[发明专利]一种基于双发射VLIW的统一架构渲染着色器

权利要求书

1.一种基于双发射VLIW的统一架构渲染着色器，其特征在于，所述基于双发射VLIW的统一架构渲染着色器包括：

参数描述符电路U1，对输入的命令流信息进行解析命令处理；

着色状态控制电路U0，根据命令信息中操作码信息确定统一着色器的处理任务，继而对参数描述符电路的数据及VLIW处理器电路的处理任务进行更新；

双发射VLIW处理器电路U2，根据当前状态及配置参数进行相应的图形任务处理或通用计算处理；

纹素滤波电路U3，在VLIW处理器电路的配置下对从纹理存储器中读取的纹理纹素值进行双线性插值或三线性插值滤波处理。

2.如权利要求1所述的基于双发射VLIW的统一架构渲染着色器，其特征在于，

着色状态控制电路U0，对输入的操作码信息和反馈信息进行状态控制处理，根据参数描述符电路U1给出的操作码信息，解释命令信息含义；如果命令和本级无关，将上位机发送的命令透传到流水线的下一级，否则，进行进一步处理；如果命令是属性设置，将当前状态发送给参数描述符电路U1并提取属性设置命令后的参数并存储；如果命令是函数，根据每个函数对应的子程序入口地址，将入口地址写入到PC中，通过双发射VLIW处理器U2完成子程序片段运行，将计算处理的结果传送到流水线的下一级。

3.如权利要求1所述的基于双发射VLIW的统一架构渲染着色器，其特征在于，

参数描述符电路U1，根据接收来自着色状态控制电路U0的当前状态信息，在空闲状态接收上位机148位的数据信号，其中data_in[147:138]为操作码信息，包含OpenGL命令名称，data_in[137:128]为控制字信息，data_in[127:96]、data_in[95:64]、data_in[63:32]及data_in[31:0]为参数信息，包含OpenGL函数参数信息；将操作码信息发送给着色状态控制电路U0，并将操作码信息、控制字及函数参数根据需要发送给双发射VLIW处理器电路U2。

4.如权利要求1所述的基于双发射VLIW的统一架构渲染着色器，其特征在于，

双发射VLIW处理器电路U2，根据着色状态控制电路U0写入到PC中的每个函数对应的子程序入口地址、控制电路及参数描述符电路的信息开始计算相应的函数计算，矩阵计算、MipMap的LOD值及纹素地址，并向U3发送像素坐标、纹理映射坐标及状态控制信息。

5.如权利要求1所述的基于双发射VLIW的统一架构渲染着色器，其特征在于，纹素滤波电路U3，根据双发射VLIW处理器电路U2电路的信息和输入的纹素数据计算出像素的最终颜色值；

纹素滤波电路U3包括：

纹素滤波模块，对经过采样计算后通过纹素地址访问内存读取的纹素值进行插值计算，加速纹理贴图渲染速度，简化计算过程；采用双线性滤波及三线性滤波技术；双线性滤波进行采样点纹素权值的计算和采样点颜色值R，G，B分量的计算，三线性滤波在进行两次双线性滤波计算的基础上增加一级插值因子的线性插值计算；

滤波权值计算模块，支持RGB888格式颜色值计算，输入参数为像素点在纹理空间的映射坐标pixel_u，pixel_v，通过计算得出最终的四个采样点纹素权值，需先进行u'、v'、(1‐u')和(1‐v')参数的求取，然后通过乘法计算得到纹素权值，

纹素插值计算模块，内置有4个采样点纹素值texel_u、texel_d、texel_tl和texel_l，4个权值参数weight_u、weight_d、weight_tl和weight_l，以及纹素值有效信号valid、权值参数有效信号weight_done；通过电路求取双线性插值后的颜色值，需首先求取每个r、g、b分量的权值计算后求和，然后进行拼接操作得到最终双线性插值颜色值；

纹素滤波整体模块，输入有当前像素坐标(pixel_x，pixel_y)，当前像素对应纹理空间坐标(pixel_u，pixel_v)，使能信号start_r，4个采样点纹素值texel_u、texel_d、texel_tl和texel_l，纹素值有效信号valid，滤波模式filter_mode和三线性插值因子dinterp。