07-双缓冲framebuffer的实现
如何实现双缓冲
如何实现双缓冲双缓冲即在内存中创建一个与屏幕绘图区域一致的对象,先将图形绘制到内存中的这个对象上,再一次性将这个对象上的图形拷贝到屏幕上,这样能大大加快绘图的速度。
双缓冲实现过程如下:1、在内存中创建与画布一致的缓冲区2、在缓冲区画图3、将缓冲区位图拷贝到当前画布上4、释放内存缓冲区(1)在内存中创建与画布一致的缓冲区CDC dc;//这是窗口的DC,假设已加载好CDC MemDC; //创建内存中的一个临时dc- MemDC, MemDC用来向窗口绘图的“草稿”//随后建立与屏幕显示兼容的内存显示设备MemDC.CreateCompatibleDC(&dc); //这时还不能绘图,因为没有地方画 ^_^//创建的临时空白bitmap作为“画布”,至于位图的大小,可以用窗口的大小CBitmap MemBitmap;MemBitmap.CreateCompatibleBitmap(&dc,nWidth,nHeight);//只有选入了位图的内存显示设备才有地方绘图,画到指定的位图上CBitmap *pOldBit=MemDC.SelectObject(&MemBitmap); //将上面创建的临时“画布”MemBitmap与MemDC连接,注意此处的MemBitmap为一个空白临时画布,可以在这个空白画布上自绘图,也可以在这个画布上加载图片//先用背景色将位图清除干净,这里我用的是白色作为背景//你也可以用自己应该用的颜色MemDC.FillSolidRect(0,0,nWidth,nHeight,RGB(255,255,255));(2)在缓冲区画图MemDC.MoveTo(……);MemDC.LineTo(……);(2)'在第(2)步中,如果不是自绘图,而是加载一个位图,则需要再定义一个临时dc- MemDC2,用来将位图加载到上面建立的空白画布MemDC中CBitmap p1;//这是要画的位图,假设已加载好CDC MemDC2;MemDC2.CreateCompatibleDC(&dc);MemDC2.SelectObject(&p1);// MemDC2与图片链接//在这里,p1保存的是要加载到临时空白画布上的图片,MemDC2是与p1链接的dc(3)将缓冲区位图拷贝到当前画布(屏幕)上dc.BitBlt(0,0,nWidth,nHeight,&MemDC,0,0,SRCCOPY);(3)’如果是位图的话首先,将与MemDC2链接的位图p1拷贝到临时空白画布MemDC中MemDC.BitBlt(x,y,width,height,& MemDC2,0,0,SRCCOPY); //向草稿绘制第一张图片,x,y,width,height请自行设置其次,将草稿绘制到屏幕上dc.BitBlt(0,0,width,height,&MemDC,0,0,SRCCOPY);(4)释放内存缓冲区//绘图完成后的清理MemBitmap.DeleteObject();MemDC.DeleteDC();MemDC2.DeleteDC();下面是一个不使用和使用双缓存的例子使用双缓存//CPoint ptCenter;//CRect rect, ellipseRect;//GetClientRect(&rect); //获得窗口客户区的大小//ptCenter = rect.CenterPoint(); //获得矩形的中心点,目的是为了确定后面同心圆图像的圆心//CDC dcMem; // 创建用于缓冲作图的内存DC对象dcMem//CBitmap bmp; // 创建内存中存放临时图像的位图对象bmp//dcMem.CreateCompatibleDC(pDC); // 依附窗口DC(窗口对象为pDC),创建兼容内存DC(就是创建一个内存DC,所有图形先画在这上面)//bmp.CreateCompatibleBitmap(&dcMem, rect.Width(), rect.Height());// 在兼容内存DC上,创建兼容位图//dcMem.SelectObject(&bmp); // 将位图选入内存DC//dcMem.FillSolidRect(rect, pDC->GetBkColor());// 按照原有背景色填充客户区,否则会成为黑色,同时也使内存DC的背景色保持一致//// 绘图操作//for (int i = 60; i > 0; --i)//{// ellipseRect.SetRect(ptCenter, ptCenter);// ellipseRect.InflateRect(i * 5, i * 5);// dcMem.Ellipse(ellipseRect); // 在内存DC上绘图,做同心圆图像//}//pDC->BitBlt(0, 0, rect.Width(), rect.Height(),// &dcMem, 0, 0, SRCCOPY); // 将内存DC上的图像复制到前台pDC,即实际屏幕对象pDC//dcMem.DeleteDC(); // 删除内存DC//bmp.DeleteObject(); // 删除内存位图不使用双缓存CPoint ptCenter;CRect rect,ellipseRect;GetClientRect(&rect);ptCenter = rect.CenterPoint();for(int i=60;i>0;i--){ellipseRect.SetRect(ptCenter,ptCenter);ellipseRect.InflateRect(i*5,i*5);pDC->Ellipse(ellipseRect);}下面的例子是加载两幅图片CBitmap p1,p2;//这是要画的位图,假设已加载好CDC dc;//这是窗口的DC,假设已加载好//创建两个临时dc,dc1为向窗口绘图的“草稿”,dc2为与源位图连接的dc(实际上dc2也可以用别的方法代替,这只是我的癖好)CDC dc1,dc2;dc1.CreateCompatibleDC(&DC);dc2.CreateCompatibleDC(&DC);//创建一个临时bitmap作为“画布”,与dc1连接CBitmap bm;CBitmap *Oldbm1,Oldbm2bm.CreateCompatibleBitmap(pDC,width,height); //长度宽度设置成与绘图面积一样大dc1.SelectObject(&bm);dc2.SelectObject(&p1);//dc2与第一张图片链接dc1.BitBlt(x,y, width,height,&dc2,0,0,SRCCOPY); //向草稿绘制第一张图片,x,y,width,height请自行设置dc2.SelectObject(&p2);//dc2与第一张图片链接dc1.BitBlt(x,y, width,height,&dc2,0,0,SRCCOPY); //向草稿绘制第二张图片//将草稿转移至窗口dc.BitBlt(0,0, width,height,&dc1,0,0,SRCCOPY);//清理工作...。
