机载高性能图形引擎技术研究

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1、上海交通大学博士后研究工作总咎报告摘要作为信息显示技术最为核心的部件之一，高性能图形引擎已列入国家“十一五”科技创新重点发展项目，其旨在从根本上改变高端图形显示方面对发达国家的长期依赖关系。尤其是随着信息化社会的来I临，在飞机座舱、雷达等图形显示，都需要高性能图形引擎作支撑，以清晰全面实时显示态势感知和相关信息。所以，人力开展高性能图形引擎技术研究，以科技自主创新为导向，以满足不同图形显示的市场需求为主轴，研制出具有自主知识产权的标准化和系列化图形引擎产品，具有非常重要意义。本课题围绕高性能机载图形引

2、擎的开发和研制，从图形绘制算法架构体系、硬件体系结构和单芯片2D图形发生器的研制展开了深入研究。首先，从图形绘制的基本要求——真实感和实时性出发，详细描述了基于儿何模型图形绘制的管线化和并行化，分析了计算机图形学标准0penGL以及0penGLES1．0的算法架构体系，为构建机载图形引擎的绘制算法架构体系提供了理论基础。第二，图形引擎的硬件体系结构是计算机图形学硬件的一个重要研究领域，体系结构的好坏直接影响图形引擎的总体性能。本文从几种图形引擎的硬件体系结构出发，初步分析了图形引擎的总线带宽和帧存体系

3、结构，为构建机载图形引擎的硬件体系结构建立了理论基础。第三，基丁SOC可重构通用硬件平台，构建了高性能图形引擎的软硬件协同设计与仿真环境。在单芯片SOPC上集成实现了机载图形发生器，大大改善图形显示视觉效果，大幅提高图形生成速度，并具有低功耗、小体积、低成本的特点，具备了工程化条件。关键词：图形引擎，图形绘制算法体系结构，幽形硬什体系结构，基于SOC可重构硬件平台嵌入式计算机图形标准。全文共64，400字上海交通大学博士后研究工作总结报告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