪切區域8不與 其他剪切區域重疊，剪切區域4與剪切區域3重疊，且剪切 區域3與剪切區域1、2及4重疊。 GPU可藉由判定圖表面1〇〇中之W.H個像素中之每一者 是否在剪切區域中之任一者内來執行剪切。每一像素可與 可指示此像素是否在任何剪切區域内之剪切值相關聯。剪 切值亦可被稱作遮罩值等等。GPU可使用該等剪切值來判 127013.doc 200842760 疋疋否再現像素。作為實例，對於剪切UNI〇n運算而言， GPU可再現在藉由所有剪切區域之聯合而界定之區域内的 像素且可廢棄/丟棄此區域外部之像素。

如OpenVG所需之32個剪切區域之蠻力實施例可利用32 個暫存器來儲存此等剪切區域之座標且利用i 2 8個比較器 來執行邏輯/比較運算。四個比較器可用於每—剪切區域 以將像素與剪切區域之四個角相比較以判㈣等像素是否 在此剪切區域內。對於無線通信裝置、行動裝置、遊戲裝 置及其他消費型電子裝置而言，冑多剪切區域之蠻力實施 例可為複雜且昂貴的。 在一態樣中’可藉由以下步驟而有效地執行任何數目之 男切區域之剪切：⑷一次將一剪切區域繪製至圖表面或再 現區上；及（b)更新每―剪切區域内之像素之剪切值。可由 支援2個形之GPU以及支援2_D與3_d圖形之咖來執行 剪切。亦可使用經設計以㈣其他圖形函數（例如，共同 用於3-D圖形之樣板緩衝器及樣板測試單元)之處理及/或記 憶體資源來執行剪切。 圆“兄明具有多個剪切區域之剪切。使用剪切緩衝 儲存圖表面上之像素之剪切值。該剪切緩衝器可為樣 衝器或某一其他緩衝器。剪切緩衝器可具有與圖表面 寸相同之WxH尺寸且可儲存圖表面 〜7 像素之 值。亦可使用其他剪切緩衝器大小。 千且右19 〇口 4 為Μ早起見’圖 不具有12x9尺寸之圖表面。 可由Ν個位元來表示剪切值，其中，Ν通常可為〜 127013.doc 200842760 大。舉例而言，N可等於8，且8位元剪切值可在… 範圍中。取決於(例如)由Gpu支援之剪切模式，亦可將更 少或更多之位元用於剪切值。 、 口。最^例如）藉由將所有剪切值重設為零而清除剪切緩衝 讀取剪切區域之座標及將此等座標應 用於圖表面而繪製第一剪切區域。如下文所描述， 種方式更新第-剪切區域内之每一像素之剪切值。可藉由 掃描剪切區❹之像素位置及對於每—經掃描 : 而更新剪切緩衝器中之對應剪切值來達成剪切。以此5 式’僅更新男切區域内之像素之剪切值，且 之其他像素不受影響。 3卜4 接著（例如）以與第一剪切區域類似之方式纷製第二剪切 區I可如下文所描述而更新第二剪切區域内之每— 之界切值。可以類似方式繪製每一額外剪切區域，且可更 «切㈣内之像素之剪切值。在已緣製最後一剪切區域 且凡成男切值之更新之後’剪切緩衝器中之剪切值 於判定是否再現像素。 在第-設計中’像素之剪切值指示覆蓋此像素之剪切區 狀數目。，此設計中’當繚製每—剪切區域時，將由此 男切£域覆盍之母一像素之剪切值遞增一。在已繪黎 剪切區域之後’若每-像素被至少一剪切區域覆蓋，、則此 像素之到切值將大於零。給定像素之剪切值灸指示該像素 被請剪切區域覆蓋’其中仙為剪切區域之數目” 若N個位元用於每一剪切值，則支援高達2〜個剪切區 127013.doc -10- 200842760 域。舉例而言’ 8位元與切值支援南達2 5 5個剪切區域。 在第二設計中，像素之剪切值指示覆蓋此像素之特定剪 切區域（若存在）。在此設計中，每一像素之N位元剪切值 為位元圖。位元圖中之每一位元位置對應於一剪切區域。 舉例而言，剪切值之最低有效位元（LSB)可對應於第一剪 切區域，下一個LSB可對應於第二剪切區域等等，且最高 有效位元（MSB)可對應於第N個剪切區域。當綠製第灸個剪 切區域時（A：e {1，…，K})，可將由此剪切區域覆蓋之每一像 素之勇切值的第A個位元設定為一。在已繪製所有剪切區 域之後，若每一像素被至少一剪切區域覆蓋，則此像素之 剪切值將大於零。可檢查剪切值之位元以判定覆蓋像素之 特定剪切區域（若存在）。若N個位元用於每一剪切值，則 支援高達N個剪切區域。 第二設計亦可用N位元剪切值來支援N個以上剪切區 域。如上所述，若使用8位元樣板值，則可將八個剪切區 域映射至八個位元，每一位元用於一剪切區域。為了支援 八個以上剪切區域，可使用樣板值之每一位元來表示一個 以上勿切區域。舉例而言，可將8位元樣板值如下重疊： 將位以用於區域〇、8、16等等，將位W用於區則、且9、 17等等，諸如此類，且將位元7用於區域7、15、23等等。 了猎由权_8運算或M mQd 8==k% 8來判定對應於給定剪切 區域A之位元”，該運算提供剪切區域灸除以$之餘數。在第 又十中每一位元亦可表示剪切區域之集合之聯合且可 用於“不像素是否在該集合中之剪切區域中之任—者内。 127013.doc 200842760 像素之剪切值之位元亦可與剪切區域之非重疊集合相關 聯，以使得母一剪切區域屬於該等集合中之唯一集人 有位元ί聚集既而將表示所有剪切區域。此可用於:加可 支援之兔切區域之數目。 在第三設計中’像素之剪切值指示此像素是否被任何剪 切區域覆蓋。在此設計中，1位元剪切值可用於每一像 素。當繪製每一剪切區域時，可將由此剪切區域覆蓋之每

