渲染方法、渲染设备和电子设备的制造方法_2

文档序号:9811445阅读:来源:国知局
的步骤和/或操作之外,步骤和/或操作的顺序不限于在此阐明的顺序,并且可如本领域中公知地改变。此外,为了更加清楚和简明,可省略对本领域的普通技术人员公知的功能和构造的描述。
[0050]在此描述的特征可以以不同形式实施,并且不应被解释为限于在此描述的示例。相反,提供在此描述的示例,使得本公开将是彻底和完整的,并将把本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。
[0051]现在详细参考示例,在附图中示出一些示例,其中,相似的参考标号始终表示相似的元件。在这方面,呈现的示例可能会具有不同形式,并且不意在被解释为限于在此阐明的描述。因此,以下仅通过参照附图描述示例以解释多个方面。如这里使用的,术语“和/或”包括关联列出项中的一个或更多个的任何和所有组合。
[0052]应理解,虽然在此使用术语“第一”、“第二”、“第三”等描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开来。
[0053]如这里使用的,除非上下文另外清楚地指示,否则单数形式也意在包括复数形式。还应理解,如这里使用的术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。诸如“…中的至少一个”的表述在位于元素列表之后时修饰整个元素列表,而不意在修饰列表中的单个元素。
[0054]下文中,详细描述示例,其中,相似的参考标号表示相似的元件,并且不重复它们的描述。
[0055]本示例与三维(3D)图形渲染有关。这样的3D图形渲染是将3D模型映射到二维屏幕上并计算将在实际二维屏幕的每个像素中绘出的颜色的值的处理。参照图1进一步描述3D图形渲染处理。
[0056]图1是用于描述处理三维(3D)图像的过程的示图。参照图1,在操作Sll至S17中示出处理3D图像的过程。操作Sll至S13对应于几何处理步骤,操作S14至S17对应于像素处理步骤。
[0057]操作Sll表示产生指示图像的顶点的操作。顶点被产生以指示与包括在图像中的对象相应的顶点。
[0058]操作S12表示对产生的顶点进行着色的操作。例如,顶点着色器指定在操作Sll中产生的顶点的颜色,并对产生的顶点执行着色。
[0059]操作S13表示产生图元(primitive)的操作。例如,图元表示通过使用点、线或顶点形成的一个或更多个多边形。在示例中,图元表示通过连接顶点形成的三角形。例如,通过连接顶点将之前产生并被着色的顶点转变成图元,从而产生三角形。
[0060]操作S14表示栅格化的操作。更具体地讲,对图元执行栅格化。图元的栅格化是指将图元划分成多个片元(fragment)。片元是形成图元的单位,并且被用作执行图像处理的基本单位。图元仅包括关于顶点的信息,诸如顶点处的上色。因此,在对图元进行栅格化的处理中,执行插值以在顶点之间产生片元。在示例中,图元包括片元,并且插值实现栅格化以确定如何对未位于顶点处的图元的构成像素进行上色。
[0061]操作S15表示对像素进行着色的操作。虽然图1示出与像素单位对应地执行着色,但是在另一示例中,与片元单位对应地执行着色。例如,对像素或片元进行着色表示指定像素或片元的颜色以确定其如何显现。
[0062]操作S16表示对像素或片元进行纹理化的操作,作为当执行着色时帮助确定像素或片元的颜色的方式。纹理化是使用之前产生的图像确定像素或片元的颜色的方法。例如,通过计算将在片元中指定何种颜色来执行着色,但是纹理化是将与之前产生的图像相应的片元的颜色指定为之前产生的图像的颜色的方法。因此,纹理化用于采取之前产生的二维图像并将其映射到三维表面上。
[0063]在操作S15或S16的情况下,由于必须对每个像素或每个片元执行着色或纹理化,因此作为着色或纹理化的部分使用许多计算。因此,通过更有效地执行着色或纹理化的处理来减少计算是有利的,这样使着色或纹理化成功而不会资源紧张。在着色的处理中的着色或纹理化中使用的用于减少计算的一种方法是隐藏面消除(HSR)方法。HSR方法是不对这样的对象执行着色的方法,该对象被位于该对象前面的对象隐藏。由于这样的隐藏面被挡住,因此其在最终图像中将不具有任何作用,因此忽略这样的隐藏面避免了某些计算而对最终图像没有不利影响。