双buffer与单buffer
双buffer与单buffer在嵌⼊式平台Linux,主要通过framebuffer来显⽰UI。
FrameBuffer实际上就是嵌⼊式系统中专门为GPU所保留的⼀块连续的物理内存,LED 通过专门的总线从framebuffer读取数据,显⽰到屏幕上。
根据系统中framebuffer的数量,可以分成单buffer和双buffer两种。
先来说说单buffer:CPU往framebuffer上写,LED从framebuffer读,这是两个同时进⾏的过程,需要在时间上配合,否则会出现问题。
如果CPU往framebuffer上写的速度>LED从framebuffer读的速度,那么就有可能出现LED在⼀⾏⼀⾏的读取前⼀屏数据的时候,CPU却已经刷新了整屏,从⽽导致显⽰混乱。
这⾥要注意,LED从framebuffer读的速度并不等于屏幕的刷新频率,如果刷新频率为60hz,那么很有可能LED花了3个ms去读,剩余的时间都在等待。
应该说CPU往framebuffer写的速度>LED从framebuffer读的速度还是很困难的。
如果CPU往framebuffer写的速度太慢,也会出现屏幕闪烁的问题。
⽐如说要画⼀幅图,CPU⾸先将其填充为⽩⾊,这时LED刷新,屏幕显⽰为⽩⾊,之后开始画完其他内容,屏幕正常显⽰。
这时给⽤户的感觉就是屏幕⼀闪。
这就要求CPU尽快的画完⼀屏,尽量保证写⼀屏不要跨越LED刷新周期。
因此,在单framebuffer的时代,为了防⽌屏幕出现闪烁,我们⼀般是在内存中开辟⼀块与framebuffer同样⼤⼩的内容,将屏幕的内容都写好,然后再执⾏⼀次内存拷贝。
从⽽使写framebuffer的时间尽可能的短。
但这种机制有问题,我以屏幕分辩率为320*240为例。
⼀块framebuffer的⼤⼩为:320*240*4=0.3072M。
也就是说,我要先在内存中填写0.3M的内存,然后再把这块内存拷贝到framebuffer中。
framebuffer fpga实现原理
一、概述Framebuffer(帧缓冲)是计算机图形学中的重要概念,它指的是将图形数据存储在内存中的一块缓冲区,用于在显示设备上显示图像。
而FPGA(Field Programmable Gate Array)则是一种灵活可编程的逻辑芯片,能够根据需求进行重构,可用于实现各种硬件系统。
本文将探讨如何利用FPGA实现framebuffer的原理。
二、framebuffer原理1. 存储结构在FPGA中实现framebuffer需要考虑如何存储图像数据。
通常情况下,可以使用双缓冲区来存储图像数据,这样可以在显示图像的同时对后台进行图像数据的更新。
每个像素点的颜色数据通常以RGB格式进行存储,而在FPGA中可以使用BRAM(Block RAM)来实现图像数据的存储。
2. 显示控制FPGA需要实现显示控制器来控制图像数据的输出。
显示控制器需要对时序进行精确的控制,将图像数据按照固定的频率输出到显示设备上。
需要考虑显示设备的分辨率和刷新率,确保输出的图像在显示设备上能够正确显示。
3. 数据传输当图像数据需要从主机系统传输到FPGA中时,需要考虑数据传输的速率和稳定性。
可以使用串行通信接口如MIPI或者并行接口如LVDS等方式来进行数据传输。
三、FPGA实现framebuffer的优势1. 灵活性FPGA是一种可编程的逻辑芯片,能够根据需求进行灵活的重构。
利用FPGA实现framebuffer可以根据具体的应用需求进行定制化设计,以满足不同的图像处理需求。
2. 高性能FPGA拥有并行处理能力强的优势,能够快速处理大规模的图像数据。
通过合理的设计,能够在FPGA上实现高性能的图像处理和显示。
3. 低功耗和传统的图像处理芯片相比,FPGA在处理同等任务时具有较低的功耗。
利用FPGA实现framebuffer可以在保证性能的同时降低能耗。
四、FPGA实现framebuffer的应用1. 嵌入式图像处理利用FPGA实现framebuffer可以用于嵌入式图像处理系统中,如医疗影像设备、工业检测设备等,能够实现实时的图像采集、处理和显示。
6.13-FrameBuffer模块应用实验
广州致远电子有限公司
MagicARM2410教学实验开发平台
2.实验设备
硬件: 硬件: PC机 PC机 1台 MagicARM2410教学实验开发平台 MagicARM2410教学实验开发平台 1台 软件: 软件: RedHat Linux 9.0操作系统 9.0操作系统 Windows 98/2000/XP操作系统(可选) 98/2000/XP操作系统 可选) 操作系统( 嵌入式Linux开发环境 嵌入式Linux开发环境
程序清单 1.2 可变的屏幕信息数据结构 struct fb_var_screeninfo { __u32 xres; /* visible resolution */ __u32 yres; __u32 xres_virtual; /* virtual resolution */ __u32 yres_virtual; __u32 xபைடு நூலகம்ffset; /* offset from virtual to visible */ __u32 yoffset; /* resolution */ __u32 bits_per_pixel; /* guess what */
前几个成员决定了分辨率.xres和yres是在屏幕上可 见的实际分辨率,在通常的vga模式将为640和400(也许 是480).*res-virtual决定了构建屏幕时视频卡读取屏幕内 存的方式.当实际的垂直分辨率为400,虚拟分辨率可以 是800.这意味着800行的数据被保存在了屏幕内存区中. 因为只有400行可以被显示,决定从那一行开始显示就是 你的事了.这个可以通过设置*offset来实现.给yoffset赋0 将显示前400行,赋35将显示第36行到第435行,如此重复. 这个功能在许多情形下非常方便实用.
