专利名称：部分边界框割截的制作方法
技术领域：
本发明是关于电脑相关或游戏相关的绘图系统，特别是关于在电脑或游戏系统的屏幕空间(screen space)中彩现(rendering)影像，其中影像是以绘元(如三角形)装置(means Of graphics primitives)来彩现(rendering)。
背景技术：
高速绘图系统都希望能以简单且快速的方式来对显示于缓冲区中的像素及其属性做运算，其中一种方式为设计一种只处理边线的处理引擎，每一个边线都可以用边线函式ax+by+c＝0来表示。这些边线定义了绘元(graphics primitive)(如三角形)的边界(boundaries)，绘元内是根据边线的属性与图元的平面导向来被涂布；此处理引擎被设计来同时处理许多边线函式，因此在具有大量绘元的景像上可以达到很高的产能，以下描述是以可达成这样的边线函式处理为前提。然而，在边线处理引擎能运作前，这些边缘函式还需要被设定，才能交给处理引擎。
在针对处理引擎来设定边线函式时，可以是以定点(fixed point)或浮点(floating point)计算来得出边线的a、b与c参数，浮点数可被用来表达大范围的数值，并且有助于表示绘元的顶点，如遍及大范围的三角形，然而浮点计算容易发生错误，这是由于在浮点数中小数部份的大小为固定，因而有所限制。例如，浮点数(如遵照IEEE标准(IEEE 754))的格式为1.8.23，其中1代表其正负号(sign)比特，8代表其指数部份的比特长度，而23代表小数部份的比特长度。由于小数部份为固定大小，浮点计算时会使得计算的数值的精准度不会永远一样，例如，假设两个精准度为p比特的浮点数被相加，其总和便需要p+1比特的精准度，根据标准，需要使用舍去法则来将总和转回p比特的精准度。
换言之，只要计算结果在定点数系统的界限内，定点数不易遇到浮点数这种相同精准度的问题，这样的数值可以是以15.5的格式，其中15为整数部份的比特长度，并且5表是小数点后的比特数。然而，在数值超出定点教的最大范围时，定点数便无法呈现该数值。
如图1所示，一顶点VO 12为数个图元所共有(三角形14、三角形16)，这是常常发生在二维度屏幕(screen)的显示区10内。如果浮点数被用于设定图元的边线函数18、20、22、24(ax+by+c＝0)时，对共同顶点的浮点计算的精确度便会发生问题；这问题便是图1中的共同顶点12，会变成在图2中的多个不同顶点30、32，而在彩现影像中留下一个洞“(hole)”或分离的顶点。如果在连线函式的计算中只使用定点数，则所有边线函式与边界框8交会处19、21、23、25便被需要被判断，边界框8代表定点数的最大范围，这些交会处则会被用来设定边线函式，如此参数a、b、c便会在定点数的范围内，虽然这样的方法不会有浮点数在计算上不精确的问题，在绘图硬件上却显得昂贵。当有大量绘元散布在大于边界框的范围时，许多的交界处会需要被计算，因此需要更有效的方式来记算边线函式，这种方式能够处理散布在大范围的绘元，来避免在彩现二维度影像时留下洞来。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种部份边界框割截，对于仅有边线在屏幕的显示区中的图元，采以浮点计算来设定其边线函式，因此不会有顶点受到浮点精确度的影响。对于两顶点都落在定点数系统边界内的边线，其边界函式的设定会被以定点来计算。只有一顶点位在边界框外而另一顶点位在显示区内的边线，则需要被判断其交会处，交会处会被对应到网格(grid)并且一定点数的计算会被用在边线函式的设定；这样能确保任何被共用的顶点不会变成多个顶点，使得显示的影像中留下洞。
本发明的一种彩现一影像的一显示部份的方法，该影像包含复数个具有显示共用顶点的图元，其中每一个图元具有至少两个其他顶点与用来表示连接图元顶点的边线函式，其特征在于，该彩现一影像的一显示部份的方法包含以定点数形成交会于各图元顶点的线的边线函式，其中该定点数是在一边界框内或在该边界框上，该边界框界定该浮点数的边界；以及彩现该绘元，其中该绘元是建立在被形成的该边线函式的上。
