二维矢量图形技术现状概述

中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ０ ９ ． ７
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ６ ７ ４ — ７ ７ １ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ － ０ １ ８ ４ － ０ １
根据水 清木华研究 中心提供 的 “ ２ ０ １ ０年汽车导航终端及 导航 电子地 图市场分析报告 ”数据和研究咨询机构 ３ Ｓ智库 的 “ ２ ０ １ １中国汽 车导航与互联 网地 图市场研 究报告 ”显示 ，预 计到 ２ ０ １ ３ 年 ，车载类和手持类 电子地 图设备 的中国产量将能 预计分别达到 ７ ８ ０万 台和 ５ ７ ０万 台 。 四 、矢量图形渲染技术 国内外发展概况 由 于 矢 量 图 形 的 渲 染 方 式 上 和 传 统 位 图 有 本 质 上 的 不 同，因此 ，高效 的渲染策 略对 于硬件 资源 有限的嵌入式 设备 而 言显得尤 为重要 。虽然 目前 国内有部 分企业和学者研 究针 对Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｖ Ｇ标准 的渲染技术 ，但是主要停留在一些基础渲染算
（ 二 ）利用 三维 图形 处理模块渲 染二维矢量 图形 。由于 三 维图形渲染 技术 已经 比较成熟 ，可 以通 过三维渲染模块 来 渲染 二维矢 量图形 ，比如 工作于文 献 ［ ４ ］中所 介绍 的成果 。 该方 法无需开发 新的硬件 ，但 是在渲染过程 中不仅需要完成 普通 二维矢量 图形的处理 ，而 且还需要将 图形重新分解成三 角形 。这无疑增加 了渲染 的处理复杂度 ，而 且在嵌入式设备 中也难 以满足三维 引擎 的大 功率能量消耗 要求 。 （ 三 ） 二维 矢量 图形硬 件渲 染 引擎 。通过 专用 的硬件
随着近 年来便携式 消费类 电子 设备 的普及 ，高 图像质 量 的人机交互 界面越来越 受到消 费者 的喜爱 。然 而，传统 的位 图格式 图像难 以满足动态 的 图形操作 ，尤其 当用 户对 图像进 行缩 放 时，低 分辨率 的位 图在图像质量 退化方面 显得尤为 明 显 。而二维矢 量图形 由于其 具有无 限缩放 ，但 图像 不失真 的 优 点，逐渐在便 携式消 费类 电子产 品中得 到 了广泛 应用 ，并 取代传统 的位 图格式 图像 来实现各 种绚丽的动态 图形效果 。 二维矢量图形概述 二维矢量 图形和传统位 图图像 的组成区别在 于：位 图图 像 由大 量像素 点组成，直接读取 各像素信 息即能显 示位 图图 像 的内容；而二 维矢量 图形 则 由大量 的顶 点信息组 成 ，其 图 形显示 过程需要 进行渲染处 理，即对所有 的顶 点进 行较为复 杂 的运 算处理 ，然后决定需着 色 的各像 素点位置 ，最终显示 图形 内容 。 比如对二维矢量 图形进行位移 、 旋转 、 缩放 等操作， 实 际上 就是对 图形中的所有 顶点进行仿射 变换 ，在 获得各顶 点 的新位置后 ，再决定图形内部需着 色的像 素 。 二、二维矢量图形标准 虽然 国际上多个组织对 矢量 图形 的提 出了不 同的标准 ， 比如Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｍ ｅ ｄ ｉ ａ公 司 的 Ｓ ｗ Ｆ（ Ｓ ｈ ｏ ｃ ｋ Ｗ ａ ｖ ｅ Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ ），Ｗ ３ Ｃ
计 算 机 科 学
Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
二维矢量 图形技术现状概述
章媛 ，沈永珞 （ １ ． 国家知识产权局专利局专利 审查协作广 东 中心 ，广州 ５ １ ０ ５ ３ ０ ；２ ． 广 东财 经大学信 息学院，广州 ５ １ ０ ３ ２ ０ ）
摘 要 ：本 文首先 简单阐述 了二 维矢量 图形基 本概念 ，然后 介绍 了二 维 矢量 图形 目前的 国际标 准和矢量 图形的 巨大 市场应 用前景 ，最后介 绍了矢量 图形的 国内外发展 现状 。 关键 词 ：二 维 矢 量 图形 ；Ｏｐ ｅ ｎ ＶＧ；渲 染
一
、
组织 的 Ｓ Ｖ Ｇ（ Ｓ ｅ ａ ｌ ｅ Ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ Ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ Ｃ Ｓ ）等 ， 但 是 Ｋ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｓ 组织 于２ ０ ０ ４年 首 先 发 布 适 合 于 硬 体 加 速 （ ｈ ａ ｒ ｄwk.baidu.comｗ ａ ｒ ｅ — ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ）的 二 维 矢 量 图 形 处 理 标 准 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｖ Ｇ … 后 ，该 标 准 迅 速 得 到 了工 业 界 的 广 泛 支 持， 比如 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ 、Ａ Ｍ Ｄ 、 Ｎ Ｖ Ｉ Ｄ Ｉ Ａ 、Ａ Ｒ Ｍ 、Ｔ ｅ ｘ ａ ｓ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ等知名公 司。 目前尽管
０ ｐ ｅ ｎ Ｖ Ｇ标准仍在制 定发展过程中 ，但 是预计在不远 的将 来 ， 该标准将 成为工业 界对二维矢量 图形 的统 一标准 。由于国 内 对基于 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｖ Ｇ标 准 的图形硬 件渲 染研 究起步 较 晚，鲜 有针 对该标准 的硬件 设计研究 ；相 比之下 ，基 于该标准 的二维矢 量 图形硬 件加速渲 染研究主要来源 于 日韩 欧美等 电子设计制
法 研 究 。 根据 目前 已公开 的资料，矢量 图形 的渲染可总结 为以下 三种 方式： （ 一 ）软件处理方 式 。该方式通 过 Ｃ Ｐ Ｕ来处理矢量 图形 信 息， 比如韩 国 Ｈ Ｕ Ｏ Ｎ Ｅ公司 的 Ａ ｌ ｅ ｘ Ｖ Ｇ 。该方式的缺 点是在 嵌入 式平 台上不可能满足实时性的渲染性能要求。
造传统强 国。
加 速器 来 渲 染二 维 矢量 图形 ，从 而满 足实 时、低 功 耗、高 质 量 的渲 染要 求 。 目前 ， 国际上 只有 少数 公 司能够 独 立开 发支持 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｖ Ｇ标 准 的片 上 系 统 ， 比如 Ａ Ｒ Ｍ公 司 的 Ｍ ａ ｌ ｉ 系
列 ，Ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ｃ ｏ ｍ的 Ｂ Ｃ Ｍ ４ ７ ６ ０ ， Ｉ ｍ ａ ｇ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ公 司 的 Ｖ Ｇ Ｘ １ ５ ０ 。但 是 由于二 维矢量 图形渲染过程 复杂，渲染速度 图