framebuffer 编程
framebuffer 编程(原创实用版)目录1.framebuffer 概述2.framebuffer 编程的基本原理3.framebuffer 编程的步骤4.framebuffer 编程的实例5.framebuffer 编程的优缺点正文【1.framebuffer 概述】Framebuffer(帧缓冲区),也被称为显存,是计算机图形学中的一种存储设备,主要用于暂时存储显卡生成的图像。
Framebuffer 是一个高分辨率的缓冲区,可以存储屏幕上的所有像素。
它主要用于将计算机生成的二维图像转换为显示器可以识别的信号,以便在屏幕上显示。
【2.framebuffer 编程的基本原理】Framebuffer 编程的基本原理是通过编程控制显卡的帧缓冲区,从而实现对图像的控制。
它主要包括以下几个步骤:1.配置 framebuffer:设置 framebuffer 的属性,如宽度、高度、颜色深度等。
2.将图像数据写入 framebuffer:通过显卡的命令将图像数据写入framebuffer。
3.提交 framebuffer:将 framebuffer 中的数据提交给显卡,开始渲染。
【3.framebuffer 编程的步骤】Framebuffer 编程的基本步骤如下:1.初始化 framebuffer:首先,需要初始化 framebuffer,包括分配内存、设置属性等。
2.绑定 framebuffer:将 framebuffer 绑定到特定的渲染管线。
3.写入图像数据:通过显卡的命令将图像数据写入 framebuffer。
4.提交 framebuffer:将 framebuffer 中的数据提交给显卡,开始渲染。
5.释放 framebuffer:渲染完成后,需要释放 framebuffer。
【4.framebuffer 编程的实例】以下是一个简单的 framebuffer 编程实例:```c#include <GL/glut.h>void display() {glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); // 清除颜色缓冲区glLoadIdentity(); // 重置变换矩阵glOrtho(0, glutGet(GL_WIDTH), glutGet(GL_HEIGHT), 0, -1, 1); // 设置透视投影矩阵glBegin(GL_QUADS); // 开始绘制四边形glColor3f(1.0, 0.0, 0.0); // 设置颜色为红色glVertex2f(-0.5, -0.5); // 绘制左下角glVertex2f(0.5, -0.5); // 绘制右上角glVertex2f(0.5, 0.5); // 绘制右上角glVertex2f(-0.5, 0.5); // 绘制左上角glEnd(); // 结束绘制glFlush(); // 提交绘制结果}int main(int argc, char** argv) {glutInit(&argc, argv);glutCreateWindow("Framebuffer Programming");glutDisplayFunc(display);glutMainLoop();return 0;}```【5.framebuffer 编程的优缺点】Framebuffer 编程的优点:1.灵活性:framebuffer 编程可以实现对图像的精确控制,包括颜色、亮度、对比度等。
linux framebuffer双缓冲区原理和机制
Linux FrameBuffer双缓冲区原理是:所有画图操作将它们画图的结果保存在一块系统内存区域中,这块区域通常被称作“后缓冲区(backbuffer)”,当所有的绘图操作结束之后,将整块区域复制到显示内存中,这个复制操作通常要跟显示器的光栈束同步,以避免撕裂。
FrameBuffer是出现在2.2.xx内核当中的一种驱动程序接口。
Linux是工作在保护模式下,所以用户态进程是无法象DOS那样使用显卡BIOS里提供的中断调用来实现直接写屏,Linux 抽象出FrameBuffer这个设备来供用户态进程实现直接写屏。
但FrameBuffer本身不具备任何运算数据的能力,中间不会对数据做处理,所有显示任务都有CPU完成,因此CPU负担很重。
双缓存
双缓存之前在做小游戏时经常会遇到画面出现闪烁的情况,相信很多朋友在学习VC的路上都做过类似Windows画图的程序,在设计橡皮线时候也会遇到闪烁。
究其原因,是贴图的方法欠妥造成的。
在此将介绍一下如何使用缓存方法来消除烦人的闪烁现象。
游戏中的画面动作原理就是按照预先设定的帧频(如20帧/秒),将游戏中的背景及子画面全部按照各自的坐标进行重绘。
当按键或操作使得子画面坐标改变,一帧一帧的重绘累加出来的效果就是子画面的移动。
最常使人想到的方法就是在游戏窗体上直接进行绘制:按照先画背景图然后子画面(移动的物体)的顺序直接将图片绘制在窗体上,这样就会产生恼人的闪烁。
就好象在一部电影里每隔一帧插入一个空白图像,即使电影播放速度够快也一样会看到明显的闪烁。
经过查阅资料,发现使用一种缓存的方法能够有效消除闪烁。
关键点就是不直接在窗体上作画,而是首先将背景图、子画面...等等所有这一帧要画的东西全部画在内存中定义好的一个空白Bmp图像上,再将已经画好的这一帧图像从内存中转移到屏幕上。
如此,画面不再闪烁!请看下面的例子:可以受键盘控制的UFO。
(片段)***************************前言***************************************************为了方便Bitmap操作,假定我先有一个类名为Bitmap,定义如下:(不用深究此类,粗略看,只注意Draw函数)class Bitmap{protected:HBITMAP m_hBitmap;int m_iWidth, m_iHeight;void Free();public:// Constructor(s)/DestructorBitmap();Bitmap(HDC hDC, LPTSTR szFileName);Bitmap(HDC hDC, UINT uiResID, HINSTANCE hInstance);Bitmap(HDC hDC, int iWidth, int iHeight, COLORREF crColor = RGB(0, 0, 0));virtual ~Bitmap();// General MethodsBOOL Create(HDC hDC, LPTSTR szFileName);BOOL Create(HDC hDC, UINT uiResID, HINSTANCE hInstance);BOOL Create(HDC hDC, int iWidth, int iHeight, COLORREF crColor); void Draw(HDC hDC, int x, int y, BOOL bTrans = FALSE, COLORREF crTransColor = RGB(255, 0, 255));int GetWidth() { return m_iWidth; };int GetHeight() { return m_iHeight; };};//注意其中的Draw函数,其实就是封装了BitBlt() 与TransparentBlt()函数void Bitmap::Draw(HDC hDC, int x, int y, BOOL bTrans, COLORREF crTransColor){if (m_hBitmap != NULL){// 创建要贴图像的缓存。
