(57)【要約】【課題】  ハイブリッドレンダリング装置及びその方法を提供すること。【解決手段】  二次元フレームに含まれた複数のタイルを、反射属性または屈折属性のプリミティブを含む第１タイル、及び反射属性または屈折属性のプリミティブを含まない第２タイルに分類するタイル分類部；第１タイル及び第２タイルのうち少なくとも一つをラスタ化方法によってレンダリングする第１レンダリング部、及び第１タイルをレイトレーシング方法によってレンダリングする第２レンダリング部を含むレンダリング部；複数のタイルのうち少なくとも１つのタイルを引き出し、引き出されたタイルが、第１タイルまたは第２タイルであるか否かということを判断し、引き出されたタイルを、レンダリング部に出力するタイル引出し部；並びに判断結果により、第２レンダリング部の電力を制御する電力制御部；を含むハイブリッドレンダリング装置である。【選択図】      図３
2016085738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元フレームに含まれた複数のタイルを、反射属性または屈折属性のプリミティブを含む第１タイル、及び反射属性または屈折属性のプリミティブを含まない第２タイルに分類するタイル分類部と、
前記第１タイル及び第２タイルのうち少なくとも一つをラスタ化方法によってレンダリングする第１レンダリング部、及び前記第１タイルをレイトレーシング方法によってレンダリングする第２レンダリング部を含むレンダリング部と、
前記複数のタイルのうち少なくとも１つのタイルを引き出し、前記引き出されたタイルが、前記第１タイルまたは前記第２タイルであるか否かということを判断し、前記引き出されたタイルを、前記レンダリング部に出力するタイル引出し部と、
前記判断結果により、前記第２レンダリング部の電力を制御する電力制御部と、
を含む、ハイブリッドレンダリング装置。
【請求項２】
前記電力制御部は、
前記引き出されたタイルが第１タイルである場合、前記第２レンダリング部の電源をオンにし、前記引き出されたタイルが第２タイルである場合、前記第２レンダリング部の電源をオフにする、
請求項１に記載のハイブリッドレンダリング装置。
【請求項３】
前記電力制御部は、
前記第２レンダリング部の状態に基づいて、前記第２レンダリング部の電力を制御する、
請求項１または２に記載のハイブリッドレンダリング装置。
【請求項４】
前記電力制御部は、
前記引き出されたタイルが第１タイルであり、前記第２レンダリング部の電源がオフである場合、前記第２レンダリング部の電源をオンにし、
前記引き出されたタイルが第２タイルであり、前記第２レンダリング部が遊休状態である場合、前記第２レンダリング部の電源をオフにする、
請求項１乃至３いずれか一項に記載のハイブリッドレンダリング装置。
【請求項５】
前記タイル分類部は、前記複数のタイルそれぞれに含まれるプリミティブに係わる情報を含むタイルデータを生成し、前記プリミティブに係わる情報は、前記プリミティブが、前記反射属性または屈折属性を有するか否かということに係わる情報を含む、
請求項１乃至４いずれか一項に記載のハイブリッドレンダリング装置。
【請求項６】
前記第１レンダリング部は、
前記第１タイル及び第２タイルのうち少なくとも一つに含まれるプリミティブの一次光線に対するレンダリングを行い、前記第２レンダリング部は、前記第２タイルに含まれるプリミティブの二次光線に対するレンダリングを行う、
請求項１乃至５いずれか一項に記載のハイブリッドレンダリング装置。
【請求項７】
前記レンダリング部は、
前記第１タイル及び第２タイルのうち少なくとも一つに含まれるプリミティブをフラグメントに分割するラスタライザをさらに含み、
前記第１レンダリング部及び第２レンダリング部は、前記分割されたフラグメントに係わる色相値を決定する、
請求項１乃至５いずれか一項に記載のハイブリッドレンダリング装置。
【請求項８】
前記レンダリング部は、
前記第１レンダリング部及び前記第２レンダリング部のうち少なくとも一つにおいて、色相値が決定されたフラグメントの深さ検査を行うＲＯＰ（raster  operation）部をさらに含む、
請求項７に記載のハイブリッドレンダリング装置。
【請求項９】
前記タイル分類部は、
前記第１タイルに係わる作業負荷を計算し、
前記電力制御部は、
前記第２レンダリング部でレンダリングされる第１タイルの作業負荷に基づいて、前記第２レンダリング部の電力を制御する、
請求項１乃至８いずれか一項に記載のハイブリッドレンダリング装置。
【請求項１０】
前記第１タイルに係わる作業負荷は、
前記第１タイルに含まれる全体プリミティブ個数対比の、前記反射属性または屈折属性を有するプリミティブの個数に係わる比率、及び前記全体プリミティブの面積対比の、前記反射属性または屈折属性を有するプリミティブの面積に係わる比率のうち少なくとも一つに基づいて計算される、
請求項９に記載のハイブリッドレンダリング装置。
【請求項１１】
前記電力制御部は、
前記第１タイルの作業負荷が臨界値以上である場合、前記第２レンダリング部に印加する電圧及び周波数のうち少なくとも一つを、第１電圧または第１周波数として制御し、前記第１タイルの作業負荷が臨界値未満である場合、前記第２レンダリング部に印加する電圧及び周波数のうち少なくとも一つを、第２電圧または第２周波数として制御し、
前記第１電圧は、前記第２電圧より高く、前記第１周波数は、前記第２周波数より大きい、
請求項９または１０に記載のハイブリッドレンダリング装置。
【請求項１２】
前記電力制御部は、
前記第２レンダリング部で順次にレンダリングされる、互いに隣接した第１タイル間の作業負荷差に基づいて、前記第２レンダリング部の電力を制御する、
請求項９に記載のハイブリッドレンダリング装置。
【請求項１３】
前記電力制御部は、
前記互いに隣接した第１タイル間で、前記作業負荷が増大した場合、前記第２レンダリング部の電圧及び周波数のうち少なくとも一つを増大させ、互いに隣接した第１タイル間で、前記作業負荷が低減した場合、前記第２レンダリング部の電圧及び周波数のうち少なくとも一つを低減させる、
請求項１２に記載のハイブリッドレンダリング装置。
【請求項１４】
二次元フレームに含まれた複数のタイルを、反射属性または屈折属性のプリミティブを含む第１タイル、及び反射属性または屈折属性のプリミティブを含まない第２タイルに分類する段階と、
前記複数のタイルのうち少なくとも１つのタイルを引き出し、前記引き出されたタイルが、前記第１タイルまたは前記第２タイルであるか否かということを判断する段階と、
前記判断結果により、第２レンダリング部の電力を制御する段階と、
前記第１タイルは、ラスタ化方法及びレイトレーシング方法によってレンダリングし、前記第２タイルは、ラスタ化方法によってレンダリングする段階と、
を含む、ハイブリッドレンダリング方法。
【請求項１５】
前記電力を制御する段階は、
前記引き出されたタイルが第１タイルである場合、前記第２レンダリング部の電源をオンにし、前記引き出されたタイルが第２タイルである場合、前記第２レンダリング部の電源をオフにする段階を含む、
請求項１４に記載のハイブリッドレンダリング方法。
【請求項１６】
前記電力を制御する段階は、
前記第２レンダリング部の状態に基づいて、前記第２レンダリング部の電力を制御する段階である、
請求項１４または１５に記載のハイブリッドレンダリング方法。
【請求項１７】
前記電力を制御する段階は、
前記引き出されたタイルが第１タイルであり、前記第２レンダリング部の電源がオフである場合、前記第２レンダリング部の電源をオンにし、
前記引き出されたタイルが第２タイルであり、前記第２レンダリング部が遊休状態である場合、前記第２レンダリング部の電源をオフにする段階を含む、
請求項１４乃至１６いずれか一項に記載のハイブリッドレンダリング方法。
【請求項１８】
前記複数のタイルを分類する段階は、
前記複数のタイルそれぞれに含まれるプリミティブに係わる情報を含むタイルデータを生成する段階をさらに含み、
前記プリミティブに係わる情報は、前記プリミティブが、前記反射属性または屈折属性を有するか否かということに係わる情報を含む、
請求項１４乃至１７いずれか一項に記載のハイブリッドレンダリング方法。
【請求項１９】
前記レンダリングする段階は、
前記第１タイル及び第２タイルのうち少なくとも一つに含まれるプリミティブの一次光線に対して、前記ラスタ化方法でレンダリングを行う段階と、
前記第２タイルに含まれるプリミティブの二次光線に対して、前記レイトレーシング方法でレンダリングを行う段階と、を含む、
請求項１４乃至１８いずれか一項に記載のハイブリッドレンダリング方法。
【請求項２０】
前記ハイブリッドレンダリング方法は、
前記第１タイル及び第２タイルのうち少なくとも一つに含まれるプリミティブをフラグメントに分割する段階をさらに含み、
前記レンダリングする段階は、
前記分割されたフラグメントに係わる色相値を決定する段階を含む、
請求項１４に記載のハイブリッドレンダリング方法。
【請求項２１】
前記レンダリングする段階は、