像素之1位7C剪切值設定為一。在已繪製所有剪切區域 之後，若每—像素被至少-剪切區域覆蓋，則此像素之剪 切值將等於…此設計減小用於剪切值之緩衝器要求。 。亦可以其他方式及用其他設計來更新剪切值。不同設計 可-有不同更新施力。I例而t ’無論何時移除現有剪切 區域或新增新的剪切區域，第—及第二設計均支援剪切值 之有效更新。 皆；、第u又汁，可藉由重新緣製現有剪切區域及將該剪 切區域内之每一像素之剪切值遞減一併使剪切值在零處飽 ^來移除現有剪切區域。可藉由繪製剪切區域且將該剪切 區域内之每一像素之剪切值遞增一來新增新的剪切區域。 因此，無論何時新增或移除剪切區域，僅繪製待新增之新 的3切區域’僅重新綠製待移除之剪切區域，且待保留之 其他剪切區域不受影響，此情形可節省計算。 對於第二設計’可藉由重新繪製剪切區域且將此剪切區 域内之每一像素之對應剪切位元值重設為零來移除現有剪 刀區域。可藉由繪製剪切區域且將此剪切區域内之每一像 127013.doc -12· 200842760 素之對應剪切位元值設定為一來新增新的剪切區域。 不同的設計亦可支援不同的剪切模式。上文所描述之所 有一種叹汁均支援另切UNI〇N運算。對於剪切UNION而 言，若像素之剪切值為一或更纟，則該像素在ϋ由所有剪 ::區域之聯合而形成之區域内(或在至少一剪切區域内)。 二一，第二設計亦支援剪切and運算。對於剪切AND而 a ’一右像素之剪切值大於一，則該像素在藉由至少兩個化 個)剪切區域之相交而形成之區域内。—般而言，R可被設 定為大於一且高達剪切區域之數目之任何值。若R等於剪 切區域之數目，則僅使所有剪切區域内之像素通過。 對於第-設計，可藉由以下方式來達成剪切娜：將像 素之剪切值與參考值相比較’若剪切值等於或大於該參考 值，則使该像素通過，且否則廢棄該像素。對於第二# :，可藉由以下方式來達成剪切AND:檢查關於像辛二 男切值:設^的位元’將該等設定位元與參寺值相比較， 且基於該比較結果來使該像素通過或丟棄該像素。 *第二設計亦支援選擇性UNI0N運算、選擇性and運算等 等。對於選擇性AND，使藉由κ個剪切區域中之選定^ , 切區域的相交而形成之區域内之像素通過。對於選== 麵N，使藉由κ個剪切區域之選定者之剪切區域：聯： 而形成之區域内之像素通過。對於所有設 、 叫，像素之參考 值可為用於逐位元邏輯測試中之遮罩與此像素 舉例而言，在第二設計中，可對遮罩及像素之=二： AND運算。剪切可既而能夠基於正繪製 仃 展之像素來辨別特定 127013.doc -13- 200842760 區域。 夕第二設計可用於各種目的，諸如，用於在圖表面上緣製 =個衫像。圖表面之不同區可用不同影像繪製且可由不同 男切區域來界定。剪切區域及位元圖可用於判定哪一影像 將、”曰裝於母一圖區巾。舉例而言，可將影像繪製於由第灸 個剪切區域界定之區中，且可藉由檢查對應剪切值之第灸 個位凡而判定此區内之像素。第二設計亦可用於遮罩圖標

