基于运动的自适应渲染的制作方法_2

文档序号:9471553阅读:来源:国知局
实施例的AD样本产生器阶段205。在一个实施例中,基于 速度和边缘检测(例如,深度/Z的边缘检测)在局部图块区域中做出解样决定。速度缓冲 器310从当前帖接收每一顶点坐标并从先前帖接收每一顶点坐标。可通过将当前帖的像素 的顶点坐标与先前帖的像素的顶点坐标进行比较来确定各个像素的速度。在一个实施例 中,通过利用来自场景的图元擅染"速度图像",并将每一顶点速度用作顶点属性来使用前 向抛雪球(forwardsplatting)方法。许多图形应用在擅染路径期间擅染Z缓存W作为用 于减少像素着色器示例的数量的技术。可利用Z缓存来擅染速度缓冲器/图像。在Z/深 度缓存被产生的Z路径期间,除了抛雪球和更新深度之外,还按照每个像素来更新速度。对 速度缓冲器进行擅染得到屏幕空间中的每一像素速度值,每一像素速度值的大小对应于速 度。图块(诸如4X4图块)因而具有与每个像素相关联的像素速度。图块因而具有最大 像素速度、平均像素速度、中等像素速度和最小像素速度。在一个实施例中,平均像素速度 用于做出解样决定,虽然更普遍地还可使用最大像素速度或平均像素速度。
[0035] 在运动对象中,人眼更不容易感知到视觉伪影。因此,在图块中采样率是否可减小 的一个因素为速度是否在阔值速度之上。
[0036] 然而,特定类型的视觉伪影趋向于在彩色边缘更明显。严格地说,在不首先擅染图 像的情况下,不可能检测到最终图像中的颜色边缘。然而,在擅染之前,可检测到颜色边缘 的高可能性。因此,在一个实施例中,边缘检测模块305检测像素的局部块中的颜色边缘的 可能性。也就是说,通过假设存在跨越对象的颜色变化的高可能性,存在颜色边缘的高可 能性的区域被检测。在一个实施例中,通过当前帖的光栅化得到的Z值被分析W执行边缘 检测。拉普拉斯边缘检测器可被定义为W当前像素为中屯、的模板(stencil)。如果像素的 Z缓存的拉普拉斯算子大于阔值乘W像素的Z值,则图块中的所有像素都被标记为具有边 缘。运定义了每一图块一比特值。更普遍地,可使用任何类型的边缘检测。
[0037] 在一个实施例中,针对各个图块产生边缘掩码,并可产生用于指示图块是否包括 至少一个边缘的边缘状态位化it)。在一个实施方式中,针对每个4X4的像素的块产生边 缘掩码,虽然更普遍地可使用其它图块大小。关于速度和边缘的存在的信息被样本产生器 315用来确定图块的采样模式。在一个实施例中,如果检测到边缘则使用全采样分辨率。如 果没有检测到边缘并且图块具有大于第一阔值速度的速度,则使用第一减小的采样率。如 果没有检测到边缘并且图块具有第二阔值速度W上的速度,则使用第二减小的采样率。在 做出采样率决定时还可考虑其它的附加可选因素。在一个实施例中,采样模式选择包括全 样本分辨率(每一像素至少一个样本)、二分之一分辨率(每个图块中采样的像素中的一 半)和四分之一分辨率(每个图块中采样的四个像素中的一个像素)。更普遍地,可针对每 个采样率提供由阔值参数控制的多个采样率。此外,针对选择的块/图块大小,选择的采样 率可被最优化。因此,虽然针对4X4块,示例性示例包括4个样本、8个样本和16个样本的 =个采样率,但是该方法可基于块大小或其它考虑改变W具有一组采样率,其中,该组采样 率中的每个采样率由阔值参数针对每个采样率进行控制。因此,根据实施方式的细节(诸 如块/图块大小和其它因素),采样率的数量N可大于=个。
[0038] 在一个实施例中,提供抖动模块320W通过对具有相同有效采样率的采样模式的 选择来调整采样模式。抖动可W是重复序列(例如,采样模式1、采样模式2、采样模式3、采 样模式4)或包括随机化的方面。
[0039] 抖动模块320产生的采样模式的抖动降低人类用户对采样伪影的视觉感知。当速 率快于生物阔值时,人眼和人脑开始将图像混合为视频序列。也是就是说,当图像W快于生 物阔值的速率变化时,人眼混合跨时间的图像并将它们感知为类似于视频的连续变化的序 列。关于生物阔值的准确数字存在一些争议。W大约每一秒12帖的帖速率,人眼和人脑开 始看见运动的图像的序列而不是各个图像。然而,需要比大约每一秒15帖的帖速率高一点 的帖速率来感受相对顺杨(不滞涩)的运动的开始。然而,底层图像的性质也是人类观看 者是否感知到给定帖速率的流杨运动的附加因素。因此,人眼将趋向于分辨出W大约每一 秒12帖或更高的帖速率抖动的视觉伪影。在一个实施例中,执行抖动,使得每个像素W至 少每一秒十五帖被擅染,运比人眼能够识别各个图像更快。在每一秒60帖下,每四帖抖动 图块中的采样模式与W至少每一秒十五帖擅染每个像素对应。