[0064]操作S17表示测试和混合的操作。在该操作中,对之前步骤的输出进行累积和处理以准备最终的渲染帧。
[0065]操作S18表示显示存储在帧缓冲器中的帧的操作。通过操作Sll至S17产生的帧被存储在帧缓冲器中。存储在帧缓冲器中的帧经由显示装置被显示。这样的显示装置访问包括与帧的每个像素关联的颜色值矩阵的帧,并产生在操作Sll至S17期间针对每个像素产生的颜色的视觉演示。
[0066]图2是用于描述根据示例的渲染设备100的示图。
[0067]参照图2的示例,渲染设备100包括渲染控制器110和像素图案产生器120。虽然图2中未示出,但是渲染设备100还包括用于执行图1中示出的操作Sll至S17的图形管线。渲染控制器110通过这样的图形管线控制图像处理。如上讨论的,这样的图形管线使用产生图像的一系列步骤。
[0068]此外,渲染设备100识别将显示渲染的图像的显示装置的像素图案信息。基于像素图案信息,渲染设备100在将渲染的图像输出到帧缓冲器中之前,与显示装置的像素图案信息对应地产生清染的图像的像素图案(pixel pattern)。如图1的S18所示,当信息被输出到帧缓冲器中时,允许每个渲染的帧在视觉上被显示。换言之,与渲染的图像的所有像素的子像素相应的红/绿/蓝(R/G/B)强度值不被输出到帧缓冲器18中。因此,形成与在显示装置中实现的子像素相应的渲染的图像的像素图案,也就是,例如,由红/绿(R/G)子像素和蓝/绿(B/G)子像素形成的像素图案或者由红/绿(R/G)子像素和蓝/白(B/W)子像素形成的像素图案。
[0069]渲染控制器110控制渲染设备100的操作,并接收将显示渲染的图像的显示装置的像素图案信息的输入。
[0070]像素图案产生器120与从渲染控制器110提供的像素图案信息对应地产生渲染的图像的像素图案。例如,当渲染的图像的像素图案是R/G/B,并且显示装置的像素图案是R/G和B/G时,像素图案产生器120将渲染的图像的第一像素的子像素R/G/B转换成子像素R/G,并将渲染的图像的第二像素的子像素R/G/B转换成子像素B/G。然而,当显示装置的像素图案是R/G和B/W时,像素图案产生器120将渲染的图像的第一像素的子像素R/G/B转换成子像素R/G,并将第二像素的子像素R/G/B转换成子像素B/W。这里,产生子像素白色(W)的方法可包括:因为白色子像素基于红/绿/蓝强度的组合而通过组合子像素R/G/B的像素值来产生子像素W的像素值,或者通过考虑相邻子像素的像素值来产生子像素W的像素值。可选地,转换子像素的方法可包括:丢弃第一像素中的子像素蓝色(B)以产生子像素R/G,或者通过考虑相邻像素的像素图案来产生子像素R/G。
[0071]渲染控制器110将由像素图案产生器120产生的像素图案输出到帧缓冲器中。再次,关于帧缓冲器的操作,参照图1的S18。
[0072]根据依据本示例的渲染设备100,由于并非通过使用渲染的图像的每个色彩元素绘制实际的物理显示装置的屏幕中的所有像素,因此通过产生并输出将被显示装置实际使用的像素数据,将被输出到存储器中的数据量可能会减小。此外,当将数据传送到片外存储器(也就是,帧缓冲器)时,与实际全RGB像素数据所需的数据相比,数据量更小,因此,通信量(traffic)也可能会减小。另外,由于预定的计算量或存储器存取操作根据显示器自身的特性(而不管之前帧如何)而减少,因此还实现了性能提高。
[0073]图3是根据另一示例的电子设备的示图。
[0074]参照图3的示例,电子设备包括图形处理单元(GPU) 200、帧缓冲器250、主机装置300、显示控制器400和显示装置500。电子设备是使用三维(3D)图形渲染的应用装置。电子设备的示例包括蜂窝电话、智能电话、平板和TV。然而,电子设备不限于此,使用3D图形渲染的其他电子设备可被用在其他示例中。
[0075]主机装置300的GPU驱动器320经由图形应用程序接口(API)等从应用程序接收关于3D图形渲染的数据和调用。GPU 200的渲染控制器210从GPU驱动器320接收调用,对调用进行调度以进行执行,并基于调度的调用驱
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