嵌入式可編程GPU統(tǒng)一渲染著色器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)視覺圖像模型越來越復(fù)雜，固定流水線的圖形處理器顯示出的圖形無法滿足需求。同時，可編程著色器語言的快速發(fā)展，使得統(tǒng)一著色器硬件圖形處理變得可行。如今可編程統(tǒng)一著色器圖形處理器成為國內(nèi)外的重要研究領(lǐng)域之一。
　　本文在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基礎(chǔ)上，分析了圖形處理時圖形平移、縮放、旋轉(zhuǎn)等變換所需要的的基本算術(shù)邏輯運(yùn)算。再通過開放圖形庫模型，分析了圖形處理器處理的基本圖元，包括點(diǎn)圖元、線段圖元、三角形圖元等。再通過分析著色器C語言編譯后

2、的匯編代碼，得出了單指令多數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)，即每條指令可以有多個基本算術(shù)邏輯單元的。
　　使用Verilog HDL實(shí)現(xiàn)了圖形處理器所需要的基本邏輯運(yùn)算，包括單精度浮點(diǎn)加法、減法、乘法、倒數(shù)、開方、倒數(shù)開方和定點(diǎn)數(shù)正弦、余弦運(yùn)算、單精度浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)定點(diǎn)數(shù)、定點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)單精度浮點(diǎn)數(shù)。其中單精度倒數(shù)、開方、倒數(shù)開方和定點(diǎn)正弦和余弦算法采用查表法實(shí)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的迭代法相比，該查表方法更適合使用在圖形處理器上。同時在五級流水線體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，完成了由四