CN109657328A - 一种面向gpu硬件线光栅化边界算法的tlm微结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及计算机硬件建模技术领域，提供一种面向GPU硬件线光栅化边界算法的TLM微结构，所述直线起点终点选择模块(1)将选择的起点和终点发送给直线方程计算模块(2)和直线高度差计算模块(3)；所述直线方程计算模块(2)进行直线方程计算，并将直线方程发送给边界比较处理模块(4)；所述直线高度差计算模块(3)计算直线最大的高度差，并将直线高度差发送给边界比较处理模块(4)；所述边界比较处理模块(4)接收直线方程和直线高度差进行边界比较处理，当局部高度差大于直线最大高度差时，此片元的高度赋值为终点高度，否则高度保持。扫描完整的直线，计算直线上每个片元坐标。

Description

一种面向GPU硬件线光栅化边界算法的TLM微结构
技术领域
本发明涉及计算机硬件建模技术领域，尤其涉及一种面向GPU硬件线光栅化边界算法的TLM微结构。
背景技术
在图形处理器芯片(下简称GPU)设计与开发中，算法的局部特征尤其是特殊情况的处理很容易被RTL设计人员忽略，并且RTL代码的验证debug代价通常又比较大。因此在RTL设计之前，尽可能早的对算法进行验证，对特殊情况的处理做到全面又准确，因此利用算法硬件TLM微结构对算法实现并验证，可以为RTL设计提供参考依据。
发明内容
基于背景技术中存在的问题，本发明提供的一种面向GPU硬件线光栅化边界算法的TLM微结构，能够解决rtl仿真GPU线光栅化边界算法的误差积累问题，对边界算法优化，能够提前对线光栅化边界算法的硬件微结构在TLM模型上进行功能验证。
本发明的技术解决方案是：
一种面向GPU硬件线光栅化边界算法的TLM微结构，包括直线起点终点选择模块1、直线方程计算模块2、直线高度差计算模块3、边界比较处理模块4；
所述直线起点终点选择模块1根据输入的直线两个端点坐标用于选择直线的起点和终点，同时也规定了直线从低点向高点的扫描方向，并将选择的起点和终点发送给直线方程计算模块2和直线高度差计算模块3。
所述直线方程计算模块2接收直线起点终点选择模块1发送的起点和终点，进行直线方程计算，并将直线方程发送给边界比较处理模块4；
所述直线高度差计算模块3接收直线起点终点选择模块1发送的起点和终点，计算直线最大的高度差，并将直线高度差发送给边界比较处理模块4；
所述边界比较处理模块4接收直线方程计算模块2发送的直线方程和直线高度差计算模块3发送的直线高度差进行边界比较处理，当局部高度差大于直线最大高度差时，此片元的高度赋值为终点高度，否则高度保持。扫描完整的直线，计算直线上每个片元坐标。
边界比较处理模块4包括了片元高度差子模块41和边界修正子模块42；
所述片元高度差子模块41接收直线起点终点选择模块1发送的直线起点和直线方程计算模块2发送的直线方程计算每个片元高度差。
所述边界修正子模块42接收直线起点终点选择模块1发送的直线终点、直线高度差计算模块3发送的直线高度差和片元高度差子模块41发送的每个片元高度差，做边界修正，计算每个片元坐标。
直线方程：y＝kx+b，其中k是斜率，b是截距。
所述直线高度差计算模块3根据选择的终点和起点计算直线最大的高度差，此高度差就是直线高度差。
本发明的有益效果：
本发明实现了基于TLM模型的GPU线光栅化边界算法功能优化和实现结构以及功能验证，解决了因为误差累积导致的直线光栅化不准确问题，尤其最有可能出现两条直线交点不一致情况，有效的帮助RTL设计开发。
附图说明
图1为本发明线光栅化边界算法的硬件TLM微结构框图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地表述。显然，所表述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明目的是提供一种面向GPU硬件线光栅化边界算法的TLM微结构。
本发明的技术解决方案是：
一种面向GPU硬件线光栅化边界算法的TLM微结构，包括直线起点终点选择模块1、直线方程计算模块2、直线高度差计算模块3、边界比较处理模块4；
所述直线起点终点选择模块1根据输入的直线两个端点坐标用于选择直线的起点和终点，同时也规定了直线从低点向高点的扫描方向，并将选择的起点和终点发送给直线方程计算模块2和直线高度差计算模块3。
所述直线方程计算模块2接收直线起点终点选择模块1发送的起点和终点，进行直线方程计算，并将直线方程发送给边界比较处理模块4；
所述直线高度差计算模块3接收直线起点终点选择模块1发送的起点和终点，计算直线最大的高度差，并将直线高度差发送给边界比较处理模块4；
所述边界比较处理模块4接收直线方程计算模块2发送的直线方程和直线高度差计算模块3发送的直线高度差进行边界比较处理，当局部高度差大于直线最大高度差时，此片元的高度赋值为终点高度，否则高度保持。扫描完整的直线，计算直线上每个片元坐标。
边界比较处理模块4包括了片元高度差子模块41和边界修正子模块42；
所述片元高度差子模块41接收直线起点终点选择模块1发送的直线起点和直线方程计算模块2发送的直线方程计算每个片元高度差。
所述边界修正子模块42接收直线起点终点选择模块1发送的直线终点、直线高度差计算模块3发送的直线高度差和片元高度差子模块41发送的每个片元高度差，做边界修正，计算每个片元坐标。
工作流程：
1)直线的起点终点选择：
选择直线的起点和终点，同时也规定了直线的扫描方向，一般情况下选择从低点向高点扫描。
2)直线方程计算：
根据选择的终点和起点可以计算直线方程：y＝kx+b，其中k是斜率，b是截距。
3)直线高度差计算：
计算直线起点和终点的高度差，此高度差也是整条直线最大的高度差。
4)边界比较处理：
4.1)计算每个片元的的高度：
扫描直线时根据直线方程计算每个片元的高度；
4.2)计算每个片元与起点的高度差：
将直线起点的高度保留，根据上一步得到的高度值计算当前片元与起点的高度差；
4.2)边界比较及处理：
将上一步计算的高度差与直线整体高度差做比较：当此高度差大于直线高度差时，此片元的高度赋值为终点高度，否则高度保持。
实施例：
下面结合附图对本发明做进一步详细描述，请参阅图1。
一种面向GPU硬件线光栅化边界算法的TLM微结构，包括以下步骤：
1)直线的起点终点选择：
根据输入的直线两个端点坐标用于选择直线的起点和终点，同时也规定了直线从低点向高点的扫描方向，当直线高度一致时，扫描方向选择从左到右。
2)直线方程计算：
根据选择的终点和起点可以计算直线方程：y＝kx+b，其中k是斜率，b是截距。
3)直线高度差计算：
根据选择的终点和起点计算直线最大的高度差，此高度差就是直线高度差。
4)边界比较处理：
4.1)片元高度差：
根据直线方程计算每个片元的高度，并根据选择直线的起点计算每个片元高度差。
4.2)边界修正：
根据每个片元高度差和直线高度差做边界修正，当此片元高度差大于直线高度差时，此片元的高度为选择直线的终点高度，否则片元高度保持。扫描完整条直线，计算直线上每个片元坐标。