再現、用於在窗系統中對可㈣之表面之可見像素遮罩再 現、用於在複雜窗形狀之支援下支援非矩形剪輯等等。 圖3展示用於執行具有多個剪切區域之剪切之過程鳩。 f初’（例如）藉由將用於儲存像素之剪切值之緩衝器中的 剪切值重設為零而初始化該緩衝器（區塊312)。接著以循序 夂序對多個剪切區域執行剪切’一次一剪切區域(區塊 314)。對於每—剪切區域，更新該剪切區域内之像素之剪 切值（區塊316)。 可以各種方式來執行區塊316中之更新。對於第一設 計’像素：剪切值可指示覆蓋此像素之剪切區域之數目。 可將每一到切區域内之像素之剪切值遞增一。對於第二設 計’像素之剪切值可為+同剪十刀區域之位元圖，且每一剪 =區域可與該位元圖中之各別位元相關聯。對於每一剪切 區可將剪切區域内之像素之剪切值的對應位元設定為 預定值（例如，―）。對於第三設計，像素之剪切值可指示 此像：是否在任何剪切區域内。可將每—剪切區域内之像 素之男切值設定為預定值(例如’一)。更新可包括利用多 127013.doc •14- 200842760 邊形變換及光柵化處理單 切緩衝器。 、0早或複雜形狀繪製至剪 可執行剪切以移除多個剪 移除之在 _ T之一或多者。對於拉 :之母一男切區域，可更新剪切區域内…：待 值，例如，若剪切 ”之男切 行剪切以將一或，零則將男切值遞減-。亦可執 -夕個男切區域新增至多個 待新增之每一剪切Μ… 夕個^切£域。對於 W切&域，可更新剪切區 值，例如，將剪切值遞增一。 ^之像素之男切 在更新所有剪切區域之剪切值之後， 的且在所關注之區域内的像素通過(區塊318)。可將： 剪切值與參考值相比較且使具有等於或超過該參考心 切值之像素通過來達成此情形。參考值一可用於剪切 um〇N運算之所有三種設計以使藉由多個剪切區域之聯合 而形成=區域内的像素通過。大於一之參考值可用於剪切 AND運算之第―設計以使藉由多個剪切區域中之至少兩者 (―例如’所有者）之相交而形成的區域内之像素通過。對於 第二設計，可檢查剪切值之個別位元以使所關注之區域中 之像素通過。在任何狀況下，進一步處理（例如，再現）該 等通過之像素（區塊320)。

GpU可支援2-D及/或3-D圖形。2-D圖形儲存用於產生2-D 'V像之幾何資料之2-D表示。3 -D圖形儲存經處理以產生 2·Ε)影像之幾何資料之3-d表示。2_D圖形可與塗刷相比而 3-D圖形可與雕刻相比。2_D及3_D圖形可利用具有不同圖 形運算之不同管線來產生輸出影像。 127013.doc -15· 200842760 圖4展示描述於0penVG中之2_D圖形管線4〇〇之方塊圖。 2-D圖形中之圖包含路徑。每一路徑界定圖表面上之筆 (pen)或塗抹刷之持續時間。路徑用於界定圖中之幾何形 狀。路徑可被劃線及/或填充。劃線係指用線界定路徑形 狀之輪廓。填充係指將顏色、梯度或紋理應用於形狀之内 部。 在用於級1之區塊412中，應用程式界定待繪製之路徑且 設定待由後續級使用之變換、劃線及塗刷參數（若存在p 在用於級2之區塊414中，將路徑自使用者座標系統變換至 表面座標系統。若將對路徑劃線，則在使用者座標系統甲 應用劃線參數以在表面座標系統中產生描述劃線幾何形狀 之新路徑。此新路徑被稱作當前路徑1被管線中之後續級 操作。在用於級3之區塊416中，對當前路徑之幾何形狀應 用路桎至表面變換以產生圖表面座標。在用於級4之區塊 418中，對受當前路徑影響之每一像素計算覆蓋值。級4將 當前路徑映射至圖表面上之像素。 在用於級5之區塊420中，給不在圖表面之邊界内的及 (若啟用了剪切）不在一或多個剪切區域内的像素指派覆蓋 值零。對於具有覆蓋值零之像素，跳過剩餘之處理。如上 所述，級5可執行具有多個剪切區域之剪切。 在用於級6之區塊422中，基於當前有關塗刷來對圖表面 上之每一像素界定色值及α值，當前有關塗刷可取決於路 徑正被填充還是劃線。級6對當前路徑上之像素應用塗刷 影像。在用於級7之區塊424中，若正繪製影像，則藉由使 127013.doc -16 · 200842760 用影像至表面變換之逆運算來内插影像值而對每一像素計 异影像色值及α值。根據當前影像繪製模式將結果與塗刷 色值及α值組合。在用於級8之區塊426中，將來自級7之每 一像素之源色值及α值轉換至目標顏色空間且根據選定混 合模式將其與對應目標色值及α值混合。 亦可用可以其他方式再現基元之其他管線來支援2_d圖 形。基το為幾何形狀之基本單位且可為線、區段、點等

