[发明专利]顶点参数数据压缩

说明书

技术领域

本发明的各实施例总体上涉及数据压缩，并且更具体地涉及顶点参数数据压缩。

背景技术

计算机图形系统(比如三维(3D)和二维(2D)计算机图形系统)用来处理用于渲染计算机图形的数据。日益需要计算机图形系统用更快的显示速度处理更复杂的图形数据。计算机图形系统的一个示例是用于使用基于瓦片(tile)的渲染来渲染2D或者3D计算机图形图像的基于瓦片的图形系统。作为基于瓦片的渲染技术的一部分，渲染空间被细分成被称为瓦片或者块(这里被称为“瓦片”)的多个区域，每个瓦片包括多个像素。瓦片经常为矩形，但是它们可以是其它形状，比如三角形或者六边形。渲染空间可以对应于用于在屏幕上显示的图像，但是其它渲染目标(比如存储器中的纹理数据)也是可能的。瓦片可以是各种大小，但是作为示例，瓦片可以是16×16个像素。在高屏幕分辨率图像的一个示例中，有1280×1024个像素。因此，作为示例，可以将高屏幕分辨率图像细分成5120个瓦片(每个瓦片包括16×16个像素)。

基于瓦片的渲染器在存储器中的数据块(或者“原语块”)中存储代表几何对象或者其它形状的原语数据。在原语块中的原语数据包括与一个或者多个参数有关的多个顶点的数据以由此描述原语。顶点的数据可以与参数(比如顶点的位置和将向原语应用的纹理)有关。随着图形数据的复杂性和显示速度增加，在用于渲染图像的计算机图形系统中每秒使用的顶点参数数据量增加。在一个示例中，顶点参数数据包括每顶点的多个32比特数据字，并且可以在3D图像的渲染中有百万级的顶点。因此，用于在3D渲染中使用的顶点参数数据的存储器空间可以容易地达到数百万MB。

由于计算机图形系统处理的顶点参数数据量，系统的性能可能受顶点参数数据存储器带宽(即在其中处理顶点参数数据的处理单元与其中存储顶点参数数据的存储器之间的带宽)的影响(例如，限制)。顶点参数数据存储器带宽是针对基于瓦片的3D计算机图形系统的特定问题，在这些3D计算机图形系统中，多次向存储器写入并且可能从存储器读取顶点参数数据以用于处理不同瓦片，其中需要来自原语的顶点以执行渲染。

在用于存储顶点参数数据的存储器中的可用空间以及存储器带宽可能是影响3D计算机图形系统的性能的因素。

为了解决这些问题，可以压缩顶点参数数据。压缩顶点参数数据减少向存储器中写入和从存储器读取的顶点参数数据量并且减少存储顶点参数数据而需要的存储器量。

一些压缩算法有损而一些压缩算法无损。在有损压缩算法用来压缩数据时，丢失数据中的一些数据。例如，可能由于用有损压缩算法压缩而减少数据的准确性。对照而言，在无损压缩算法用来压缩数据时，未丢失数据。也就是说，在用无损压缩算法压缩并且然后用适当解压算法解压数据时，在压缩和解压过程之后的数据与在压缩和解压过程之前的数据相同。与参数中的至少一些参数有关的顶点的数据可以对略微改变很敏感，并且这样以避免在渲染的图像中的非自然成分，无损压缩算法用来压缩顶点参数数据。

发明内容

提供这一发明内容以用简化形式介绍以下在具体实施方式中进一步描述的概念选集。这一发明内容并非旨在于标识要求保护的主题内容的关键特征或者实质特征，也并非旨在于用来限制要求保护的主题内容的范围。

提供了一种压缩计算机图形系统中的顶点参数数据的方法。顶点参数数据包括数据块，该数据块包括顶点的与至少一个参数有关的数据。顶点中的每个顶点的数据包括在相应位置的多个数据段。该方法包括分析数据块中的数据以确定用于将顶点的数据段分组成用于压缩的段块的压缩分组方案。根据确定的压缩分组方案将顶点的数据段分组在一起以形成多个段块。压缩分组方案被确定以使得段块中的每个段块包括顶点中的相应多个顶点的一个或者多个数据段的多个段集合，段集合在顶点中的多个顶点中的每个顶点的数据内具有对应位置。压缩段块中的至少一个段块。在压缩段块中的至少一个段块之后，使用段块以形成压缩的数据块。

可以通过分析数据在数据块中的分布并且基于分析以允许数据块的更大压缩的方式将顶点的数据段分组在一起来改进(即，减少)压缩的数据块的压缩比(即，压缩的数据块的大小除以未压缩的数据块的大小)。有利于压缩的数据分布未必与顶点的数据中的8比特边界对准。数据的分析可以确定适合数据在数据块中的分布的压缩分组方案。