二維圖形加速引擎的設計與實現(xiàn).pdf

1、在現(xiàn)代圖形視頻顯示系統(tǒng)中，將圖形處理任務從CPU中分離出來交由圖形處理器(Graphics Processing Unit，GPU)加速處理，已成為整個圖形顯控系統(tǒng)的基本結構。隨著計算機硬件水平的提升，以及集成電路制造技術和工藝水平的進步，圖形處理器在結構和性能上也有了很大發(fā)展，并在航空、航海、醫(yī)療儀器、測量儀器、移動通信等多個領域的嵌入式終端得到了廣泛的應用。當前，圖形處理器技術主要由一些國際芯片巨頭所壟斷，國內對于圖形處理器的應用和

2、研究相對國際先進水平還有較大差距。因此，研究擁有自主知識產權的國產圖形處理器，尤其是應用在嵌入式領域的圖形處理器具有十分重要的現(xiàn)實意義和實用價值。
　　 本文以圖形水平線填充的方式，設計了一個2D圖形加速引擎，用于實現(xiàn)直線、三角形、橢圓等基本2D圖形的繪制。主要工作如下:
　　 首先，研究圖形加速系統(tǒng)的基本結構，設計了2D圖形加速引擎的架構，詳細闡述了各功能模塊之間的聯(lián)系及其實現(xiàn)方法。
　　 其次，對于二維圖形基

3、本算法進行研究，選擇適合于硬件實現(xiàn)的算法，由Verilog硬件描述語言完成各圖元模塊的代碼設計。這些算法包括圖元預處理單元的裁剪算法、一般直線段生成的Bresenham算法、直線段反走樣的加權區(qū)域采樣算法、橢圓的中點生成算法、三角形填充算法和塊拷貝等。
　　 最后，在Modelsim環(huán)境下，對各個設計模塊進行功能仿真，驗證了設計的正確性。對于整個2D圖形加速引擎進行了FPGA實物驗證，并對其繪圖性能進行了分析。驗證結果表明，二維