等。可藉由2-D圖形管線中之剪輯/遮罩級來執行具有多個 剪切區域之剪切。 圖5展示支援3-D圖形且亦可支援2-D圖形之3_D圖形管線 5〇〇之方塊圖。管線500可支援3-；〇軟體介面，諸如，開放 圖形程式庫（〇penGL)、Direct3D等等。〇_队描述於公 開可用之註明日期為2004年10月22日的標題為，，丁^

OpenGL® Graphics System: A Specification，’，2 〇版之文獻 中。 2-D或3-D影像可用多邊形（通常為三角形）來表示。每一 二角形由三個頂點來界定，且每一頂點與諸如空間座椤、 色值、紋理座標等等之各種屬性相關聯。每一屬性可:有 高達四個分量。舉例而言’可由三個分量h ^或:個 分m、心來給出空間座標，其中％為水平及垂直 座標，4深度，m著次座標。可由三個分量卜尽及办 :四:固分广、g、㈣給出色值，其中r為紅色，彪 色，鸸色，且a為判定像素之透明性之透明性 常由水平及垂直座標❸來給出紋理座標。頂點亦可與其 127013.doc -17- 200842760 他屬性相關聯。管線500藉由計算待顯示之像素之屬性八 量值而再現2-D或3-D影像。 71 頂點著色器512可對幾何形狀（例如，三角形）執行各種 圖形運算。舉例而言，頂點著色器512可將幾何形狀自一 座標系統變換至另一座標系統，計算幾何形狀之頂點之光 值1幾何形狀執行混合等等。基元組譯器及處理器514 計算用於後續光柵化過程之參數。舉例而t，處理器514 可計算每-三角形之三個邊之線性方程的係數、像素之深 度内插之深度⑷梯度等等。掃描轉換器516將每—三角形 或線分解成像素且產生每一像素之螢幕座標。 y 早期深度/樣板職引擎518對像素執行深度及/或樣板測 試（若啟用）以判定應再現像素還是應廢棄像素。通常可互 換地使用術語’’引擎"、"核芯"、"機器"、"處理器"及"處理 f元”。樣板緩衝器（圖5中未圖示）儲存正再現之影像中之 每像素位置的當前樣板值。對於樣板測試，引擎5丨8將 像素之所儲存之樣板值與參考值相比較且基於該比較之結 果而使該像素通過或廢棄該像素。引擎5丨8可對像素執行 洙度測試（其亦被稱為z測試）（若適用）以判定應再現像素還 是應廢棄像素。z緩衝器（圖5中亦未圖示）儲存正再現之影 像中之每一像素位置的當前2值。對於深度測試，引擎Η 8 將像素之Ζ值（當前2值）與2缓衝器中之對應2值（所儲存之之 值）相比較，若當前2值比所儲存之2值更靠近/接近，則使 該像素通過且更新ζ緩衝器及可能之樣板緩衝器，且若當 刖Ζ值比所儲存之2值更靠後，則廢棄該像素。 127013.doc -18- 200842760 像素/片段著色器及紋理過遽器520可對像素及片段執行 各種圖形運算。片段為像素及其相關聯之資訊。著色器 520可計算像素屬性之_之參數（例如，屬性内插之線性 方程之係數）。著色器咖可既而基於像素之螢幕座標且使 用内插參數來計算每—三角形内之每—像素之屬性分量 值。紋理過遽器520執行紋理映射（若啟用）以對每一三角形 應用：理：可將紋理影像儲存於紋理緩衝器(圖$中未圖示)

中。每-三角形之三個頂點可與紋理影像中之三個卜… 座標相關聯，且三角形之每一像素可既而與紋理影像中之 特定紋理座標相關聯。藉由用由每—像素之紋理座標指示 之位置處的紋理影像之顏色來修改此像素之顏色而達成紋 理化。 後期深度及像素混合器522可對每一片段執行諸如以測 試、霧化混合、α混合、邏輯運算及抖動運算之圖形運算 且將結果提供給顏色緩衝器。 以用於3-D圖形。此 3-D圖形管線500中之級通常經設計 在軟體或預處 等級亦可用於支援2-D圖形。在一設計中 理單元中執行圖4中之2-D圖形管線4〇〇之級丨及2，由頂點 著色器512執行級3，由基元組譯器及處理器514執行級4, 由早期深度/樣板測試引擎518執行級5，由像素/片段著色 态及紋理過濾器520執行級6及7，且由後期深度及像素混 合器522執行級8。管線500亦可以其他方式支援2_d圖形， 例如，用管線400中之級至管線5〇〇中之單元之不同映射。 管線500可包括用於支援2_D圖形運算之擴展及/或修改。 127013.doc -19- 200842760 GPU可（例如）藉由實施圖4中之管線4〇〇或某一其他2_d圖 形g線而僅支援2-D圖形。GPU亦可（例如）藉由實施圖5中 之管線500或某一其他圖形管線而支援2_D與3_d圖形。 對於支援2-D與3_D圖形之Gpu而言，可使用樣板單元 (例如，樣板緩衝器及樣板測試引擎）來對2_d圖形執行剪 切。該樣板單元通常具有較高產量(例如，比顏色運算產 量快兩倍至四倍）且通常與可節省資料匯流排頻寬之高效

