基于IP核的可扩展机载图形引擎设计

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1、March2014Vol.45No.1(serialNo.155)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY基于IP核的可扩展机载图形引擎设计122汪溢，陈少磊，周坚锋（1.海军驻上海地区航空军事代表室，上海200233；2.中国航空无线电电子研究所，上海200241）[摘要]先进座舱显示系统要求新一代机载图形引擎必须在具备较强图形实时渲染性能的同时，满足可靠性、可扩展性等航空产品的特定需求。本文分析了传统机载图形引擎实现技术的局限性，给出了基于IP核的可扩展机载图形引擎架构及设计实现。这种图形引擎在图形渲染性能和

2、可靠性、可扩展性等之间取得平衡，支持基于模型的图形软件开发，同时满足成本控制和长生命周期支持等需求。[关键词]图形引擎；IP核；可扩展[中图分类号]TP317.4[文献标识码]A[DOI编码]10.3969/j.issn.1006-141X.2014.01.05[文章编号]1006-141X（2014）01-0020-04ExtensibleAirborneGraphicsEngineDesignBasedonIPCores122WANGYi,CHENShao-lei，ZHOUJian-feng(1.Aeronautic

3、alMilitaryRepresentativeBureauResidentinShanghaiRegionforTheNavalForce,Shanghai200233,China;2.ChinaNationalAeronauticalRadioElectronicsResearchInstitute,Shanghai200241,China）Abstract:Airbornegraphicsengineshouldmaintainhighgraphicsrenderingperformancewhilesatisfy

4、ingavionicsuniquerequirements,suchasreliabilityandextensibility,etc.ThispaperpresentedtheshortcomingsoftraditionalairbornegraphicsenginetechnologyandintroducedtheimplementationapproachesofgraphicsIPcoresforavionicsapplication,italsopresentedanarchitectureforanext

5、ensibleairbornegraphicsenginebasedonIPcores,whichcanstrikeabalancebetweengraphicsprocessingperformanceandextensibility.Thissolutionmeetsdemandsofmodelbasedgraphicsapplicationdevelopment,whilesatisfyingtheneedofcostcontrolandlifecycle.Keywords:graphicsengine;IPcor

6、es;extensibility断提出新的技术需求，实现人机界面图形绘制功能1引言的机载图形引擎技术也面临新的挑战：在现代航空电子系统中，座舱显示系统是机组（1）智能化、综合化座舱对图形引擎实时渲人员与飞机的重要人机接口，承担着综合信息显示染性能的需求的任务。良好的人机界面能让机组人员清晰便捷地新型智能化、综合化座舱必须提供更丰富的图获得所需信息，有效减轻机组人员工作负荷，从而形显示能力，从而为飞行员提供良好的态势感知能安全高效地完成飞行任务。作为座舱显示系统的核力。将人工合成视景（SVS）、三维地图等新一代可心组成部分

7、，机载图形引擎的性能直接影响系统的视化技术引入航电系统，采用能提供多种显示格式综合效能。航空电子技术的发展对座舱显示系统不和图像信息的大屏幕、多功能显示器成为新型智能20基于IP核的可扩展机载图形引擎设计汪溢等2014年3月第45卷第1期(总第155期)化、综合化座舱的必然选择。这就要求机载图形引2.1基于通用处理器及软件渲染技术的机载图形引擎擎必须具备相当的3D图形实时渲染能力。一种大量使用的传统机载图形引擎技术是基（2）座舱人机交互技术的发展对显示系统图于通用处理器（如通用浮点数字信号处理器），仅形界面开发方式的

8、需求依赖少量的图形相关硬件，如帧存储器、视频控制座舱显示控制系统的人机交互技术的发展改器，采用软件渲染技术完成图形生成功能。善了人机工效，使飞行员能更加便捷地控制座舱图这一类图形引擎的特点是通用性好，工作可形显示界面。为实现良好的人机界面设计，需要采靠，功能灵活，缺点是采用纯软件方式实现图形渲用支持基于模型的自动图形