framebuffer的配置方法
framebuffer的配置方法在console模式(也就上文本显示,也是text模式),说直接一点,就是全屏是黑色的,象DOS那样的界面的,在桌面环境下,按CTRL+ALT+F2 或者F3 等,就进入console模式了。
就是完全文本命令操作的那种非图形桌面环境。
用 framebuffer 驱动及配置,主要是能让text模式下找到更适合的观感。
一、让console 模式下分辨率起作用的主要配置文件是 lilo.conf 或者 grub.conf , lilo.conf 是lilo系统引导管理器的配置文件,如果您用这个来引导系统,就要配置 lilo.conf文件;grub.conf 是另一个系统引导管理器grub的配置文件。
这两个系统引导管理器,其作用是一样的,只是实现的方法不太一样。
这两个管理器不能同时使用。
二、framebuffer console的参数如下,主要是分辨率;# Colours 640x480 800x600 1024x768 1280x1024 16 00x1200# --------+---------------------------------------------# 256 | 769 771 773 775 796# 32,768 | 784 787 790 793 797# 65,536 | 785 788 791 794 798# 16.8M | 786 789 792 795 799如果看不懂上面的这个,就看下面的这个,对照着看吧# Normal VGA console# vga = normal# VESA framebuffer console @ 1024x768x64k# vga=791# VESA framebuffer console @ 1024x768x32k# vga=790# VESA framebuffer console @ 1024x768x256# vga=773# VESA framebuffer console @ 800x600x64k# vga=788# VESA framebuffer console @ 800x600x32k# vga=787# VESA framebuffer console @ 800x600x256# vga=771# VESA framebuffer console @ 640x480x64k# vga=785# VESA framebuffer console @ 640x480x32k# vga=784# VESA framebuffer console @ 640x480x256# vga=769三、配置[对于大多数Linux发行版,如果您是用系统自带的内核,内核是支持framebuffer 驱动的。
uClinux的framebuffer简介如何配置framebuffer
uClinux的framebuffer简介如何配置framebuffer面的内容主要是关于framebuffer 的一些知识,主要是根据我们实际开发过程中的一些体会,其中难免错漏之处,欢迎指正。
什么是framebuffer 设备framebuffer 是一种能够提取图形的硬件设备,是用户进入图形界面很好的接口。
有了framebuffer,用户的应用程序不需要对底层的驱动的深入了解就能够做出很好的图形。
对于用户而言,它和/dev 下面的其他设备没有什么区别,用户可以把framebuffer 看成一块内存,既可以向这块内存中写入数据,也可以从这块内存中读取数据。
第一个被注册的framebuffer 的minor 等于0,第二个被注册的framebuffer的minor 等于1,以此类推。
framebuffer 内部结构数据结构:framebuffer 设备很大程度上依靠了下面四个数据结构。
这三个结构在fb.h 中声明。
Struct fb_var_screeninfoStruct fb_fix_screeninfoStruct fb_info第一个结构是用来描述图形卡的特性的。
通常是被用户设置的。
第二个结构定义了图形卡的硬件特性,是不能改变的,用户选定了哪一个图形卡,那么它的硬件特性也就定下来了。
第三个结构定义了当前图形卡framebuffer 设备的独立状态,一个图形卡可能有两个framebuffer,在这种情况下,就需要两个fb_info 结构。
这个结构是唯一在内核空间可见的。
设计自己的framebuffer 设备驱动用户首先需要添加下面的代码到fbmem.cstatic struct {const char *name;int (*init)(void);int (*setup)(char*);} fb_drivers[] __initdata = {#ifdef CONFIG_FB_YOURCARD{ "driver_name", xxxfb_init, xxxfb_setup },#endif其次在xxfb.c 中根据自己的需要重新分配显存大小。
framebuffer设备原理
framebuffer设备原理FrameBuffer是一种用于图形显示的设备,它作为计算机系统中的一个重要组成部分,用于控制显示器显示图像。
在现代计算机体系结构中,FrameBuffer被广泛应用于图像处理、计算机游戏和图形用户界面等领域。
FrameBuffer设备原理涉及到了显示器、图像数据存储和显示控制等多个方面。
让我们逐步来了解FrameBuffer设备的原理。
首先,我们需要了解FrameBuffer是什么。
FrameBuffer实际上是指一块内存区域,用于存储和管理图像数据。
这块内存被分割成一系列的单元,每个单元都对应屏幕上的一个像素点。
每个像素点的颜色信息都会被存储在FrameBuffer中。
FrameBuffer设备通过显示控制器来控制图像在显示器上的显示。
