通過在空間上和/或在時(shí)間上改變采樣模式增強(qiáng)抗鋸齒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例總地涉及圖形處理，并且更具體地，涉及通過在空間上和/或在時(shí)間上改變采樣模式(sample pattern)增強(qiáng)抗鋸齒。
【背景技術(shù)】
[0002]在圖形處理管線中，光柵化器典型地負(fù)責(zé)基于與圖形場景相關(guān)聯(lián)的幾何體計(jì)算用于像素的覆蓋信息。例如，針對(duì)給定像素，光柵化器可以確定圖形場景中的三角形覆蓋該像素。于是稍后在管線中，可以基于三角形的顏色為像素著色。光柵化器通過確定幾何體是否在像素內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)覆蓋采樣位置處覆蓋像素來計(jì)算用于像素的覆蓋信息。
[0003]在采樣配置中，通過測試幾何體是否覆蓋像素的中心來確定覆蓋，此處使用像素的中心作為覆蓋采樣位置。然而，這種形式的采樣可能不準(zhǔn)確，尤其是對(duì)于復(fù)雜的形狀。因此，現(xiàn)代著色器常采用多采樣方法，其中在多個(gè)不同的覆蓋采樣位置處測試像素內(nèi)的覆蓋。多個(gè)采樣的位置通常是固定的并且從像素到像素是完全相同的，以反映已在經(jīng)驗(yàn)上被確定為針對(duì)一系列圖形場景產(chǎn)生準(zhǔn)確覆蓋信息的具體采樣模式。
[0004]上述方法的一個(gè)缺點(diǎn)是經(jīng)由常規(guī)多采樣產(chǎn)生的圖像的質(zhì)量依賴于每像素所使用的采樣位置的數(shù)目。因此，為了生成較高質(zhì)量的圖像，必須實(shí)現(xiàn)較多的采樣位置。然而，這些附加的采樣位置引發(fā)顯著的開銷。特別地，必須分配附加的幀緩沖空間以容納顏色、z數(shù)據(jù)、以及與附加采樣相關(guān)聯(lián)的其他類型的信息?？傊瑘D像的質(zhì)量以及必備的開銷隨著采樣的數(shù)目而變化。
[0005]如前所述，本領(lǐng)域需要用于在不導(dǎo)致與增加每像素的采樣數(shù)目相關(guān)聯(lián)的開銷的情況下提高圖像質(zhì)量的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例闡述圖形子系統(tǒng)，該圖形子系統(tǒng)包括第一米樣模式表和索引單元，其中第一采樣模式表包括第一多個(gè)條目，并且索引單元配置為生成到第一采樣模式表的第一索引，第一索引引用第一多個(gè)條目中所包括的條目的第一子集；以及從第一采樣模式表中提取條目的第一子集，其中條目的第一子集中所包括的第一條目指示第一幀的第一像素內(nèi)的第一位置，第一樣本將在第一位置處生成。
[0007]所公開的技術(shù)的至少一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是僅采用每像素N/M個(gè)采樣位置，就可以跨Μ個(gè)幀生成Ν個(gè)覆蓋樣本，這產(chǎn)生具有看上去與每像素Ν個(gè)覆蓋樣本一致的質(zhì)量的圖像。
【附圖說明】
[0008]因此，可以詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征，并且可以參考實(shí)施例得到對(duì)如上面所簡要概括的本發(fā)明更具體的描述，其中一些實(shí)施例在附圖中示出。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，附圖僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)其范圍的限制，本發(fā)明可以具有其他等效的實(shí)施例。
[0009]圖1是示出了配置為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖；
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、圖1的并行處理子系統(tǒng)中所包括的并行處理單元的框圖；
[0011]圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、圖2的并行處理單元中所包括的的通用處理集群的框圖；
[0012]圖3B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、可在圖2的并行處理單元內(nèi)實(shí)現(xiàn)的圖形處理管線的概念圖；
[0013]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、圖3B的圖形處理管線可經(jīng)配置以生成并處理的高速緩存塊的概念圖；