前記色相値が決定されたフラグメントの深さ検査を行う段階をさらに含む、
請求項２０に記載のハイブリッドレンダリング方法。
【請求項２２】
前記ハイブリッドレンダリング方法は、
前記第１タイルに係わる作業負荷を計算する段階をさらに含み、
前記電力を制御する段階は、
前記第２レンダリング部でレンダリングされる第１タイルの作業負荷に基づいて、前記第２レンダリング部の電力を制御する段階を含む、
請求項１４に記載のハイブリッドレンダリング方法。
【請求項２３】
前記第１タイルに係わる作業負荷を計算する段階は、
前記第１タイルに含まれる全体プリミティブ個数対比の、前記反射属性または屈折属性を有するプリミティブの個数に係わる比率、及び前記全体プリミティブの面積対比の、前記反射属性または屈折属性を有するプリミティブの面積に係わる比率のうち少なくとも一つに基づいて計算される段階である、
請求項２２に記載のハイブリッドレンダリング方法。
【請求項２４】
前記電力を制御する段階は、
前記第１タイルの作業負荷が臨界値以上である場合、前記第２レンダリング部に印加する電圧及び周波数のうち少なくとも一つを、第１電圧または第１周波数として制御し、前記第１タイルの作業負荷が臨界値未満である場合、前記第２レンダリング部に印加する電圧及び周波数のうち少なくとも一つを、第２電圧または第２周波数として制御する段階を含み、
前記第１電圧は、前記第２電圧より高く、前記第１周波数は、前記第２周波数より大きい、
請求項２２または２３に記載のハイブリッドレンダリング方法。
【請求項２５】
前記電力を制御する段階は、
前記第２レンダリング部で順次にレンダリングされる、互いに隣接した第１タイル間の作業負荷差に基づいて、前記第２レンダリング部の電力を制御する段階を含む、
請求項２２乃至２４いずれか一項に記載のハイブリッドレンダリング方法。
【請求項２６】
前記電力を制御する段階は、
前記互いに隣接した第１タイル間で、前記作業負荷が増大した場合、前記第２レンダリング部の電圧及び周波数のうち少なくとも一つを増大させ、互いに隣接した第１タイル間で、前記作業負荷が低減した場合、前記第２レンダリング部の電圧及び周波数のうち少なくとも一つを低減させる段階を含む、
請求項２５に記載のハイブリッドレンダリング方法。
【請求項２７】
請求項１４乃至２６いずれか一項に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッドレンダリング装置及びその方法に関する。さらに具体的には、電力消費を低減させるハイブリッドレンダリング装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、３Ｄレンダリング（３−dimensional  rendering）は、三次元オブジェクトデータを、与えられたカメラ視点（view  point）で見える映像に合成（synthesis）  する映像処理をいう。
【０００３】
レンダリング方法は、三次元オブジェクトを画面に投影（projection）しながら映像を生成するラスタ化（rasterization）方法や、カメラ視点において、映像の各ピクセルに向かった光線に沿って入射する光の経路を追跡して映像を生成するレイトレーシング（ray tracing）がある。
【０００４】
このうち、レイトレーシングは、光の物理的性質（反射、屈折、透過など）をレンダリング結果に反映するので、高品質映像を生成することができるという長所があるが、相対的に演算量が膨大であり、高速レンダリングに困難さが伴う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、高品質映像を生成しながらも、電力消費を低減させるハイブリッドレンダリング装置及びその方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の一実施形態によるハイブリッドレンダリング装置は、二次元フレームに含まれた複数のタイルを、反射属性または屈折属性のプリミティブを含む第１タイル、及び反射属性または屈折属性のプリミティブを含まない第２タイルに分類するタイル分類部；前記第１タイル及び第２タイルのうち少なくとも一つをラスタ化方法によってレンダリングする第１レンダリング部及び前記第１タイルをレイトレーシング方法によってレンダリングする第２レンダリング部を含むレンダリング部；前記複数のタイルのうち少なくとも１つのタイルを引き出し（fetch）、前記引き出されたタイルが、前記第１タイルまたは前記第２タイルであるか否かということを判断し、前記引き出されたタイルを、前記レンダリング部に出力するタイル引出し部（tile  fetcher）；及び前記判断結果によって、前記第２レンダリング部の電力を制御する電力制御部；を含んでもよい。
【０００７】
一実施形態による電力制御部は、前記引き出されたタイルが第１タイルである場合、前記第２レンダリング部の電源をオンにし、前記引き出されたタイルが第２タイルである場合、前記第２レンダリング部の電源をオフにする。
【０００８】
一実施形態による電力制御部は、前記第２レンダリング部の状態に基づいて、前記第２レンダリング部の電力を制御することができる。
【０００９】
一実施形態による電力制御部は、前記引き出されたタイルが第１タイルであり、前記第２レンダリング部の電源がオフである場合、前記第２レンダリング部の電源をオンにし、前記引き出されたタイルが第２タイルであり、前記第２レンダリング部が遊休状態である場合、前記第２レンダリング部の電源をオフにする。
【００１０】
一実施形態によるタイル分類部は、前記複数のタイルそれぞれに含まれるプリミティブに係わる情報を含むタイルデータを生成し、前記プリミティブに係わる情報は、前記プリミティブが、前記反射属性または屈折属性を有するか否かということに係わる情報を含んでもよい。
【００１１】
一実施形態による第１レンダリング部は、前記第１タイル及び第２タイルのうち少なくとも一つに含まれるプリミティブの一次光線に対するレンダリングを行い、前記第２レンダリング部は、前記第２タイルに含まれるプリミティブの二次光線に対するレンダリングを行うことができる。
【００１２】
一実施形態によるレンダリング部は、前記第１タイル及び第２タイルのうち少なくとも一つに含まれるプリミティブをフラグメントで分割するラスタライザをさらに含み、前記第１レンダリング部及び第２レンダリング部は、前記分割されたフラグメントに係わる色相値を決定することができる。
【００１３】
一実施形態によるレンダリング部は、前記第１レンダリング部及び前記第２レンダリング部のうち少なくとも一つにおいて、色相値が決定されたフラグメントの深さ検査を行うＲＯＰ（raster  operation）部をさらに含んでもよい。
【００１４】
一実施形態によるタイル分類部は、前記第１タイルに係わる作業負荷（work  load）を計算し、前記電力制御部は、前記第２レンダリング部でレンダリングされる第１タイルの作業負荷に基づいて、前記第２レンダリング部の電力を制御することができる。
【００１５】
一実施形態による第１タイルに係わる作業負荷は、前記第１タイルに含まれる全体プリミティブ個数対比の、前記反射属性または屈折属性を有するプリミティブの個数に係わる比率、及び前記全体プリミティブの面積対比の、前記反射属性または屈折属性を有するプリミティブの面積に係わる比率のうち少なくとも一つに基づいて計算される。
【００１６】
一実施形態による電力制御部は、前記第１タイルの作業負荷が臨界値以上である場合、前記第２レンダリング部に印加する電圧及び周波数のうち少なくとも一つを、第１電圧または第１周波数として制御し、前記第１タイルの作業負荷が臨界値未満である場合、前記第２レンダリング部に印加する電圧及び周波数のうち少なくとも一つを、第２電圧または第２周波数として制御し、前記第１電圧は、前記第２電圧より高く、前記第１周波数は、前記第２周波数より大きくもなる。
【００１７】
一実施形態による電力制御部は、前記第２レンダリング部で順次にレンダリングされる、互いに隣接した第１タイル間の作業負荷差に基づいて、前記第２レンダリング部の電力を制御することができる。
【００１８】
一実施形態による電力制御部は、前記互いに隣接した第１タイル間で、前記作業負荷が増大した場合、前記第２レンダリング部の電圧及び周波数のうち少なくとも一つを増大させ、互いに隣接した第１タイル間で、前記作業負荷が低減した場合、前記第２レンダリング部の電圧及び周波数のうち少なくとも一つを低減させる。
【００１９】
前記課題を解決するために、本発明の一実施形態によるハイブリッドレンダリング方法は、二次元フレームに含まれた複数のタイルを、反射属性または屈折属性のプリミティブを含む第１タイル、及び反射属性または屈折属性のプリミティブを含まない第２タイルに分類する段階、前記複数のタイルのうち少なくとも１つのタイルを引き出し、前記引き出されたタイルが、前記第１タイルであるか、あるいは前記第２タイルであるかということを判断する段階、前記判断結果によって、前記第２レンダリング部の電力を制御する段階、及び前記第１タイルは、ラスタ化方法及びレイトレーシング方法によってレンダリングし、前記第２タイルは、ラスタ化方法によってレンダリングする段階を含んでもよい。