显示控制器连接着FrameBuffer设备和显示器,负责将FrameBuffer中的图像数据转换成电子信号发送给显示器。
实际上,显示控制器将FrameBuffer中的二进制图像数据转换为模拟信号,通过显示器上的像素点来显示图像。
在显示控制器中,最关键的部分是时序控制电路。
时序控制电路负责生成与显示器参数匹配的时钟信号,以确保每个像素点按照正确的时间顺序接收到正确的图像数据。
时序控制电路还会根据显示器的分辨率和刷新率等参数来确定显示图像的频率。
为了保证图像的质量和平滑度,FrameBuffer设备通常会具备高的色彩深度,即每个像素点可以表示的颜色种类数量。
常见的色彩深度有16位、24位和32位。
高色彩深度可以更精确地表示颜色,使得图像更加真实和细腻。
当用户在计算机上进行图形操作时,如打开应用程序、拖动窗口或者播放视频,操作系统会将相应的图像数据传输到FrameBuffer设备中。
操作系统通过设备驱动程序来控制FrameBuffer设备。
设备驱动程序是连接操作系统和硬件设备的桥梁,它将图像数据传输到FrameBuffer,并通知显示控制器开始显示图像。
framebuffer设备原理
framebuffer设备原理Framebuffer是一种在计算机图形处理中常见的设备,它用于存储显示屏上每个像素的颜色信息。
Framebuffer设备是计算机系统中的一种虚拟设备,它提供了一种机制,使得操作系统和应用程序能够与显示硬件进行高效地交互。
本文将介绍Framebuffer设备的基本原理,并提供相关参考内容供读者进一步学习。
Framebuffer设备的基本原理是将每个显示屏上的像素映射到内存中的一块连续区域,称为帧缓冲区。
帧缓冲区是一个二维数组,每个元素表示一个像素的颜色值。
操作系统和应用程序可以直接读取和写入帧缓冲区中的数据,从而实现图形的显示和更新。
Framebuffer设备的工作流程如下:1. 操作系统初始化:在系统启动过程中,操作系统会检测并初始化Framebuffer设备。
这通常涉及分配内存空间,设置设备参数等操作。
2. 应用程序与Framebuffer设备交互:应用程序可以通过操作系统的API或系统调用与Framebuffer设备进行交互。
例如,应用程序可以请求读取或写入帧缓冲区的数据。
3. 显示控制器更新显示:当帧缓冲区中的数据发生变化时,显示控制器会将新的数据发送到显示设备上,从而更新屏幕上的图像。
Framebuffer设备的设计有以下一些关键要点:1. 缓冲区管理:Framebuffer设备需要分配一块连续的内存作为帧缓冲区,用于存储图像数据。
操作系统需要设计合理的算法来管理帧缓冲区的分配和释放,以实现高效的图像操作。
2. 像素格式:不同的显示设备支持不同的像素格式,例如RGB、RGBA等。
Framebuffer设备需要灵活支持各种不同的像素格式,并能够进行格式转换以适应不同的应用需求。
3. 双缓冲技术:为了避免图像闪烁和撕裂等问题,Framebuffer 设备通常采用双缓冲技术。
双缓冲技术使用两个帧缓冲区,一个用于显示当前的图像,另一个用于更新下一帧的图像。
这样,在切换帧缓冲区时,可以实现无闪烁的图像更新。
framebuffer-con0-alldata 类型 -回复
framebuffer-con0-alldata 类型-回复什么是framebuffer?framebuffer(帧缓冲区)是计算机图形学中的一个概念,用于存储计算机图形的像素数据。
它是一个内存区域,用于存储屏幕上每个像素的颜色值。
通过对framebuffer进行读取和写入操作,计算机可以将图像显示在屏幕上。
framebuffer的大小取决于显示设备的分辨率和每个像素的颜色深度。
framebuffer在图形渲染过程中起到了重要的作用。
它可以被视为一个图像缓冲区,位于图像渲染管线的最后阶段。
当计算机生成图像时,渲染器会将像素数据写入framebuffer,并且显示设备会按照framebuffer中的数据来显示图像。
此外,framebuffer还可以用作图像处理的中间存储区,以便进行后续的处理或者分析。
framebuffer通常包含几个关键的成分:1. 像素数组:framebuffer中最重要的成分就是像素数组。
像素数组是一个二维数组,每个元素表示一个像素的颜色值。
根据显示设备的颜色深度,每个像素的颜色值可能占用1个字节、2个字节或者更多。
2. 颜色缓冲区:颜色缓冲区是framebuffer中用于存储像素颜色值的内存区域。
渲染器会将渲染的像素数据写入颜色缓冲区,然后显示设备会按照颜色缓冲区中的数据来显示图像。
3. 深度缓冲区:深度缓冲区是framebuffer中用于存储像素深度值的内存区域。
深度值是指从观察点到像素的距离,它决定了哪些像素应该被覆盖。
当进行3D图形渲染时,渲染器会计算每个像素的深度值,并将其写入深度缓冲区。
4. 模板缓冲区:模板缓冲区是framebuffer中用于存储模板值的内存区域。
模板值可以用于进行图像处理的特定操作,例如镜像、投影等。
渲染器可以根据需要将模板值写入模板缓冲区。
通过对framebuffer中的像素数据进行读取和写入操作,计算机可以实现图像的生成、渲染和显示。
framebuffer还可以通过特定的接口提供给应用程序使用,以便进行图形处理、图像编辑和效果生成等操作。
07-双缓冲framebuffer的实现
Android图形系统的分析与移植--七、双缓冲framebuffer的实现1 实现原理在基本的FrameBuffer已经实现的基础上,需要实现的是与Android原本模拟器所使用的goldfish FrameBuffer之间的区别。
比较一下不难发现,从以下及方面着手:1. 修改初始化FrameBuffer信息;2. 分配FrameBuffer内存3. 实现双缓冲操作函数下面简单介绍一下实现过程。
2 初始化FrameBuffer信息FrameBuffer信息主要保存在fb_info这个数据结构中,修改如下:struct fb_info*fbinfo;...fbinfo->fix.ypanstep = 1;fbinfo->var.yres_virtual = gm->lcd.yres * 2;fbinfo->fix.smem_len = (gm->lcd.xres*gm->lcd.yres *gm->lcd.bpp / 8) * 2;3 分配FrameBuffer内存内存大小控制主要mvfb_info这个数据结构中,修改如下:struct mvfb_info*fbi;...fbi->map_size= PAGE_ALIGN(fbi->fb->fix.smem_len + PAGE_SIZE);fbi->map_cpu =dma_alloc_writecombine(fbi->dev, fbi->map_size,&fbi->map_dma, GFP_KERNEL);4 实现双缓冲操作函数fb_pan_display首先,实现双缓冲操作函数:static intmvfb_pan_display(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *fb){...