[发明专利]图像渲染方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理技术，尤其是一种图像渲染方法和装置

背景技术

为了实现立体3D，需要把3D场景数据处理为最终显示给用户的左右视差图，从技术的角度看需要一个被称之为3D渲染着色的过程。其实现依赖于显卡及Direct3D(简称D3D，是微软公司在Microsoft Windows操作系统上所开发的一套3D绘图编程接口)或OpenGL 3D(Open Graphics Library，开放的图形程序接口，)渲染程序库。通过使用Direct3D或OpenGL，软件编程人员可以把3D场景数据提交给渲染管线(Rendering Pipeline)由显卡上的GPU(Graphic Processing Unit，图形处理器)芯片进行运算处理生成2D图像，即实现了传统3D。

现有渲染管线是已经设计好的3D数据处理流程。其和GPU芯片的关系可以简单的解释为一个把3D数据按步骤有序一次处理的算法、方法与具体执行载体的关系。可见Direct3D或OpenGL图形处理库与GPU芯片处理架构是密切相关的。

一般的游戏引擎对每帧场景的渲染处理的步骤包括：

(1)首先根据在场景中设定的虚拟相机，得到依相机参数决定的平截头体(Frustums)范围内的待绘制的场景图元数据，并放入渲染队列。

(2)设置渲染目标及矩形视口。

(3)依顶点格式、对应的纹理和运行其上的shader(着色过程)、渲染状态等的不同将待绘制的场景数据分批次渲染。其中图元集合每投递一次叫做一个渲染批次。每个渲染批次的流程包括：

在每个顶点上执行顶点着色(vertex Shader)及几何着色(GemotryShader)；其中，几何着色阶段提供了比顶点着色阶段更灵活的数据计算及存取方案，其可以对顶点数据执行不同的计算处理，并反馈输出。

在每像素上执行像素着色(Pixel Shader)；

执行3D光栅化，输出最终的像素到后台颜色缓冲区；

把后台缓冲区中的内容翻转到前台渲染目标中。

如图1所示，针对每批次图元数据经过顶点着色、顶点光栅化处理、像素着色以及像素光栅化等一系列渲染阶段后仅输出一个渲染处理结果(即左视差图或右视差图)，渲染性能较低，尤其在需要根据一个批次图元数据输出若干个渲染处理结果时，这种缺陷尤其突出。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种图像渲染方法和装置，以解决需要根据一个批次图元数据输出若干个渲染处理结果时效率低下的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种图像渲染方法，该方法基于图像渲染装置实现，包括：

配置步骤，对多路渲染进行管理配置，包括配置N个渲染通路；

数据提取步骤，提取当前批次的图元数据，并将其输入所述N个渲染通路；

渲染处理步骤，所述N个渲染通路分别对当前批次的图元数据执行渲染处理得到N个渲染处理结果。

进一步地，所述渲染处理包括多个渲染阶段，配置渲染通路包括建立渲染通道与用于执行各个渲染阶段的逻辑资源单元的映射关系。

优选地，所述配置步骤中，所述管理配置还包括分配渲染处理模块对应的逻辑资源及配置着色过程和/或渲染处理参数，同一渲染阶段的不同逻辑资源单元的逻辑资源或着色过程和/或渲染处理参数不同。

进一步地，渲染处理步骤中，所述N个渲染通路同步或异步执行渲染流程。

可选地，所述配置步骤中，所述管理配置还包括配置与所述N个渲染通路分别对应的N子区域帧缓冲，所述渲染处理步骤后，该方法还包括渲染处理缓存步骤，将所述N个渲染处理结果分别缓存入各自对应的子区域帧缓冲。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种图像渲染装置，该装置包括：

多路渲染管理单元，用于对多路渲染进行管理配置，包括渲染通路配置模块，用于配置N个渲染通路；

缓存单元，用于缓存各批次图元数据；

图元数据提取单元，用于从所述缓存单元提取当前批次的图元数据，并将其输入多路渲染处理单元；

多路渲染处理单元，用于根据所述多路渲染管理单元的配置通过N个渲染通路对输入的当前批次的图元数据分别执行渲染处理得到N个渲染处理结果。

相较于现有技术，本发明方法和装置提交一个批次图元数据，可得到多路渲染输出，节省了CPU占用计算，最大限度避免了GPU管线的空闲，避免了提交批次的增长所导致的性能下降。另通过配置，可实现不同通路适用不同的渲染流程，以及实现不同通路间数据的共享，极大地优化了渲染技术。