用于几何图形的抗混叠的制作方法
【专利说明】用于几何图形的抗混叠
【背景技术】
[0001] 现今的计算设备可以访问多种不同的视觉内容。为了使得能够显示视觉内容，在 显示视觉内容之前通常会用多种方式对其进行处理。例如，图形数据通常会从复杂的几 何图形（geometry)转换成可作为更复杂的图像的一部分处理和显示的更简单的几何图元 (geometricprimitive)。
[0002] -种这样的用于将几何图形转换成更简单的图元的方法被称为曲面细分 (tessellation)。概括地说，曲面细分涉及将复杂的形状转换成一组能被处理和显示的简 单多边形(例如，三角形)。虽然曲面细分对于再现高质量的图形是有用的，但其亦与显著的 计算资源成本相关联。
[0003] -种用于减轻曲面细分资源成本的普通方法是将图形再现分成两个阶段（pass)。 第一阶段被称为"实感化"（realization)阶段，该阶段会将几何图形转换成被缓存在例 如中央处理单元("CPU"）和/或图形处理单元("GPU"）上的中间形式(其被称为"实感 (realization)")。第二阶段被称为"绘制"阶段，该阶段将被缓存的实感连同变换和"画笔" (例如，从像素位置到颜色值的映射）一起获得（take)，并且再现图元。因此，这会引起一次 曲面细分昂贵的CPU成本，而图元本身可以用变化的变换和画笔再现多次，从而降低CPU开 销。
[0004] 虽然当前技术可以利用这个两阶段方法来再现图元，但这样的技术受到多种缺陷 困扰。例如，一些技术采用基于多采样的抗混叠，该抗混叠可以显著增加CPU成本，并且因 此影响整体再现性能。此外，在当前的很多GPU上通常不支持这样的技术。其他技术可以 通过将几何图形光栅化来生成覆盖位图，该覆盖位图被用作可以将画笔应用到其上的不透 明掩模（mask)，以便再现图形。当覆盖位图被缩放时，这些技术可以受到失真的困扰，并且 对于更大的几何图形来说，这些技术也可以显著地增加GPU存储器成本。
【发明内容】
[0005] 本
【发明内容】
被提供来以简化的形式介绍概念的选择，所述概念在下文具体实施方 式中将被进一步描述。本
【发明内容】
不是旨在标识要求保护的主题的关键特征或必要特征， 也不是旨在被用来帮助确定要求保护的主题的范围。
[0006] 描述了用于几何图形的抗混叠技术。在至少一些实施例中，图形图像被缩减至多 边形几何图元("几何图形"）的一个集合。单个几何图形是根据本文所讨论的技术而被处 理的，以便在将几何图形作为图形图像的一部分进行显示的时候将抗混叠应用于该几何图 形。一般地，混叠是指在图像中的线条的锯齿状外观，诸如位图图像边缘之类。抗混叠指的 是可被应用于图像(例如几何图形）的部分，以便移除和/或减少混叠的处理和/或效果。 本文所讨论的技术经由在再现几何图形以用于显示时可以动态变换的四边形和斜角的关 联集合，来提供用于通用几何图形的抗混叠。在至少一些实施例中，为几何图形生成的四边 形和斜角使得几何图形能够被动态变换和重新再现多次从而实现多种不同的画面。
【附图说明】
【具体实施方式】 [0007] 参考附图而被描述。在附图中，附图标记最左侧的（多个）数字标识 该附图标记在其中首次出现的附图。在说明书和附图的不同实例中使用的相同附图标记可 以指示相似或相同的项目。
[0008] 图1是在可以操作来采用本文所讨论的技术的示例实现方式中的环境的图示。
[0009] 图2图示了根据一个或多个实施例的示例实现场景的部分。
[0010] 图3图示了根据一个或多个实施例的示例实现场景的部分。
[0011] 图4图示了根据一个或多个实施例的示例实现场景的部分。
[0012] 图5图示了根据一个或多个实施例的示例实现场景的部分。
[0013] 图6图示了根据一个或多个实施例的示例实现场景的部分。
[0014] 图7图示了根据一个或多个实施例的示例实现场景的部分。
[0015] 图8图示了根据一个或多个实施例的示例实现场景的部分。
[0016] 图9图示了根据一个或多个实施例的示例实现场景的部分。
[0017] 图10图示了根据一个或多个实施例的示例实现场景的部分。
[0018] 图11图示了根据一个或多个实施例的示例实现场景的部分。
[0019] 图12图示了根据一个或多个实施例的示例实现场景的部分。
[0020] 图13是描述根据一个或多个实施例的方法中的步骤的流程图。
[0021] 图14是描述根据一个或多个实施例的方法中的步骤的流程图。
