[发明专利]一种快速渲染三维场景的方法

权利要求书

1.一种快速渲染三维场景的方法，包括：

步骤S1000，判断三角面片的类型；

步骤S1100，如果为第一三角面片，采用第一渲染流水线进行渲染；

步骤S1200，如果为第二三角面片，采用第二渲染流水线进行渲染，其中，第一渲染流水线与第二渲染流水线是不相同的渲染流水线；

所述步骤S1100进一步包括：

步骤S1110，解析第一三角面片，获得三个顶点的空间坐标V11＝{x11，y11，z11}、V12＝{x12，y12，z12}、V13＝{x13，y13，z13}；

步骤S1112，根据所述第一三角面片的三个顶点空间坐标V11、V12、V13，获得三个顶点的屏幕坐标S11＝{Xp11，Yp11，Zp11}、S12＝{Xp12，Yp12，Zp12}、S13＝{Xp13，Yp13，Zp13}；其中Xp和Yp表示顶点在屏幕上的像素点的位置，Zp表示该顶点在垂直屏幕方向的深度；

步骤S1114，获得屏幕坐标下，获得第一三角面片的最小外接矩阵M1＝{Xmin，Ymin，Xmax，Ymax}，其中Xmin和Xmax分别为{x11，x12，x13}中的最小值和最大值，Ymin和Ymax分别为{y11，y12，y13}中的最小值和最大值；

步骤S1120，在最小外接矩阵内，以深度扫描块为单位进行扫描，根据三角面片的顶点屏幕坐标，获得深度扫描块的四个角点的深度值{D1，D2，D3，D4}，并计算Dmax和Dmin；其中，Dmax为{D1，D2，D3，D4}中的最大值，Dmin为{D1，D2，D3，D4}中的最小值；

步骤S1122，读取深度块缓存中对应与当前深度扫描块的最大深度值Zmax和最小深度值Zmin；深度块缓存为根据深度缓存获得的缓存，所述深度块缓存的分辨率低于所述深度缓存的分辨率；

步骤S1130，如果Dmin＝Zmax，整体抛弃该深度扫描块对应的像素点，不再进行第一渲染流水线的后续处理；

步骤S1132，如果DmaxZmin，则计算该深度扫描块的所有像素点的深度值和颜色值，并使用颜色值更新帧缓存，使用深度值更新深度缓存和深度块缓存；

步骤S1134，如果DminZmax，且Dmax＝Zmin，则计算该深度扫描块的所有像素点的深度值和颜色值，进行深度测试，通过深度测试的像素点的颜色值被用于更新帧缓存，深度值被用于更新深度缓存和深度块缓存；没有通过深度测试的像素点被抛弃，不再进行第一渲染流水线的后续处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述深度扫描块为正方形扫描块，正方形的边长为N个像素，N为整数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，N为3或4。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述深度扫描块的分辨率为深度缓存的1/N*N。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二渲染流水线中提供了隐藏页；所述隐藏页为与深度缓存具有相同分辨率的缓存，隐藏页中任一位置(i,j)处的值包括Zijmax和Zijmin，其中Zijmax和Zijmin分别为深度缓存内的以{(i,j),(i+W-1,j),(i,j+H-1)，(i+W-1,j+H-1)}为顶点的矩形内所有深度值的最大值和最小值；W和H为整数。

6.根据权利要求5所述的方法，其中W＝H＝N。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S1200进一步包括：

步骤S1210，解析第二三角面片，获得三个顶点的空间坐标V21＝{x21，y21，z21}、V12＝{x22，y22，z22}、V13＝{x23，y23，z23}；

步骤S1212，根据三个顶点空间坐标V21、V22、V23，获得三个顶点的屏幕坐标S21＝{Xp21，Yp21，Zp21}、S12＝{Xp22，Yp22，Zp22}、S23＝{Xp23，Yp23，Zp23}；其中Xp和Yp表示顶点在屏幕上的像素点的位置，Zp表示该顶点在垂直屏幕方向的深度；

步骤S1214，获得屏幕坐标下，获得第二三角面片的最小外接矩阵M2＝{Xmin，Ymin，Xmax，Ymax}，其中Xmin和Xmax分别为{x21，x22，x23}中的最小值和最大值，Ymin和Ymax分别为{y21，y22，y23}中的最小值和最大值；

步骤S1216，如果Xmax-Xmin＝W，而且Ymax-Ymin＝H，那么执行步骤S1220；否则计算第二三角面片的所有像素点的深度值和颜色值，进行深度测试，通过深度测试的像素点的颜色值被用于更新帧缓存，深度值被用于更新隐藏页和深度缓存；没有通过深度测试的像素点被抛弃，不再进行第二渲染流水线的后续处理；

步骤S1220，获得第二三角面片的最大深度值Dmax和最小深度值Dmin，其中Dmax为{Zp21，Zp22，Zp23}中的最大值，Dmin为{Zp21，Zp22，Zp23}中的最小值；

步骤S1222，根据{Xmin，Ymin}获得隐藏页的最大值Zmax和最小值Zmin；

步骤S1230，如果Dmin＝Zmax，则整体抛弃该深度扫描块对应的像素点，不再进行第二渲染流水线的后续处理；

步骤S1232，如果DmaxZmin，则计算第二三角面片的所有像素点的深度值和颜色值，并使用颜色值更新帧缓存，使用深度值更新深度缓存和隐藏页；

步骤S1234，如果DminZmax，且Dmax＝Zmin，则计算第二三角面片的所有像素点的深度值和颜色值，进行深度测试，通过深度测试的像素点的颜色值被用于更新帧缓存，深度值被用于更新隐藏页和深度缓存；没有通过深度测试的像素点被抛弃，不再进行第二渲染流水线的后续处理。