}FrameBuffer所有的操作函数都保存在fb_ops数据结构中,所以,将上述操作函数添加到此数据结构中:static structfb_ops mvfb_ops = {.owner =THIS_MODULE,.fb_check_var = mvfb_check_var,.fb_set_par = mvfb_set_par,.fb_setcolreg = mvfb_setcolreg,.fb_blank = mvfb_blank,.fb_pan_display = mvfb_pan_display,.fb_fillrect = cfb_fillrect,.fb_copyarea = cfb_copyarea,.fb_imageblit = cfb_imageblit,.fb_mmap = mvfb_mmap,};经过以上四步,双缓冲FrameBuffer就可以移植成功了,当然,上述只是简单地描述了一下移植的步骤,具体细节没有展开。
双缓冲(DoubleBuffer)原理和使用
双缓冲(DoubleBuffer)原理和使⽤⼀、双缓冲作⽤双缓冲甚⾄是多缓冲,在许多情况下都很有⽤。
⼀般需要使⽤双缓冲区的地⽅都是由于“⽣产者”和“消费者”供需不⼀致所造成的。
这样的情况在很多地⽅后可能会发⽣,使⽤多缓冲可以很好的解决。
我举⼏个常见的例⼦:例 1. 在⽹络传输过程中数据的接收,有时可能数据来的太快来不及接收导致数据丢失。
这是由于“发送者”和“接收者”速度不⼀致所致,在他们之间安排⼀个或多个缓冲区来存放来不及接收的数据,让速度较慢的“接收者”可以慢慢地取完数据不⾄于丢失。
例2. 再如,计算机中的三级缓存结构:外存(硬盘)、内存、⾼速缓存(介于CPU和内存之间,可能由多级)。
从左到右他们的存储容量不断减⼩,但速度不断提升,当然价格也是越来越贵。
作为“⽣产者”的 CPU 处理速度很快,⽽内存存取速度相对CPU较慢,如果直接在内存中存取数据,他们的速度不⼀致会导致 CPU 能⼒下降。
因此在他们之间⼜增加的⾼速缓存来作为缓冲区平衡⼆者速度上的差异。
例3. 在图形图像显⽰过程中,计算机从显⽰缓冲区取数据然后显⽰,很多图形的操作都很复杂需要⼤量的计算,很难访问⼀次显⽰缓冲区就能写⼊待显⽰的完整图形数据,通常需要多次访问显⽰缓冲区,每次访问时写⼊最新计算的图形数据。
⽽这样造成的后果是⼀个需要复杂计算的图形,你看到的效果可能是⼀部分⼀部分地显⽰出来的,造成很⼤的闪烁不连贯。
⽽使⽤双缓冲,可以使你先将计算的中间结果存放在另⼀个缓冲区中,但全部的计算结束,该缓冲区已经存储了完整的图形之后,再将该缓冲区的图形数据⼀次性复制到显⽰缓冲区。
例1 中使⽤双缓冲是为了防⽌数据丢失,例2 中使⽤双缓冲是为了提⾼ CPU 的处理效率,⽽例3使⽤双缓冲是为了防⽌显⽰图形时的闪烁延迟等不良体验。
⼆、双缓冲原理这⾥,主要以双缓冲在图形图像显⽰中的应⽤做说明。
上⾯例3中提到了双缓冲的主要原理,这⾥通过⼀个图再次理解⼀下:图 1 双缓冲⽰意图注意,显⽰缓冲区是和显⽰器⼀起的,显⽰器只负责从显⽰缓冲区取数据显⽰。
C++实现双缓冲
C++实现双缓冲⾸先声明下,这篇资料也是整理别⼈的资料的基础上,总结来的。
在图形图像处理过程中,双缓冲技术是⼀种⽐较常见的技术。
窗体在响应WM_PAINT消息时,需要对图像进⾏绘制处理。
如果图像绘制次数过多,重绘过于频繁时,或者当要绘制的对象太复杂,尤其是含有位图时,⼀般计算机便⼒不从⼼了。
显⽰器上就会因为刷新过频或者过慢⽽闪烁。
双缓冲就是解决这种问题的技术。
窗体在刷新前,会⾸先擦除(OnEraseBkgnd)之前的内容,然后利⽤背景⾊填充,再调⽤绘制代码进⾏绘制。
⼀擦⼀填⼀写,就会形成颜⾊的反差,当反差过于明显且频繁时,闪烁就来了。
擦除绘制需要时间去处理。
如果不在窗体上直接绘制,⽽是在“别的地⽅”绘制好,然后再直接搬过来,就不会有这种问题了。
这就是双缓冲的基本原理。
双缓冲技术中,内存就充当了“别的地⽅”。
双缓冲技术分为五步:1、在内存中申请缓冲区,创建兼容内存;2、创建位图,并将位图与缓冲区内存相关联起来;3、在兼容内存⾥绘制;4、将绘制好的位图拷贝到当前设备;5、释放兼容内存。
具体代码实现如下(这是⼀个绘制同⼼圆的例⼦):CPoint ptCenter;CRect rect,ellipseRect;GetClientRect(&rect);ptCenter = rect.CenterPoint();CDC dcMem; //⽤于缓冲作图的内存DCCBitmap cbBmp; //内存中承载临时图象的位图dcMem.CreateCompatibleDC(pDC); //申请缓冲区,依附窗⼝DC创建兼容内存DCcbBmp.CreateCompatibleBitmap(pDC,rect.Width(),rect.Height());//创建兼容位图dcMem.SelectObject(&cbBmp); //将位图选择进内存DC//按原来背景填充客户区,不然会是⿊⾊dcMem.FillSolidRect(rect,pDC->GetBkColor());for(int i=20;i>0;i--) //在内存DC上做同样的同⼼圆图象{ellipseRect.SetRect(ptCenter,ptCenter);ellipseRect.InflateRect(i*10,i*10);dcMem.Ellipse(ellipseRect);}/*//提供下绘制⽅框、画线等⽅法dcMem.FillSolidRect(0,0,nWidth,nHeight,RGB(255,255,255));//绘图dcMem.MoveTo(……);dcMem.LineTo(……);*/pDC->BitBlt(0,0,rect.Width(),rect.Height(), &dcMem,0,0,SRCCOPY);//将内存DC上的图象拷贝到前台dcMem.DeleteDC(); //删除DC该段代码中已经提供了填充客户区的⽅法,为了提⾼绘制效率,可以继承OnEraseBkgnd,然后直接返回true就⾏。
双缓冲技术(基于GDI+实现)
双缓冲技术(基于GDI+实现)一、双缓冲技术双缓冲即在内存中创建一个与屏幕绘图区域一致的对象,先将图形绘制到内存中的这个对象上,再一次性将这个对象上的图形拷贝到屏幕上,这样能大大加快绘图的速度。
当数据量很大时,绘图可能需要几秒钟甚至更长的时间,而且有时还会出现闪烁现象,为了解决这些问题,可采用双缓冲技术来绘图。