率樣板决取體相關聯。當再現3 _D圖形時，樣板單元 :在早期執行樣板測試，使得可在樣板測試失敗時避免計 异密集之運算。樣板單元可用於對2_D圖形執行剪切以加 快像素再現。 ^樣板單兀通$對每_傳人之像素執行樣板測試及樣板運 :°樣板m於用於該像素之儲存於樣板緩衝器中之當 ㈣板值來判定是使該像素通過還是丢棄該像素。樣板運 #可基於冰度及/或樣板測試之結果來根據樣板運算碼而 更新樣板值。 樣板單元可如下w , ^刀。百先，（例如）使用快速清除 而將樣板緩衝器清降盔骨..,^ ’、

叩π除為零。樣板緩衝器通常儲存用於3_D 圖形之樣板值且用^V M + m 、， 用於儲存用於2-ϋ圖形之剪切值。界定用 於應用與切區域之再預维你 丹現緩衝裔區。對於上文所描述之 設計，可將樣板單元如下設定： 1. 樣板測試函數=ALWAYs， 2. 樣板運算=INcrease_wrawncre細且 3. 致能對樣板緩衝器之樣板寫入。 127013.doc -20- 200842760 第一設定造成樣板單元始終通過對像素之樣板測試，此 將允許對此等像素之剪切值之更新。第二設定指示如何更 新樣板值。可（a)用INCREASE設定使樣板值遞增且飽和或 (b)可用INCREASE_WRAP設定使樣板值遞增且使樣板值在 到達最大值之後環繞。當移除剪切區域時，亦可將樣板運 算設定為DECREASE—WRAP或DECREASE。對於上文所描 述之第二設計，可將樣板運算設定為用參考樣板值 {1<<(剪切#%8)}進行之REPLACE，其中”％8’·表示模-8運 算。第三設定致能樣板緩衝器中之剪切值在繪製每一剪切 區域之後之更新。 樣板單元可接著藉由一次繪製一剪切區域且如由樣板運 算所指示而更新樣板缓衝器中之樣板值來執行剪切。在繪 製所有剪切區域之後，GPU可使用可用之處理及記憶體資 源來再現2-D(例如，〇penVG)基元（例如，路徑、遮罩、塗 刷、影像等等）。舉例而言，可如上所述將圖4中之2-D圖 形管線400中之級映射至圖5中之3-D圖形管線500中之區 塊。 在再現過程期間，可藉由自樣板緩衝器讀取剪切值且將 該等剪切值與參考樣板值相比較而對像素執行樣板測試。 對於剪切UNION運算，可將樣板測試函數設定為LARGER THAN，且可將參考樣板值設定為零。對於剪切AND運 算，可將樣板測試函數設定為EQUAL TO，且可將參考樣 板值設定為大於一之值。可將參考樣板值設定為R以使由 至少R個剪切區域覆蓋之像素通過。可對每一像素僅執行 127013.doc -21 - 200842760 -比較而無關於正應用之剪切區域之數目，此情形可大大 加速再現過程。通過樣板測試之像素在所關注之區域内且 可被轉遞至管線巾之後續級。可丢棄未通過樣板測試之像 素。 圖6展示執行奐切之Gpu 6〇〇之方塊圖。6⑻可實施 囷4中之2 D圖幵》管線4〇〇中之級5及/或圖5中之圖形管 線500中之早期深度/樣板測試引擎518。GPU 000可包括在 圖6中為簡單起見而未圖示之其他處理及控制單元、引擎 及兄憶體。 如上所述，處理單元610接收剪切區域且更新由此等剪 切區域覆盍之像素之剪切值。該更新取決於是新增剪切區 域還是移除剪切區域。緩衝器620儲存像素之剪切值。處 理單元610亦可基於參考值來執行剪切/樣板測試以使所關 庄之區域中之像素通過。處理單元61〇可（例如）自圖4中之 級4接收傳入之像素之（χ，力座標，基於此等像素之座標來 判定此等像素之剪切值，且基於每—像素之剪切值及該參 考值來判定是應使該像素通過還是應丟棄該像素。可基於 所要之身切運异（例如，UNION或AND)來設定參考值。再 現單元630再現通過剪切/樣板測試之像素且可執行任何合 適之圖形運算以再現此等像素。處理單元61〇可執行圖]^ 之區塊312至318中所展示之處理。再現單元63〇可執行圖3 中之區塊32〇中所展示之處理。 在一設計中，多遍執行剪切及再現。在第一遍中，將剪 切區域繪製至剪切緩衝器上，更新剪切值，且不將像素傳 127013.doc -22- 200842760 遞至再現單元㈣。在第二遍中’單元㈣處理傳入之像素 以基於每—像素之剪切值來衫使該像素通過還是抛棄該 像素且將通過之像素轉遞至再現單元㈣。對於其他設 计，亦可以其他方式執行剪切及再現。 處理單元㈣可為樣板測試引擎且緩衝器62〇可為用於3· D圖形之樣板緩衝器。樣板緩衝器及樣板測試引擎可用於 有效地對2_D圖形執行剪切。處理單元㈣可對每—剪切區 域執行樣板測試(例如’在ALWAYS之設定下)及樣板運： (例如，在 mCREAS、E、INCREASE WRAp、赃 7 剪切值。- …)以更新男切區域内之像素之 可將影像縮放得較大（例如，當開啟超級取樣抗 時卜在此狀況下，剪切值可表示像素之一部分（或子像 素）。舉例而t，若將影像縮放得大兩倍，則可存在每一 像素之四個剪切值’每-剪切值對應於四個子像素中之— 者。雖然用子像素代替像素，但可以上文所描述 行剪切。 钒 如上所述’剪切區域可具有任何形狀及任何大小。