【００２０】
一実施形態による電力を制御する段階は、前記引き出されたタイルが第１タイルである場合、前記第２レンダリング部の電源をオンにし、前記引き出されたタイルが第２タイルである場合、前記第２レンダリング部の電源をオフする段階を含んでもよい。
【００２１】
一実施形態による電力を制御する段階は、前記第２レンダリング部の状態に基づいて、前記第２レンダリング部の電力を制御する段階でもある。
【００２２】
一実施形態による電力を制御する段階は、前記引き出されたタイルが第１タイルであり、前記第２レンダリング部の電源がオフである場合、前記第２レンダリング部の電源をオンにし、前記引き出されたタイルが第２タイルであり、前記第２レンダリング部が遊休状態である場合、前記第２レンダリング部の電源をオフする段階を含んでもよい。
【００２３】
一実施形態による複数のタイルを分類する段階は、前記複数のタイルそれぞれに含まれるプリミティブに係わる情報を含むタイルデータを生成する段階をさらに含み、前記プリミティブに係わる情報は、前記プリミティブが、前記反射属性または屈折属性を有するか否かということに係わる情報を含んでもよい。
【００２４】
一実施形態によるレンダリングする段階は、前記第１タイル及び第２タイルのうち少なくとも一つに含まれるプリミティブの一次光線に対して、前記ラスタ化方法でレンダリングを行う段階、及び前記第２タイルに含まれるプリミティブの二次光線に対して、前記レイトレーシング方法でレンダリングを行う段階を含んでもよい。
【００２５】
一実施形態によるハイブリッドレンダリング方法は、前記第１タイル及び第２タイルのうち少なくとも一つに含まれるプリミティブをフラグメントに分割する段階をさらに含み、前記レンダリングする段階は、前記分割されたフラグメントに係わる色相値を決定する段階を含んでもよい。
【００２６】
一実施形態によるレンダリングする段階は、前記色相値が決定されたフラグメントの深さ検査を行う段階をさらに含んでもよい。
【００２７】
一実施形態によるハイブリッドレンダリング方法は、前記第１タイルに係わる作業負荷を計算する段階をさらに含み、前記電力を制御する段階は、前記第２レンダリング部でレンダリングされる第１タイルの作業負荷に基づいて、前記第２レンダリング部の電力を制御する段階を含んでもよい。
【００２８】
一実施形態による第１タイルに係わる作業負荷を計算する段階は、前記第１タイルに含まれる全体プリミティブ個数対比の、前記反射属性または屈折属性を有するプリミティブの個数に係わる比率、及び前記全体プリミティブの面積対比の、前記反射属性または屈折属性を有するプリミティブの面積に係わる比率のうち少なくとも一つに基づいて計算される。
【００２９】
一実施形態による電力を制御する段階は、前記第１タイルの作業負荷が臨界値以上である場合、前記第２レンダリング部に印加する電圧及び周波数のうち少なくとも一つを、第１電圧または第１周波数として制御し、前記第１タイルの作業負荷が臨界値未満である場合、前記第２レンダリング部に印加する電圧及び周波数のうち少なくとも一つを、第２電圧または第２周波数として制御する段階を含み、前記第１電圧は、前記第２電圧より高く、前記第１周波数は、前記第２周波数より大きくもなる。
【００３０】
一実施形態による電力を制御する段階は、前記第２レンダリング部で順次にレンダリングされる、互いに隣接した第１タイル間の作業負荷差に基づいて、前記第２レンダリング部の電力を制御する段階を含んでもよい。
【００３１】
一実施形態による電力を制御する段階は、前記互いに隣接した第１タイル間で、前記作業負荷が増大した場合、前記第２レンダリング部の電圧及び周波数のうち少なくとも一つを増大させ、互いに隣接した第１タイル間で、前記作業負荷が低減した場合、前記第２レンダリング部の電圧及び周波数のうち少なくとも一つを低減させる段階を含んでもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、二次光線については、レイトレーシング方法でレンダリングを行うことにより、高品質映像を生成することができる。
【００３３】
レイトレーシング・レンダリングが必要ではない場合、レイトレーシングを行うレンダリング部の電力を遮断したり、あるいは印加する電力を低減させたりすることにより、全体的な電力消費を低減させる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】三次元イメージを、ラスタ化方法によってレンダリングする過程を示す図面である。
【図２】レイトレーシング方法について説明するための図面である。
【図３】一実施形態によるハイブリッドレンダリング装置の構成を示すブロック図である。
【図４】一実施形態によるハイブリッドレンダリング・システムの構成を示すブロック図である。
【図５】一実施形態によるタイルデータについて説明するための図面である。
【図６】一実施形態によるハイブリッドレンダリング装置の構成を示すブロック図である。
【図７】一実施形態によるハイブリッドレンダリング方法を示すフローチャートである。
【図８】一実施形態によるハイブリッドレンダリング方法を示すフローチャートである。
【図９】一実施形態による二次フレームに含まれる第１タイル及び第２タイルを示す図面である。
【図１０】一実施形態によるハイブリッドレンダリング方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
実施形態で使用される用語は、本発明での機能を考慮しながら、可能な限り現在広く使用される一般的な用語を選択したが、それは、当分野の当業者の意図、判例または新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。従って、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではない、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたった内容とを基に定義されなければならない。
【００３６】
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「…モジュール」のような用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、ハードウェアまたはソフトウェアで具現されるか、あるいはハードウェアとソフトウェアとの結合によっても具現される。
【００３７】
以下、添付された図面を参照し、本発明の実施形態について、本発明が属する技術分野において、当業者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、さまざまに異なる形態に具現され、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。
【００３８】
以下では、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３９】
図１は、三次元イメージを、ラスタ化方法によってレンダリングする過程を示す図面である。図１を参照すれば、ラスタ化方法によってレンダリングする過程は、１１段階（Ｓ１１）ないし１７段階（Ｓ１７）を含んでもよい。また、図１の下段の図形は、各段階において、頂点（vertex）またはピクセルの処理を概念的に示す。
【００４０】
１１段階（Ｓ１１）は、映像を示す頂点を生成する段階である。頂点は、映像に含まれたオブジェクト（object）を示すために生成される。
【００４１】
１２段階（Ｓ１２）は、生成された頂点をシェーディング（shading）する段階である。頂点シェーダ（vertex  shader）は、１１段階（Ｓ１１）で生成された頂点の色（color）を指定し、頂点に対するシェーディングを行う。
【００４２】
１３段階（Ｓ１３）は、プリミティブ（primitives）を生成する段階である。プリミティブは、点、線または頂点によって形成される多角形（polygon）を示す。一例として、プリミティブは、頂点を連結して形成された三角形を示すこともできる。
【００４３】
１４段階（Ｓ１４）は、プリミティブをラスタ化（rasterization）する段階である。プリミティブのラスタ化は、プリミティブを複数のフラグメント（fragments）に分割することを意味する。フラグメントは、プリミティブを構成する単位であり、映像処理を行うための基本単位でもある。プリミティブは、頂点に係わる情報だけを含む。従って、ラスタ化する段階で、頂点と頂点とのフラグメントを生成するとき、補間（interpolation）が行われる。
【００４４】
１５段階（Ｓ１５）は、ピクセルをシェーディングする段階を示す。図１では、ピクセル単位でシェーディングが行われるように図示されているが、フラグメント単位でシェーディングが行われもする。例えば、ピクセルまたはフラグメントのシェーディングは、ピクセルまたはフラグメントの色を指定するのである。
