三維汽車全液晶儀表的關鍵技術研究.pdf

1、隨著汽車面向智能化、信息化進程的不斷發(fā)展，人們對汽車HMI（Human Machine Interface）的交互能力提出了更高的要求。汽車儀表作為汽車信息化展示的重要部件，采用三維全液晶儀表逐漸成為一個重要趨勢。
　　本文以新能源汽車儀表盤為研究對象，分析了汽車儀表的功能需求和性能要求。在此基礎上，為了達到更好的顯示要求與視覺體驗，擺脫液晶儀表顯示加載速度慢、處理器性能差、圖形渲染效果不理想的局面，本文提出了一種基于多核Cort

2、ex-A9的三維全液晶儀表盤設計方法，并設計了基于硬件加速的多核三維儀表系統(tǒng)方案。主要內容如下：
　　(1)根據(jù)汽車儀表系統(tǒng)功能需求和性能要求，設計了系統(tǒng)總體開發(fā)方案。系統(tǒng)采用基于Cortex-A9的恩智浦i.MX6Q處理器為硬件核心，研究并設計了三維汽車全液晶儀表系統(tǒng)硬件平臺。
　　(2)設計采用車載Linux嵌入式操作系統(tǒng)為軟件開發(fā)平臺，并對車載Linux系統(tǒng)進行移植，完成系統(tǒng)的交叉編譯環(huán)境搭建、驅動移植、內核優(yōu)化和應用

3、程序編寫工作。
　　(3)針對三維儀表渲染過程中出現(xiàn)的形變和邊緣鋸齒等關鍵技術問題，提出一種基于三角網(wǎng)格模型的面片分割方法，即在三維模型局部變化的高曲率處進行面片分割，并利用最小二乘保角映射的參數(shù)化方法，有效抑制了紋理映射后模型的鋸齒現(xiàn)象，提高了三維全液晶儀表的視覺效果。
　　(4)針對儀表顯示加載速度慢的情況，設計采用GPU硬件加速技術來提高儀表圖形的渲染幀率。
　　本文對設計的系統(tǒng)方案進行了可行性驗證和硬件方案實現(xiàn)

4、。實驗證明，本文運用的三角網(wǎng)格模型的紋理映射技術，首先在MATLAB上對算法可行性進行了驗證，并在嵌入式環(huán)境下應用OpenGL技術對算法進行了硬件實現(xiàn)，最后在TFT-LCD顯示屏上進行顯示，使三維全液晶儀表具有真實感，很好地表現(xiàn)了三維全液晶儀表的紋理細節(jié)。同時，本文提出的基于GPU的硬件加速方案，在確保三維視覺效果的前提下，保證了圖形運行的流暢性，該方案不僅能實時處理系統(tǒng)模塊的信息，且大幅降低CPU的使用率，保證了顯示的幀率，達到了實際