可藉 由首先將剪切區域鑲嵌至三角形扇（其為具有任何數目^ 邊及形狀之多邊形)中來達成任意形狀之剪切區域之剪 切。可將該三角形扇分解成三角形。可將每一三角彤光柵 化以狀此三角形内之像素。可基於上文所料之二計^ 之任一者來更新每一三角形内之每一像素之剪切值。 本文中所描述之剪切技術可用於無線通信裝置、掌上型 127013.doc -23- 200842760 裝置、遊戲裝置、計算裝置、消費型電子裝置等等。下文 描述該等技術之用於無線通信裝置之例示性用途。 圖7展不無線通信系統中之無線通信褒置7〇〇之設計的方 塊圖。無線裝置700可為蜂巢式電話、終端機、手機、個 人數位助理（腸«某-其他|置。該無線通㈣統可為 分碼多重存取（CDMA)系統、全球行動通信系統（gsm)之 系統或某一其他系統。 無線裝置7 0 0能夠經由接收路徑及傳輸路徑而提供雙向 通信。在接收路徑上，由基地台傳輸之信號由天線Μ接 收且被提供給接收器（RCVR)714。接收器714調節所接收 之信號且使其數位化並將樣本提供給數位區72〇以進一步 處理。在傳輸路徑上，傳輸印町印16接收待自數位區 72〇傳輸之資料，處理並調節f料，且產生經調變之信 號，該經調變之信號經由天線712而傳輸至基地台。 數位區720包括各種處理、介面及記憶體單元，諸如， 數據機處理器722、視訊處理器724、控制器/處理器726、 顯示處理器728、進階RSIC機器/數位信號處理器 (ARM/DSP)732、GI>U 734、内部記憶體736及外部匯流排 介面（EBI)738。數據機處理器722執行用於資料傳輸及接 收之處理（例如，編碼、調變、解調變及解碼）。視訊處理 器724對用於諸如攝像機、視訊回放及視訊會議之視訊應 用之視訊内容（例如，靜態影像、移動視訊及移動文字）執 行處理。控制器/處理器726可指導數位區72〇内之各種處 理及介面單元之操作.顯示處理器728執行處理以促進視 127013.doc -24· 200842760 Λ、圖形及文子在顯示單元73〇上之顯示。arm/DSP 732 可對無線裝置700執行各種類型之處理。Gpu 734執行圖形 處理且可實施圖3中之過程3〇〇、圖4中之2_D圖形管線4〇〇 之全部或部分、圖5中之3-D圖形管線5〇〇之全部或部分、 某一其他圖形管線、圖6中之GPU 6〇〇等等。内部記憶體 736儲存用於數位區72〇内之各種單元之資料及/或指令。 EBI 738促進數位區720(例如，内部記憶體736)與主記憶體 740之間的資料之轉移。 可用或多個DSP、微處理器、RISC等等來實施數位區 720。數位區72〇亦可在一或多個特殊應用積體電路（asic) 及/或某一其他類型之積體電路（IC)上製造。 可藉由各種手段來實施本文中所描述之剪切技術。舉例 而吕，可以硬體、韌體、軟體、或其組合來實施此等技 術。對於硬體實施例，可在以下各者内實施用於執行剪切 之邊（等）處理單元（例如，圖6中之Gpu 6〇〇、圖7中之Gpu 734等等）：經設計以執行本文中所描述之功能之一或多個 ASIC DSP、數位化號處理裝置（DSpD)、可程式化邏輯裝 置（PLD)场可程式化閘陣列（FPGA)、處理器、控制器、 微控制器、微處理器、電子裝置、其他電子單元、或其組 合。該（等）處理單元可能包括或可能不包括整合式/嵌L式 記憶體。 男加本文中所描述之與切技術之設備可為獨立單元或一 虞置之ap刀。亥裝置可為⑴獨立1C(諸如，圖形IC)、（ii)可 包括用於儲存資料及/或指令之記憶體1C之一組一或多個 127013.doc -25- 200842760 IC、（ill)具有整合式圖形處理功能之ASIC(諸如，行動台 數據機（MSM))、（iv)可嵌入其他裝置内之模組、（v)蜂巢式 電話、無線裝置、手機或行動單元、（vi)等等。 提供本揭示案之先前描述以使熟習此項技術者能夠製造 或使用本揭示案。對於熟習此項技術者而言，本揭示案之 各種修改將容易顯而易見，且在不脫離本揭示案之精神或 範疇之情況下，本文中所界定之一般原理可適用於其他變 化。因此，本揭不案不意欲限於本文中所描述之實例而是 與本文中所揭示之原理及新穎、特徵之㈣最廣泛地―致。 【圖式簡單說明】 圖1說明2-D圖形中之剪切區域。 圖2說明具有多個剪切區域之剪切。 圖3展示用於執行剪切之過程。 圖4展示2-D圖形管線。 圖5展示3-D圖形管線。 圖6展示執行剪切之GPU。 圖7展示無線通信裝置之方塊_。 【主要元件符號說明】 100 圖表面 400 2-D圖形管線 412 區塊 414 區塊 416 區塊 418 區塊 127013.doc -26 - 200842760 420 區塊 422 區塊 424 區塊 426 區塊 500 3-D圖形管線 512 頂點著色器 5 14 基元組譯器及處理器 516 掃描轉換器 518 早期深度/樣板測試引擎 520 像素/片段著色器及紋理過濾器/著色器/紋理過 濾器 522 後期深度及像素混合器