[0014]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、更詳細(xì)示出圖3B的光柵單元的框圖；
[0015]圖6A-6B是根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的、圖5的光柵單元在生成采樣模式時(shí)所實(shí)施的操作的概念圖；
[0016]圖7A-7D示出根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的、可由圖5的光柵單元生成的示例性采樣模式；
[0017]圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于跨不同幀針對(duì)相鄰像素生成不同的采樣模式的方法步驟的流程圖；
[0018]圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于針對(duì)像素生成采樣模式的方法步驟的流程圖；
[0019]圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、在其中可以應(yīng)用時(shí)空濾波以提高圖像質(zhì)量的示例性圖形場景；
[0020]圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于基于所檢測的運(yùn)動(dòng)來過濾像素?cái)?shù)據(jù)的方法步驟的流程圖；
[0021]圖12示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、可基于采樣移動(dòng)方向進(jìn)行混合的示例性像素組；
[0022]圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于基于采樣移動(dòng)方向?qū)嵤r(shí)空濾波的方法步驟的流程圖；以及
[0023]圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于基于所檢測的運(yùn)動(dòng)實(shí)施時(shí)間或空間濾波的方法步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在下面的描述中，將闡述大量的具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明更透徹的理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚，本發(fā)明可以在沒有一個(gè)或多個(gè)這些具體細(xì)節(jié)的情況下得以實(shí)施。
系統(tǒng)概述
[0025]圖1為示出了配置為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的框圖。如所示的，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100包括但不限于中央處理單元(CPU) 102和系統(tǒng)存儲(chǔ)器104，系統(tǒng)存儲(chǔ)器104經(jīng)由存儲(chǔ)器橋105和通信路徑113耦連到并行處理子系統(tǒng)112。存儲(chǔ)器橋105進(jìn)一步經(jīng)由通信路徑106耦連到I/O (輸入/輸出)橋107，并且I/O橋107轉(zhuǎn)而耦連到交換器116。
[0026]在操作中，I/O橋107可配置為從諸如鍵盤或鼠標(biāo)的輸入設(shè)備108接收用戶輸入信息，并經(jīng)由通信路徑106和存儲(chǔ)器橋105將輸入信息轉(zhuǎn)發(fā)到CPU 102用于處理。交換器116配置為提供I/O橋107與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的諸如網(wǎng)絡(luò)適配器118以及各種插卡120和121的其他部件之間的連接。
[0027]如還示出的，I/O橋107耦連到系統(tǒng)盤114，系統(tǒng)盤114可配置為存儲(chǔ)用于由CPU 102和并行處理子系統(tǒng)112所使用的內(nèi)容和應(yīng)用和數(shù)據(jù)。作為通用物件，系統(tǒng)盤114提供用于應(yīng)用和數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)，并可包括固定或移動(dòng)硬盤驅(qū)動(dòng)器、閃存設(shè)備、以及CD-ROM (壓縮光盤只讀存儲(chǔ)器)、DVD-ROM (數(shù)字視頻光盤-ROM)、藍(lán)光光碟、HD-DVD (高清晰度DVD)、或其他磁性的、光學(xué)的、或固態(tài)的存儲(chǔ)設(shè)備。最后，雖未明確示出，但諸如通用串行總線或其他端口連接、壓縮光盤驅(qū)動(dòng)器、數(shù)字視頻光盤驅(qū)動(dòng)器、膠片錄制設(shè)備等的其他部件也可以連接到I/O橋107。
