TWI297864B - Method and system for providing useable images on a high resolution display when a 2d graphics window is utilized with a 3d graphics window - Google Patents

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TWI297864B TW093111743A TW93111743A TWI297864B TW I297864 B TWI297864 B TW I297864B TW 093111743 A TW093111743 A TW 093111743A TW 93111743 A TW93111743 A TW 93111743A TW I297864 B TWI297864 B TW I297864B
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Description

1297864 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 概σ之,本發明係關於顯示技術,詳言之,係有關於二 、,隹圖幵/視固以二維圖形視窗使用時提供可用之影像於一高 解析度顯示器上。 【先前技術】 由於顯示解析度和顯示密度之改進,可能會在三維圖形 視固内呈現緣圖物件之細節。相應地,—典型顯示解析度 如每英寸100像素,但是一高解析度顯示器具有高達每英寸 200像素之解析度。據此,又可能提供圖像之精細細節。例 如在回解析度顯#益上能夠_ $反射光之細_,其能夠 避免高氏陰影著色(Gouraud shading)產生之幻影。另一方 面’當不能正確縮放二維圖形視f中圖科,高解析度顯 示器之使用將發生可用性問題。冑了更詳細圖解説明該問 題,現在參照圖丨進行解釋。圖丨圖解表示一 CAD應用程式
10,其中在顯示器上結合一工具列14顯示了一汽 計藍圖。 X 在此實例中,使用者能夠使用高解析度顯示器來存取三 維圖形視窗中汽車12之設計藍圖之細節。 、p| 乃一万面,工具 列14中呈現之圖示和文字太小以至於無法執行操縱。這係 由於將該軟體應用程式設計爲在三維圖形視窗中能夠自士 縮放和移動,但是同樣之軟體在二維圖形視窗中藉由像素 計數來指定功能表字體之文字高度.據此,該軟^使字體 之實際大小太小而不能被操縱。 92248.doc 1297864 爲瞭解決此問題,能夠設計該軟體以藉由實際尺寸(諸如 毫米)而非像素計數來指定物件之大小。目前廣泛使用之微 軟視窗或0penGL沒有指定實際大小。因&,不得不改變軟 體之設計,使之指;^所有GUI相關物件,這係非常不實際或 成本較大之解決方案。 。。因此:需要—種方法和系统,其用於允許高解析度顯示 器以其最高解析度提供三維圖形視f,同時在不改變標準 軟體應用程式之設計情況下,允許在同__顯示器上在二維 圖形視窗中之圖示或字體能夠被操縱。本發明解決了此一 需要。 【發明内容】 本發明揭不一種高解析度顯示器所使用之圖形管線。該 圖形管線包括一圖框緩衝器組態。該圖框緩衝器組態包括 第核式區域和一第二模式區域。該圖形管線進一步包 2顯不官線用於從該圖框緩衝器組態獲得資料。該顯示 、本g括拴制器。该控制器照原樣從第一模式區域提供 像素給顯不器。最後,該控制器展開第二模式區域之像素, 並將該等展開之像素提供給顯示器。 *此根據本發明之系統和方法,藉由允許三維圖形視 亏一、田距圖像並且能夠以_可用形式在二維圖形視窗上 二丁圖像來解決面解析度顯示器之⑽問題(小圖示和小功 %表文子 > 根據本發明之方法和系統不依賴於 或表面)之類型、緣圖順序和交叉。 牛(線 【實施方式】 92248.doc 1297864 概吕之,本發明係關於顯示技術,詳言之,係有關於二 維圖形視窗以三維圖形視窗使用時提供可用之影像於一高 解析度顯示器上。介紹下面之描述使一般技術者能夠做出 亚使用本發明,並且此等描述在專利申請案及其要求之上 下文中給出。