一种嵌入式图形支持库的设计与实现

种 嵌 入 式 图形 支 持 库 的 设 计 与 实 现
刘 一 ， 桑 楠
（ 电子科技 大学 计 算机 科 学与 工程 学 院 ， 四川 成 都 ６０ ５ ） １０４
（ｏｌ ａ ＿ ０ １ ａ ｏ ．ｏ ｃ） ｆ ｍ ｎ ２ ０ ＠ｙｈ ｏ ｃｍ．ｎ ｏ
摘
要： 在嵌 入 式 系统 中 ， 由于硬件 的 限制和 软件 工 程 实施 上 的 困难 ， 直 缺 乏一 种 较 为 完善 的 一
应 用程 序
Ｉ
ｌ图像处理 ｌ
● １ 『
设备抽象接口
Ｉ
设 备 抽， ｌ
Ｉ
内存 对 显 示 缓 冲 区 的映 射 字 段
ｌ
硬 盘缓 冲 区， 音 频 缓 冲 区 等
数 学 引擎
Ｏｐ ｎ 图 形 库 ｅＧＬ （ 形绘 制 ，３ 控 制 等 ） 图 Ｄ
音频输 入
输 出 设 备
Ｉ／设备 Ｏ Ｉ
代处理规避错误 ， 但在 ３ Ｄ绘 制时 ， 几乎无法防止系统崩溃。 Ｏ ｅＧ Ｌ ｉ职入式系统 ３ ｐｎ Ｌ３ ＝． 疋 ｔ ｔｅ ／ － Ｄ支 持的强大工具 ， 图形处理 其 功能可媲美 Ｗｉ ｏｓ ｎ ｗ 下的 Ｄｒ ｔ 但它明显缺乏对 Ａ ｔ ｄ ｉｅＸ， ｅ ｕ ｏ和 ＩＯ ／ 的支持 ， 使用户不得不降低软件兼容性而寻求第三方组件。
统一的设备接 口， 也允许 应 用软 件直 接访 问下 层 图形 设备 。
该模型采用组件化模 式 ， 提供裁减功能 ， 为嵌 入式应 用提供统
一
的 ２ ／ Ｄ图形接 口支 持。基 于此模 型 ， Ｄ３ 除支持传 统 的 ２ Ｄ
该方法放弃 了直接使用第 三方工 具 的图形设 备接 口， 以牺牲 移植性为代价 ， 提高硬 件访 问速度 。图 ３给出其结构示意 图。
针对解决上述问题 ， 本文提 出了一种新 的图形接 口模 型。
图 ２ 模型整体结 构示意 图
２ ２ 设备抽像步骤模型 ．
本模 型采 用组 件化 思想 ： 图形处 理与 硬件接 口分离 成不 同的组件 ， 利用一个专 门的设备抽 象组 件进行 交互 。该 抽象 组件封装 了下层 的图形 设备接 口， 为上层 图形处 理软 件提供
维普资讯
第２ ７卷
２０ ０ ７年 ６月
文章编号 ：０ ｌ ９ ８ （０ ７ Ｓ ０ ４ １Ｏ 一 ０ １ ２０ ） １— ３ ０—０ ２
一
计 算 机应 用
Ｃｏ ｕ ｅ ｍｐ ｔｒＡｐｐｉ ａｉ ｎ ｌ ｔｏ ｓ ｃ
Ｖｏ ． ７ １２
Ｊ ｎ ０ ７ ｕ ｅ２ ０
２ １ 整体 结构 ．
现有 的许多 图形库必 须 以其 自身 平 台为主控 方 ， 采用 消 息机制 ， 用户 很难 在这 种平 台中加 入新 的控 件。本模 式采 用 插 拔式控件设计 ， 既支持本模型所 提供的设备抽 象接 口， 也支 持部分市场上 已有的第三方设备抽 象接 口。
