Abstract
在計算機圖學中很多演算法是先三角形弋來簡化演算法的處理，因此常常需要求出三度空間中三角形與一點、一直線或另一三角形的關係。而這種關係之運算可完全依賴求4×4矩陣的行列式值。現有的圖學程式，大多由host computer 計算一切相關的運算，速度上不是很快，另外已有的圖學硬體如Geometry Engine 也不是針對這一類圖學演算法需要的運算來設計。所以，在本論文中我們針對圖學演算所需兩種的基本運算，求4×4矩陣的行列式值及求四維內積之運算，設計一個專門執行此基本運算的晶粒，來提高此基本運算的速度。並針對隱藏面去除的演算法，運用此晶粒來建造一種新計算架構使得原有的圖學演算法，可在此架構之下進行平行處理，以加快處理速度。我們採用一種數學模式來求4×4行列式值，這種方法將其先化成一系列12個2×2行列式，再求值。使得計算時間大大地減少一半以上。而晶粒本身架構我們提出pipeline結構以加速這種4×4行列式的計算，並且使得四維內積運算也可在同一架構上完成計算。對於此晶粒，我們已完成設計及模擬。此外，我們運用此晶粒於隱藏面去除問題上提出一種平行處理方法。這種方法根據Z-buffer方法，利用pipeline演算法，及設計一線性陣列（linear array）架構用來去除隱藏面。此線性陣列中每一個處理器的內容是以此晶粒為核心加上一些必要的記錄器及控制程式。在此控制程式我們提出一種假三角形化的方法，來檢查一點是否在一多邊形內，以省法三角形化的繁複工作。