合作信息
3D圖形加速引擎IP核技術(shù)
發(fā)布單位：北京航天航天大學(xué)
所屬行業(yè)：電子信息
合作信息類型：意向合作
機構(gòu)類型：高等院校
供求關(guān)系：供應(yīng)
合作信息期限：2016-5
參考價格：面議
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合作信息簡介
【技術(shù)開發(fā)單位】北京航空航天大學(xué)
【技術(shù)簡介】隨著嵌入式應(yīng)用對圖形應(yīng)用要求的不斷提高，完全依靠CPU繪制復(fù)雜的三維圖形很難達(dá)到實時交互的要求。因此需要使用專用的圖形處理芯片來提高圖形的繪制速度。隨著SoC技術(shù)的發(fā)展，片上系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，具有開發(fā)周期短，便于移植與剪裁等特點，因此以軟IP核形式開發(fā)的三維圖形加速引擎能夠得到廣泛的應(yīng)用。
電子產(chǎn)品一般都需要硬件和軟件的完美結(jié)合，圖形處理器中也需要一個IP核才能完成對圖形的處理。隨著可編程器件的快速發(fā)展，芯片的規(guī)模、密度、性能都有了巨大的變化，可編程邏輯器件已成為計算機應(yīng)用、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、儀表儀器等領(lǐng)域廣受歡迎的器件，它也是科學(xué)實驗、樣機研制、小批量生產(chǎn)的最佳選擇。利用FPGA開發(fā)產(chǎn)品，可以幫助用戶在保證合理成本的前提下，提高了設(shè)計的效率，利用FPGA的可靈活升級性，用戶可以滿足快速多變的市場需求，使自己的產(chǎn)品不斷的推成出新緊跟業(yè)界的發(fā)展趨勢，做出有自己特色，自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，始終保持產(chǎn)品的差異性和領(lǐng)先性。本技術(shù)采用FPGA平臺實現(xiàn)，開發(fā)具有對功能可擴展、可剪裁的IP核。本技術(shù)更具特色的是采用最先進的FPGA+ARM集成SoC片上系統(tǒng)ZYNQ-7000體系實現(xiàn)，實現(xiàn)軟硬件共同工作，從而能夠更方便的移植到不同體系的嵌入式應(yīng)用產(chǎn)品中。本IP核能夠完成三維圖形的管線流程，并能夠兼容主要的OpenGL指令，從而方便應(yīng)用程序直接操作IP核的圖形操作。
三維圖形在屏幕顯示，實際上是將一個離散模型放置在適當(dāng)?shù)目臻g位置。經(jīng)過一系列管線操作，將圖形的坐標(biāo)輸出，并保存到用戶空間的存儲區(qū)域等待顯示功能的調(diào)用。具體實現(xiàn)流程為：應(yīng)用程序通過驅(qū)動程序?qū)⑿枰扇S圖形的數(shù)據(jù)發(fā)送IP核，IP核經(jīng)過幾何變換模塊、光照模塊、圖元裝配模塊、剔除剪切模塊、背面剔除模塊、投影模塊完成對圖形的幾何部分的處理，在經(jīng)過光柵化模塊核片段處理模塊完成光柵部分的處理，從而生成了能夠在二維顯示器中顯示出來的三維圖形。
【技術(shù)特點】如今的硬件圖形加速器一般包含多個頂點處理器以及多個像素處理器或者統(tǒng)一的處理器架構(gòu)，可編程的架構(gòu)使得用戶可以非常方便的改變繪制的方法，并且利用了對浮點數(shù)據(jù)的處理來提高色彩表達(dá)的精確度，從而渲染出非常逼真的效果，處理效率也明顯提升。
但是隨著嵌入式設(shè)備如手機、平板電腦等便攜產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，需要專門的嵌入式圖形加速引擎，但是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的圖形加速引擎多采用國外公司的現(xiàn)有芯片，國內(nèi)在此領(lǐng)域的技術(shù)暫不能廣泛推廣，因此本IP核的突出特點有兩點，首先，基于FPGA實現(xiàn)的軟IP核方便移植和剪裁等二次開發(fā)，容易在不同領(lǐng)域中直接或間接應(yīng)用；其次，采用AXI總線，適應(yīng)最新的軟硬件通信模式，支持更大數(shù)據(jù)量的吞吐。
【技術(shù)指標(biāo)】IP核開發(fā)基于Zynq 7000系列可擴展平臺，實現(xiàn)軟硬件協(xié)同工作系統(tǒng)，使用VHDL作為硬件描述語言，兼容OpenGL的主要指令，能夠?qū)崿F(xiàn)對三維圖形生成管線的各項操作，如幾何變換、光照處理、背面剔除與剪切、投影、光柵操作等。
IP核數(shù)據(jù)通信遵循AXI總線標(biāo)準(zhǔn)，IP核通過AXI總線接收操作系統(tǒng)發(fā)送來的圖形生成指令，并能夠?qū)崟r處理生成三維圖形。
【技術(shù)水平】國際先進
【可應(yīng)用領(lǐng)域和范圍】電子通信、電子消費品、汽車電子、儀器儀表等。
【專利狀態(tài)】已申請專利2項
【技術(shù)狀態(tài)】樣品階段
【合作方式】合作開發(fā)
【投入需求】100萬
【轉(zhuǎn)化周期】3年
【預(yù)期效益】本技術(shù)可以促進國內(nèi)在圖形加速領(lǐng)域的發(fā)展，應(yīng)用最先進的軟硬件協(xié)同工作的思想開發(fā)的IP核能夠更容易移植到時下流行的嵌入式操作系統(tǒng)體系和產(chǎn)品中，相較于國外的硬件圖形加速引擎，本IP核可以提供更低廉的價格，更廣泛的移植性，從而應(yīng)用于更多的國產(chǎn)嵌入式設(shè)備中，在提高國民科技水平的基礎(chǔ)上創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。