[0040] 示例性运动速度机制
[0041] 图4示出根据本发明的实施例的速度机制的示例。运动是对象运动和相机运动的 组合。速度与图块中的运动矢量的大小对应。在该示例中,速度是为了具有可接受的视觉 质量在像素块中需要的样本的数量的指示。如果针对像素块运动在特定阔值速度KhgtiW 上,则运是样本的数量可因人眼不能感知到运动对象中的高频而减小(例如,4X4图块中 的八个样本)的指示。如果速度在甚至更高的阔值速度上,则运是图块中的样本的 数量可减小得更多(例如,4X4图块中的四个样本)的指示。另一方面,如果图块中运动 非常慢(在速度KghtW下(或如果没有速度)),则可存在重复使用来自先前帖的像素数据 的机会(例如,通过平流来擅染4X4图块中的八个样本并重复使用来自先前帖的八个颜色 值)。来自先前帖的像素数据的重复使用还要求图形状态不从先前帖改变为当前帖,其中, 图形状态包括使用的着色器、提供给着色器的常量W及提供给帖的几何图形。将存在需要 全采样分辨率的速度机制。作为示例,可存在Kght与Khgti之间的中间速度机制,在中间速 度机制中,需要全采样分辨率来实现高的视觉质量。此外,可存在超采样被应用到各个图块 的情景。作为示例性示例,可提供选择来支持Z边缘情况的超采样。
[0042] 在一个实施例中,如果速度在第一阔值速度KhstiW上,则允许解样(改变采样模 式W将采样率减小到低于每一像素一个样本)。在一个实施例中,如果速度超过第二阔值速 度Khgt2,则允许采样率被进一步减小。是否执行解样的决定还可取决于其它条件,诸如边缘 是否被检测到。
[0043] 在一个实施例中,通过对来自当前帖和先前帖的顶点位置数据进行求差来获得相 机屏幕空间中的运动。通过基于对象的多少像素已从一帖移动到另一帖来计算运动矢量的 大小,从而W逐个图块为基础对图块的速度机制进行分类。如先前论述的那样,在一个实施 例中,在Z路径中使用抛雪球来确定每一像素的运动矢量。在一个实施例中,速度阔值被定 义并用作对自适应解样或平流是否将用于当前帖做出决定的输入。一个速度机制为准静态 机制,在准静态机制中,对象移动得足够慢,因而对象的像素不可能与对应的先前图像明显 地区分开。如果速度在准静态速度限制内,则可做出是否可使用平流W重复使用来自先前 帖的像素的决定。在一个实施例中,准静态速度Kgt。,的上限为帖n的给定图块(图块m)中 的像素保留在帖n+1的相同图块中。在一个实施例中,如果速度在KghtW下,则执行附加检 查W确定来自先前帖的像素是否可用于当前帖中。运可包括检查平流在先前帖中是否产生 可接受的结果。此外,可执行检查W检查当前帖中的图块的像素值与先前帖中的微小运动 一致,运可被描述为差异检查。平流差异状态位可与图块相关联W指示图块是否已通过一 次或更多次差异检查,从而确认图块是否适合用于至少一些像素数据的平流。
[0044] 图5是示出基于速度、边缘检测、抖动、样条(spline)重构和平流的自适应擅染选 择的示例的流程图。为了清楚,省略一些传统图形流水线特征。图5示出根据本发明的实施 例的使用4X4图块的特定示例。可执行初始预路径(pre-pass),随后执行颜色路径(color pass)W擅染像素数据。在505由应用提供图像的场景几何图形。在510计算Z缓存,在 515执行边缘检测。在520针对场景几何图形计算运动矢量。在525计算每一像素的运动 矢量。在530计算图块中的运动的范围。基于该信息,在535做出决定是否进行W下操作: 1)擅染4X4块中的4个样本、8个样本或16个样本并执行插值;或者2)擅染8个样本并 平流8个样本。在540针对采样模式执行抖动。在545使用样条重构来对像素数据进行重 构。如果使用平流,则在550使用平流获得8个像素值并通过擅染获得其它的像素值。W45] 示例性采样模式和抖动
[0046] 图6A示出采样模式和抖动的示例。在该示例中,图块大小为4X4的像素的块。全 分辨率对应于16个样本。二分之一分辨率(8个样本)和四分之一(四个样本)分辨率允 许样本的模式的变化。因此,对于8个样本的情况,样本的布置可具有第一采样模式、第二 采样模式、第=采样模式等。具有预定义采样模式支持采样模式的抖动W进行时间颜色平 均。预定义采样模式被选择
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