機(jī)載高性能圖形引擎技術(shù)研究

機(jī)載高性能圖形引擎技術(shù)研究

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1、上海交通大學(xué)博士后研究工作總咎報(bào)告摘要作為信息顯示技術(shù)最為核心的部件之一,高性能圖形引擎已列入國(guó)家“十一五”科技創(chuàng)新重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,其旨在從根本上改變高端圖形顯示方面對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家的長(zhǎng)期依賴關(guān)系。尤其是隨著信息化社會(huì)的來(lái)I臨,在飛機(jī)座艙、雷達(dá)等圖形顯示,都需要高性能圖形引擎作支撐,以清晰全面實(shí)時(shí)顯示態(tài)勢(shì)感知和相關(guān)信息。所以,人力開展高性能圖形引擎技術(shù)研究,以科技自主創(chuàng)新為導(dǎo)向,以滿足不同圖形顯示的市場(chǎng)需求為主軸,研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化圖形引擎產(chǎn)品,具有非常重要意義。本課題圍繞高性能機(jī)載圖形引

2、擎的開發(fā)和研制,從圖形繪制算法架構(gòu)體系、硬件體系結(jié)構(gòu)和單芯片2D圖形發(fā)生器的研制展開了深入研究。首先,從圖形繪制的基本要求——真實(shí)感和實(shí)時(shí)性出發(fā),詳細(xì)描述了基于兒何模型圖形繪制的管線化和并行化,分析了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)標(biāo)準(zhǔn)0penGL以及0penGLES1.0的算法架構(gòu)體系,為構(gòu)建機(jī)載圖形引擎的繪制算法架構(gòu)體系提供了理論基礎(chǔ)。第二,圖形引擎的硬件體系結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)硬件的一個(gè)重要研究領(lǐng)域,體系結(jié)構(gòu)的好壞直接影響圖形引擎的總體性能。本文從幾種圖形引擎的硬件體系結(jié)構(gòu)出發(fā),初步分析了圖形引擎的總線帶寬和幀存體系

3、結(jié)構(gòu),為構(gòu)建機(jī)載圖形引擎的硬件體系結(jié)構(gòu)建立了理論基礎(chǔ)。第三,基丁SOC可重構(gòu)通用硬件平臺(tái),構(gòu)建了高性能圖形引擎的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)與仿真環(huán)境。在單芯片SOPC上集成實(shí)現(xiàn)了機(jī)載圖形發(fā)生器,大大改善圖形顯示視覺效果,大幅提高圖形生成速度,并具有低功耗、小體積、低成本的特點(diǎn),具備了工程化條件。關(guān)鍵詞:圖形引擎,圖形繪制算法體系結(jié)構(gòu),幽形硬什體系結(jié)構(gòu),基于SOC可重構(gòu)硬件平臺(tái)嵌入式計(jì)算機(jī)圖形標(biāo)準(zhǔn)。全文共64,400字上海交通大學(xué)博士后研究工作總結(jié)報(bào)告AbstractAsoreofthebestcorecompon

4、entsofinformationdisplaytechnique,thehighpeffbrrnancegraphicenginehasbeenarrangedinthestatetheeleventhfive—yearplanonscienceandtechnologydevelopment,whichpurposeistochangetheconditionofthehigh-endgraphicdisplayattachingitselftothedevelopedcountries.with

5、theadventofinformationbattle,itisnecessarythatthegraphicenginemustdrivethedisplayofSituationalAwarenessandinformationinaeroplane、radar、tank、naval、soldiersetc.Soitisthemostsignificationthatthestandardandserialgraphicengineproductismanufactured,whichprope

6、rtyfightispossessed.Inthisreport,aimingattheresearchanddevelopmentofhighperformanceembeddedgraphicengineusedinaeroplane,gmphicrenderingalgorithmarchitecture、hardwarearchitectureand、2Dgraphicgeneratorinsingl-chipareresearchedprofoundly。Thefirst,according

7、tothetraitofbasicdemandofgraphicmndering:realisticandrealtime,thegraphicrenderingpiplineandparallelisdescribedpointingtorenderingmethodbasedongeometricalmodel,andOpenGLandOpenGLES1.0’salg面thmarchitectureareresearched,So,thetheoreticalframeworkiselementa

8、rilyestablishedforgraphicrenderingalgorithmarchitecture.Secondly,hardwarearchitectureofgraphicengineisoneofveryimportanceresearchdomainofcomputergraphicshardware,whichhasstraIghtwayinfluenceonperformanceofgraphicengineasawhole.Fr

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