基于Wu反走样的三角形光栅化边缘反走样算法

对于光栅化的三角形,其边缘存在明显的锯齿现象,因此需要进行反走样处理。基于Wu直线反走样算法的思想,考虑了水平直线外侧直接添加插值点的算法和三角形三边外侧反走样的算法。综合两者的优点,在绘制光栅化的三角形的同时,边缘叠加Wu反走样直线,并考虑背景像素灰度值的作用。结果表明,改进的三角形光栅化的边缘反走样算法有效提高了三角形光栅化后边缘的显示效果,该算法计算量小,便于FPGA实现,可用于对图形显示质量要求很高的机载显示系统。     

基于灰度控制的任意端点直线反走样算法研究

针对使用灰度控制算法不能准确绘制端点不在像素中心点的直线的问题,结合Wu算法,提出了一种基于灰度控制的任意端点直线反走样算法。介绍了Wu算法思想和灰度控制反走样算法,对两种算法进行数学分析,提出灰度控制不能解决的问题及问题产生的后果。结合Wu算法提出了新的基于灰度控制的算法,新算法减少了距离计算和灰度转换的计算,同时解决了任意端点直线的反走样问题。对新算法的效率和反走样效果进行仿真计算。仿真结果表明,新算法比Wu算法效率更高,绘制直线所用时间平均减少33.91%;新算法比灰度控制算法绘制直线更准确,特别是在直线移动的过程中,有较好的动态显示效果。本文提出的新算法,效率较高,显示效果较好,具有很高的应用价值。     

直线反走样快速绘制技术

罗盘画面是座舱显示系统中的重要画面之一。常用的反走样画线算法没有考虑直线端点的失真现象,以及直线旋转中线宽的变化,导致直线在旋转过程中仍存在闪烁、扭曲、变形现象。针对这些现象,将光栅显示器上的像素比作一个个正方形区域,把直线看成长方条形,提出了依据计算长方形区域面积绘制刻度线的反走样算法。实践证明,该算法适用于任何直线的反走样绘制,既快速,又克服了刻度线旋转过程中闪烁、扭曲、变形现象,并且这一画线算法还可以进行融合背景色处理。     

嵌入式图像系统的改进Bresenham反走样算法的应用

为了提高在嵌入式图像处理系统中低分辨率环境下的图像显示效果和算法的效率,对区域Bresenham反走样算法进行改进,将变换的直线扫描转换算法与区域反走样算法相结合,提高了反走样直线的绘制速度和程序执行的效率。将改进的算法应用到实际的嵌入式图像系统中验证,结果表明,引入的改进算法的效率提高了1倍左右并且明显改善了图像的显示效果。     

面向智能设备的直线反走样技术研究

本文通过对智能设备近些年来对良好的显示效果的迫切需求出发,讨论了面向智能设备直线走样产生的原因以及直线的生成算法之后,给出了当前最常用的几种反走样方法.     

基于Mip-map的纹理映射反走样技术

计算机图形最终成像的质量和许多因素有关。图像假象问题是由于建模和其他因素引起的,它们是生成图像所用的渲染算法运算的结果。渲染用时越少,质量越高,渲染出来的图像就越逼真。利用纹理映射技术则可以使渲染达到令人满意的效果。但是现有的纹理映射技术有其相应的局限性,不能满足实时的需求。在利用OpenGL图形库的基础上,基于改进的Mip-map纹理映射技术能有效的解决上述问题,并且给出了改进前后图像清晰度的对比,以及时间上的对比。     

一种基于像素相关性的自适应反走样算法

文中从采样理论出发,对光线跟踪中走样现象的原因及其反走样原理和方法进行了分析,并根据像素相关性,提出了一种自适应反走样算法.此算法具有简单、快速的优点,能有效地消除图形边缘的走样.     

飞机座舱显示系统的反走样技术研究

讨论直线的扫描变换,分析了在矩阵式液晶显示器上走样现象产生的原因,并介绍了几种常用的反走样方法,比较了这些方法的特点,在此基础上针对飞机坐舱系统的特点提出了基于飞机水平状态指示仪的快速精确的反走样算法,给出了未经过反走样处理和经过反走样处理绘制出的直线和圆的对比,此算法成功地解决了EHSI画面中罗盘刻度线在旋转时的扭曲抖动现象。此项算法已应用于多项机载液晶显示器,特别在枭龙飞机大屏幕液晶显示器上的应用取得了良好的效果。     

反熔丝FPGA布局布线算法研究

介绍了反熔丝FPGA及其布局布线算法的研究现状,讨论了目前最为流行的FPGA布局布线的基本原理与实现方式.针对反熔丝FPGA的结构对布局布线算法进行了改进,并在CAD实验平台上实现了改进算法.为了验证改进算法的性能,提出一种常见结构的反熔丝FPGA,并针对几个典型电路进行布局布线.实验结果表明,改进算法可以提高反熔丝FPGA布局布线的效率以及电路速度.     