【００４５】
１６段階（Ｓ１６）は、ラスタオペレーション段階を示す。ラスタオペレーション段階では、カラーブレンディング、深さ検査などを行うことにより、シェーディングされたピクセルの情報に基づいて、ラスタイメージ（ピクセルまたはサンプル）を生成する。生成されたラスタイメージは、フレームバッファ（frame  buffer）に出力される。
【００４６】
１７段階（Ｓ１７）は、フレームバッファに保存されたフレームを表示する段階を示す。１１段階（Ｓ１１）ないし１６段階（Ｓ１６）を介して生成されたフレームは、フレームバッファに保存される。フレームバッファに保存されたフレームは、ディスプレイ装置を介して表示される。
【００４７】
図２は、レイトレーシング方法について説明するための図面である。図２に図示されているように、三次元モデリングは、光源８０、第１オブジェクト３１、第２オブジェクト３２、第３オブジェクト３３を含んでもよい。図２において、第１オブジェクト３１、第２オブジェクト３２及び第３オブジェクト３３は、二次元オブジェクトのように表現されているが、それは、説明の便宜のためのものであり、第１オブジェクト３１、第２オブジェクト３２及び第３オブジェクト３３は、三次元オブジェクトでもある。
【００４８】
そのとき、第１オブジェクト３１は、反射率及び屈折率が０より大きく、第２オブジェクト３２及び第３オブジェクト３３は、反射率及び／または屈折率が０であると仮定する。すなわち、第１オブジェクト３１は、光を反射及び屈折させ、第２オブジェクト３２及び第３オブジェクト３３は、光を反射させも屈折させもしないと仮定することができる。
【００４９】
図２のような三次元モデリングにおいて、レンダリング装置は、三次元映像を生成するために視点１０を決定し、決定された視点１０によって、画面１５を決定することができる。
【００５０】
視点１０と画面１５とが決定されれば、レンダリング装置は、視点１０から、画面１５の各ピクセルに対して光線を生成することができる。例えば、図２に図示されているように、画面１５の解像度が４＊３である場合、１２個のピクセルに対してそれぞれ光線を生成することができる。
【００５１】
以下では、１つのピクセル（ピクセルＡ）に係わる光線のみについて説明する。
【００５２】
図２を参照すれば、視点１０からピクセルＡに対して、一次光線（primary  ray）４０が生成される。一次光線４０は、三次元空間を通過し、第１オブジェクト３１に逹する。ここで、第１オブジェクト３１は、決定された単位領域（以下、プリミティブとする）の集合によって構成され、例えば、プリミティブは、三角形、四角形などの多角形でもある。以下では、プリミティブが三角形であるものを例として挙げて説明する。
【００５３】
一方、一次光線４０と、第１オブジェクト３１との交差点（hit  point）では、シャドー光線（shadow  ray）５０、反射光線（reflection  ray）６０及び／または屈折光線（refraction  ray）７０を生成することができる。そのとき、シャドー光線５０、反射光線６０及び屈折光線７０を二次光線（secondary  ray）という。
【００５４】
シャドー光線５０は、交差点から光源８０の方向に生成される。反射光線６０は、一次光線４０の入射角に対応する方向に生成され、第１オブジェクト３１の反射率による加重値を適用される。屈折光線７０は、一次光線４０の入射角、及び第１オブジェクト３１の屈折率に対応する方向に生成され、第１オブジェクト３１の屈折率による加重値を適用される。
【００５５】
レンダリング装置は、シャドー光線５０を介して、交差点が光源８０に露出しているか否かということを判断する。例えば、図２に図示されているように、シャドー光線５０が第２オブジェクト３２と出合えば、当該シャドー光線５０が生成された交差点に影が生成される。
【００５６】
また、レンダリング装置は、屈折光線７０及び反射光線６０が、他のオブジェクトに逹するか否かということを判断する。例えば、図１に図示されているように、屈折光線７０の進行方向には、何のオブジェクトも存在せず、反射光線６０は、第３オブジェクト３３に逹する。それにより、レンダリング装置は、第３オブジェクト３３の交差点の座標及び色相情報を確認し、さらに第３オブジェクト３３の交差点から、シャドー光線９０を生成する。そのとき、レンダリング装置は、シャドー光線９０が、光源８０に露出されているか否かということを判断する。
【００５７】
一方、第３オブジェクト３３の反射率及び屈折率が０であるので、第３オブジェクト３３に係わる反射光線及び屈折光線は生成されない。
【００５８】
前述のように、レンダリング装置は、ピクセルＡに係わる一次光線４０、及び一次光線４０から派生される全ての光線を分析し、分析結果により、ピクセルＡの色相値を決定する。ピクセルＡの色相値の決定は、一次光線４０の交差点の色相、反射光線６０の交差点の色相、シャドー光線５０が光源８０に逹するか否かということに影響される。
【００５９】
レンダリング装置は、前記のような過程を、画面１５の全てのピクセルに対して行い、画面１５を構成することができる。
【００６０】
図３は、一実施形態によるハイブリッドレンダリング装置の構成を示すブロック図である。図３を参照すれば、一実施形態によるハイブリッドレンダリング装置１００は、タイル分類部１１０、タイル引出し部１２０、第１レンダリング部１３１及び第２レンダリング部１３２を含むレンダリング部１３０、並びに電力制御部１４０を含んでもよい。
タイル分類部１１０は、二次元フレームに含まれる複数のタイルを、第１タイル及び第２タイルのうちいずれか一つに分類することができる。タイルは、二次元フレームを仮想的に分割したそれぞれの領域を意味する。また、タイルは、プリミティブの一部または全体を含んでもよい。
【００６１】
タイル分類部１１０は、タイルに含まれたプリミティブの属性に基づいて、タイルを第１タイル及び第２タイルのうちいずれか一つに分類することができる。そのとき、プリミティブの属性は、反射率または屈折率のような物質的特性を含んでもよい。例えば、タイルが、反射または屈折の属性を有するプリミティブを含む場合、タイル分類部１１０は、当該タイルを第１タイルに分類することができる。一方、タイルが反射または屈折の属性を有するプリミティブを含まない場合、タイル分類部１１０は、当該タイルを第２タイルに分類することができる。ここでは、説明の便宜のために、反射または屈折の属性を有するプリミティブを含むタイルを第１タイルとして、反射または屈折の属性を有するプリミティブを含まないタイルを第２タイルとして説明するが、それに限定されるものではない。
【００６２】
タイル引出し部１２０は、第１タイル及び第２タイルのうちいずれか一つに分類された複数のタイルのうち少なくとも１つのタイルを引き出し（fetch）、レンダリング部１３０に出力することができる。また、タイル引出し部１２０は、引き出されたタイルが第１タイルであるか、あるいは第２タイルであるかということを判断することができる。
レンダリング部１３０は、第１レンダリング部１３１及び第２レンダリング部１３２を含んでもよい。第１レンダリング部１３１は、第１タイル及び第２タイルに対して、ラスタ化方法でレンダリングを行う。例えば、第１レンダリング部１３１は、第１タイル及び第２タイルに含まれるプリミティブ（反射または屈折の属性を有さないプリミティブ）の一次光線に対するレンダリングを行う。
【００６３】
第２レンダリング部１３２は、第１タイルに対して、レイトレーシング方法でレンダリングを行う。例えば、第２レンダリング部１３２は、第１タイルに含まれるプリミティブ（反射または屈折の属性を有するプリミティブ）の二次光線に対するレンダリングを行う。
【００６４】
電力制御部１４０は、タイル引出し部１２０で引き出されたタイルが、第１タイルであるか第２タイルであるかということを判断した結果により、第２レンダリング部１３２の電力を制御することができる。
【００６５】
例えば、タイル引出し部１２０によって引き出されたタイルが、第２タイルである場合、第２タイルは、反射属性または屈折属性を有するプリミティブを含まないので、レンダリング部１３０は、引き出された第２タイルをラスタ化方法だけを利用して、レンダリングすることができる。例えば、第１レンダリング部１３１は、引き出された第２タイルをラスタ化方法によってレンダリングし、第２レンダリング部１３２は、引き出された第２タイルに対して、レンダリングを行う必要がない。それにより、タイル引出し部１２０によって引き出されたタイルが第２タイルである場合、電力制御部１４０は、第２レンダリング部１３２の電源をオフにするように制御することができる。
【００６６】
