[发明专利]用于图形渲染的几何图形处理方法和图形渲染系统

说明书

本申请涉及用于图形渲染的几何图形处理方法和图形渲染系统。用于光栅化和光线跟踪过程的几何图形处理的系统和方法提供源几何图形的预处理，该方法和系统诸如通过对源几何图形的镶嵌或其他程序修正以产生渲染将基于其的最终几何图形。在光线跟踪期间使用的加速结构或其一部分基于最终几何图形来定义。只有该加速结构的粗糙的粒度单元可以产生或保留，并且在特定粗糙的粒度单元内的细粒度结构可以响应于准备在该粗糙的粒度单元内遍历的一批光线而产生。最终几何图形可以响应于来自光栅化引擎和来自光线交叉单元的需求形成，该光线交叉单元需要此类几何图形与各图元的交叉点检验。可以生成不同分辨率的几何图形以对来自不同渲染组件的需求做出响应。

本申请是申请日为2013年11月1日，申请号为201380069169.6，发明名称为“用于图形渲染的几何图形处理方法和图形渲染系统”的申请的分案申请。

技术领域

在一个方面，下列涉及使用在3D空间中定义的几何图形输入的渲染系统。

背景技术

来自3D场景描述的图像渲染(作为示例渲染输出)可以使用各种方法来实现。一种方法使用光栅化技术，其中，图元从3D坐标映射到2D屏幕空间，以便确定可视表面，随后该可视表面可被纹理化和着色(shade)。另一种方法是使用光线跟踪，这涉及跟踪穿过3D空间的光线。光线跟踪可以获得更好的反射和折射模型效果，并且能够产生高度复杂和完全精确的图像。

光栅化和光线跟踪两者使用几何图形数据作为输入来定义位于3D场景中的对象。几何图形数据定义各表面在场景中的范围，但是未定义例如它们的最终着色和纹理。不过，详细的几何图形可以产生现实和有乐趣的计算机制图体验的重要进步。在对象的细节与存储表示该对象的几何图形数据所需的存储器量之间可以有折衷。

发明内容

一个方面涉及一种用于3D渲染的几何图形处理方法。该方法包括访问描述位于3D场景中的几何图形的几何图形数据，其中将根据该3D场景产生渲染，所述数据描述用以产生最终的几何图形的定义位于3D场景中的几何图形的一个或多个表面的几何图形控制点和将在几何图形控制点上执行的程序修正，渲染将基于所述最终的几何图形。该方法还包括使用最终几何图形产生几何图形范围数据，几何图形范围数据建立3D场景中定义的体积与一系列几何图形控制点之间的关联，该几何图形控制点在程序修正后产生分别在该体积内的最终几何图形。

此类方法还可以包括通过识别3D空间中的体积来定义将在3D场景中跟踪的光线，并使用几何图形范围数据识别在3D空间中的识别的体积中产生最终几何图形的几何图形控制点，其中在3D空间中的体积中将检验光线的子集的交叉点。随后，该方法还包括对那些识别的几何图形控制点执行任何程序修正以在识别的体积中产生最终的几何图形，并随后检验最终几何图形与光线子集的交叉点。

该方法还可以包括将3D空间中的体积定义为包括用于多个分块的每个屏幕空间分块的截头椎体，每个分块包括多个像素并共同定义要被渲染的2D图像。

该方法还可以包括产生包括包围3D场景的各自部分的单元的加速结构，并使用该加速结构识别最终几何图形的待被检测与不同光线的交叉点的各自子集。该方法还可以包括使用提示数据来定义在几何图形范围数据中引用的、3D场景中的体积。该方法还可以包括使程序修正与在3D场景的体积内产生最终几何图形所需的几何图形范围数据相关联，几何图形范围数据与该3D场景的体积有关。

该方法还可以进一步包括使用光栅化子系统和光线跟踪子系统两者来进行渲染，其中每个子系统对最终几何图形的各部分做出请求，并响应于该请求，通过执行与几何图形范围数据相关联的程序修正来产生最终几何图形，其中，该几何图形范围数据与包围最终几何图形的被请求部分的3D场景的体积相关联。

该方法还可以进一步包括产生具有的详细程度取决于请求是源于光线跟踪子系统还是光栅化子系统的最终几何图形。

该方法还可以进一步包括响应来自光线跟踪子系统的请求，产生在3D场景的一部分内的定型加速结构和在该3D的该部分内的最终几何图形。