反熔丝FPGA线长驱动布局算法

针对反熔丝FPGA的结构特点,提出了一种线长驱动的反熔丝FPGA布局算法.该算法基于VPR的模拟退火布局算法,针对反熔丝FPGA垂直布线资源有限的特点,提出了新型的成本函数并在CAD实验平台上予以实现.实验结果表明,与VPR布局算法相比,该方法不仅优化了线网总长度,使得线网总长度平均减少了12%,同时还减少了编程的通路反熔丝数目.     

基于FPGA的DES加密算法的高性能实现

在分析DES算法原理的基础上,详细阐述一种基于VHDL描述、FPGA实现的DES加密算法系统的设计和仿真结果。该系统采用了一种基于子密钥预先计算的新型流水线设计方案,克服了传统DES流水线实现方式的缺点,使系统的密钥可动态刷新,并在硬件资源消耗有所降低的情况下,进一步提高系统的处理速度,系统最高时钟频率为222.77MHz,信息加密的速度为14.26Gb／s,是最快软件实现方式的112倍。同时系统还具有设计灵活,可靠性高,可重用性强,升级方便等特点。     

一种基于新型同步算法的脉冲UWB能量检测接收器设计

在RFID和无线传感器网络等应用系统中,脉冲UWB(IR-UWB)技术的低功耗和低成本特点具有很大的优势。为了有效地降低功耗和成本,采用了一种基于能量检测,使用开关键控(OOK)调制的IR-UWB接收器,提出了一种使用能量补偿与自适应门限的新型同步与检测算法,此算法降低了接收器的能耗与硬件复杂度。通过对该接收器的仿真及用FPGA硬件实现,表明此算法降低了同步时的功耗及前导序列长度,提高了传输效率,同时保持了系统性能。测试结果表明此接收器架构能够满足在数据率10Mb/s时,功耗仅为1nJ/bit左右,具有低功耗、低复杂度的特点。     

扫描SAR成像中SPECAN算法的FPGA实现

为满足扫描成像合成孔径雷达( SAR)系统小型化和低功耗的迫切需求,给出一种频谱分析( SPECAN)算法的现场可编程逻辑门阵列( FPGA)实现,整个成像流程被划分为多个时分的阶段并分配到可复用的运算单元和控制逻辑中,并且提出一种基于FPGA的优化处理结构,将所有的信号处理功能集成在单片FPGA中。在实验与验证部分,通过FPGA处理结果与MATLAB运算结果的对比,以及实际成像试验结果表明了设计正确性和结构的工程实用性,适用于机场跑道、汽车高速公路的检测和定位。     

一种新的全姿态指示画面填充算法

现代飞机座舱主飞行仪显示系统中,全姿态指示天地区域的填充是件非常费时的工作。提出了一种新的区域填充算法。该算法第一步引入分块查找的思想以及基于填充区域的特点确定采用水平线或者竖直线扫描方式,并且对区域轮廓中满足关键码字段的像素点建立坐标数组;第二步根据已确定的扫描方式进行区域填充。此外,求取新旧地平线交点并没有采用通过大量数值计算直接求取的方法,而是采用了比较法。实验结果表明该算法显著提高了填充速度和显示效果,降低了数据存储空间量。     

Bresenham直线光栅化算法的硬件实现方法研究

直线光栅化在图形绘制过程中占有很大比例,直线光栅化的速度也在很大程度上影响着显示芯片的加速性能.文中基于Bresenham算法,实现了单像素直线的光栅化.将二维平面八等分后,任意直线的光栅化根据对称性映射到一个固定区域进行,简化了硬件结构,提高了加速性能.基于FPGA平台(Xilinx的Virtex2pXC2VP30),该光栅化系统稳定运行在100MHz.     

基于IData及Vxworks的座舱显示技术研究

随着航空技术的发展,座舱图形画面的复杂程度及显示信息量不断增加,传统的编程开发方式由于开发周期长、移植性、继承性及灵活性差,已不能满足其发展要求。文章提供一种基于IData人机界面开发工具及Vxworks操作系统的座舱图形显示软件开发方式,此种方式具有简单、通用、标准、移植性好、继承性好的特点。重点介绍开发流程及关键技术,并开发了一种飞行显示器画面。结果显示,该方法开发的座舱图形画面显示清晰、流畅,系统运行性能稳定。     

基于FPGA的CORDIC算法实现

针对传统CORDIC算法延时大,消耗资源多的缺点,在平行CORDIC算法的基础上提出了一种优化的平行算法,利用二进制转两极算法和微旋转角度编码对低部和高部的旋转方向进行预测,并在高部旋转中利用正反旋转抵消的策略来进一步减少旋转次数,提高运算速度。采用FPGA对提出的算法进行了硬件设计和验证,结果表明,计算迭代次数少,资源消耗少,精度较传统算法来说都有了明显改善。