一方、タイル引出し部１２０によって引き出されたタイルが第１タイルである場合、第１タイルは、反射属性または屈折属性を有するプリミティブを含むので、レンダリング部１３０は、引き出されたタイルをラスタ化方法及びレイトレーシング方法をいずれも利用して、レンダリングすることができる。例えば、第１レンダリング部１３１は、引き出された第１タイルの一次光線については、ラスタ化方法によってレンダリングし、第２レンダリング部１３２は、引き出された第１タイルの二次光線（反射属性または屈折属性を有する光線）については、レイトレーシング方法によってレンダリングすることができる。それにより、タイル引出し部１２０によって引き出されたタイルが、第１タイルである場合、電力制御部１４０は、第２レンダリング部１３２の電源をオンにするように制御することができる。
【００６７】
図４は、一実施形態によるハイブリッドレンダリング・システムの構成を示すブロック図である。図４を参照すれば、一実施形態によるハイブリッドレンダリング・システムは、ハイブリッドレンダリング装置２００及び外部メモリ３００を含んでもよい。
ハイブリッドレンダリング装置２００は、幾何処理部２０５、タイル分類部２１０、タイル引出し部２２０、レンダリング部２３０、電力制御部２４０及び内部メモリ２５０を含んでもよい。外部メモリ３００は、オブジェクトデータ３０５、タイルデータ３１５を保存することができ、Ｇバッファ３２０及びフレームバッファ３３０を含んでもよい。
【００６８】
一方、図４のタイル分類部２１０は、図３のタイル分類部１１０に対応し、図４のタイル引出し部２２０は、図３のタイル引出し部１２０に対応し、図４の第１レンダリング部２３１は、図３の第１レンダリング部１３１に対応し、図４の第２レンダリング部２３２は、図３の第２レンダリング部１３２に対応し、図４の電力制御部２４０は、図３の電力制御部１４０に対応する構成でもある。
【００６９】
図４を参照すれば、幾何処理部２０５は、外部メモリ３００に保存されたオブジェクトデータ３０５を利用して、頂点を生成することができる。また、幾何処理部２０５は、頂点を利用して、オブジェクトに含まれるプリミティブを生成することができる。幾何処理部２０５は、生成されたプリミティブに係わる情報を、タイル分類部２１０に出力することができる。
【００７０】
タイル分類部２１０は、プリミティブに係わる情報に基づいて、プリミティブが二次元フレームを構成する複数のタイルのうちいずれのタイルに含まれるかということを分類（binning）する。例えば、図５に図示されているように、フレーム４１０が９個のタイルを含み、９個のタイルのうち６個のタイル４１１，４１２，４１３，４１４，４１５，４１６は、少なくとも１つのプリミティブを含む。図５を参照すれば、第１プリミティブＰ１は、タイルＴ１
４１１及びタイルＴ３ ４１３）に含まれ、第２プリミティブＰ２は、タイルＴ２ ４１２、タイルＴ３ ４１３及びタイルＴ５ ４１５に含まれる。また、第３プリミティブＰ３は、タイルＴ４
４１４及びタイルＴ６ ４１６に含まれ、第４プリミティブＰ４は、タイルＴ５ ４１５及びタイルＴ６ ４１６に含まれる。タイル分類部２１０は、前述のように、プリミティブが複数のタイルのうちいずれのタイルに含まれるかということを判断し、図５に図示されているように、それぞれのタイルに含まれるプリミティブ情報を含むタイルリスト４２０を生成することができる。そのとき、タイルリスト４２０は、タイルに含まれるプリミティブが、反射または屈折の属性を有するか否かということに係わるプリミティブ属性情報を含んでもよい。
また、タイル分類部２１０は、第１タイルに含まれる全体プリミティブ個数、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの個数、全体プリミティブの面積、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの面積などを計算することができ、それに基づいて、第１タイルの作業負荷（work  load）を計算することができる。そのとき、第１タイルの作業負荷は、タイルに含まれる全体プリミティブ個数対比の、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの個数の比率、及び全体プリミティブの面積対比の、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの面積の比率のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００７１】
タイル分類部２１０は、タイルリスト、または第１タイルに係わる作業負荷を含むタイルデータ３１５を、外部メモリ３００に保存することができる。
【００７２】
タイル引出し部２２０は、タイルデータ３１５に基づいて、複数のタイルのうち少なくとも１つのタイルを引き出し、引き出されたタイルをレンダリング部２３０に出力することができる。そのとき、タイル引出し部２２０は、引き出されたタイルが、第１タイルであるか第２タイルであるかということを判断することができる。例えば、タイル引出し部２２０は、タイルデータに含まれるタイルの種類を示すブーリアン（boolean）値に基づいて、引き出されたタイルが第１タイルであるか第２タイルであるかということを判断することができる。
【００７３】
一方、レンダリング部２３０は、ラスタライザ２３３、第１レンダリング部２３１、第２レンダリング部２３２及びＲＯＰ部２３５を含んでもよく、タイル引出し部２２０から出力されたタイルを、ラスタ化方法またはレイトレーシング方法によってレンダリングすることができる。
ラスタライザ２３３は、タイル引出し部２２０から出力されたタイルに含まれるプリミティブをフラグメントに分割することができる。ラスタライザ２３３は、第１タイルに含まれるプリミティブ、及び第２タイルに含まれるプリミティブを複数のフラグメントに分割し、分割されたフラグメントを、第１レンダリング部２３１に出力することができる。
【００７４】
また、ラスタライザ２３３は、第１タイルに含まれるプリミティブのうち、反射または屈折の属性を有するプリミティブ（第１プリミティブ）を複数のフラグメントに分割することができる。ラスタライザ２３３は、分割されたフラグメントを、第１レンダリング部２３１及び第２レンダリング部２３２に出力することができる。ラスタライザ２３３は、分割されたフラグメントをバッファに保存し、該バッファは、保存されたフラグメントを、第１レンダリング部２３１及び第２レンダリング部２３２のうち少なくとも一つに出力することができる。
【００７５】
第１レンダリング部２３１は、第１タイルに含まれるフラグメント、及び第２タイルに含まれるフラグメントをラスタ化方法によってレンダリングすることができる。例えば、第１レンダリング部２３１は、第１タイルに含まれるフラグメント、及び第２タイルに含まれるフラグメントの色相値を決定することができる。第１レンダリング部２３１は、反射または屈折の属性を有さない一次光線に対するレンダリングを行う。
【００７６】
一方、第２レンダリング部２３２は、第１タイルに含まれる、反射または屈折の属性を有するフラグメントを、レイトレーシング方法によってレンダリングすることができる。第２レンダリング部２３２は、幾何情報を利用して、フラグメントに係わる一次光線の交差点（当該フラグメントについて生成された一次光線とオブジェクトとの交差点）を計算することができ、計算された交差点を利用して、反射光線、屈折光線、シャドー光線のような二次光線を生成することができる。
【００７７】
そのとき、レンダリングに必要な幾何情報は、プリミティブの深さ（depth）情報、法線ベクトル（normal  vector）、位置（position）情報のうち少なくとも一つを含んでもよい。また、幾何情報は、あらかじめ計算され、外部メモリ３００に含まれるＧバッファ３２０にも保存される。Ｇバッファ３２０に保存されている幾何情報は、ハイブリッドレンダリング装置２００のオンチップバッファ（on-chip  buffer）状の内部メモリ２５０に保存される。ただし、それに限定されるものではなく、内部メモリ２５０は、オンチップバッファだけではなく、ＳＲＡＭ（static  random  access  memory）またはキャッシュメモリのような形態でもある。
【００７８】
第２レンダリング部２３２は、幾何情報に基づいて、生成された二次光線とオブジェクトとの交差点、及び交差点の色相を計算することができる。また、第２レンダリング部２３２は、反射または屈折の属性を有するフラグメントをラスタ化方法によってレンダリングした値（当該フラグメントに係わる一次光線に係わる色相値）、及び当該フラグメントを第２レンダリング部２３２からレイトレーシングによってレンダリングした値（当該フラグメントに係わる二次光線に係わる色相値）をいずれも考慮し、フラグメントの色相値を決定することができる。
【００７９】
ＲＯＰ部２３５は、ラスタ化方法によってレンダリングされたフラグメントと、レイトレーシング方法によってレンダリングされたフラグメントとの深さ検査（depth  test）を行い、フラグメントの可視性（先後）関係を判断し、タイルに含まれる複数のピクセルの最終的なピクセル値を決定することができる。
【００８０】
タイルに含まれた複数のピクセルのピクセル値が決定されれば、タイルは、フレームバッファ３３０に出力される。
【００８１】