本文所述之對於較佳實施例之各種改變以及 一般原理和特點對於熟習此項技術者將係顯而易見的。因 此,本發明不意味限於所述之實施例,而將符合與本文所 述之原理和特徵一致之最寬之範圍。 種根據本發明之系統和方法利用了此事實,即應用程 式軟體在三維圖形視窗内使用一諸如〇penGL Αρι之應用程 式w面(API) ’而其在二維圖形視窗内使用諸如微軟視窗 API之不同API來構成圖形使用者介面,諸如功能表和圖 不。在廷種情況下,基於應用程式使用之圖形Αρι,圖形卡 上之每一視窗之圖框緩衝器組態不同。可使用一超取樣消 除鋸齒(super sample anti-aliasing ; SSAA)之圖形管線來促 進利用本發明。 圖2係一典型SSAA圖形管線1〇〇。該圖形管線ι〇〇包括一 幾何處理器102,其接收資料並將其傳送給一光柵處理器 1 〇4該成何處理器1 〇2和光柵處理器1 建立一儲存該資料 之圖框緩衝器1〇6。一顯示管線108重新獲得該圖框緩衝器 1〇6之内容。然後藉由該顯示管線1〇8内的一陰極射線管控 制器(CRTC) 110來處理該内容。在一超取樣模式中,提供了 一按原樣的非超取樣像素,並且提供一超取樣像素作爲一 平均像素。當在超取樣模式時,將顯示CRTC i 1〇設置為低 92248.doc 1297864 解析度。 圖3圖解表示了對一圖像進行超取樣之習知用途。從圖中 可以看出’其目的係在一超取樣視窗中提供多用途之消除 鋸齒。因此,位於超取樣視窗外之像素照原樣從圖框緩衝 器提供給顯示器,而超取樣視窗之像素在會提供給顯示器 時予以平均。 圖4圖解表示了在圖形管線1〇〇中使用之圖框緩衝器ι〇6 内之典型像素格式。如圖所示,該圖表示了在一三維圖形 視窗上在一單一像素中具有許多資訊攔位(包括用於執行 隱藏打/隱藏表面去除,,的z(深度)資訊)以及簡單彩色資訊 攔位’另一方面’該系統在一二維圖形視窗上在一單一像 素中僅配置簡單彩色資訊。爲了識別不同類型像素,該系 、、’充通#為每一像素(而非每一像素類型)配置視窗ID欄位。 在高階圖形卡中已廣泛利用SSAA。該技術(1)在一圖框緩 衝的中為單一可顯示像素準備了多個子像素並且緣製該 等子像素的物件,以及(2)令CRTC掃描圖框緩衝器並且照原 樣顯示一非SSAA像素,但是為一 SSAA像素顯示平均之子 像素值。 在根據本發明之系統和方法中,以不同方式使用了 SSAA。因此根據本發明之方法和系統··(丨)在一三維圖形視 窗上的一單一像素中配置多個子像素,(幻當crtc建立其圖 像時展開(縮放)二維圖形視窗像素之彩色資訊,以及⑺照 原樣顯示三維圖形視窗之彩色資訊。 因此,根據本發明之系統和方法藉由允許三維圖形視窗 92248.doc 1297864 ”、、員不細距圖像,並且能夠以可用形式在二維圖形視窗上顯 不圖像,而彳于以解決高解析度顯示器之gui問題(小圖示和 J力月b表文子)。根據本發明之方法和系統不依賴於緣圖物 件(線或表面)之類型、繪圖順序和交叉。 圖5圖解表示了使用SSAA®框緩衝器組態用於根據本發 明之南解析度顯示器。在圖框緩衝器中具有—次取樣㈣以 sampled)區域,而不是具有_超取樣區域。該次取樣區域相 應於三維圖形視窗。非次取樣區域相應於二維圖形視窗。 ^圖所示,次取樣視窗(即三維圖形視窗)之像素將照原樣提 ί、、’Ό顯不益,而非次取樣視窗(即二維圖形視窗)之像素將被 展開。 在較佳實施例中,圖形管線將編程CRTC從而構成一子像 素計數解析度。也將編程CRTC,使之照原樣顯示該等子像 素。CRTC將以展開形式顯示該二維圖形,展開比例係每像 素包含子像素比例(在每單_像素四個子像素情況下,將使 该像素展開為X2(兩倍寬度)及以(兩倍高度))。關6清晰表 丁了 I知超取樣圖框緩衝器組態與根據本發明之次取樣圖 框緩衝器組態之區別。 下文將描述根據本發明之系統和方法之詳細實施,但 是’本發明並非侷限於該實施,也能夠使用其他實施方式, 並皆屬於本發明之精神和範圍内。 一 圖7圖解表示了根據本發明之圖框緩衝器組態。