双缓冲实现过程如下:1、在内存中创建与画布一致的缓冲区2、在缓冲区画图3、将缓冲区位图拷贝到当前画布上4、释放内存缓冲区在图形图象处理编程过程中,双缓冲是一种基本的技术。
我们知道,如果窗体在响应WM_PAINT消息的时候要进行复杂的图形处理,那么窗体在重绘时由于过频的刷新而引起闪烁现象。
解决这一问题的有效方法就是双缓冲技术。
因为窗体在刷新时,总要有一个擦除原来图象的过程OnEraseBkgnd,它利用背景色填充窗体绘图区,然后在调用新的绘图代码进行重绘,这样一擦一写造成了图象颜色的反差。
当WM_PAINT的响应很频繁的时候,这种反差也就越发明显。
于是我们就看到了闪烁现象。
我们会很自然的想到,避免背景色的填充是最直接的办法。
但是那样的话,窗体上会变的一团糟。
因为每次绘制图象的时候都没有将原来的图象清除,造成了图象的残留,于是窗体重绘时,画面往往会变的乱七八糟。
所以单纯的禁止背景重绘是不够的。
我们还要进行重新绘图,但要求速度很快,于是我们想到了使用BitBlt函数。
它可以支持图形块的复制,速度很快。
我们可以先在内存中作图,然后用此函数将做好的图复制到前台,同时禁止背景刷新,这样就消除了闪烁。
以上也就是双缓冲绘图的基本的思路。
二、基于GDI+实现双缓冲技术1.CPaintDC dc(this); // device context for painting2.Graphics gr(dc.m_hDC); // Graphics to paint1.Rect rGdi;2.gr.GetVisibleClipBounds(&rGdi); // The same as the clip rect3.4.//创建缓冲区5.Bitmap clBmp(rGdi.Width, rGdi.Height); // Mem bitmap6.Graphics* grPtr = Graphics::FromImage(&clBmp); // As memDC7.8.//利用grPtr在clBmp缓冲区绘图9.grPtr->DrawImage(m_PngMeter,clock_Rect);10.grPtr->TranslateTransform(Pcenter.X,Pcenter.Y);11.grPtr->RotateTransform(i);12.grPtr->TranslateTransform(-Pcenter.X,-Pcenter.Y);13.grPtr->DrawImage(m_PngArrow,picRect);14.grPtr->ResetTransform();15.16.//将clBmp缓冲区绘制到窗口17.gr.DrawImage(&clBmp, rGdi);<pre class="cpp" name="code"> delete grPtr;//注:使用完缓冲区后,一定要及时释放内才能,尤其是在OnPaint中,否则程序很快占满物理内存,崩溃!这里是在WM_PAINT消息里面处理的。
framebuffer基本知识
framebuffer基本知识注:本文是Console programming HOWTO,WiebeZoon;*******************的一部分,原文为英文版,本文由highbar翻译。
如转载,请注明原作者及译者。
7.1. framebuffer设备介绍这是一个关于如何编程的文档,因此,请在你编译或执行例子之前,正确配置你的framebuffer设备。
用framebuffer设备,你可以把你的计算机屏幕当成一个真正的图形设备。
你可以修改分辨率,刷新率,色彩深度等。
最好的一点是,你可以把像素点绘在任何你想要的地方。
framebuffer设备不是一个图形库,而更确切的是一个低级的通用设备。
这样创造了巨大的灵活性,但同时也有它的缺点。
想使用framebuffer设备,你应该做以下事情:***断定出你使用的设备***打开设备***取回或改变屏幕设置***映射(Map)屏幕内存通常要打开的设备是/dev/fb0,但是如果用户有多个视频卡和监视器的话,设备也可能不同。
大多数应用通过读取环境变量FRAMEBUFFER (用getenv();)来决定该使用哪个设备。
如果该环境变量不存在,那么就用/dev/fb0。
通过open()调用打开设备,读设备意味着读取屏幕内存(可称之为显存)。
用$cat /dev/fb0 >screenshot将屏幕内存导入一个文件,恢复刚才的屏幕截图则可使用:$cat screenshot >/dev/fb0。
7.2设备的基本用法显然,用上述方法使用屏幕内存并不经济方便。
在读或写之前持续的寻址(见man lseek)将会导致很多的开销。
这就是为什么你要映射你的屏幕内存。
当你将屏幕内存映射到你的应用程序时,你将得到一个直接指向屏幕内存的指针。
在我们可以映射屏幕内存之前,我们需要知道我们能够映射多少,以及我们需要映射多少。
第一件要做的事情就是从我们新得到的framebuffer设备取回信息。
Linux的帧缓冲设备(Framebuffer)简介
帧缓冲(framebuffer)是Linux为显示设备提供的一个接口,把显存抽象后的一种设备,他允许上层应用程序在图形模式下直接对显示缓冲区进行读写操作。
这种操作是抽象的,统一的。
用户不必关心物理显存的位置、换页机制等等具体细节。
这些都是由Framebuffer设备驱动来完成的。
帧缓冲驱动的应用广泛,在linux的桌面系统中,Xwindow服务器就是利用帧缓冲进行窗口的绘制。
尤其是通过帧缓冲可显示汉字点阵,成为Linux汉化的唯一可行方案。
Linux FrameBuffer 本质上只是提供了对图形设备的硬件抽象,在开发者看来,FrameBuffer 是一块显示缓存,往显示缓存中写入特定格式的数据就意味着向屏幕输出内容。
所以说FrameBuffer就是一块白板。
例如对于初始化为16 位色的FrameBuffer 来说, FrameBuffer中的两个字节代表屏幕上一个点,从上到下,从左至右,屏幕位置与内存地址是顺序的线性关系。
帧缓存可以在系统存储器(内存)的任意位置,视频控制器通过访问帧缓存来刷新屏幕。
帧缓存也叫刷新缓存 Frame buffer 或 refresh buffer, 这里的帧(frame)是指整个屏幕范围。
帧缓存有个地址,是在内存里。
我们通过不停的向frame buffer中写入数据,显示控制器就自动的从frame buffer中取数据并显示出来。
全部的图形都共享内存中同一个帧缓存。
CPU指定显示控制器工作,则显示控制器根据CPU的控制到指定的地方去取数据和指令,目前的数据一般是从显存里取,如果显存里存不下,则从内存里取,内存也放不下,则从硬盘里取,当然也不是内存放不下,而是为了节省内存的话,可以放在硬盘里,然后通过指令控制显示控制器去取。