[0022] 图15图示了参考图1描述的、被配置成实现本文所描述的技术的实施例的示例系 统和计算设备。
【具体实施方式】
[0023] 概览 描述了用于几何图形的抗混叠技术。在至少一些实施例中，图形图像被缩减至多边形 几何图元("几何图形"）的集合。单个几何图形会根据本文讨论的技术处理，以便在将这些 几何图形作为图形图像的部分显示的时候对该几何图形应用抗混叠。一般地，混叠指的是 在图像中的线条的锯齿状外观。例如，在这个上下文中，混叠指的是在1比特单色设备上再 现的几何图元的边缘上看到的视觉假象（visualartifact)。抗混叠指的是可被应用于图 像(例如，图元）的部分，以便移除和/或减少混叠的处理和/或效果。
[0024] 在至少一些实施例中，技术涉及实现几何图形的抗混叠的多个处理步骤。例如， 针对几何图形边缘，计算边缘单位法向量。然后，该几何图形被曲面细分成一组内部三角 形。通过按照根据边缘单位法向量所计算的位移量来插入该几何图形的顶点，来生成经过 处理的几何图形。一般地，这个经过处理的几何图形是原始几何图形的插入版本（inset version)。
[0025] 对于各种不同的实施例进一步来说，针对几何图形的边缘生成alpha渐变四边形 ("四边形")。该四边形是基于几何图形相应边缘的边缘单位法向量以及基于使用该边缘单 位法向量计算的位移向量而生成的。单个四边形包括一个在该四边形的边缘上应用的像素 覆盖梯度，并且该像素覆盖梯度指定从四边形的一个边缘的不透明或半透明态到该四边形 的另一个边缘的透明态的转换。在至少一些实施例中，像素覆盖梯度使得能够实现所显示 的几何图形的抗混叠。
[0026] 对于各种不同的实施例进一步来说，针对几何图形的凸顶点生成alpha渐变斜角 ("斜角")。生成这些斜角，以便填充可以在四边形之间出现的间隙，并且以便确保抗混叠均 匀地在相关联的几何图形上被应用。单个斜角包括应用在该斜角表面的像素覆盖梯度，并 且该像素覆盖梯度指定从四边形的一个顶点处的不透明或半透明态到该四边形边缘处透 明态的转换。
[0027] 在至少一些实施例中，经过处理的几何图形以及相关联的四边形和斜角将被进一 步处理，以便应用覆盖(例如，不透明)值和颜色值。然后，经过处理的几何图形、四边形以及 斜角可以作为视觉集成的几何图形(例如与图像中的其他几何图形集成在一起）并且利用 由四边形和斜角提供的抗混叠而被显示。因此，本文所讨论的技术经由可以在将几何图像 再现以用于显示时可以动态地变换的四边形和斜角的相关联的集合来提供用于通用几何 图形的抗混叠。在至少一些实施例中，针对几何图形所生成的四边形和斜角使得该几何图 形能够被动态变换和重新再现多次，以便实现多种不同的画面。
[0028] 在以下讨论中，首先描述可以操作来采用本文所描述的技术的示例环境。接下来， 标题为"示例实现场景"的部分描述根据一个或多个实施例的示例实现场景。在这之后，标 题为"示例过程"的部分描述根据一个或多个实施例的一些示例方法。接下来，标题为"附 加实施例"的部分描述可以在其中采用本文所讨论技术的不同场景。最后，标题为"示例系 统和设备"的部分描述根据一个或多个实施例的可操作来采用本文所讨论的技术的示例系 统和设备。
[0029] 已经给出根据一个或多个实施例的示例实现方式的概览，现在考虑可以在其中采 用示例实现方式的示例环境。
[0030] 示例环境 图1是在可以操作来采用本文所描述的用于几何图形的抗混叠的技术的示例实现方 式中的环境100的图示。图示的环境100包括可以用多种不同方式配置的计算设备102。 例如，如联系图15所进一步描述的，该计算设备102可被配置为传统的计算机(例如，台式 个人计算机、膝上型计算机等等)，移动站，娱乐装置，可通信地耦合至电视的机顶盒，无线 电话，上网本，游戏控制台，手持设备(例如，平板设备）等等。
[0031] 计算设备102包括处理器104,该处理器代表执行用于计算设备102的各种不同类 型的数据处理的功能。例如，该处理器104可以代表计算设备102的中央处理单元（CPU)。 在下文中将会参考图15来描述处理器104的更多实现方式的示例。
[0032] 进一步图示了图形处理器106,该图形处理器代表执行用于计算设备102的各种 不同的图形相关任务的功能。例如，该图形处理器106可以代表计算设备102的图形处理 单元（GPU)。
[0033] 计算设备102还包括应用108以及图形管理器模块110。应用108代表经由计算 设备102来执