其中上述的位于该边界框上的定点数是在交会于顶点的线与边界框相交时被使用。
其中上述的被形成的边线函数具有ax+by+c＝0的形式；并且其中系数a、b与c是定点数。
本发明一种彩现一影像的一显示部份的方法，该影像包含复数个具有共用顶点的图元，其中每一个图元具有至少两个其他顶点与用来表示连接图元顶点的线的边线函式，其特征在于，该彩现一影像的一显示部份的方法包含对被交会的该共用顶点为不显示的各图元以浮点数形成交会于该共用顶点的线的边线函式；对被交会的该共用顶点落入显示区的各图元以定点数形成交会于该共用顶点的线的边线函式；以及彩现该绘元，其中该绘元是建立在被形成的该边线函式的上。
当该共用顶点落入显示区，该边线函数的形成包含使用位于一边界框内或该边界框上的定点数来做为该边线函式的参数。
其中上述的位于该边界框上的该定点数是在一图元的一顶点位于该边界框外时被使用；以及其中位于该边界框上的该定点数是该图元的该线与该边界框的交会处。
其中上述的边界框界定该定点数的范围；并且其中以浮点数形成边线函数的步骤包含沿边线函式缩放该被形成的边线函数，使得被形成的该边线函数能够被以定点数来表示。
本发明一种彩现一影像的一显示部份的方法，该影像包含复数个具有共用顶点的图元，其中每一个图元具有至少两个其他顶点与用来表示连接图元顶点的线的边线函式，其特征在于，该彩现一影像的一显示部份的方法包含判断共用顶点是否位于影像的显示部份；如果该共用顶点落入显示区，则判断该复数个绘元中是否有至少一个其他顶点在一边界框之内或之外，其中该边界框围住该影像的该显示部份，并且该边界框界定了一定点数系统的范围；如果该共用顶点为不显示，并且至少一个其他顶点被判断定位该边界框之外，则计算具有其他该顶点在该边界框外的该图元与该边界框交会处的该顶点；将包含该交会顶点与该共用顶点的其他顶点对应一设定在该边界框内的网格，用以将顶点以定点数来表示；以及使用包含该交会顶点与该共用顶点的该定点数来形成该绘元的边线函数；如果该共用顶点落入显示区，并且该绘元的其他顶点被判断是在边界框内，则将该共用顶点与其他顶点对应一设定在该边界框内的网格，用以将顶点以定点数来表示，并且使用包含该交会顶点与该共用顶点的该定点数来形成该绘元的边线函数；如果该共用顶点为不显示，则使用浮点数来设定该图元的该达线函式，并且沿远线函式缩放该远线函式以具有在该边界框内的定点数的参数；以及彩现该绘元，其中该绘元是建立在被形成的该边线函式的上。
其中上述的绘元是三角形。
其中上述的边线参数的形成包含计算一边线函式ax+by+c＝0的参数a、b与c。
本发明的一优点为，除非有一显示的共用顶点与至少一个具有该共用顶点的绘元有其他顶点在边界区外，否则不需要去计算交会处的顶点，如此便会大幅度地降低为了避免共用顶点分离所做的运算。
为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中图1是举例了位于显示区中具有共用顶点的绘元；图2显示了当一共用顶点落入显示区时，在已知技术中以浮点数来计算所会产生的问题；图3显示了共用顶点落入显示区，并且图元的大小在边界框内的情形；图4显示了共用顶点为不显示的情形；图5显示了共用顶点落入显示区，并且图元的大小超出边界框内的情形；以及图6至图7是显示了本发明的一具体实施例的方法。
具体实施例方式
本发明在此所探讨的方向为一种部份边界框割截，为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的结构，显然地，本发明的施行并未限定于相关的技术者所熟悉的特殊细节。另一方面，众所周知的组成或制程步骤并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制；本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了追些详细描述之外，本发明还可以广泛地拖行在其他的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以之后的申请专利范围为准。