600 GPU 610 處理單元 620 緩衝器 630 再現單元 700 無線通信裝置/無線裝置 712 天線 714 接收器 716 傳輸器 720 數位區 722 數據機處理器 724 視訊處理器 726 控制器/處理器 127013.doc -27- 200842760 728 顯示處理器 730 顯示單元 732 進階RSIC機器/數位信號處理器

734 GPU 736 内部記憶體 738 外部匯流排介面 ^ 740 主記憶體 127013.doc -28-

Claims (1)

1. 200842760 、申請專利範圍： 1. 一種裝置，其包含： ~緩衝器’其用於儲存像素之剪切值；及 一處理單元，其用於以一循 行剪切 h ^ 盾序-人序對多個剪切區域執 q切，一次一剪切區域，且對於每 域 該剪切區域内之像素之剪切值。 y刀區域，更新 2.如請求項1之裝置，其中一像 今 像素之剪切區域# ’、 男切值指示覆蓋該 處理… 且其中對於每-剪切區域，琴 早70遞增該剪切區域内之該等像辛之>笙# < " 3·如請求項2之裝置，其中該處理 域中之i /1、 ^ 移除该多個剪切區 算酋 且對於待移除之每1切區域，若該 J刀值大於零，則遞減該剪 ' 人 值。 “ μ域内之像素之剪切 4. 之Λ置」其中該處理單元對新增至該多個剪 -剪切：：：切區域執行剪切’且對於待新增之每 =域，遞增㈣切區域内之像素之剪切值。 5·如明求項1之裝置，其中一像音夕一义 切區- a ’、 男切值為複數個剪 次之一位兀圖，且其中該多個 與該位元圖中之一各別位元相關聯相^中之母一者 裝置’其中對於每1切區域，該處理單 、“穷切區域内之該等像素之談 位元設定為一預定值。’、…1刀中的一對應 位元之裝置：其中-像素之-剪切值包含複數個 母一位元與剪切區域之一各別集合相關聯且指示 127013.doc 200842760 該像素是否在該集合中之 8. 如請求項〗之穿晋寺3切&域中之任一者内。 元與剪切區域之複數個隼〜〜切值之複數個位 該複數個集合中之—者°目關聯’每-剪切區域屬於 9. 如請求項1之裝置，苴中—後去 — 是否Α7 、, 像素之一剪切值指示該像素 疋否在任何哥切區域内，且 其、豕京 處理單元、：母男切區域，該 為一預定值。 之4荨像素之該等剪切值設定 10·如請求項1之梦 由將該嘎衝写：〃胃緩衝器係在執行剪切之前藉 /緩衝器中之該等剪切 11.如請求们之裝置 又為零而初始化。 H姑 /、中该處理單元將像素之剪切值與 之像素通過。吏/、有專於或超過該參考值之剪切值 項1之裝置，其中該處理單元自一圖形管線中之 -者收傳入之像素且基於該等傳入之像素中之每 素。、—到切值來判定是使該像素通過還是丟棄該像 13.如請求項1 驶 F 4,、"，其中該處理單元使藉由該多個剪切 (he域之聯合^ ：^士、 7成之一區域内的像素通過。 14·如請求項1之裝置，苴 — 區域中 ”中忒處理早7Μ吏藉由該多個剪切 過1之至夕兩者之相交而形成的一區域内之像素通 區求員1之裝置’其中該處理單元使藉由該多個剪切 品5之相交而形成之一區域内的像素通過。 127013.doc 200842760 16. 