さらに図４を参照すれば、電力制御部２４０は、タイル引出し部２２０によって引き出されたタイルが、第１タイルであるか第２タイルであるかということにより、第２レンダリング部２３２の電力を制御することができる。例えば、タイル引出し部２２０によって引き出されたタイルが第１タイルである場合、第２レンダリング部２３２の電源をオン（第２レンダリング部２３２に電力を供給）にし、引き出されたタイルが第２タイルである場合、第２レンダリング部２３２の電源をオフ（第２レンダリング部２３２に電力を遮断）にする。電力制御部２４０は、引き出されたタイルが第２タイルであるが、第２レンダリング部２３２において、以前タイルに含まれるフラグメントをレンダリングしている場合、第２レンダリング部２３２の電源をオフにしない。
【００８２】
第１タイルに含まれる反射属性または屈折属性を有するフラグメントの場合、二次光線に対するレンダリングは、レイトレーシング方法を利用するために、第２レンダリング部２３２において、レイトレーシング・レンダリングが行われる。
【００８３】
一方、第２タイルに含まれるフラグメントの場合、ラスタ化方法だけでレンダリングを行うので、第２レンダリング部２３２において、レイトレーシング・レンダリングを行う必要がない。それにより、タイル引出し部２２０によって引き出されたタイルが第２タイルである場合、第２レンダリング部２３２の電力を遮断する。
【００８４】
図６は、本発明の一実施形態によるハイブリッドレンダリング装置の構成を示すブロック図である。
【００８５】
ハイブリッドレンダリング装置４００は、タイル分類部４１０、タイル引出し部４２０、電力制御部４４０及びラスタライザ４３１、シェーダ４３６、交差点探索部４３５、ＲＯＰ部４３７及びタイルバッファ４５０を含んでもよい。また、シェーダ４３６は、フラグメントシェーダ４３２、レイシェーダ４３３、レイジェネレータ４３４を含んでもよい。
【００８６】
一方、図６のフラグメントシェーダ４３２は、図３及び図４の第１レンダリング部１３１，２３１に対応する構成でもある。レイシェーダ４３３、レイジェネレータ４３４及び交差点探索部４３５は、図３及び図４の第２レンダリング部１３２，２３２に対応する構成でもある。
【００８７】
二次元フレームは、仮想のタイルに分割され、タイル分類部４１０は、複数のタイルを、第１タイル及び第２タイルのうちいずれか一つに分類することができる。タイル分類部４１０は、タイルに含まれたプリミティブの反射属性または屈折属性を判断し、複数のタイルを、第１タイル及び第２タイルのうちいずれか一つに分類することができる。第１タイルは、反射または屈折の属性を有するプリミティブを含むタイルを意味し、第２タイルは、反射または屈折の属性を有するプリミティブを含まないタイルを意味する。
【００８８】
また、タイル分類部４１０は、タイルに含まれる全体プリミティブ個数、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの個数、全体プリミティブの面積、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの面積などを計算することができ、それに基づいて、タイルの作業負荷を示す情報を計算することができる。タイルの作業負荷は、タイルに含まれる全体プリミティブ個数対比の、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの個数の比率、及び全体プリミティブの面積対比の、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの面積の比率のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００８９】
タイル分類部４１０は、タイルの分類情報、及びタイルの作業負荷を含むタイルデータ４１５を外部メモリに保存することができる。
【００９０】
フラグメントシェーダ４３２は、従来のラスタ化基盤のＧＰＵ（graphics  processing  unit）装置に含まれる構成であり、図１で説明したピクセルシェーダに対応する構成でもある。フラグメントシェーダ４３２は、フラグメントの色相値を決定することができる。フラグメントシェーダ４３２は、反射または屈折を考慮しないフラグメントに係わる一次光線の色相値を決定することができる。
【００９１】
レイジェネレータ４３４は、複数のフラグメントに係わる二次光線を生成することができる。レイジェネレータ４３４は、幾何情報を利用して、フラグメントに係わる一次光線の交差点（当該フラグメントに対して生成された一次光線とオブジェクトとの交差点）を計算し、計算された交差点を利用して、反射光線、屈折光線、シャドー光線のような二次光線を生成することができる。そのとき、幾何情報は、プリミティブの深さ情報、法線ベクトル、位置情報のうち少なくとも一つを含んでもよく、幾何情報は、あらかじめ計算され、ハイブリッドレンダリング装置４００の内部メモリに保存される。
【００９２】
交差点探索部４３５は、従来のレイトレーシング基盤のＧＰＵ装置に含まれる構成であり、ＴＲＶ（traversal）ユニット及びＩＳＴ（intersection）ユニットを含んでもよい。交差点探索部４３５は、ＫＤ−tree（Ｋ−dimensional  tree）、ＢＶＨ（bounding  volume  hierarchy）などを適用し、三次元空間上のオブジェクトの関係を示す加速構造を探索し、光線の交差点及び色相値を計算することができる。計算された交差点及び色相値はレイシェーダ４３３に出力される。
【００９３】
レイシェーダ４３３は、フラグメントに係わる二次光線の交差点に係わる情報、及び交差点の物質の特性に基づいて、フラグメントに係わる二次光線に係わる色相値を決定することができる。また、レイシェーダ４３３は、二次光線に係わる色相値及び当該フラグメントをラスタ化方法によってシェーディングした色相値（当該フラグメントに係わる一次光線に係わる色相値）に基づいて、当該フラグメントの色相値を決定することができる。それにより、レイシェーダ４３３は、交差点の物質の基本色相、及び光源による効果などを考慮し、フラグメントの色相値を決定することができる。
【００９４】
ＲＯＰ部は、ラスタ化方法によってレンダリングされたフラグメント、またはレイトレーシング方法によってレンダリングされたフラグメントの深さ検査を行い、フラグメントの可視性（先後）関係を判断することができる。それにより、ＲＯＰ部は、タイルバッファ４５０に保存されたタイルに含まれる複数のピクセルの最終的なピクセル値を決定することができる。タイルのピクセル値が決定されれば、タイルは、フレームバッファに出力される。
【００９５】
図７は、本発明の一実施形態によるハイブリッドレンダリング方法を示すフローチャートである。図７を参照すれば、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、二次元フレームに含まれる複数のタイルを、第１タイル及び第２タイルに分類することができる（Ｓ５１０）。
【００９６】
例えば、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、タイルが、反射属性または屈折属性を有するプリミティブを含むか否かということにより、第１タイル及び第２タイルに分類することができる。第１タイルは、反射または屈折の属性を有するプリミティブを含むタイルを意味し、第２タイルは、反射または屈折の属性を有するプリミティブを含まないタイルを意味する。
【００９７】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、複数のタイルのうち少なくとも１つのタイルを引き出し、第１タイルであるか第２タイルであるかということを判断することができる（Ｓ５２０）。
【００９８】
例えば、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、タイルデータに含まれるタイルの種類を示すブーリアン値に基づいて、引き出されたタイルが、第１タイルであるか第２タイルであるかということを判断することができる。
【００９９】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、判断結果により、第２レンダリング部の電力を制御することができる（Ｓ５３０）。
【０１００】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、引き出されたタイルが第１タイルである場合、第２レンダリング部に電力を供給するように制御することができる。一方、引き出されたタイルが第２タイルである場合、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、第２レンダリング部に電力を遮断するように制御することができる。
【０１０１】
これについては、図８を参照して詳細に説明する。
【０１０２】