在此有数种情形需要被考虑。
第一种如图3所示，共用顶点Vo 12是位于要被彩现的影像的显示部份中，并且其他顶点34、36、38、40是位于边界框8内并且在显示区10之外。在这情形下，顶点12、34、36、38、40被指定为定点数，并且这些点是对应设定在边界框8内的网格，这些因顶点对应所产生的定点数会被用来设定图元14、16的边界的边线函式18、20，22，24、42、44(ax+by+c＝0)。
第二个情形如图4所示，共用顶点Vo 12并未位于显示区10中，浮点数被指定给顶点34、36、38、40，以用来设定边线18、20、22、24，边线18、20、221、24是绘元14、16的边界，其中顶点的x、y的座标被用来计算边线函数ax+by+c＝0中的浮点数a、b与c，这些系数是被用边线框所代表的范围内来沿边线函式缩放，如此共用顶点12被分离的问题就不会发生，这是因为在定义中只有边线才显示。而浮点数精确度的问题可能会造成边线的少许移动，但是影响不大，绘元14、16(至少在其中显示的部份)接下来会被以边线函式18、20、22、24来彩现，边线函式18，20、22、24是以计算定点数参数a，b与c来得出。
第三种情形如图5所示，共用顶点12是位于显示区10内，但是其他顶点34、36、38、40是在边界框8之外，因此无法以定点数来表示，在这种情形下，位于绘元14，16的边线18、20、22、24是与边界框8交会，这些交会点会被对应于建立在边界框内的网格。由对应而来的特定定点教会被用来形成图元14、16的边线函数，接下来绘元会被以边线函式来彩现，以确保共用顶点不会分离成为多个。
图6与图7是示意本发明的一具体实施例的方法，在步骤100中，此方法决定一共用于复数个绘元的顶点是否位于被显示影像的显示部份。如果如步骤102所示的判断为没有，则(接他页的参考A)如步骤104所示，浮点数会被用来形成图元的边线函式，并且在步骤105中，得出的边线函式接下来会被沿边线函式缩放以得出在边界框内的定点数参数。
如果步骤102的判断为具有一显示的共用顶点，则本方法如步骤106所示，判断是否复数个绘元的一个或多个其他顶点定在边界框所界定的影像显示区之内或之外，其中边界框定义了一个以定点数系统所表示的x值与y值的范围(界于一最小值与一最大值)。
如果如步骤108的判断所示，并没有其他顶点在边界框之外，则(跟随B)共用顶点与其他顶点会如步骤110所示，对应到一设定在边界框内的网格，并且如步骤112所示，这些顶点会被以定点数来被使用，以形成绘元的边线函数。
如果如第108的判断所示，有一个或多个其他的顶点位是于边界框外，则如步骤114所示，那些有顶点在边界框外的图元与边界框交会处的顶点会被计算出来，并且如步骤116所示、包含交会顶点与共用顶点的其他顶点会被对应于边界框内的网袼，这些图元的边线函数是被以定点数来使用，如步骤120所示，最后在步骤112中，建立在这些被形成的边线函式上的绘元会被彩现，而不考虑它们是以什么来形成。
显然地，依照上面实施例中的描述，本发明可能有许多的修正与差异。因此需要在其附加的权利要求项的范围内加以理解，除了上述详细的描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例中施行。上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述申请专利范围内。
权利要求
1.一种彩现一影像的一显示部份的方法，该影像包含复数个具有显示共用顶点的图元，其中每一个图元具有至少两个其他顶点与用来表示连接图元顶点的边线函式，其特征在于，该彩现一影像的一显示部份的方法包含以定点数形成交会于各图元顶点的线的边线函式，其中该定点数是在一边界框内或在该边界框上，该边界框界定该浮点数的边界；以及彩现该绘元，其中该绘元是建立在被形成的该边线函式的上。