在該實施 中,使用SSΑΑ圖框緩衝器組態,像素解析度係i 92〇χi2〇〇, 三維圖形視窗之子像素配置成2)<2。 92248.doc 1297864 圖8圖解表示了在顯示管線内由第一 CRTC 202和第二 C RT C 2 0 4掃描該圖框緩衝裔組怨。該貫施假設奇/偶類型兩 頻道掃描,諸如雙向鏈路DVI。每一 CRTC 202和204將重新 獲得並顯示奇數行或偶數行。兩個CRTC 202和204都被編程 用於掃描同一圖框緩衝器(兩個CRTC 202和204將同時掃描 1920x1200像素),並且顯示3840x1200信號(由於分為奇數和 偶數,子像素計數/2)。 現在,首先考慮掃描像素Rl、R2、R3、Ul、U2、U3之 情況。IU、R2、R3表明像素被配置成位於二維圖形視窗内, Ul、U2、U3表明像素被配置成位於三維圖形視窗内。對於 Rl、R2、R3像素使用圖形卡之習知縮放和移動功能將設定 縮放因數設定為2xl(寬度係高度兩倍)。當一 CRTC掃描像素 IU、R2、R3時,將產生顯示信號如Rl、R2、R2、R3和R3 〇 現在,由於兩個CRTC 202和204現在掃描同一圖框缓衝器, 在該圖框缓衝器内之像素R1、R2、R3將產生顯示信號:
Rl、Rl、R2、R2、R3、R3(奇數行)
Rl、Rl、R2、R2、R3、R3(偶數行),即2x2展開圖像。 另一方面,爲了在三維圖形視窗内掃描像素,從一像素 中選擇出一子像素來代替平均子像素(子像素選擇器)° 編程奇數行CRTC 202,使之選擇並顯示第一子像素和第 二子像素,也編程偶數行CRTC 204,使之選擇和顯示第三 子像素和第四子像素。然後,當奇數行CRTC 202掃描U1、 U2、U3 時,其將顯示 Ul-S 1、U1-S2、U2-S 1、U2-S2、U3-S 1、 Ue-S2,並且當偶數行CRTC 204掃描Ul、U2、U3時,其將 92248.doc -10 - 1297864 顯不 U1-S3、 以多種方式執行該 範圍内。 、U2-S3、U2-S4、U3-S3和 U3-S4。可以 程式’並且它們包含在本發明之精神和 圖9圖解表+ γ 4曰@ /、了根據本發明之結果。如圖所示,圖示14, 現在處於操作者可用 用(大小,同時仍然保持汽車12,設計藍 圖之解析度。 一 根據本發明之系統和方法藉由允許三維圖形視窗 顯示細距圖傻,η 士 一 同$此夠以可用形式在二維圖形視窗上顯 示圖2 ’而得以解決高解析度顯示器之GUI問題(小圖示和 ]、功月b表文子)。根據本發明之方法和系統不依賴於緣圖物 件(線或表面)之類型、緣圖順序和交叉。 t S已經根據已表示之實施例描述了本發明,但是孰習 此項技術者能夠容易地理解可存在許多本實施例之變:, 並且此等變形包含在本發明之精神和範圍Θ。因此,在不 背離所追加中請專利範圍之精神和範圍下,熟習此項技術 者能夠做出多種修正。 【圖式簡單說明】 圖1圖解表示一 CAD應用程式,其中在顯示器上結合一工 具列顯示出了一汽車設計藍圖。 圖2係一典型超取樣消除鋸齒(SSAA)之圖形管線。 圖3圖解表示對一圖像進行超取樣之習知用途。 - 圖4圖解表示在圖形管線中使用之一圖框緩衝器内之並 型像素格式。 ^ 圖5圖解表示利用一 SSAA圖框緩衝器組態用於一拫據本 92248.doc -11- 1297864 發明之高解析度顯示器β 圖6清晰表示習知超取樣圖框緩衝考έ能 久w裔組恶與根據本發明 之次取樣圖框缓衝器組態之區別。 圖7圖解表示根據本發明之圖框缓衝器實現結構。 圖8圖解表示在顯示管線内由第一和第二CRTC掃描該圖 框緩衝器組態。 圖9圖解表示本發明之結果。 【主要元件符號說明】 10 一 CAD應用程式 12、12’ 汽車 12 設計圖 13 工具列 14f 圖示 100 圖形管線 102 幾何處理器 104 光柵處理器 106 圖框緩衝器 108 顯示管線 110 陰極射線管控制器 CRTC 陰極射線管控制器 92248.doc

Claims (1)

