[发明专利]用于对层次深度图采样的系统、方法和计算机程序产品

说明书

技术领域

本发明涉及计算机图形，并且更具体地，涉及利用深度缓冲区的算法。

背景技术

深度缓冲区存储指示用于三维场景中的对象表面的深度的多个值。针对许多类型的计算机图形渲染应用实现深度缓冲区。深度值可用来确定相对于特定视点，对象是否被其他对象所遮蔽。典型地，深度缓冲区包括与数字图像中的相应多个像素相关联的多个值。深度缓冲区中的每个值可表示和与特定像素相对应的视点最靠近的对象的深度。

一些算法，诸如屏幕空间环境光遮蔽算法，对深度缓冲区内的多个不同值采样以针对每个像素计算环境光遮蔽（AO）值。这些技术的净性能由于深度缓冲区的大量分散的读取而受到损害，导致高速缓存效率低下。因此，存在解决该问题和/或与现有技术相关联的其他问题的需要。

发明内容

提供用于对层次深度图采样的系统、方法和计算机程序产品。用于对层次深度图采样的方法包括下面的步骤：生成层次深度图，以及基于样本像素和目标像素之间的差异（difference）从层次深度图的目标层级读取与样本像素相关联的值。层次深度图包括至少两个层级。

附图说明

图1示出根据一个实施例的、用于对层次深度图采样的方法的流程图；

图2示出根据一个实施例的、用于实现可缩放（scalable）环境光遮蔽算法的方法的流程图；

图3示出根据一个实施例的层次深度图；

图4示出根据一个实施例的、可缩放环境光遮蔽算法中的用于目标像素的多个样本像素；

图5示出根据一个实施例的并行处理单元（PPU）；

图6示出根据一个实施例的、图5的流多处理器；以及

图7示出在其中可实现各先前实施例的各架构和/或功能性的示例性系统。

具体实施方式

许多不同类型的渲染算法在作为算法一部分的一个或多个计算中利用深度缓冲区（即Z缓冲区）。例如，环境光遮蔽（AO）算法生成着色效果以近似光在真实世界中辐射的路线。AO算法确定附近的几何体对表面上的具体点的遮蔽量。如果附近的几何体遮蔽该点，那么该点可被渲染以包括阴影（例如采用较低强度来渲染）。然而，如果附近的几何体不遮蔽该点，那么该点可被渲染而没有阴影（例如采用较高强度来渲染）。本领域普通技术人员将理解的是，使用常规GPU同时维持交互的帧率无法以全高清晰度分辨率实时实施在模型空间中所计算的环境光遮蔽（即通过对每个对象采样来确定对象是否遮蔽了点）。因此，对全AO算法生成充分近似值的一项技术是屏幕空间环境光遮蔽（SSAO）。

在SSAO算法中，模型首先被光栅化以产生深度缓冲区，该深度缓冲区将每个像素位置（或如果以子像素分辨率实现深度缓冲区那么样本位置）与最靠近用于像素的视点的几何体的深度相关联。一旦生成深度缓冲区，那么可通过对多个附近的像素采样来计算用于像素的近似的环境光遮蔽，以确定该像素是否可能被附近的几何体所遮蔽。在一些SSAO算法中，用于每个像素的深度和表面法线二者可用来确定近似的遮蔽。常规SSAO算法由于深度缓冲区中所采样的点的分散而性能不佳，导致高速缓存效率低下并生成大量长时延存储器访问请求。

公开了用于对深度缓冲区编码的示例性技术，其提高对深度缓冲区中的大量分散条目采样的算法的性能，从而提高高速缓存效率并减少用于对附近的条目采样的长时延存储器访问请求的数目。

图1示出根据一个实施例的、用于对层次深度图采样的方法100的流程图。在步骤102，生成层次深度图。在一个实施例中，层次深度图是具有两个或更多个层级的值的阵列，其中基于深度缓冲区中的多个值填充（populate）第一层级并且采用来自第一层级的值的子集填充第二层级。在步骤104，从层次深度图的目标层级读取与样本像素相关联的值。在一个实施例中，目标层级基于样本像素与目标像素的距离。应注意的是，虽然本文结合层次深度图阐述各可选特征，但这类特征仅出于示例性目的而阐述，并且其不应被认为是以任何方式进行限制。

图2示出根据一个实施例的、用于实现可缩放环境光遮蔽（SAO）算法的方法200的流程图。应特别注意的是，下面的信息仅出于示例性目的而阐述，并且其不应被认为是以任何方式进行限制，因为其他算法可能利用层次深度图以补充或代替由图2的流程图所示出的SAO算法。