2.如权利要求1所述的彩现一影像的一显示部份的方法，其特征在于，其中上述的位于该边界框上的定点数是在交会于顶点的线与边界框相交时被使用。
3.如权利要求1所述的彩现一影像的一显示部份的方法，其特征在于，其中上述的被形成的边线函数具有ax+by+c＝0的形式；并且其中系数a、b与c是定点数。
4.一种彩现一影像的一显示部份的方法，该影像包含复数个具有共用顶点的图元，其中每一个图元具有至少两个其他顶点与用来表示连接图元顶点的线的边线函式，其特征在于，该彩现一影像的一显示部份的方法包含对被交会的该共用顶点为不显示的各图元以浮点数形成交会于该共用顶点的线的边线函式；对被交会的该共用顶点落入显示区的各图元以定点数形成交会于该共用顶点的线的边线函式；以及彩现该绘元，其中该绘元是建立在被形成的该边线函式的上。
5.如权利要求4所述的彩现一影像的一显示部份的方法，其特征在于，当该共用顶点落入显示区，该边线函数的形成包含使用位于一边界框内或该边界框上的定点数来做为该边线函式的参数。
6.如权利要求5所述的彩现一影像的一显示部份的方法，其特征在于，其中上述的位于该边界框上的该定点数是在一图元的一顶点位于该边界框外时被使用；以及其中位于该边界框上的该定点数是该图元的该线与该边界框的交会处。
7.如权利要求4所述的彩现一影像的一显示部份的方法，其特征在于，其中上述的边界框界定该定点数的范围；并且其中以浮点数形成边线函数的步骤包含沿边线函式缩放该被形成的边线函数，使得被形成的该边线函数能够被以定点数来表示。
8.一种彩现一影像的一显示部份的方法，该影像包含复数个具有共用顶点的图元，其中每一个图元具有至少两个其他顶点与用来表示连接图元顶点的线的边线函式，其特征在于，该彩现一影像的一显示部份的方法包含判断共用顶点是否位于影像的显示部份；如果该共用顶点落入显示区，则判断该复数个绘元中是否有至少一个其他顶点在一边界框之内或之外，其中该边界框围住该影像的该显示部份，并且该边界框界定了一定点数系统的范围；如果该共用顶点为不显示，并且至少一个其他顶点被判断定位该边界框之外，则计算具有其他该顶点在该边界框外的该图元与该边界框交会处的该顶点；将包含该交会顶点与该共用顶点的其他顶点对应一设定在该边界框内的网格，用以将顶点以定点数来表示；以及使用包含该交会顶点与该共用顶点的该定点数来形成该绘元的边线函数；如果该共用顶点落入显示区，并且该绘元的其他顶点被判断是在边界框内，则将该共用顶点与其他顶点对应一设定在该边界框内的网格，用以将顶点以定点数来表示，并且使用包含该交会顶点与该共用顶点的该定点数来形成该绘元的边线函数；如果该共用顶点为不显示，则使用浮点数来设定该图元的该达线函式，并且沿远线函式缩放该远线函式以具有在该边界框内的定点数的参数；以及彩现该绘元，其中该绘元是建立在被形成的该边线函式的上。
9.如权利要求8所述的彩现一影像的一显示部份的方法，其特征在于，其中上述的绘元是三角形。
10.如权利要求8所述的彩现一影像的一显示部份的方法，其特征在于，其中上述的边线参数的形成包含计算一边线函式ax+by+c＝0的参数a、b与c。
全文摘要
本发明揭示一种用来彩现(rcnder)具有复数个绘元的影像的显示部分，这些图元可能因为较大而需要使用浮点数来表示其顶点。当绘元的顶点落入显示区时，使用于图元的边线函式会被计算来避免共用顶点对不同的图元产生差别，如果绘元的其他顶点位于边线框(bounding rectangle；guardband)外，则绘元与边线框交会处会形成顶点。共用顶点与包含交会顶点的其他顶点会被用来计算图元的边线函式，边线函数是以定点数来计算，并且以边线函式来彩现绘元；如果共用顶点为不显示，则以浮总数来计算这线函式。
文档编号G06T15/30GK1677443SQ20051006694
公开日2005年10月5日 申请日期2005年4月22日 优先权日2004年9月17日
发明者焦阳 申请人:威盛电子股份有限公司