三維圖形管道中的可程序化像素設定方法及使用其的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三維圖形技術，特別是一種三維圖形管道中的可程序化像素設定方法以及使用該方法的裝置。
【背景技術】
[0002]三維圖形管道中，像素(primitives)需要設定它們的拓樸(topology)以及屬性函數(shù)(attribute funct1ns)，例如三角形、線段以及點。接著，根據(jù)拓樸函數(shù)將像素光柵(raster)至片元(tiles)，最后使用像素著色器(pixel shader)根據(jù)屬性函數(shù)計算最終的色彩。一般而言，像素設定階段使用固定函數(shù)模塊的硬件實施。然而，傳統(tǒng)固定函數(shù)模塊需耗費大量的閘數(shù)成本(gate-count cost)來實現(xiàn)像素設定工作。甚至，當芯片下線(tape-out)之后，不容易修正新發(fā)現(xiàn)的錯誤，而且，一旦芯片準備好，工程師也不能更新固定函數(shù)模塊中的功能。因此，本發(fā)明提出一種三維圖形管道中的可程序化像素設定方法以及使用該方法的裝置，用以克服以上所述的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的實施例提出一種三維圖形管道中的可程序化像素設定方法。從緩存器讀取多個第一像素的信息，以及將全部或一部分第一像素的信息打包至設定著色器執(zhí)行線程，使得設定著色器執(zhí)行線程執(zhí)行時將第一像素的信息輸出至流處理器進行建構圖元拓樸的并行計算。將需要裁切的第二像素的信息打包至可視范圍裁切著色器執(zhí)行線程，使得可視范圍裁切著色器執(zhí)行線程執(zhí)行時將第二像素的信息輸出至流處理器進行像素裁切。從緩存器讀取多個第三像素的信息，以及將全部或一部分第三像素的信息打包至屬性著色器執(zhí)行線程，使得屬性著色器執(zhí)行線程執(zhí)行時將第三像素的信息輸出至流處理器進行像素屬性的并行計算。
[0004]本發(fā)明的實施例另提出一種三維圖形管道中的可程序化像素設定裝置，包含緩存器、流處理器、設定著色器執(zhí)行線程建構單元、可視范圍裁切著色器執(zhí)行線程建構單元以及屬性著色器執(zhí)行線程建構單元。設定著色器執(zhí)行線程建構單元從緩存器讀取多個第一像素的信息，將全部或一部分第一像素的信息打包至設定著色器執(zhí)行線程，使得設定著色器執(zhí)行線程執(zhí)行時將第一像素的信息輸出至流處理器進行建構圖元拓樸的并行計算。可視范圍裁切著色器執(zhí)行線程建構單元將需要裁切的第二像素的信息打包至可視范圍裁切著色器執(zhí)行線程，使得可視范圍裁切著色器執(zhí)行線程執(zhí)行時將第二像素的信息輸出至流處理器進行裁切。屬性著色器執(zhí)行線程建構單元從緩存器讀取多個第三像素的信息，將全部或一部分第三像素的信息打包至屬性著色器執(zhí)行線程，使得屬性著色器執(zhí)行線程執(zhí)行時將第三像素的信息輸出至流處理器進行像素屬性的并行計算。
【附圖說明】
[0005]圖1是依據(jù)本發(fā)明實施例的三維圖形處理裝置的硬件架構圖。
[0006]圖2是依據(jù)本發(fā)明實施例的三維圖形管道中的像素設定示意圖。
[0007]圖3是依據(jù)本發(fā)明實施例的三維圖形管道中的可程序化像素設定方法流程圖。
[0008]圖4是依據(jù)本發(fā)明實施例的產(chǎn)生設定著色器執(zhí)行線程的方法流程圖。
[0009]圖5是依據(jù)本發(fā)明實施例的三維圖形管道中的可程序化像素設定方法流程圖。
[0010]圖6是依據(jù)本發(fā)明實施例的產(chǎn)生可視范圍裁切著色器執(zhí)行線程的方法流程圖。
[0011]圖7是依據(jù)本發(fā)明實施例的三維圖形管道中的可程序化像素設定方法流程圖。
[0012]圖8是依據(jù)本發(fā)明實施例的產(chǎn)生屬性著色器執(zhí)行線程的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0013]以下說明為完成發(fā)明的較佳實現(xiàn)方式，其目的在于描述本發(fā)明的基本精神，但并不用以限定本發(fā)明。實際的
【發(fā)明內(nèi)容】
必須參考之后的權利要求范圍。
[0014]必須了解的是，使用于本說明書中的“包含”、“包括”等詞，用以表示存在特定的技術特征、數(shù)值、方法步驟、作業(yè)處理、組件以及/或組件，但并不排除可加上更多的技術特征、數(shù)值、方法步驟、作業(yè)處理、組件、組件，或以上的任意組合。