[0028]在各實(shí)施例中，存儲(chǔ)器橋105可以是北橋芯片，并且I/O橋107可以是南橋芯片。此外，通信路徑106和113以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100內(nèi)的其他通信路徑可以使用任何技術(shù)上合適的協(xié)議來實(shí)現(xiàn)，包括但不限于AGP (加速圖形端口 )、超傳輸、或本領(lǐng)域中已知的任何其他總線或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信協(xié)議。
[0029]在一些實(shí)施例中，并行處理子系統(tǒng)112包括將像素傳遞到顯示設(shè)備110的圖形子系統(tǒng)，顯示設(shè)備可以是任何常規(guī)的陰極射線管、液晶顯示器、發(fā)光二極管顯示器等等。在這樣的實(shí)施例中，并行處理子系統(tǒng)112包含經(jīng)優(yōu)化用于圖形和視頻處理的電路，包括例如視頻輸出電路。如下面在圖2中所更詳細(xì)描述的，可以跨并行處理子系統(tǒng)112內(nèi)所包括的一個(gè)或多個(gè)并行處理單元(PPU)包含這類電路。在其他實(shí)施例中，并行處理子系統(tǒng)112包含經(jīng)優(yōu)化用于通用和/或計(jì)算處理的電路。另外，可以跨并行處理子系統(tǒng)112內(nèi)所包括的配置為實(shí)施這類通用和/或計(jì)算操作的一個(gè)或多個(gè)PPU包含這類電路。在又一個(gè)實(shí)施例中，并行處理子系統(tǒng)112內(nèi)所包括的一個(gè)或多個(gè)PHJ可以配置為實(shí)施圖形處理、通用處理、以及計(jì)算處理操作。系統(tǒng)存儲(chǔ)器104包括至少一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序103，其配置為管理并行處理子系統(tǒng)112內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)PPU的處理操作。
[0030]在各實(shí)施例中，可以集成并行處理子系統(tǒng)112與圖1的一個(gè)或多個(gè)其他元件以形成單個(gè)子系統(tǒng)。例如，可以將并行處理子系統(tǒng)112與CPU 102和其他連接電路集成在單個(gè)芯片上，以形成片上系統(tǒng)(SoC)。
[0031]應(yīng)該理解，本文所示系統(tǒng)是示例性的，并且變化和修改都是可能的。連接拓?fù)?，包括橋的?shù)目和布置、CPU 102的數(shù)目以及并行處理子系統(tǒng)112的數(shù)目，可根據(jù)需要修改。例如，在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)存儲(chǔ)器104可以直接連接到CPU 102而不是通過存儲(chǔ)器橋105，并且其他設(shè)備將經(jīng)由存儲(chǔ)器橋105和CPU 102與系統(tǒng)存儲(chǔ)器104通信。在其他替代性拓?fù)渲校⑿刑幚碜酉到y(tǒng)112可以連接到I/O橋107或直接連接到CPU 102，而不是連接到存儲(chǔ)器橋105。而在其他實(shí)施例中，I/O橋107和存儲(chǔ)器橋105可能被集成到單個(gè)芯片上而不是作為一個(gè)或多個(gè)分立設(shè)備存在。最后，在某些實(shí)施例中，可以不存在圖1中所示出的一個(gè)或多個(gè)部件。例如，交換器116可以被去掉，網(wǎng)絡(luò)適配器118和插卡120、121將直接連接到1/
0橋 107。
[0032]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、圖1的并行處理子系統(tǒng)112中所包括的并行處理單元(PPU)202的框圖。雖然圖2描繪了一個(gè)PPU 202，但是如上文所指出的，并行處理子系統(tǒng)112可以包括任何數(shù)目的PPU 202。如所示的，PHJ 202耦連到本地并行處理(PP)存儲(chǔ)器204。PPU 202和PP存儲(chǔ)器204可使用一個(gè)或多個(gè)集成電路設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，諸如可編程處理器、專用集成電路(ASIC)或存儲(chǔ)器設(shè)備，或者以任何其他技術(shù)可行的方式來實(shí)現(xiàn)。
