TWI567688B - 根據表面的圖形處理 - Google Patents

Description

根據表面的圖形處理 發明背景

本發明一般關於圖形處理。

通常，有關圖形處理，物體被鑲嵌為大量三角形。每一三角形用以代表物體之極小部分的形狀及顏色。接著該些特徵用以判斷如何表現像素以製造圖形影像。

一個有關圖形處理產生之問題稱為圖形失真。事實上當物體的邊緣為平滑或非樓梯狀時，在影像所描繪之物體上可以看見樓梯形邊緣。

為減少圖形失真，抗混淆技術便增加用以代表影像之樣本數。當然，使用之樣本愈多，表現方式便愈複雜，通常效能愈差。

在若干實施例中，可提供顏色，其並非依據三角形或碎片，而是依據表面。在一實施例中，一顏色樣本用於每一表面。在若干狀況下，每一像素之顏色樣本的數量可侷限於兩樣本，其一為前景，另一為背景。

結果，在若干實施例中，可見性樣本之滿裝可用於範例以減少圖形失真，且少量顏色樣本可用以減少處理複雜性並改善效能。

如文中所使用，「表面」可能為一顏色之範圍。藉由分析距相機之區域距離，該區域是否由相同三角形表示，及空間中潛在表面之範圍的方位，可識別表面，尤其是不論範圍是否具有相同或實質上相同的法線。

表面之概念為若整個區域為局部平坦，那麼整個區域可能為相同顏色。因而，根據表面之圖形處理可用以簡化處理，包括根據表面之處理係用以改進抗混淆技術之該些應用。

通常，在若干實施例中，有效地合併碎片，諸如屬於相同表面之基元或三角形，而捕獲及陰影處理每一像素之每一表面之一樣本。此合併可減少用於像素而儲存及陰影處理之顏色樣本數量，改善效能而未減少可見性樣本數量。在若干狀況下，減少可見性樣本數量可增加圖形失真。

因而，參照圖1，在此範例中藉由像素上編號1至5之五個三角形12a-12e可重疊像素10。圓圈代表可見性樣本。可見性樣本為用以判斷接近樣本之像素的區域在視錐內是否為可見之樣本。此外，在每一碎片內，可用以採樣像素之碎片顏色者為潛在的顏色樣本。若圖1中所示之每一樣本14用作顏色樣本，那麼將有八個顏色樣本用於八個可見性樣本。在若干狀況下，此可能導致處理複雜性及效能降低。因而，在若干實施例中，並非使用所有顏色樣本，僅可使用來自兩表面之每一表面之一樣本。在此狀況下，三角形1拼湊成一表面，三角形2、3、4及5拼湊成另一表面。

表面描繪較佳示於圖2，其顯示有八個可見性樣本(以圓圈代表)及僅兩個顏色樣本，一顏色樣本14a用於表面16a，及另一顏色樣本14b用於表面16b。兩表面之間之分界線18係以虛線表示。

接著參照圖3，依據一實施例之抗混淆程序20可以軟體、硬體、及/或韌體實施。在軟體及韌體實施例中，可以儲存於諸如光學、半導體或磁性儲存器之非暫時性電腦可讀取媒體中之電腦可讀取指令實施。在若干狀況下，儲存器可與圖形處理器相關聯。

如方塊22中所表示，程序始自識別表面。可呈現用以檢測表面之資訊。用以檢測表面之資訊可包括深度、法線及基元識別符。可將資訊呈現於多取樣訊框緩衝器中。多取樣訊框緩衝器為一種緩衝器，典型用於前向呈現。其次，分析多取樣訊框緩衝器並合併屬於相同表面之碎片(方塊24)。在一實施例中，每一表面可配賦獨特樣本。每一像素最多可檢測及儲存n個表面，其中n可為固定先驗。系統可經組配以檢測及儲存每一像素之任何數量表面。

其次，如方塊26中所示，表面樣本係經由第三階段中傳統前向呈現程序而被捕捉於深或幾何訊框緩衝器中。在最後階段中，方塊28中顯示，可於從第三階段匯集之表面樣本上實施典型延時陰影處理通路。在若干實施例中，每表面僅一樣本經陰影處理，而非每一基元或三角形一樣本。

圖4中所示之表面檢測程序30可以硬體、軟體及/或韌體實施。在軟體及韌體實施例中，可以儲存於諸如光學、半導體或磁性儲存器裝置之非暫時性電腦可讀取媒體中之電腦可讀取指令實施。在一實施例中，同樣地，程序可儲存於與圖形處理單元相關之儲存器中。在一實施例中，可基於每一像素實施處理。