[0015]在權利要求中使用如“第一”、“第二”、“第三”等詞是用來修飾權利要求中的組件，并非用來表示之間具有優(yōu)先權順序，先行關系，或者是一個組件先于另一個組件，或者是執(zhí)行方法步驟時的時間先后順序，僅用來區(qū)別具有相同名字的組件。
[0016]圖1是依據(jù)本發(fā)明實施例的三維圖形處理裝置的硬件架構圖。設定著色器執(zhí)行線程建構單元(SSTC, Setup Shader Thread Constructor) 140 用以從像素緩存器(primitivebuffer) 110 或可視范圍像素緩存器(Guard-Band-clipping primitive buffer) 170 讀取多個像素的信息，將像素信息打包至設定著色器執(zhí)行線程(SST，Setup Shader Thread),使得設定著色器執(zhí)行線程執(zhí)行時將像素信息輸出至流處理器120進行提供建構圖元拓樸(primitive topology)的并行計算。設定著色器執(zhí)行線程建構單元140為每一個像素向共享內(nèi)存130請求配置空間，使得流處理器120可將計算結(jié)果輸出至共享內(nèi)存130。當設定著色器執(zhí)行線程執(zhí)行時發(fā)現(xiàn)任一像素需要進行可視范圍裁切時，可視范圍裁切著色器執(zhí)行線程建構單元(GBTC, Guard-Band-clipping shader Thread Constructor) 150 將需要裁切的像素打包至可視范圍裁切著色器執(zhí)行線程(GBS Thread)，使得可視范圍裁切著色器執(zhí)行線程執(zhí)行時將像素信息輸出至流處理器120進行裁切，并且把裁切結(jié)果儲存至可視范圍像素緩存器170。屬性著色器執(zhí)行線程建構單元(ASTC, Attribute Shader ThreadConstructor) 160用以從像素緩存器110或可視范圍像素緩存器170讀取多個像素的信息，將像素信息打包至屬性著色器執(zhí)行線程(AST, Attribute Shader Thread)，使得屬性著色器執(zhí)行線程執(zhí)行時將像素信息輸出至流處理器120進行像素屬性的并行計算。屬性著色器執(zhí)行線程建構單元160為每一個像素向共享內(nèi)存130請求配置空間，使得流處理器120可將計算結(jié)果輸出至共享內(nèi)存130。屬性著色器執(zhí)行線程另可將計算結(jié)果儲存至屬性緩存器(Attribute Buffer)180。
[0017]圖2是依據(jù)本發(fā)明實施例的三維圖形管道中的像素設定示意圖。輸入組裝階段(IA-1nput Assembler Stage) 210可從緩存器中讀取數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)組合成將被管道中其它階段使用的像素(primitives)。詳細來說，輸入組裝階段210可將頂點組合成不同的像素類型，例如，點、線以及/或三角形。前置階段(FS，F(xiàn)ront Stage)220可包含公知的頂點著色器(VS, Vertex Shader)、外殼著色器(HS, Hull Shader)、區(qū)域著色器(DS, Domain Shader)、幾何著色器(GS, Geometry Shader)、或以上的任意組合。在像素設定階段中，本實施例提出執(zhí)行于平行流處理器120的著色器:設定著色器(SS，SetupShader)及可視范圍裁切著色器(GBS, Guard-Band clipping Shader) 230 ;以及屬性著色器(AS, Attribute Shader) 240，用以取代固定函數(shù)模塊的硬件。流處理器120可為單指令多數(shù)據(jù)(SIMD, Single Instruct1n Multiple Data)處理單元。設定著色器230提供建構圖元拓樸的功能?？梢暦秶们兄?30用以進行像素的裁切。屬性著色器240提供處理像素屬性的功能。在像素設定階段中，使用著色器實施可節(jié)省閘數(shù)成本，并且當芯片下線(tape-out)之后，可修正新發(fā)現(xiàn)的錯誤以及更新著色器中的功能。驅(qū)動程序可檢查從前置階段220產(chǎn)生的像素類型，并且通知編譯器產(chǎn)生適當?shù)闹鞒绦虼a，用以處理點、線以及/或三角形。此外，著色器還可利用并行計算能力來一次處理多個像素，使得像素設定的效能可隨著串流處理單元的數(shù)目增加而提升?？捎谝粋€硬件執(zhí)行線程中處理的像素數(shù)目，視串流處理單元的能力而定，例如一次可計算16、32或64筆數(shù)據(jù)。設定著色器(SS,