【聯(lián)系方式】毛 峽 010-82339508/13401190474
【技術(shù)簡介】隨著嵌入式應(yīng)用對圖形應(yīng)用要求的不斷提高，完全依靠CPU繪制復(fù)雜的三維圖形很難達(dá)到實時交互的要求。因此需要使用專用的圖形處理芯片來提高圖形的繪制速度。隨著SoC技術(shù)的發(fā)展，片上系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，具有開發(fā)周期短，便于移植與剪裁等特點，因此以軟IP核形式開發(fā)的三維圖形加速引擎能夠得到廣泛的應(yīng)用。
電子產(chǎn)品一般都需要硬件和軟件的完美結(jié)合，圖形處理器中也需要一個IP核才能完成對圖形的處理。隨著可編程器件的快速發(fā)展，芯片的規(guī)模、密度、性能都有了巨大的變化，可編程邏輯器件已成為計算機應(yīng)用、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、儀表儀器等領(lǐng)域廣受歡迎的器件，它也是科學(xué)實驗、樣機研制、小批量生產(chǎn)的最佳選擇。利用FPGA開發(fā)產(chǎn)品，可以幫助用戶在保證合理成本的前提下，提高了設(shè)計的效率，利用FPGA的可靈活升級性，用戶可以滿足快速多變的市場需求，使自己的產(chǎn)品不斷的推成出新緊跟業(yè)界的發(fā)展趨勢，做出有自己特色，自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，始終保持產(chǎn)品的差異性和領(lǐng)先性。本技術(shù)采用FPGA平臺實現(xiàn)，開發(fā)具有對功能可擴展、可剪裁的IP核。本技術(shù)更具特色的是采用最先進的FPGA+ARM集成SoC片上系統(tǒng)ZYNQ-7000體系實現(xiàn)，實現(xiàn)軟硬件共同工作，從而能夠更方便的移植到不同體系的嵌入式應(yīng)用產(chǎn)品中。本IP核能夠完成三維圖形的管線流程，并能夠兼容主要的OpenGL指令，從而方便應(yīng)用程序直接操作IP核的圖形操作。
三維圖形在屏幕顯示，實際上是將一個離散模型放置在適當(dāng)?shù)目臻g位置。經(jīng)過一系列管線操作，將圖形的坐標(biāo)輸出，并保存到用戶空間的存儲區(qū)域等待顯示功能的調(diào)用。具體實現(xiàn)流程為：應(yīng)用程序通過驅(qū)動程序?qū)⑿枰扇S圖形的數(shù)據(jù)發(fā)送IP核，IP核經(jīng)過幾何變換模塊、光照模塊、圖元裝配模塊、剔除剪切模塊、背面剔除模塊、投影模塊完成對圖形的幾何部分的處理，在經(jīng)過光柵化模塊核片段處理模塊完成光柵部分的處理，從而生成了能夠在二維顯示器中顯示出來的三維圖形。
【技術(shù)特點】如今的硬件圖形加速器一般包含多個頂點處理器以及多個像素處理器或者統(tǒng)一的處理器架構(gòu)，可編程的架構(gòu)使得用戶可以非常方便的改變繪制的方法，并且利用了對浮點數(shù)據(jù)的處理來提高色彩表達(dá)的精確度，從而渲染出非常逼真的效果，處理效率也明顯提升。
但是隨著嵌入式設(shè)備如手機、平板電腦等便攜產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，需要專門的嵌入式圖形加速引擎，但是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的圖形加速引擎多采用國外公司的現(xiàn)有芯片，國內(nèi)在此領(lǐng)域的技術(shù)暫不能廣泛推廣，因此本IP核的突出特點有兩點，首先，基于FPGA實現(xiàn)的軟IP核方便移植和剪裁等二次開發(fā)，容易在不同領(lǐng)域中直接或間接應(yīng)用；其次，采用AXI總線，適應(yīng)最新的軟硬件通信模式，支持更大數(shù)據(jù)量的吞吐。
【技術(shù)指標(biāo)】IP核開發(fā)基于Zynq 7000系列可擴展平臺，實現(xiàn)軟硬件協(xié)同工作系統(tǒng)，使用VHDL作為硬件描述語言，兼容OpenGL的主要指令，能夠?qū)崿F(xiàn)對三維圖形生成管線的各項操作，如幾何變換、光照處理、背面剔除與剪切、投影、光柵操作等。
IP核數(shù)據(jù)通信遵循AXI總線標(biāo)準(zhǔn)，IP核通過AXI總線接收操作系統(tǒng)發(fā)送來的圖形生成指令，并能夠?qū)崟r處理生成三維圖形。
【技術(shù)水平】國際先進
【可應(yīng)用領(lǐng)域和范圍】電子通信、電子消費品、汽車電子、儀器儀表等。
【專利狀態(tài)】已申請專利2項
【技術(shù)狀態(tài)】樣品階段
【合作方式】合作開發(fā)
【投入需求】100萬
【轉(zhuǎn)化周期】3年
【預(yù)期效益】本技術(shù)可以促進國內(nèi)在圖形加速領(lǐng)域的發(fā)展，應(yīng)用最先進的軟硬件協(xié)同工作的思想開發(fā)的IP核能夠更容易移植到時下流行的嵌入式操作系統(tǒng)體系和產(chǎn)品中，相較于國外的硬件圖形加速引擎，本IP核可以提供更低廉的價格，更廣泛的移植性，從而應(yīng)用于更多的國產(chǎn)嵌入式設(shè)備中，在提高國民科技水平的基礎(chǔ)上創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。
【聯(lián)系方式】毛 峽 010-82339508/13401190474