图 ４中的事件触发接 口为 ２ ／ Ｄ共 用 模块 ， 于接 收 ３ Ｄ３ 用
２ ／ Ｄ图形设计 以及游戏 图形控制引擎。为 了解决上述问题 ， 出了一种 同时支持 ２ Ｄ３ 提 Ｄ和 ３ Ｄ图形处 理和 Ｉ０控制 的嵌 入 式 图形 接 口模 型 。该模 型采 用组 件 化 模 式 ， ／ 支持 ２ Ｕ 设 计 ， 可 用 作 为 ３ ＤＧ Ｉ 也 Ｄ 图形设 计和 游戏 引 擎开发 。 关键词 ： 嵌入 式； 图形接 口 模型 ； 组件模型 ；Ｄ绘制 ； ３ 事件触发 中图分 类号 ： Ｐ ９ ． １ Ｔ ３ １ ４ 文献 标识 码 ： Ａ
ｌ
显 示 存 储 器
ｌ
Ｉ 设 备（ ｄｏ ／ Ｏ Ａｕ ｉ， 键盘 ，鼠标等）
图 ３ 设 备 抽 象 组 件 不 意 图
硬件层
Ａ ｄ ／ 接 口Ｉ Ｉ 底层显示接 口 ｕｉ Ｉ ｏＯ
图 １ ＯｅＧ ｐｎ Ｌ图形接 口模型
２３ ２ ． Ｄ模 式 控 件 模 型
２ ２ ／ Ｄ 图形接 口模型 Ｄ３
应用程序 ｌ
图像 处 理 层
开发外 ， 以方便地设计或添加各种 ３ 可 Ｄ图形控制模型 ， ３ 为 Ｄ 图形设计和游戏引擎 的开发提供较 为完整的接 口。
ｌ Ｏ ｅＧ ｐｎ Ｌ图形接 口模型
如图 １ 所示 ， ｐｎ Ｌ是一 款功能 强大 的图形支 持 库 ， ＯｅＧ 在 图形绘制 和 ３ Ｄ处理方面相 当出色 ， 缺乏对 Ａ ｔ 但 ｕ ｏ和 ＩＯ的 ／ 支持 和独立 的数学引擎 ， 用户 需要独 立编写 此部分 的代码或 是寻求第三方组件的支持 ， 这样将降低软件 的兼容性 。
不能直接使用其接 口函数 ， 必须以 ｍｉ Ｇ Ｉ ｎ Ｕ 为主控平 台 ， ｉ 否则 会产生致命 的漏洞 。在 ２ Ｄ处 理时 ， 尚可使 用一 些复 杂的替
引 数 ＩＤ 体 擎 ３ 学 物 描ｌ 述 件 ｌ１ 文
音频输入输出设备
Ｉ ●
１
Ｉ
●
视频显示卡 ｌ
图 ２给 出了所 设计 图形接 口模 型 的整 体结 构示 意。与 Ｏ ｅＧ ｐｎ Ｌ相 比， 了 Ａ ｔ ， Ｏ接 口， 增加 ｕ ｏＩ ／ 有独立的数学引擎 ， ２ 将 Ｄ 图形绘制和 ３ Ｄ物体建模分离为不同的组件 ， 便于用户裁减。
０ 引 言
由于硬件资源的缺乏 和系统使 用的局 限性 ， 当今的嵌 入 式系统 中严重缺乏对 ３ Ｄ模 型的支持 。随着硬件 技术 的发展
应 用程 序
Ｉ
２ ／ 图形接口 Ｄ３ Ｄ
处理 ＋
ｌ
３ Ｌ ３ 流水线处理 Ｉ２ 控制绘制 Ｉ Ｄ Ｄ Ｄ ｌ
和掌上娱乐设备的普及 ， 对此 问题 的解决刻不容缓 … 。 目前 ， 国内 的主 流 嵌 入式 图形 设计 库首 推 ｍ ｎＧ Ｉ 。 ｉｉ Ｕ 它模仿 了 Ｗｉｄｗ 下 的消息机制 ， ｎｏ ｓ 采用 Ｖ Ｖ Ｂ、 Ｃ中的控件设 计 模式 ， 具有较为完善的图形绘制功能。但在实际工程应用 中，