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《3D圖形技術(shù)在手機(jī)上應(yīng)用的技術(shù)分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、.亞洲市場正在興起的對面向圖形電子游戲的狂熱,正刺激若對下一代具有復(fù)雜3D圖形功能手機(jī)的巨大需求。本文通過詳細(xì)介紹3D圖形技術(shù)在手機(jī)中應(yīng)用的技術(shù)挑戰(zhàn)、3D圖形API標(biāo)準(zhǔn)以及開發(fā)商將面臨的技術(shù)競爭,幫助工程師了解3D圖形技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,分析存在的技術(shù)挑戰(zhàn)和可能的技術(shù)競爭。僅在兩年前,手機(jī)還只提供基木的2D位圖圖形游戲作為附加功能,正如可發(fā)送短信的手機(jī)幾年前才出現(xiàn)一樣。手機(jī)游戲功能在亞洲國家開始流行,且消費(fèi)者很容易即被下一代彩屏手機(jī)所吸引。用戶很快便開始希望能在其手機(jī)上玩更高性能的游戲。手機(jī)制造商們也順勢推出利用高級圖形特性(每像素16位彩色及冇限圖形加速能力的QVGA分辨率彩屏)以
2、及更父雜及交互式游戲的手機(jī)。隨著性能的提高,亞洲而向圖形手機(jī)的發(fā)展速度比世界其他任何地方同類手機(jī)的發(fā)展速度都??臁,F(xiàn)在出現(xiàn)了3D圖形功能,第-?階段是通過軟件來引入3D圖形功能.這要求極大地捉高處理器性能,但某些操作仍具有很大的性能局限,且高度復(fù)雜的交互式特性還不可行。去年,尤其是去年下半年,市場上開始出現(xiàn)帶基于碩件、真正3D圖形功能的移動(dòng)設(shè)備。但在世界具他很多地方,人們?nèi)孕拇嬉蓱]:對于一種普通的語音通倍設(shè)備,為什么需要彩屏,而且述要給它加上2D/3D圖形功能?用手機(jī)玩高級電子游戲可能很快會(huì)在歐洲流行,過兩年也會(huì)在美國流行。在西方國家,對連接互聯(lián)網(wǎng)、無線上網(wǎng)、GPS服務(wù)以及內(nèi)置相
3、機(jī)、多媒體消息、移動(dòng)視頻、MP3播放以及游戲等應(yīng)用感興趣的高端用戶正在增加。但一種可以理解的謹(jǐn)慎觀念開始在移動(dòng)電話行業(yè)中蔓延:盡管游戲依靠3D圖形、或?qū)嶋H上是3D圖形使性能更高的手機(jī)游戲成為可能并推動(dòng)未來的手機(jī)更換市場,但這并沒有絕對的把握,畢競游戲只是手機(jī)這-語音通信設(shè)備的一項(xiàng)附加功能。H前,市場上已有好兒種采用各種不同架構(gòu)并帶3D圖形功能的笫一代手機(jī),其中冇些聲稱具冇較低的功耗,而其他則宣揚(yáng)史好的視覺效果或特定功能特性。但總體而言,它們在性能或功能上并無多人差異。面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)創(chuàng)造對高級特性的需求述只是移動(dòng)設(shè)備制造商所ifli臨挑戰(zhàn)的一個(gè)方ifli。利用更強(qiáng)大的處理能力來處理
