轻松实现3D图形处理的设计技巧

的预处理和后处理、矢量运算的控制、同步控制等。

顶点处理器支持定点、单精度浮点、特殊函数运算、矢量运算。包含8级流水线及数据相关旁路器。支持1D-4D灵活的SIMD。其中，特殊函数运算，由多项式分段查表拟合的方式实现，支持倒数、平方根、对数、指数等。

顶点处理器指令集中可寻址的包含1个标量寄存器入口、1个矢量寄存器入口、1个参数寄存器入口及1个特殊状态寄存器入口。

3.2.3 光栅器结构

光栅单元的输入为三角形的顶点属性，包含坐标、光照强度、颜色、纹理坐标等。输出为需要显示到屏幕上的像素。

由于3D图形中，三角形内的像素个数远远多余三个顶点，且光栅单元在计算像素时，需要多次访问存储器，包括单个或多个纹理存储区、深度存储区、颜色存储区。对外部存储器带宽要求极大，而面向移动设备的3D图形处理器仅允许很小的外部带宽。为解决这种矛盾。本课题组采用基于Tile绘制方式的光栅单元。

在基于Tile的绘制方式中，将屏幕分割成诸多称为Tile的小区域，逐个绘制这些小区域。具体的过程为：首先将所有三角形归属到各自的Tile中，依次遍历每个Tile，每个Tile中依次遍历所有三角形，将该Tile的深度缓存、颜色缓存都置于片内存储器中，以此获得显著提升的带宽。绘制完每个Tile后，将该Tile的深度缓存及颜色缓存存入片外存储器，再载入下一个Tile的深度及颜色缓存。

在每个Tile中又进一步分割成多个Block，在光栅的第一个阶段，判断三角形覆盖哪些Block，再判断这些Block中的每个像素是否在三角形内，筛选出三角形内的点后，根据该点在三角形中的位置，由三个顶点的属性对其进行加权插值，得出的深度、颜色、纹理等属性经深度测试、纹理贴图、颜色混合后，最终进入颜色缓存。