嵌入式圖形加速器的幾何處理引擎設(shè)計與實現(xiàn).pdf

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

2、和意義。 基于對發(fā)展趨勢的分析和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的對比，本課題提出開發(fā)一款基于OpenGL，ES1.1標準的圖形加速IP核。該IP)核具有良好的可伸縮性能，并且能夠在進一步開發(fā)中以FPGA為載體開發(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)計方案。本文的重點是“軟”圖形管線的開發(fā)，根據(jù)自己在開發(fā)過程中的分工

3、，詳細介紹了圖形管線幾何處理部分的各個引擎的設(shè)計與實現(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核心展開。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API作為“軟”圖形管線的實現(xiàn)規(guī)范，最后研究相關(guān)的圖形學(xué)算法，用以實現(xiàn)這些API。本文介紹的是圖形管線的幾何處理部分的各個引擎的設(shè)計，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。 本文實現(xiàn)的