4、并操作靜止及活動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的任務(wù),再加上額外的存儲資源且不増加設(shè)備的體積和重量,這在技術(shù)上來講并非易事。若再加上至少保持或更理想地提高電池的待機(jī)時(shí)間,技術(shù)挑戰(zhàn)將變得極其嚴(yán)峻。而此時(shí)專用視頻游戲市場屮的圖形技術(shù)也已經(jīng)人人向前發(fā)展。對于此類設(shè)備,尤其是棊于控制臺的設(shè)備,對將強(qiáng)人處理能力以及專用游戲引擎放進(jìn)狹窄空間中的壓力并不人。功耗仍是便攜式游戲設(shè)備的一個(gè)問題,盡管它們常常擁有足夠的空間來容納其他硬件,如復(fù)雜3D圖形芯片組及加速器等。但雙屏、觸摸屏、交互性以及處理大疑像素的能力,將會(huì)使手機(jī)成為任天堂及索尼等游戲機(jī)公司所面臨的新威脅。要將任何接近這些性能的東西集成在移動(dòng)電話中,要求對手機(jī)
5、的架構(gòu)進(jìn)行全新的考慮。大約6小時(shí)的電池使用時(shí)間對于游戲機(jī)來說至少還能接受,但對于移動(dòng)電話,即使有這兩倍的時(shí)間也不夠。鑒于此,大多數(shù)手機(jī)設(shè)計(jì)者都采用増加處理能力、核心CPU單獨(dú)工作等能減少設(shè)備功耗的方案。然而,移動(dòng)電話述受到空間的床力,必須以最小的硅(硬件)開銷來増加?其他功能。即使采用第一種彩卅,處理及傳輸像素的任務(wù)仍需要一些理解像素空間的協(xié)處理器或?qū)S肈MA引擎。今夭,盡管已冇相當(dāng)多基于DSP的芯片與內(nèi)核、圖形加速器、專用協(xié)處理器、圖形引擎以及軟件解決方案可用,但如何實(shí)現(xiàn)仍很關(guān)鍵。架構(gòu)、軟破件劃分以及系統(tǒng)級芯片(SoC)或芯片組等決策,需在設(shè)計(jì)過程的前期制定并且非常關(guān)鍵。而制造
6、成木只能靠大批量生產(chǎn)來分?jǐn)?后期設(shè)計(jì)變更大大增加成木,變更造成的項(xiàng)H延期則會(huì)冒喪失主要市場及盈利機(jī)會(huì)的風(fēng)險(xiǎn)。圖形功能并不是一項(xiàng)后增加的功能,而是與顯示有關(guān)的所有操作的-?個(gè)完整組成部分,集成并驗(yàn)證這種復(fù)雜電子電路需要投入大最的工作。專用平臺的出現(xiàn)對手機(jī)開發(fā)商來說意義重大,因其能方便設(shè)計(jì)再利用,同時(shí)節(jié)省大量設(shè)計(jì)時(shí)間與驗(yàn)證工作。3D圖形功能是一種最成功的應(yīng)用子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),尤其是它采用了町執(zhí)行一些特殊功能(不容易通過通用處理平臺來實(shí)現(xiàn)的)的專用加速器。3D圖形API標(biāo)準(zhǔn)-OpenGL-ES移動(dòng)電話行業(yè)需要游戲開發(fā)商的支持以確保有價(jià)格適屮的游戲供用戶選擇,這其屮一個(gè)潛在的難題是需要冇應(yīng)用編
7、程接口(API)在處理硬件、軟件及圖形引擎間進(jìn)行通倍。移動(dòng)電話業(yè)已經(jīng)富冇遠(yuǎn)見地避開了PC3D游戲市場早期所走過的彎路,當(dāng)時(shí)各種專用API引起了不必耍的競爭及沖突。主耍手機(jī)制造商、芯片供應(yīng)商、圖形引擎及軟件提供商、游戲開發(fā)商以及基礎(chǔ)設(shè)備開發(fā)企業(yè)等,都很快便看出這-?潛在的問題,并進(jìn)行廣泛的合作/協(xié)作來共同保證從一開始便釆用一致的APL作為移動(dòng)3D圖形行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的OpenGL-ES的出現(xiàn),避免了手機(jī)制造商由于互不兼容的游戲軟件格式而導(dǎo)致無謂的市場競爭。OpenGL-ES源自臺式機(jī)市場,