[0033]在一些實(shí)施例中，PPU 202包括圖形處理單元(GPU)，其可配置為實(shí)現(xiàn)圖形渲染管線以實(shí)施與基于由CPU 102和/或系統(tǒng)存儲(chǔ)器104所供應(yīng)的圖形數(shù)據(jù)生成像素?cái)?shù)據(jù)相關(guān)的各種操作。當(dāng)處理圖形數(shù)據(jù)時(shí)，可以使用PP存儲(chǔ)器204作為圖形存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)常規(guī)幀緩沖區(qū)，并且如果需要，還存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)其他渲染目標(biāo)。此外，可以使用PP存儲(chǔ)器204來存儲(chǔ)和更新像素?cái)?shù)據(jù)，并將最終的像素?cái)?shù)據(jù)或顯示幀傳遞到顯示設(shè)備110用于顯示。在一些實(shí)施例中，PPU 202還可配置用于通用處理和計(jì)算操作。
[0034]在操作中，CPU 102是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的主處理器，控制和協(xié)調(diào)其他系統(tǒng)部件的操作。具體地，CPU 102發(fā)出控制PPU 202的操作的命令。在一些實(shí)施例中，CPU 102寫入用于PPU 202的命令流到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中(在圖1或圖2中未明確示出)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可位于系統(tǒng)存儲(chǔ)器104、PP存儲(chǔ)器204、或CPU 102和PPU 202都可訪問的其他存儲(chǔ)位置中。將指向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針寫到入桟緩沖區(qū)(pushbuffer)以發(fā)起對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的命令流的處理。PPU202從入棧緩沖區(qū)讀取命令流，然后相對(duì)于CPU 102的操作異步地執(zhí)行命令。在生成多個(gè)入棧緩沖區(qū)的實(shí)施例中，可以經(jīng)由設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序103由應(yīng)用程序?yàn)槊總€(gè)入棧緩沖區(qū)指定執(zhí)行優(yōu)先級(jí)以控制對(duì)不同入棧緩沖區(qū)的調(diào)度。
[0035]如還示出的，PHJ 202包括經(jīng)由通信路徑113和存儲(chǔ)器橋105與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的其余部分通信的1/0(輸入/輸出)單元205。I/O單元205生成用于在通信路徑113上傳送的包(或其他信號(hào))，并且還從通信路徑113接收所有傳入的包(或其他信號(hào))，將傳入的包引導(dǎo)到PPU 202的適當(dāng)部件。例如，可將與處理任務(wù)相關(guān)的命令引導(dǎo)到主機(jī)接口 206，而將與存儲(chǔ)器操作相關(guān)的命令(例如，對(duì)PP存儲(chǔ)器204的讀取或?qū)懭?引導(dǎo)到交叉開關(guān)單元210。主機(jī)接口 206讀取每個(gè)入棧緩沖區(qū)，并且將存儲(chǔ)在入棧緩沖區(qū)中的命令流傳送到前端 212。
[0036]如上文結(jié)合圖1所提到的，PPU 202到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的其余部分的連接可以改變。在一些實(shí)施例中，包括至少一個(gè)PPU 202的并行處理子系統(tǒng)112實(shí)現(xiàn)為可插入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的擴(kuò)展槽中的插卡。在其他實(shí)施例中，PPU 202可以和諸如存儲(chǔ)器橋105或1/0橋107的總線橋集成在單個(gè)芯片上。而在其他實(shí)施例中，PHJ 202的一些或所有元件可以和CPU 102包括在單個(gè)集成電路或片上系統(tǒng)(SoC)中。
[0037]在操作中，前端212將從主機(jī)接口 206所接收的處理任務(wù)傳送到任務(wù)/工作單元207內(nèi)的工作分布單元(未示出)。工作分布單元接收指向編碼為任務(wù)元數(shù)據(jù)(TMD)并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的處理任務(wù)的指針。指向TMD的指針包括在存儲(chǔ)為入棧緩