また、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、引き出されたタイルが第１タイルである場合、引き出された第１タイルの作業負荷を示す情報に基づいて、第２レンダリング部の電力供給を制御することができる。そのとき、第１タイルの作業負荷は、第１タイルに含まれる全体プリミティブ個数対比の、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの個数に係わる比率、及び全体プリミティブの面積対比の、前記反射属性または屈折属性を有するプリミティブの面積に係わる比率のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【０１０３】
例えば、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、引き出された第１タイルの作業負荷を示す情報に基づいて、第２レンダリング部に印加する電圧及び周波数のうち少なくとも一つを制御することができる。これについては、図１０を参照して詳細に説明する。
【０１０４】
一方、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、第１タイルに含まれたプリミティブを、ラスタ化方法及びレイトレーシング方法のうち少なくとも一つによってレンダリングし、第２タイルに含まれたプリミティブをラスタ化方法によってレンダリングすることができる（Ｓ５４０）。
【０１０５】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、第１タイルに含まれるフラグメント、及び第２タイルに含まれるフラグメントをラスタ化方法によってレンダリングすることができる。例えば、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、反射または屈折の属性を有さない一次光線に対するレンダリングを行うことができ、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、反射または屈折の属性を有さないプリミティブに対して、ラスタ化方法だけでレンダリングを行う。
【０１０６】
また、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、第１タイルに含まれる、反射または屈折の属性を有するフラグメントを、レイトレーシング方法によってレンダリングすることができる。ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、幾何情報を利用して、フラグメントに係わる一次光線の交差点（当該フラグメントに対して生成された一次光線とオブジェクトとの交差点）を計算することができ、計算された交差点を利用して、反射光線、屈折光線、シャドー光線のような二次光線を生成することができる。ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、生成された二次光線とオブジェクトとの交差点、及び交差点の色相を計算することができる。
また、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、反射または屈折の属性を有するフラグメントを、ラスタ化方法によってレンダリングした値（当該フラグメントに係わる一次光線に係わる色相値）、及び当該フラグメントを第２レンダリング部２３２において、レイトレーシングによってレンダリングした値（当該フラグメントに係わる二次光線に係わる色相値）をいずれも考慮し、当該フラグメントの色相値を決定することができる。
【０１０７】
図８は、本発明の一実施形態によるハイブリッドレンダリング方法を示すフローチャートである。図８を参照すれば、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、複数のタイルを、第１タイル及び第２タイルに分類することができる（Ｓ６１０）。
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、複数のタイルのうち、少なくとも１つのタイルを引き出し（Ｓ６２０）、引き出されたタイルが第１タイルであるか否かということを判断することができる（Ｓ６３０）。
【０１０８】
図８の６１０段階（Ｓ６１０）は、図７の５１０段階（Ｓ５１０）に対応し、図８の６２０段階（Ｓ６２０）及び６３０段階（Ｓ６３０）は、図７の５２０段階（Ｓ５２０）に対応するので、詳細な説明は省略する。
【０１０９】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、引き出されたタイルが第１タイルである場合、第２レンダリング部１３２，２３２の電源をオンにする（Ｓ６４０）。そのとき、第２レンダリング部１３２，２３２の電源がオフ状態である場合、第２レンダリング部１３２，２３２の電源をオンにし、第２レンダリング部１３２，２３２の電源がオン状態である場合、続けて第２レンダリング部１３２，２３２の電源をオン状態に維持することができる。
【０１１０】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、第１タイルをラスタ化方法及びレイトレーシング方法によってレンダリングすることができる（Ｓ６５０）。
例えば、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、引き出された第１タイルに含まれる、反射または屈折の属性を有するプリミティブを、ラスタ化方法及びレイトレーシング方法によってレンダリングすることができる。また、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、引き出された第１タイルに含まれる、反射または屈折の属性を有さないプリミティブは、ラスタ化方法によってレンダリングすることができる。
【０１１１】
一方、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、引き出されたタイルが第２タイルである場合、第２レンダリング部１３２，２３２が遊休状態であるか否かということを判断することができる（Ｓ６６０）。
【０１１２】
第２レンダリング部１３２，２３２が遊休状態である場合、第２レンダリング部１３２，２３２の電源をオフにする（Ｓ６７０）。第２レンダリング部１３２，２３２が以前タイルに含まれたフラグメントをレンダリングしている場合、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、第２レンダリング部の電源をオフにせず、第２レンダリング部１３２，２３２は、以前タイルのレンダリング処理を完了することができる。
【０１１３】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、引き出された第２タイルに含まれるプリミティブをラスタ化方法によってレンダリングすることができる（Ｓ６８０）。
【０１１４】
図９は、本発明の一実施形態による二次フレームに含まれる第１タイル及び第２タイルを示す図面である。図９を参照すれば、二次フレームは、反射または屈折の属性を有する第１領域７１０、及び反射または屈折の属性を有さない第２領域７２０を含んでもよい。第１領域７１０を含むタイル（陰影表示されたタイル）が第１タイルであり、第２領域を含むタイル（陰影表示されていないタイル）が第２タイルである。
【０１１５】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００において、第２タイルを処理する場合、レイトレーシング・レンダリングを行わず、ラスタ化方法のレンダリングだけを行うので、第２レンダリング部（レイトレーシング・レンダリング部）は、遊休状態でもある。従って、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、第２レンダリング部の電源をオフにすることにより、全体的な電力消費を節減することができる。
【０１１６】
また、図９に図示されているように、第１タイルは、互いに隣接性（空間的区域性）があり、二次元フレームに含まれる複数のタイルを行方向または列方向に順次に処理する場合、第２レンダリング部１３２，２３２の電源をオン／オフにするスイッチングが頻繁に発生しない。従って、第２レンダリング部１３２，２３２の電力を制御するためのスイッチングによる電力消費が大きくない。
【０１１７】
図１０は、本発明の一実施形態によるハイブリッドレンダリング方法を示すフローチャートである。
【０１１８】
図１０を参照すれば、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、複数のタイルを、第１タイル及び第２タイルに分類することができ、第１タイルの作業負荷を決定することができる（Ｓ８１０）。
