基于GSP的光栅显示器研究

基于GSP的光栅显示器研究

周昆正[1]2000年在《基于GSP的光栅显示器研究》文中进行了进一步梳理多功能智能型终端显示器广泛应用于机场航管、雷达终端显示器、军事指挥等场合。长期以来,大量应用的是随机扫描显示器。但随着终端显示信息量的增大,随机扫描体制的缺陷便逐渐突出了:显示容量太小,颜色太少。无法胜任智能型终端的显示需求。光栅扫描型终端显示器采用了光栅扫描体制,广泛应用计算机技术和大容量存储器构成显示系统。通过加载不同的显示软件,光栅扫描显示器可以满足许多复杂的显示需求。 本文综合对比了光栅扫描显示器的各种实现方案,提出了一种新型的实现方案。以高性能的图形系统处理器(GSP)作为核心,首次运用SDRAM作为图形存储器,大量应用FPGA/CPLD器件完成逻辑设计,并用MAX+PLUSⅡ完成时序仿真。对新型结构的光栅扫描显示器进行了进一步的研究。

贾银亮[2]2011年在《基于FPGA+DSP的飞机座舱综合图形显示技术研究》文中研究指明驱动彩色液晶显示器的图形生成技术是航空电子技术的一项关键技术,其核心内容包括图形的高速实时生成和图形的反走样等。国外航空座舱电子综合图形显示技术已相当成熟,上世纪90年代已大量应用。我国在机载图形综合显示系统领域曾经比较落后,近10年来加快了研究步伐,目前已经取得了一定成果。国内产品已应用在某些型号的国产飞机上,但技术与国际先进水平比还有差距。本文针对飞机座舱综合图形显示系统基本画面及其组合画面的特点,对图形生成、硬件加速技术和反走样技术展开研究,主要包括以下几方面:根据图形显示画面的特点,提出了一套基于FPGA+DSP的飞机座舱综合图形显示系统实现方案:用FPGA作为主处理器,完成图形的生成;用DSP作为协处理器,完成少量参数计算;并使用双帧存保存待显示的图形。提出并开发了原理样机,该方案能实现高分辨率、大屏幕的显示,有效的提高了飞机座舱综合图形显示系统的性能,通过在DSP提供通用函数库,大大简化了软件的开发流程。结合座舱图形显示系统画面的绘制,在分析现有的直线生成算法的基础上,针对经典的Bresenham算法一次只能生成一个像素,效率较低的缺点,提出新的改进算法。该算法通过递推运算,每次可以生成一个像素行,提高了算法效率。在此基础上,借鉴双步直线算法的思想,进一步提出多像素行直线算法,一次可以生成两个像素行,进一步提高了效率。这些算法仍保持了Bresenham算法计算简单的特点,可以由FPGA实现,提高了直线生成速度。研究了直线、圆和字符的反走样算法。提出一种新的直线反走样算法,在保证反走样效果的基础上,简化计算,提高了算法的效率。针对飞机座舱图形显示中需要绘制三像素宽直线,把新的反走样算法应用到多像素宽的直线绘制,提出了多像素宽直线反走样绘制的方法。针对现有圆的反走样生成算法计算复杂,反走样效果一般的缺点,提出了一种基于中点画圆法的整数反走样算法,通过省略高次项来简化计算,并用简单的计算修正省略带来的误差以保证精度。为了简化计算,针对64级灰度的圆弧反走样,提出了相邻像素的灰度递推方法,利用整数移位、加法和比较来实现反走样。研究并设计了基于FPGA的字符的反走样方法。设计的几种反走样算法结构简单,反走样效果较好,由于避免了浮点和除法运算,便于FPGA实现。在基于FPGA+DSP的平台上,实现了水平状态指示仪画面的生成。DSP计算直线和字符旋转后的位置,FPGA根据这些位置来生成整个画面。系统通过对称性减少了DSP的计算量;通过并行运算提高了效率;通过重画旧画面提高了消隐速度。理论分析和实际调试都证明,该方案提高了画面的生成速度,并简化了帧存的总线设计。针对全姿态指示仪画面的特点,提出了一种基于FPGA+DSP的生成方法,该方法预测地平线各像素行的像素数量,使用水平线作为扫描线进行填充,并在填充的过程中适时的计算地平线上那些作为扫描线端点的像素和边界点的坐标,简化了填充前的初始化计算,减少了帧存访问量,提高了画面的生成速度。

