[发明专利]可变速率着色

说明书

用于在计算机系统中绘制图形的方法和设备包括图形处理单元(GPU)，其具有灵活的、动态的、面向应用的机制，以用于改变执行片段着色以将图像绘制到显示器的速率。特别地，所描述的方面包括在光栅化阶段基于对对象的基元的粗略扫描转换来确定图坐标，该图坐标指示在对象的基元内的片段的采样率参数(SRP)图上的位置，至少基于图坐标来标识针对对象的基元内的片段的查找值，并且至少基于查找值来计算针对对象的基元内的片段的相应片段变量SRP值。

背景技术

本方面涉及一种计算机设备，并且更具体地涉及在计算机设备上绘制图形时执行可变采样率着色。

可以将2D对象或来自(真实或虚构的)3D世界的对象绘制到二维(2D)显示屏幕上的计算机图形系统当前被用于各种各样的应用中。例如，3D计算机图形可以用于实时交互式应用(诸如视频游戏、虚拟现实、科学研究等)以及离线应用(诸如创建高分辨率电影、图形艺术等)。通常，图形系统包括图形处理单元(GPU)。GPU可以被实现为计算机的中央处理单元(CPU)的协处理器组件，并且可以以附加卡(例如，视频卡)、协处理器的形式被提供，或者被提供作为直接被集成到计算机的主板或其他设备(诸如游戏设备)中的功能。

通常，GPU具有“逻辑图形管线”，逻辑图形管线可以接受2D或3D场景的一些表示作为输入，并且输出限定2D图像的位图以用于显示。例如，MICROSOFT CORPORATION的DIRECTX应用程序编程接口集合(包括DIRECT3D API)是一种具有图形管线模型的API的示例。另一示例包括开放图形库(OPENGL)API。图形管线通常包括用于将一组顶点、纹理、缓冲器和状态信息转换为屏幕上的图像帧的多个阶段。例如，图形管道的一个阶段是着色器。着色器是在专用处理单元上运行的一段代码，也称为着色单元或着色处理器，通常一次执行多个数据线程，被编程为对正在绘制的片段生成适当水平的颜色和/或特殊效果。具体地，例如，顶点着色器处理顶点的特征(位置、纹理坐标、颜色等)，并且像素着色器处理像素的特征(纹理值、颜色、z深度和α值)。现有技术通常在图形管线内使用恒定的采样率来绘制整个帧。由于对高保真图像的需求，如果需要N-多重采样抗混叠，则通常以每像素速率或以每像素N个样本的速率执行像素着色。因此，计算机设备操作图形管线以将关于3D对象的信息转换为可以显示的位图，并且该过程需要相当大的存储器和处理能力。

像素密度和显示器分辨率持续增加，并且移动显示设备(如MICROSOFTCORPORATION的HOLOLENS全息耳机设备)对功率降低的需求持续。因此，本领域需要在计算机设备中进行更有效的图形处理。

发明内容

以下呈现一个或多个方面的简化概述以便提供对这样的方面的基本理解。该概述不是所有预期方面的广泛概述，并且既不旨在标识所有方面的关键或重要元素，也不旨在界定任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现一个或多个方面的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。

一个方面涉及一种在计算机系统中绘制图形的方法，其包括由GPU在光栅化阶段基于对对象的基元的粗略扫描转换来确定图坐标，该图坐标指示在对象的基元内的片段的采样率参数(SRP)图上的位置。此外，该方法包括由GPU在光栅化阶段至少基于图坐标来标识针对对象的基元内的片段的查找值。此外，该方法包括由GPU在光栅化阶段至少基于查找值来计算针对对象的基元内的片段的相应片段变量SRP值。另外，该方法包括由GPU在像素着色阶段基于相应片段变量SRP值来对对象的基元内的片段进行着色。

在另一方面，一种计算机设备包括存储器和与存储器通信的图形处理单元(GPU)。GPU被配置为在光栅化阶段基于对对象的基元的粗略扫描转换来确定图坐标，该图坐标指示在对象的基元内的片段的SRP图上的位置。此外，GPU被配置为在光栅化阶段至少基于图坐标来标识针对对象的基元内的片段的查找值。此外，GPU被配置为在光栅化阶段至少基于查找值来计算针对对象的基元内的片段的相应片段变量SRP值。另外，GPU被配置为在像素着色阶段基于相应片段变量SRP值来对对象的基元内的片段进行着色。