在一每像素程序中，所有作用樣本均係最初啟用。接著，對每一輸出樣本而言，只要樣本集並非空的，如方塊32中所表示，所有作用樣本之基元識別符用以識別碎片。接著，如方塊34中所表示，發現最大的碎片F(因其具有最高樣本覆蓋)。其次，如方塊36中所表示，作用樣本之法線用以識別M，與碎片F對齊之一群候選樣本用於合併該些法線。

於菱形38之檢查判斷樣本M及F之深度分佈是否為單峰。如文中所使用，單峰分佈為具一峰值之分佈或定義約為樣本之一平均值之分佈。若然，如方塊40中所表示，假設該些樣本為部分相同表面。如方塊42中所表示，從作用遮罩停用其所有組合用於後續陰影處理及寫出樣本的覆蓋及輸出F，這是因為它們將不會被使用。接著如方塊43中所表示，輸出檢測之表面。如於菱形38所判斷，若深度並非單峰(即，若其為雙峰)，如方塊44中所表示，便輸出F並具其原始覆蓋。

對n=2之範例中，一特定像素之每一表面的每一樣本而言，於組態中使用合併演算法，且每一像素具預設數量 之可見性樣本，在一實施例中，每一像素具八個可見性樣本。因而，相對於圖1中所提供之範例，圖4之程序使用作用樣本之基元識別符以識別碎片1-5。具最高樣本覆蓋之最大碎片F為碎片1。接著作用樣本之法線用以識別M，用於合併之一群候選樣本其法線與F對齊。在此範例中，由於碎片2、3、4及5之法線未與碎片1對齊，M是空的。因此，F為輸出。即，輸出表面為碎片#1，具三樣本之原始覆蓋。從該組作用樣本停用碎片1之其他樣本。對樣本#2而言，基元識別符用以識別作用樣本及識別碎片2-5。

具最高樣本覆蓋之最大碎片F為碎片#3。作用樣本之法線用以識別M，用於合併之一群候選樣本其法線與F對齊。在此狀況下，M包括所有剩餘樣本，包括屬於碎片2、4及5者。M及F之樣本的深度分佈為單峰，因此吾人假定其為部分相同表面。因而，吾人輸出F，其為第二表面之基元3，用於具2+3之延伸覆蓋的後續陰影處理，其等於5個樣本。

在若干狀況下，可加速藉由發現具最高覆蓋之最大碎片F而判斷樣本是否屬於相同表面。在一實施例中，每一樣本三角形識別符可為32位元。為表示哪一三角形與樣本相關，並非使用三角形識別符，而是例如可僅使用少於所有位元之識別符之七個最低有效位元。使用七個最低有效位元導致顯著更快的程序，而未顯著地不利影響品質。

圖5中所示電腦系統130可包括硬碟機134及可移動 媒體136，藉由匯流排104耦合至晶片組核心邏輯110。電腦系統可為任何電腦系統，包括智慧型行動裝置，諸如智慧型手機、平板電腦或行動網際網路裝置。鍵盤及滑鼠120或其他傳統組件可經由匯流排108耦合至晶片組核心邏輯。在一實施例中，核心邏輯可經由匯流排105耦合至圖形處理器112及耦合至中央處理器100。圖形處理器112亦可藉由匯流排106耦合至訊框緩衝器114。訊框緩衝器114可藉由匯流排107耦合至顯示幕118。在一實施例中，圖形處理器112可為使用單指令多資料(SIMD)架構之多線程、多核心並列處理器。

若為軟體實施，相關碼可儲存於任何適合之半導體、磁性或光學記憶體中，包括主記憶體132(如於139所表示)或圖形處理器內任何可用之記憶體。因而，在一實施例中，實施圖3及4之程序的碼可儲存於非暫時性機器或電腦可讀取媒體中，諸如記憶體132及/或圖形處理器112及/或中央處理器100，在一實施例中並可藉由處理器100及/或圖形處理器112執行。

文中所說明之圖形處理技術可以各式硬體架構實施。例如，圖形功能可整合於晶片組內。另一方面，可使用不同圖形處理器。有關仍另一實施例，圖形功能可藉由通用處理器實施，包括多核心處理器。

說明書中參照「一實施例」或「實施例」表示連接實施例所說明之特徵、結構、或特性，係包括於本發明所包含之至少一實施中。因而，出現「一實施例」或「在一實 施例中」不一定指相同實施例。此外，可以所描繪實施例以外之其他適合形式組成特定特徵、結構、或特性，且所有該等形式可包含於本申請案之申請專利範圍內。