常进[3]2007年在《OpenGL机载图形生成算法的研究》文中研究表明在机载电子综合显示系统中,图形显示占据着重要的地位。航空器的飞行状态复杂,各类参数不断地迅速变化,座舱内画面显示要求动态、实时、清晰,这对系统的软件和硬件提出了非常高的要求。图形产生有各种各样的算法,如直线、圆的扫描变换,字符旋转,宽度直线、三角形的直线反走样,天与地的区域填充等许多算法。如何优化这些算法,在缩短处理时间的同时,使图形显示效果好,是图形显示系统设计的一个重要课题。OpenGL? ES是一种面向嵌入式系统的全功能二维与三维图形的免许可、跨平台的图形应用编程接口,是三维图形绘制功能的嵌入式设备的应用开发标准。通过OpenGL ES提供的应用函数接口,用户可以简洁高效地生成性能优良的三维图形显示系统。论文提出了一种基于OpenGL ES核心库绘制流程的机载图形生成算法,从而能够简洁高效地进行主要的图形操作直至在终端屏幕上渲染绘制出二维图形景观。机载图形显示系统的硬件设计采用光栅化的图形显示,几何图形在旋转、平移等操作时不可避免地会产生走样的现象,因此反走样算法的设计成为了系统成功与否的关键技术之一。论文首先研究了宽度直线和三角形的直线快速反走样算法,通过设置不同的灰度级处理宽度直线和三角形边缘和顶点的走样现象,实验表明算法取得了非常好的抗锯齿效果。同时,在图形绘制时,多边形的边、阴

史佳欢[4]2007年在《雷达光栅扫描显示技术研究》文中认为雷达光栅扫描显示技术在雷达应用领域占有重要的地位,随着高分辨率、多彩色、高综合能力要求的不断提高,现代应用对雷达光栅扫描显示技术提出了新的要求。在深入研究和分析这一领域的发展现状和技术难点的基础上,提出了一个基于PCI总线和高速可编程逻辑器件的雷达光栅扫描综合显示系统方案。为了解决传统的雷达光栅扫描显示系统中广泛使用图形处理器造成系统灵活性和通用性降低的问题,提出了利用计算机操作系统的图形处理能力进行二次信息的加工及处理,并通过PCI总线完成二次图像的信息传输。对一次信息的处理实现了基于FPGA的光栅扫描坐标变换和视频处理。此外,还完成了基于FPGA的显示控制器的设计和DDR SDRAM的显示存储器的应用,并详细给出了设计要点。在以上研究的基础上给出了系统关键技术的设计方案,提出了新的设计思想和实现方法,重点设计了PCI总线控制器接口电路、显示控制器及显示存储器控制器,并对扫描坐标变换与视频处理部分作了研究和仿真。

胡明[5]2002年在《雷达光栅显示技术研究》文中研究说明光栅扫描显示器在目前雷达技术领域中已得到越来越普遍的应用。作为一种终端显示设备,正日益受到更多的重视。与传统的随机扫描显示器相比,光栅扫描显示器具有亮度高、分辨率高、图像清晰、显示稳定无闪烁、显示信息容量大、滞留时间长、画面可控等优点。 本文介绍了雷达光栅扫描显示器的基本原理和总体构成,提出了雷达光栅扫描显示器的实现方案,重点研究了雷达光栅扫描显示器的坐标变换与视频处理部分。本文的第五章和第六章分别对坐标变换和视频处理部分的电路设计过程进行了论述,并给出了仿真结果,在MAX+PLUSⅡ开发系统下完成电路的设计与仿真,并采用Altera公司的可编程逻辑器件CPLD实现相应的逻辑电路设计。

丁建林[6]2011年在《基于TMS34010的雷达光栅扫描显示软件设计》文中研究指明本文详细介绍了基于TMS34010图形处理板的雷达终端光栅显示器显控软件的设计,重点阐述了采用模块化和分层结构设计技术。对TMS34010图形处理、82530串行口芯片、34075彩色查找表芯片、高速RAM等使用都有较为详尽的描述。对基于标准计算机键盘、鼠标、串行通信接口在TMS34010上的使用给出了完整系统的说明。该系统应用方便、实用、灵活。

杜晨辉[7]2002年在《提高飞机座舱显示系统罗盘画面显示质量的研究》文中研究指明在机载电子综合显示系统中,图形显示占据着越来越重要的地位。由于飞行状态复杂,要求座舱内画面显示动态、实时、清晰。而硬件系统采用的是光栅图形显示,字符和刻度线的旋转受屏幕分辨率的限制存在着锯齿走样现象,影响显示效果。本文在上一届研究生研究的基础上,在图形生成算法上加以进一步改进,重点在刻度线、字符的反走样处理上,研究出了更合理的算法,提高了图形显示质量。 本文重点论述了罗盘刻度线、小号字符的反走样旋转算法和模拟罗盘旋转时采用的动画技术,并编制了全罗盘画面的程序。

参考文献:

[1]. 基于GSP的光栅显示器研究[D]. 周昆正. 西安电子科技大学. 2000

[2]. 基于FPGA+DSP的飞机座舱综合图形显示技术研究[D]. 贾银亮. 南京航空航天大学. 2011

[3]. OpenGL机载图形生成算法的研究[D]. 常进. 上海交通大学. 2007

[4]. 雷达光栅扫描显示技术研究[D]. 史佳欢. 西安电子科技大学. 2007

[5]. 雷达光栅显示技术研究[D]. 胡明. 西安电子科技大学. 2002

[6]. 基于TMS34010的雷达光栅扫描显示软件设计[J]. 丁建林. 中国科技信息. 2011

[7]. 提高飞机座舱显示系统罗盘画面显示质量的研究[D]. 杜晨辉. 南京航空航天大学. 2002

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

基于GSP的光栅显示器研究
下载Doc文档

猜你喜欢