Claims (4)

1.一种面向GPU硬件线光栅化边界算法的TLM微结构，其特征在于：包括直线起点终点选择模块(1)、直线方程计算模块(2)、直线高度差计算模块(3)、边界比较处理模块(4)；
所述直线起点终点选择模块(1)根据输入的直线两个端点坐标用于选择直线的起点和终点，同时也规定了直线从低点向高点的扫描方向，并将选择的起点和终点发送给直线方程计算模块(2)和直线高度差计算模块(3)；
所述直线方程计算模块(2)接收直线起点终点选择模块(1)发送的起点和终点，进行直线方程计算，并将直线方程发送给边界比较处理模块(4)；
所述直线高度差计算模块(3)接收直线起点终点选择模块(1)发送的起点和终点，计算直线最大的高度差，并将直线高度差发送给边界比较处理模块(4)；
所述边界比较处理模块(4)接收直线方程计算模块(2)发送的直线方程和直线高度差计算模块(3)发送的直线高度差进行边界比较处理，当局部高度差大于直线最大高度差时，此片元的高度赋值为终点高度，否则高度保持。扫描完整的直线，计算直线上每个片元坐标。
2.根据权利要求1所述的一种面向GPU硬件线光栅化边界算法的TLM微结构，其特征在于：边界比较处理模块(4)包括了片元高度差子模块(41)和边界修正子模块(42)；
所述片元高度差子模块(41)接收直线起点终点选择模块(1)发送的直线起点和直线方程计算模块(2)发送的直线方程计算每个片元高度差。
所述边界修正子模块(42)接收直线起点终点选择模块(1)发送的直线终点、直线高度差计算模块(3)发送的直线高度差和片元高度差子模块(41)发送的每个片元高度差，做边界修正，计算每个片元坐标。
3.根据权利要求1所述的一种面向GPU硬件线光栅化边界算法的TLM微结构，其特征在于：直线方程：y＝kx+b，其中k是斜率，b是截距。
4.根据权利要求1所述的一种面向GPU硬件线光栅化边界算法的TLM微结构，其特征在于：所述直线高度差计算模块(3)根据选择的终点和起点计算直线最大的高度差，此高度差就是直线高度差。
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