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基于OpenGL的VxWorks系统反走样技术研究与应用

作　者: 石娟
导　师: 房红兵; 田永全
学　校: 南京理工大学
专　业: 光学工程
关键词: OpenGL Bresenham算法反走样灰度汉字旋转直线
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 5次
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内容摘要

在现有的嵌入式图形系统中,图形显示占据着越来越重要的地位。特别是在一些特殊的嵌入式图形系统中,如飞机座舱显示画面,飞机在飞行中的姿态比较复杂,为了能够实时反映飞机姿态,所以要求飞机座舱内的图形显示器的图形画面能够动态、实时、平滑和清晰的进行显示。显示画面的质量与字符发生器的硬件结构和图形生成算法有关。由于机载液晶显示器在显示旋转的字符、刻度线时会因为光栅显示器的分辨率限制从而存在图形的锯齿状的走样现象,严重的走样现象将影响飞行员对飞机姿态的判断,从而造成飞行隐患甚至飞行事故。根据国内外座舱显示技术、OpenGL技术的发展及图形反走样算法的现状,本文选择VxWorks嵌入式操作系统作为硬件的操作系统,应用图形反走样算法设计出满足座舱显示系统的图形画面。本文所取得成果包括以下几个方面：通过对多种反走样方法进行研究和比较,在原有的Bresenham直线生成算法上进行改进,采用多像素绘制直线,有效的避免了原有Bresenham直线生成算法的出现的锯齿现象。在基于VC++平台上编制使用反走样算法图形绘制程序,对反走样算法使用前后程序生成的图形进行比较,使用反走样算法生成的图形基本解决了原有图形绘制过程中明显的图形走样问题,图形中的锯齿现象明显减弱,同时验证了改进的Bresenham直线反走样算法和字符反走样算法的可行性和有效性。为了验证改进的Bresenham直线反走样算法和字符反走样算法在硬件系统的可移植性,本文选择通用的MPC8245评估板作为字符图形发生器的硬件系统,结合嵌入式操作系统VxWorks完成了反走样算法在PowerPC硬件平台上的仿真测试和算法移植,使用OpenGL标准图形库绘制图形,图形显示效果良好。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-13
  1.1 课题背景及意义  10
  1.2 国内外发展趋势  10-11
  1.3 本论文的主要工作  11-13
2 反走样算法研究  13-31
  2.1 反走样技术分析  13-16
    2.1.1 概述  13-14
    2.1.2 常见的反走样技术  14-16
  2.2 直线反走样算法  16-22
    2.2.1 直线的像素级生成算法  16-20
    2.2.2 改进的Bresenham算法  20-22
  2.3 圆的反走样算法  22-24
  2.4 改进的字符绘制方法  24-30
    2.4.1 矢量字符的反走样处理方法  24-25
    2.4.2 点阵字符的实现方法  25-30
  2.5 本章小结  30-31
3 改进反走样算法的仿真实现  31-36
  3.1 仿真平台的软件环境描述  31
  3.2 OpenGL的软件仿真实现  31-35
  3.3 本章小结  35-36
4 嵌入式硬件平台实现改进的反走样算法  36-51
  4.1 嵌入式图形系统的特点  36-38
  4.2 实时操作系统VxWorks  38-39
  4.3 vxWorks系统的硬件平台描述  39-46
    4.3.1 硬件系统的功能设计  39-40
    4.3.2 系统器件的选型分析  40-41
    4.3.3 嵌入式图形系统的硬件组成  41-46
  4.4 反走样算法在vxWorks系统上的应用  46-49
    4.4.1 新建工程和编译VxWorks  48-49
    4.4.2 添加反走样算法  49
  4.5 本章小结  49-51
5 结论  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-55

基于OpenGL的VxWorks系统反走样技术研究与应用

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