雖然本發明已相對於有限數量之實施例予以說明，熟悉本技藝之人士將理解其許多修改及變化。希望申請專利範圍涵蓋落入本發明之精神及範圍內的所有該等修改及變化。

10‧‧‧像素

12a-12e‧‧‧三角形

14‧‧‧樣本

14a、14b‧‧‧顏色樣本

16a、16b‧‧‧表面

18‧‧‧分界線

20‧‧‧抗混淆程序

22、24、26、28、32、34、36、40、42、43、44‧‧‧方塊

30‧‧‧表面檢測程序

38‧‧‧菱形

100‧‧‧中央處理器

104、105、106、107、108‧‧‧匯流排

110‧‧‧晶片組核心邏輯

112‧‧‧圖形處理器

114‧‧‧訊框緩衝器

118‧‧‧顯示幕

120‧‧‧鍵盤及滑鼠

130‧‧‧電腦系統

132、139‧‧‧主記憶體

134‧‧‧硬碟

136‧‧‧可移動媒體

圖1為依據一實施例之有助於像素之五個三角形的五個碎片之描繪；圖2為圖1之像素的描繪，代表依據一實施例之兩清晰識別表面之每一者的輸出之樣本；圖3為本發明之一實施例之流程圖；圖4為本發明之另一實施例之流程圖；以及圖5為本發明之一實施例之示意描繪。

20‧‧‧抗混淆程序

22、24、26、28‧‧‧方塊

Claims (27)

1. 一種方法，包含：使用電腦處理器藉由識別可能為相同顏色之像素表面而表現影像，其中一像素表面是一像素的一部分，而不是一像素的全部；每一像素表面只使用一個顏色樣本；以及每一像素使用不多於兩個顏色樣本。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，包括使用法線以識別表面。
3. 如申請專利範圍第1項之方法，包括使用深度以識別表面。
4. 如申請專利範圍第3項之方法，包括判斷複數基元之深度是否為單峰以識別表面。
5. 如申請專利範圍第1項之方法，包括在表現顏色之前識別表面。
6. 如申請專利範圍第1項之方法，包括識別表面以減少每一像素之顏色樣本數量。
7. 如申請專利範圍第6項之方法，包括識別表面以抗混淆。
8. 如申請專利範圍第1項之方法，包括使用基元識別符以識別基元。
9. 如申請專利範圍第8項之方法，包括使用少於基元識別符之所有位元。
10. 一種非暫時性電腦可讀取媒體，其儲存指令，用 以使電腦可：藉由識別可能為相同顏色之像素表面而表現影像，其中一像素表面是一像素的一部分，而不是一像素的全部；每一像素表面只使用一個顏色樣本；以及每一像素使用不多於兩個顏色樣本。
11. 如申請專利範圍第10項之媒體進一步儲存指令，用以使用法線而識別表面。
12. 如申請專利範圍第10項之媒體進一步儲存指令，用以使用深度而識別表面。
13. 如申請專利範圍第12項之媒體進一步儲存指令，用以判斷複數基元之深度是否為單峰而識別表面。
14. 如申請專利範圍第10項之媒體進一步儲存指令，用以於表現顏色之前識別表面。
15. 如申請專利範圍第10項之媒體進一步儲存指令，用以識別表面而減少每一像素之顏色樣本數量。
16. 如申請專利範圍第15項之媒體進一步儲存指令，用以識別表面而抗混淆。
17. 如申請專利範圍第10項之媒體進一步儲存指令，用以使用基元識別符以識別基元。
18. 如申請專利範圍第17項之媒體進一步儲存指令，用以使用少於基元識別符之所有位元。
19. 一種設備，包含：處理器，用以：藉由識別可能為相同顏色之像素表面而表現影像，其中一像素表面是一像素的一部分，而不是 一像素的全部；每一像素表面只使用一個顏色樣本；以及每一像素使用不多於兩個顏色樣本；以及儲存器，耦合至該處理器。
20. 如申請專利範圍第19項之設備，該處理器用以使用法線而識別表面。
21. 如申請專利範圍第19項之設備，該處理器用以使用深度而識別表面。
22. 如申請專利範圍第21項之設備，該處理器用以判斷複數基元之深度是否為單峰而識別表面。
23. 如申請專利範圍第19項之設備，該處理器用以於表現顏色之前識別表面。
24. 如申請專利範圍第19項之設備，該處理器用以識別表面以減少每一像素之顏色樣本數量。
25. 如申請專利範圍第24項之設備，該處理器用以識別表面以抗混淆。
26. 如申請專利範圍第19項之設備，該處理器用以使用基元識別符以識別基元。
27. 如申請專利範圍第26項之設備，該處理器用以使用少於基元識別符之所有位元。