12^80743 號專利申請案 p96. 6. -, 文申2專利範圍替換本(%年i年月日修隱征棘师: · 十、申請專利範圍: 匕一^-—__J L 一種用於高解析度顯示器之圖形管線,其包括: 、圖框緩衝益組態,該圖框緩衝器組態包括一第一模 式區域和第二模式區域;以及 顯不官線,其用於從圖框緩衝器組態獲得資料,該顯 不〔線包括一控制器,該控制器用於照原樣從第一模式區 域提供像素給顯示器,並且該控制器用於展開第二模式區 域之像素,並將該等展開之像素提供給該顯示器。 2·如申明專利範圍第丨項之圖形管線,其中該控制器包括一 陰極射線管控制器(CRTC)機制。 3·如申請專利範圍第1項之圖形管線,其中第一模式區域包 括一次取樣區域,並且該第二模式區域包括一非次取樣 區域。 4·如申請專利範圍第3項之圖形管線,其中該次取樣區域在 顯示器上相應於三維圖形視窗,並且該非次取樣區域在 顯示器上相應於二維圖形視窗。 5 ·如申請專利範圍第2項之圖形管線,其中該陰極射線管控 制器(CRTC)機制包括第一陰極射線管控制器和第二陰極 射線管控制器。 6·如申請專利範圍第1項之圖形管線,其中該圖框緩衝器組 態包括一超取樣消除錯齒(SS AA)圖框緩衝器組態。 7·如申請專利範圍第1項之圖形管線’其中該該等展開之像 素提供一 2x2展開圖像。 8.如申請專利範圍第1項之圖形管線,其中該高解析度顯示 92248-960628.doc 129两
月日修(¥)正替換頁 器包括一 1920x1200像素解析度。 9· 一種顯示管線,其包括: 一控制^,其用於從—超取樣消除鑛it(SSAA)圖框緩 衝器組態接收像素資訊:該控制器具有第一模式和第二 模式,該帛一模式允許該控制器在一超取樣模式下操 作,該第二模式允許該控^器在—次取樣模4下操作。 10.如申請專利範圍第9項之顯示管線,其中該次取樣模式使 用一高解析度顯示器顯示。 11·如申請專利範圍第1〇項之顯示管線,其中在該次取樣模 式中,該控制器照原樣從圖框緩衝器組態之次取樣區域 提供像素給高解析度顯示器,並且展開圖框緩衝器組態 中之非次取樣區域之像素,並將該等展開之像素提供給 顯示器。 12.如申睛專利範圍第9項之顯示管線,其中該控制器包括一 陰極射線管控制器(CRTC)機制。 13·如申請專利範圍第η項之顯示管線,其中該次取樣區域 在顯示器上相應於三維圖形視窗,以及該非次取樣區域 在顯示器上相應於二維圖形視窗。 14.如申請專利範圍第12項之顯示管線,其中該陰極射線管 控制器(CRTC)機制包括第一陰極射線管控制器和第二陰 極射線管控制器。 15· —種用於高解析度顯示器之圖形卡,其包括: 一幾何處理器; 一光柵處理器,其用於從該幾何處理器接收資料; 92248-960628.doc 日修u6正替換頁丨 . -~I 圖框缓衝器組ji,其用於從該光柵處理器接收資 料,該圖框緩衝器組態包括一第一模式區域和一第二模 式區域;以及 顯示皆線,其用於從該圖框緩衝器組態獲得資料,該 顯不官線包括一控制器,該控制器用於照原樣從第一模式 區域提供像素給顯示器,並且該控制器用於展開第二模式 區域之像素,並且將該等展開之像素提供給顯示器。 16·如申請專利範圍第15項之圖形卡,其中該控制器包括— 陰極射線管控制器(CRTC)機制。 17·如申,請專利範圍第15項之圖形卡,其中該第一模式區域 包括一次取樣區域,且該第二模式區域包括一非次取樣 區域。 I如中請專利範圍第17項之圖形卡,其t該絲樣區域在 顯不器上相應於二維圖形視窗,且該非次取樣區域在顯 示器上相應於二維圖形視窗。 19. 如中料利範圍第16項之圖形卡,其中該陰極射線管控 制器(C RT C )機制包括第—陰極射線管控制器和第二陰極 射線管控制器。 β 20. =申請專利範圍第15項之圖形卡,其中該圖框緩衝器組 L匕括超取樣消除鑛齒(SSAΑ)圖框緩衝器組態。 2i如申請專利範圍第15項之圖形卡,其中該等該等展開之 像素提供一 2x2展開圖像。 22.如申請專利範圍第15項之圖形卡,其中該高解析度顯示 器包括一 1920x1200像素解析度。 92248-960628.doc
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