【０１１９】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、第１タイルに含まれる全体プリミティブ個数、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの個数、全体プリミティブの面積、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの面積などを計算することができ、それに基づいて、第１タイルの作業負荷を計算することができる。そのとき、第１タイルの作業負荷は、タイルに含まれる全体プリミティブ個数対比の、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの個数の比率、及び全体プリミティブの面積対比の、反射属性または屈折属性を有するプリミティブの面積の比率のうち少なくとも一つを含んでもよい。また、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、タイルの分類情報、第１タイルの作業負荷情報を含むタイルデータを、外部メモリに保存することができる。
【０１２０】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、複数のタイルのうち少なくとも１つのタイルを引き出し（Ｓ８２０）、引き出されたタイルが第１タイルであるか否かということを判断することができる（Ｓ８３０）。
【０１２１】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、引き出されたタイルが第１タイルである場合、第１タイルの作業負荷に基づいて、第２レンダリング部に印加する電力を制御することができる（Ｓ８４０）。
【０１２２】
例えば、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、第２レンダリング部の電源がオフ状態である場合、第２レンダリング部１３２，２３２の電源をオンにし、引き出された第１タイルの作業負荷が臨界値以上である場合、第２レンダリング部１３２，２３２に印加する電圧及び周波数のうち少なくとも一つを、第１電圧または第１周波数として制御することができる。または、引き出された第１タイルの作業負荷が臨界値未満である場合、第２レンダリング部に印加する電圧及び周波数のうち少なくとも一つを、第２電圧または第２周波数として制御することができる。そのとき、第１電圧は、第２電圧より高く、第１周波数は、第２周波数より大きくもなる。ただし、それに限定されるものではない。
【０１２３】
または、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、第２レンダリング部１３２，２３２において、順次にレンダリングされる、互いに隣接した第１タイル間の作業負荷の差に基づいて、第２レンダリング部１３２，２３２の電力を制御することができる。例えば、第２レンダリング部１３２，２３２において、順次にレンダリングされる、互いに隣接した第１タイル間において、作業負荷が増大した場合、第２レンダリング部１３２，２３２の電圧及び周波数のうち少なくとも一つを増大させ、第２レンダリング部１３２，２３２に印加される電力を増大させることができる。または、互いに隣接した第１タイル間において、作業負荷が低減した場合、第２レンダリング部１３２，２３２の電圧及び周波数のうち少なくとも一つを低減させ、第２レンダリング部１３２，２３２に印加される電力を低減させる。ただし、それに限定されるものではない。
【０１２４】
または、第２レンダリング部１３２，２３２において、順次にレンダリングされる、互いに隣接した第１タイルの作業負荷差が第２臨界値以上である場合、第２レンダリング部１３２，２３２に印加される電力を調節するように制御することができ、互いに隣接した第１タイルの作業負荷差が、第２臨界値未満である場合、第２レンダリング部１３２，２３２に印加される電力を続けて維持することができる。ただし、それに限定されるものではない。
【０１２５】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、第１タイルをラスタ化方法及びレイトレーシング方法によってレンダリングすることができる（Ｓ８５０）。図１０の８５０段階（Ｓ８５０）は、図８の６５０段階（Ｓ６５０）に対応するので、具体的な説明は省略する。
【０１２６】
一方、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、引き出されたタイルが第２タイルである場合、第２レンダリング部１３２，２３２が遊休状態であるか否かということを判断することができる（Ｓ８６０）。
【０１２７】
第２レンダリング部１３２，２３２が遊休状態である場合、第２レンダリング部１３２，２３２の電源をオフにする（Ｓ８７０）。第２レンダリング部１３２，２３２が以前タイルに含まれたフラグメントをレンダリングしている場合、ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、第２レンダリング部の電源をオフにせず、第２レンダリング部１３２，２３２は、以前タイルのレンダリング処理を完了することができる。
【０１２８】
ハイブリッドレンダリング装置１００，２００，４００は、引き出された第２タイルに含まれるプリミティブをラスタ化方法によってレンダリングすることができる（Ｓ８８０）。
【０１２９】
本発明によるハイブリッドレンダリング装置及びハイブリッドレンダリング方法は、前述のような実施形態の構成及び方法が限定的に適用されるものではなく、前記実施形態は、多様な変形がなされるように、各実施形態の全部または一部が選択的に組み合わされて構成されもする。
【０１３０】
一方、本発明のハイブリッドレンダリング装置及びハイブリッドレンダリング方法は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に、コンピュータが読み取り可能なコードでもって具現することが可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取り可能なデータが保存される全種類の記録装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ（read  only  memory）、ＲＡＭ（random  access  memory）、ＣＤ（compact  disc）−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあり、またインターネットを介した伝送のようなキャリアウェーブの形態によって具現されるものも含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散され、分散方式によってプロセッサで読み取り可能なコードが保存されて実行される。
【０１３１】
また、以上では、本発明の実施形態について図示して説明したが、本発明は、前述の特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を外れることなしに、当該発明が属する技術分野で当業者によって、多様な変形実施が可能であるということは言うまでもなく、そのような変形実施は、本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されることがあってはならない。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明のハイブリッドレンダリング装置及びその方法は、例えば、映像処理関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【符号の説明】
【０１３３】
１０    視点
１５    画面
３１    第１オブジェクト
３２    第２オブジェクト
３３    第３オブジェクト
４０    一次光線
５０，９０  シャドー光線
６０    反射光線
７０    屈折光線
８０    光源
１００，２００，４００  ハイブリッドレンダリング装置
１１０，２１０，４１０  タイル分類部
１２０，２２０，４２０  タイル引出し部
１３０，２３０        レンダリング部
１３１，２３１  第１レンダリング部
１３２，２３２  第２レンダリング部
１４０，２４０，４４０  電力制御部
２０５  幾何処理部
２３３，４３１  ラスタライザ
２３５，４３７  ＲＯＰ部
２５０  内部メモリ
３００  外部メモリ
３０５  オブジェクトデータ
３１５，４１５        タイルデータ
３２０  Ｇバッファ
３３０  フレームバッファ
４１０  フレーム
４２０  タイルリスト
４３２  フラグメントシェーダ
４３３  レイシェーダ
４３４  レイジェネレータ
４３５  交差点探索部
４３６  シェーダ
４５０  タイルバッファ
７１０  第１領域
７２０  第２領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図９】
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