在汽車儀表盤中使用高級圖形功能

　　應(yīng)用實(shí)例的復(fù)雜度是不同的。原因有以下幾個。

　　● 屏幕尺寸：各種屏幕尺寸導(dǎo)致生成的像素也有很大的差異。對于目前市場上已有的或正在開發(fā)的解決方案，每個幀需要處理的像素范圍為75k像素到1.3M像素。

　　● 動畫頻率：只要顯示快速的移動，就必須提供一個較高的動畫頻率。一個重要的用例就是速度計(jì)或轉(zhuǎn)速表中的量程指針。

　　● 場景復(fù)雜性：各種期望的光學(xué)效果，包括典型的圖形用戶界面菜單，和有發(fā)光、反射和陰影效果渲染的3D場景。

　　為了滿足前一章節(jié)描述的不同復(fù)雜程度的用例，需要應(yīng)用不同的技術(shù)來生成圖像。

　　1.光柵圖形

　　在光柵圖形中，每個像素的顏色值都將被保存。圖元處理通常就是指處理由像素組成的矩形區(qū)域。

　　光柵圖形的一個重要特征就是會受到分辨率的影響。縮放將導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的光衰減。

　　光柵圖形是一種常見的自然影像(照片)技術(shù)，大多數(shù)圖形格式都可以表示光柵圖形(jpg、bmp、png、gif)。許多應(yīng)用都支持處理光柵圖形，包括Adobe Photoshop、GIMP、Aperture。

　　1.1 光柵圖形處理器

　　要加速光柵圖形，標(biāo)準(zhǔn)解決方案就是使用光柵圖形處理器，該工具能夠復(fù)制/填充/組合由像素組成的矩形區(qū)域。光柵圖形加速器通常執(zhí)行內(nèi)存到內(nèi)存之間的操作，即從內(nèi)存中讀取元數(shù)據(jù)，然后將結(jié)果數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存。目前尚不存在普遍認(rèn)可的API標(biāo)準(zhǔn)。一些專有API都提供了類似的功能。較為先進(jìn)的加速器在此基礎(chǔ)上提供了繪制基本圖形的功能，如繪制線條和圓圈。

　　1.2 直接位圖傳送引擎(精靈引擎)

　　與光柵圖形處理器類似，直接位圖傳送引擎也處理像素組成的矩形。關(guān)鍵差別在于圖形操作的結(jié)果不會寫回到內(nèi)存。直接位圖傳送引擎是顯示屏控制器的一部分，它把從內(nèi)存的不同位置讀取的每個幀組成最終的圖像。對嵌入式系統(tǒng)使用直接位圖傳送引擎的主要優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省內(nèi)存和內(nèi)存帶寬。此外，它還可以非常高效地生成圖形，因?yàn)橹恍枰薷脑獢?shù)據(jù)，如某些矩形的位置，而不是修改像素?cái)?shù)據(jù)本身。直接位圖傳送引擎的最大缺點(diǎn)就是合并后的限制。當(dāng)超出設(shè)備功能的極限后，將難以生成更復(fù)雜的圖形。如果使用的是光柵圖形，那么只會導(dǎo)致呈現(xiàn)時間延長。這方面的解決方案有一個專有API，在引擎功能方面存在顯著的差異。

　　2. 矢量圖形

　　矢量圖形基于2D空間中對形狀的數(shù)學(xué)描述，與分辨率無關(guān)。因此，矢量圖形可以以任意分辨率呈現(xiàn)，不會產(chǎn)生質(zhì)量問題。矢量圖形是一種常見的技術(shù)，常見于如今的許多應(yīng)用。 最突出的例子是TrueType字體，但是它也用于可擴(kuò)展的矢量圖形格式SVG中，所有最新的瀏覽器都支持這種格式。Adobe Flash之類的格式也大量應(yīng)用矢量圖形。

　　一些應(yīng)用程序都可以生成矢量圖形：Adobe Illustrator、Inkscape、Adobe Flash Professional。適用于矢量圖形加速器的一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)API是OpenVG[0]。

　　3 3D圖形

　　目前的實(shí)時渲染功能基于一個由三角形組成的3D模型。要實(shí)現(xiàn)下降效果，需要向三角形應(yīng)用紋理效果。以這種方式切分三角形將為模型定義細(xì)節(jié)層次，從而影響渲染效果。這使得模型在一定程度上會依賴分辨率。

　　對于嵌入式領(lǐng)域，有兩種相關(guān)的API定義針對3D圖形。這兩種API都來自最初由Silicon Graphics發(fā)起的標(biāo)準(zhǔn)OpenGL。對于嵌入式版本，去掉了幾個與嵌入式設(shè)備無關(guān)的特性。 這減小了硬件加速器的大小，并簡化了所需的驅(qū)動器。

　　許多應(yīng)用都可以生成3D模型。最常見的應(yīng)用包括Autodesk 3ds Max、Blender、Autodesk Maya。