帧缓存 Frame Buffer,里面存储的东西是一帧一帧的,显卡会不停的刷新Frame Buffer, 这每一帧如果不捕获的话,则会被丢弃,也就是说是实时的。
framebuffer设备的参数
这两个命令字相关的结构体有两个:struct fb_fix_screeninfo和struct fb_var_screeninfo。
这两个结构体都比较大,前者用于保存Framebuffer设备的固定信息,后者用于保存Framebuffer设备的可变信息。
在调用ioctl()的时候,要用到这两个结构体。
FrameBuffer 只是一个提供显示内存和显示芯片寄存器从物理内存映射到进程地址空间中的设备。所以,对于应用程序而言,如果希望在 FrameBuffer 之上进行图形编程,还需要自己动手完成其他许多工作。
<!--[if !supportEmptyParas]--> <!--[endif]-->
-------------------------------------
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/fb.h>
fb_size=fb_var.yres*fb_fix.line_length;
fb_addr=(char *)mmap(NULL,fb_size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,screen_fbd,0);
/*fb_addr的获取,是很核心的步骤,表示成功获得了framebuffer设备*/
/excellentderek/blog/item/f387e64e24b713cdd0c86a59.html
framebuffer 编程
framebuffer 编程摘要:1.帧缓冲区的概念和作用2.帧缓冲区的编程实现3.帧缓冲区编程的应用领域4.帧缓冲区编程的优缺点分析5.总结与展望正文:帧缓冲区(Frame Buffer)是一种在计算机图形学中广泛应用的技术,它在显示器和图形处理器(GPU)之间起到一个缓冲的作用,用于存储和处理即将显示的图像数据。
帧缓冲区编程就是指对帧缓冲区进行操作和控制的过程,包括对缓冲区中的图像数据进行绘制、合成、处理等操作。
1.帧缓冲区的概念和作用帧缓冲区是计算机图形学中的一个重要组成部分,它的主要作用是在显示器和GPU 之间传输和处理图像数据。
帧缓冲区可以看作是一个临时的存储空间,用于存储由CPU 发送过来的图像数据,然后将这些数据传递给GPU 进行处理。
在处理过程中,GPU 会对图像数据进行一系列的变换和优化,使其最终呈现出我们所看到的图像。
2.帧缓冲区的编程实现帧缓冲区的编程实现主要涉及到两个方面:CPU 端和GPU 端。
在CPU 端,程序员需要使用相应的图形库和API(如OpenGL、DirectX 等)来操作帧缓冲区,包括创建、绑定、清空等操作。
同时,还需要使用各种图形函数(如绘制线段、多边形、纹理等)将图像数据绘制到帧缓冲区中。
在GPU 端,程序员需要利用GPU 的并行处理能力对帧缓冲区中的图像数据进行计算和优化,最终将处理后的图像数据输出到显示器上。
3.帧缓冲区编程的应用领域帧缓冲区编程在计算机图形学领域具有广泛的应用,如游戏开发、虚拟现实、计算机辅助设计、影视制作等。
在这些领域中,帧缓冲区编程可以实现各种复杂的图像渲染和处理效果,提高图像质量和视觉效果。
4.帧缓冲区编程的优缺点分析帧缓冲区编程的优点主要有以下几点:(1)提供了一个在CPU 和GPU 之间传输和处理图像数据的缓冲区,减轻了CPU 的负担;(2)利用GPU 的并行处理能力,可以实现高速的图像渲染和处理;(3)提供了一个统一的平台,方便程序员在不同领域进行图形编程。
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Android图形系统的分析与移植--七、双缓冲framebuffer的实
现
1 实现原理
在基本的FrameBuffer已经实现的基础上,需要实现的是与Android原本模拟器所使用的goldfish FrameBuffer之间的区别。
比较一下不难发现,从以下及方面着手:
1. 修改初始化FrameBuffer信息;
2. 分配FrameBuffer内存
3. 实现双缓冲操作函数
下面简单介绍一下实现过程。
2 初始化FrameBuffer信息
FrameBuffer信息主要保存在fb_info这个数据结构中,修改如下:
struct fb_info*fbinfo;
...
fbinfo->fix.ypanstep = 1;
fbinfo->var.yres_virtual = gm->lcd.yres * 2;
fbinfo->fix.smem_len = (gm->lcd.xres*gm->lcd.yres *gm->lcd.bpp / 8) * 2;
3 分配FrameBuffer内存
内存大小控制主要mvfb_info这个数据结构中,修改如下:
struct mvfb_info*fbi;
...
fbi->map_size= PAGE_ALIGN(fbi->fb->fix.smem_len + PAGE_SIZE);
fbi->map_cpu =dma_alloc_writecombine(fbi->dev, fbi->map_size,
&fbi->map_dma, GFP_KERNEL);
4 实现双缓冲操作函数fb_pan_display
首先,实现双缓冲操作函数:
static intmvfb_pan_display(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *fb)
{
...
}
FrameBuffer所有的操作函数都保存在fb_ops数据结构中,所以,将上述操作函数添加到此数据结构中:
static structfb_ops mvfb_ops = {
.owner =THIS_MODULE,
.fb_check_var = mvfb_check_var,
.fb_set_par = mvfb_set_par,
.fb_setcolreg = mvfb_setcolreg,
.fb_blank = mvfb_blank,
.fb_pan_display = mvfb_pan_display,
.fb_fillrect = cfb_fillrect,
.fb_copyarea = cfb_copyarea,
.fb_imageblit = cfb_imageblit,
.fb_mmap = mvfb_mmap,
};
经过以上四步,双缓冲FrameBuffer就可以移植成功了,当然,上述只是简单地描述了一下移植的步骤,具体细节没有展开。
/louiswangbing/article/details/6606849。