高速图形生成系统及其图形算法研究
随着显示系统的不断发展，人们对图形生成的速度和显示效果的要求越来越高。机载图形显示系统是一种典型的高速图形生成系统，其性能直接关系到飞行员能否准确而及时的了解各种飞行状态。国内设计的机载图形显示系统虽然已在一些飞机上得到了应用，但和国际先进水平比还有一定的差距。本文针对机载图形显示等典型应用，构建了一个灵活、可移植、扩展性强的高速图形显示系统。 本文首先研究了现有的高速图形显示系统构架，在分析各自的优缺点的基础上，设计了一套以FPGA为核心的高速图形显示系统。该系统利用FPGA的并行执行、内部丰富的逻辑资源等特点，完成与上位机通信、图形生成与反走样、帧存切换控制、显示驱动等功能。系统采用三帧存结构，节约了消隐时间，使系统在同样的时间内能够生成更复杂的画面；根据FPGA的计算能力和高速图形显示系统的需要，研究了直线、圆和字符等基本图形的快速生成及反走样算法，提出了一种圆弧反走样算法，提高了圆弧的显示效果；针对机载图形显示系统的需要，论文分析了电子全姿态指示仪等典型画面的特点，提出了一种填充算法，该算法建立边标志，结合快速生成的地平线进行填充，解决了对存储空间读写的速度瓶颈，提高了填充效率。实验结果表明，设计的高速图形显示系统能够快速完成图形生成及反走样，改善了显示效果，提高了生成效率。该系统适用于多种分辨率，为提高诸如机载图形显示系统之类高速图形显示系统的性能，提供了一个可行的技术方案。
机载设备;图形显示器;数据处理;电路设计
南京航空航天大学
硕士
测试计量技术及仪器
贾银亮
2015
中文
V243.6;V241.02
82
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）