嵌入式圖形加速器的幾何處理引擎設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著嵌入式設(shè)備的發(fā)展，人們需要這些設(shè)備能夠提供實(shí)時(shí)的、高分辨率圖形圖像顯示功能。21世紀(jì)以后的嵌入式產(chǎn)品，越來(lái)越多地運(yùn)用了3D圖形顯示功能。高效能的3D繪圖與高清圖像處理，是當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)，這就要求嵌入式設(shè)備具備強(qiáng)大的圖形加速能力。但是，普通嵌入式系統(tǒng)中的CPU只能滿足簡(jiǎn)單的圖形圖像處理，不足以支持復(fù)雜的3D圖形實(shí)時(shí)繪制功能，這就需要在系統(tǒng)中引入專門的圖形加速芯片。在這種趨勢(shì)下，設(shè)計(jì)針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的圖形加速芯片有非常重要的價(jià)值

2、和意義。 基于對(duì)發(fā)展趨勢(shì)的分析和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的對(duì)比，本課題提出開(kāi)發(fā)一款基于OpenGL，ES1.1標(biāo)準(zhǔn)的圖形加速IP核。該IP)核具有良好的可伸縮性能，并且能夠在進(jìn)一步開(kāi)發(fā)中以FPGA為載體開(kāi)發(fā)出適合嵌入式系統(tǒng)的圖形加速芯片。 文章首先分析了國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，提出自身的發(fā)展需求，然后研究了圖形加速所涉及的各種關(guān)鍵技術(shù)，并以此制定了本系統(tǒng)的技術(shù)路線和總體設(shè)計(jì)方案。本文的重點(diǎn)是“軟”圖形管線的開(kāi)發(fā)，根據(jù)自己在開(kāi)發(fā)過(guò)程中的分工

3、，詳細(xì)介紹了圖形管線幾何處理部分的各個(gè)引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 圖形加速管線是圖形加速芯片的核心，因此本論文圍繞這個(gè)核心展開(kāi)。首先將圖形管線分為幾何處理和光柵化兩大部分，然后從OpenGL ES1.1規(guī)約中選取29個(gè)API作為“軟”圖形管線的實(shí)現(xiàn)規(guī)范，最后研究相關(guān)的圖形學(xué)算法，用以實(shí)現(xiàn)這些API。本文介紹的是圖形管線的幾何處理部分的各個(gè)引擎的設(shè)計(jì)，包括幾何處理引擎、光照&顏色引擎、圖元組裝引擎、裁剪引擎和投影引擎。 本文實(shí)現(xiàn)的