17. 18. 19. 20. 如請求項1之裝置，其進一步包含·· 再見單元，其用於再現一所關注之區域内的且基於 "亥緩衝裔中之該等剪切值而判定的像素。 长項1之裝置，其中該緩衝器為一樣板緩衝器且該 為一用於3-D圖形之樣板測試單元，且其中該 樣板緩衝為及該樣板測試單元用於對2-D圖形執行剪 切0 1 如睛求項17之裝置，其中對於每—剪切區域，該處理單 一、剪切區域内之像素執行樣板測試且執行樣板運算 以更新該剪切區域内之該等像素之該等剪切值。 ^明求項1之裝置，其中_像素與—職元剪切值相關 如’其中N大於-，且其中該處理單元對高達a個剪 切區域執行剪切。 一種裝置，其包含·· 一樣板緩衝器’其用於儲存3_D圖形中之像素之樣板 值且儲存2-D圖形中之像素之剪切值；及 21. 22. -樣板測試單元’其用於對3侧形執行樣板測試且 對2-D圖形以-循序次序對多個剪切區域執行剪切。 如請求項20之裝置，其中對於每—剪切區域，該樣板測 試單元遞增該剪切區域内之像素之剪切值。 一種無線裝置，其包含： -處理器’其用於以一循序次序對多個剪切區域執行 剪切’ 一次一剪切區域’且對於每一剪切區域，更新該 剪切區域内之像素之剪切值；及 127013.doc 200842760 ^ fe、體’其用於儲存像素之剪切值。 23· —種方法，其包含·· 以一循序次序對多個剪切區域執行剪切，一次一剪切 區域；及 ^ 對於每一剪切區域，更新該剪切區域内之像素之剪切 值。 24·如凊求項23之方法，其中該更新該剪切區域内之像素之 剪切值包含遞增該剪切區域内之該等像素之該等剪切 • 值。 25·如請求項23之方法，其進一步包含： 移除該多個剪切區域中之至少一者；及 對於待移除之每一剪切區域，若該等剪切值大於零， 則遞減該为切區域内之像素之剪切值。 26·如請求項23之方法，其進一步包含： 將像素之剪切值與一參考值相比較；及 春使具有等於或超過該參考值之剪切值之像素通過。 27.如請求項23之方法，其進一步包含： 使藉由該多個剪切區域之聯合而形成之一區域内的像 素通過。 28·如請求項23之方法，其進一步包含： 使藉由該多個剪切區域中之至少兩者之相交而形成的 一區域内之像素通過。 29. —種設備，其包含： · ； 循序人序對多個剪切區域執行剪切之構件， 127013.doc 200842760 一次一剪切區域；及 用於更新母一剪切區域内之 30.如請求項29之設備，其進_步包含·/切值的構件。 用於將像素之剪切值與-參考^相比較之構件.及 用於使具有等於或超過該參 的構件。 U切值之像素通過 31.

   如請求項29之設備，其進_步包含： 用於使藉由該多個剪切區域之聯合而 的像素通過之構件。 形成之一區域内 3 2 · —種處理器可讀媒體， 作之指令： 其用於儲存可操作 以執行以下動 一次一剪切 以一循序次序對多個剪切區域執行剪切 區域；及 33.

   更新每一勇切區域内之像素之剪切值。 如請求項32之處理器可讀媒體，且其進一 操作以執行以下動作之指令·· 步用於储存可 將像素之剪切值與一參考值相比較；及 使具有等於或超過該參考值之剪切值之像素通過 127013.doc