图形芯片设计中图形像素生成算法的硬件实现

摘要

本发明公开了一种结构简单明快、能够快速流水完成3D绘图中所要求的像素绘制的各个功能操作的系统实现方案。它能连续的串行流水接收上级模块输入的像素横纵、深度坐标、纹理坐标以及各颜色值，连续的完成以下操作：像素的透明度（Alpha）测试：根据像素的透明度完成像素筛选；像素剪取测试：根据像素的横纵坐标筛选设定矩形框以外的像素点；像素深度测试根据像素距离屏幕的远近对像素完成筛选；像素纹理映射：根据像素的纹理坐标和设定的纹理图片完成纹理加载；以及像素帧存融合：将当前像素的颜色值与帧存中同一位置像素点颜色值的混合。

主权项

一种能够流水完成3D绘图中所要求的像素绘制的各个功能操作的系统实现方法，其包括以下三个方面的内容：a、像素可见性测试处理，其特征过程为：根据输入像素的横纵坐标（x,y）及透明度Alpha分量将超出绘图区或透明度不符合要求的像素过滤去除，即剪取和透明度可见性检测，将满足绘图要求的像素写入FIFO；从上级FIFO中读出像素，根据输入像素横纵坐标（x,y）以及深度缓存的起始地址和行宽，读取当前深度缓存中保存的显存中已有像素点的深度值（z）；将读取的深度值与当前输入像素的深度值比较，以判定当前像素是否覆盖当前帧存中已有的像素点，即深度测试，如果当前像素通过测试，则将该像素的深度值（z）回写到深度缓存，并将测试通过的像素点传送至下一级FIFO；b、像素纹理填充处理，其特征过程为：从上级FIFO中读出像素，根据输入像素的纹理横纵坐标（s,t）以及纹理缓存的起始地址和行宽，计算出该像素纹理颜色的物理地址，读取出相邻的以纹理坐标周边的四个纹理像素，将四个纹理像素值进行二维插值计算得到当前像素的实际纹理值，完成纹理与像素当前输入像素色度信息（A,R,G,B）的融合，将完成纹理填充处理的像素写入下一级FIFO；c、像素透明度融合处理，其特征过程为：从上级FIFO中读出像素，根据输入像素的横纵坐标（x,y）以及显示缓存的起始地址和行宽，读取当前像素显存对应坐标的已有像素信息，完成透明度Alpha融合,并回写更新显存中对应位置的像素信息（A,R,G,B）值。