嵌入式3D圖形引擎的設計與實現(xiàn).pdf

1、嵌入式圖形用戶界面是嵌入式設備與使用者之間的對話接口。隨著軍事、醫(yī)學、嵌入式3D游戲日益廣泛的應用,人們對高性能、穩(wěn)定可靠的嵌入式人機圖形交互界面的要求越來越迫切。在這個背景下,對嵌入式系統(tǒng)的關鍵技術(shù)——嵌入式GUI的研究就有著非常重要的意義。大多數(shù)傳統(tǒng)嵌入式GUI系統(tǒng)只提供2D控件繪制,即提供給用戶的顯示平面從邏輯設計上講是二維的。這種體系最大的缺點在于反映信息量小,在對真實場景進行模擬顯示的時候,無法提供真實的場景數(shù)據(jù)。隨著嵌入式系

2、統(tǒng)硬件功能的不斷提高,如何開發(fā)一款支持3D建模的嵌入式GUI已成為一個迫切的話題。要滿足這種需求,就需要研究如何將圖形學算法應用到嵌入式系統(tǒng)中;如何在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)桌面3DGUI的流水線。但要在速度慢,內(nèi)存小,顯示分辨率低的情況下,在嵌入式設備上實時顯示三維圖形,就不能完全照搬已有的圖形學算法和引擎設計思路,需要對已有的真實感圖形學算法開展工程化,實用化的研究。本文在深入分析了多種流行嵌入式GUI特點和實現(xiàn)方式的基礎上,總結(jié)了3D圖形

3、繪制的最基本元素,進而設計了一種采用層次化體系結(jié)構(gòu)、可剪裁可配置、包括3D圖形支持的嵌入式GUI——AUTOGUI。該GUI不但可以提供傳統(tǒng)2D和一般3D的API,而且提供代碼生成模塊,可根據(jù)用戶的要求,采用數(shù)據(jù)驅(qū)動方式自生成可執(zhí)行代碼,從而減輕用戶編程的復雜性,使AUTOGUI更易于使用。本論文的特色和創(chuàng)新之處包括:1)分析了嵌入式GUI軟件開發(fā)的共性,尤其對體系結(jié)構(gòu)和圖形代碼自動生成進行了深入的研究。2)提出了一種支持3D建模的嵌入