參考網上的3D圖像算法做的,拿出來給大家一起看看...硬件:ATMEGA128 16MHz,LCD為12864液晶(KS0108)
上傳時間: 2013-06-08
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3D加速引擎是3D圖形加速系統的重要組成部分,以往在軟件平臺上對3D引擎的研究,實現了復雜的渲染模型和渲染算法,但這些復雜算法與模型在FPGA上綜合實現具有一定難度,針對FPGA的3D加速引擎設計及其平臺實現需要進一步研究。 本文在研究3D加速引擎結構的基礎上,實現了基于FPGA的圖像處理平臺,使用模塊化的思想,利用IP核技術分析設計實現了3D加速管道及其他模塊,并進行了仿真、驗證、實現。 圖像處理平臺選用Virtex-Ⅳ FPGA為核心器件,并搭載了Hynix HY5DU573222F-25、AT91FR40162S、XCF32P VO48及其他組件。 為滿足3D加速引擎的實現與驗證,設計搭建的圖像處理平臺還實現了DDR-SDRAM控制器模塊、VGA輸出模塊、總線控制器模塊、命令解釋模塊、指令寄存器模塊及控制寄存器模塊。 3D加速引擎設計包含3D加速渲染管道、視角變換管道、基元讀取、頂點FIFO、基元FIFO、寫內存等模塊。針對FPGA的特性,簡化、設計、實現了光照管道、紋理管道、著色管道和Alpha融合管道。 最后使用Modelsim進行了仿真測試和圖像處理平臺上的驗證,其結果表明3D加速引擎設計的大部分功能得到實現,結果令人滿意。
上傳時間: 2013-07-30
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圖像顯示器是人類接受外部信息的重要手段之一。而立體顯示則能再現場景的三維信息,提供場景更為全面、詳實的信息,在醫學、軍事、娛樂具有廣泛的應用前景。而現有的3D立體顯示設備價格都比較貴,基于此,本人研究了基于SDRAM存儲器和FPGA處理器的3D頭盔顯示設備并且設計出硬件和軟件系統。該系統圖像效果好,并且價格成本便宜,從而具有更大的實用性。本文完成的主要工作有三點: 1.設計了基于FPGA處理器和SDRAM存儲器的3D頭盔顯示器。該方案有別于現有的基于MCU、DSP和其它處理芯片的方案。本方案能通過線性插值算法把1024×768的分辨率變成800×600的分辨率,并能實現120HZ圖像刷新率,采用SDRAM作為高速存儲器,并且采用乒乓操作,有別于其它的開關左右眼視頻實現立體圖像。在本方案中每時每刻都是左右眼視頻同時輸出,使得使用者感覺不到視頻圖像有任何閃爍,減輕眼睛疲勞。本方案還實現了圖像對比對度調節,液晶前照光調節(調節輸出脈沖的占空比),立體圖像源自動識別,還有人性化的操作界面(OSD)功能。 2.完成了該系統的硬件平臺設計和軟件設計。從便攜性角度考慮,盡量減小PCB板面積,給出了它們詳細的硬件設計電路圖。完成了FPGA系統的設計,包括系統整體分析,各個模塊的實現原理和具體實現的方法。完成了單片機對AD9883的配置設計。 3.完成了本方案的各項測試和調試工作,主要包括:數據采集部分測試、數據存儲部分測試、FPGA器件工作狀態測試、以電腦顯示器作為顯示器的聯機調試和以HX7015A作為顯示器的聯機調試,并且最終調試通過,各項功能都滿足預期設計的要求。實驗和分析結果論證了系統設計的合理性和使用價值。 本文的研究與實現工作通過實驗和分析得到了驗證。結果表明,本文提出的由FPGA和SDRAM組成的3D頭盔顯示系統完全可以實現高質量的立體視覺效果,從而可以將該廉價的3D頭盔顯示系統用于我國現代化建設中所需要的領域。
上傳時間: 2013-07-16
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近年來,計算機圖形學應用越來越廣泛,尤其是三維(3D)繪圖。3D繪圖使用3D模型和各種影像處理產生具有三維空間真實感的影像,應用于虛擬真實情況以及多媒體的產品上,且多半是使用低成本的實時3D計算機繪圖技術為基礎。在初期3D圖形學剛起步時,由于圖形簡單,因此可以利用CPU來運算,但隨著圖形學技術的發展,所要繪制的圖形越來越復雜,這時如果單純依賴CPU來處理,不能達到實時的要求,因此需要專門的硬件來加速圖形處理,GPU(圖形處理單元)因此出現了。不過由于3D圖形加速硬件的復雜性和短壽命,這極大地提高了對硬件開發環境的需要。為了更好的對設計進行更改和測試,不能僅僅用專門定制的方法來設計,需要其他的方:硬件描述語言(HDL)和FPGA。 隨著計算機繪圖規模的需要,借助輔助硬件資源,來提高圖形處理單元(GPU)處理速度的需求越來越普遍。自從15年前現場可編程門陣列(FPGA)開始出現以來,其在可編程硬件領域所起的作用越來越大。它們在速度、體積和速度方面都有了很大的提高。這意味著FPGA在以前只能使用專用硬件的場合越來越重要。其中一個應用領域就是3D圖形渲染,在這個研究領域里人們正在利用具有可編程性能的FPGA來幫助改進圖形處理單元(GPU)的性能。 能夠在廉價、可動態重新配置的FPGA上實現復雜算法來輔助硬件設計。本文的設計就是通過在FPGA上實現3維圖形幾何處理管線部分功能來提高圖形處理速度。具體實現中使用硬件描述語言(Verilog HDL)進行邏輯設計,并發現問題解決問題。 本文主要特色如下: 1.針對幾何變換換子系統,提出一種硬件實現方案,該方案能對基本的幾何變換如:平移、縮放、旋轉和投影進行操作。首先構造出總體變換矩陣,隨后進行矩陣乘法運算,再進行投影變換,最后輸出變換座標。提出一種脈動陣列結構,用于兩個矩陣的乘法運算。找到一種快捷的方法來實現矩陣相乘,將能大大提高系統的效率。 2.對于3D圖形裁剪,文中描述了一種裁剪引擎,它能夠處理3D圖形中的裁剪、透視除法以及視口映射的功能。硬件實現的難度取決于裁剪算法的復雜程度。我們在Sutherland-Hodgman裁剪算法的基礎上提出一種新的裁剪算法,該算法通過去除冗余頂點以提高處理速度,同時利用編碼來判斷線段可見性的方法使得硬件實現變得很容易。 3.最后,我們在FPGA上實現了幾何變換以及三維裁剪,并與C語言的模擬結果對比發現結果正確,且三維裁剪能夠以3M個三角形/s的速度運行,滿足了圖形流水中的實時性要求。
上傳時間: 2013-04-24
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計算機圖形學中真實感成像包括兩部分內容:物體的精確圖形表示;場景中光照效果的適當的描述。光照效果包括光的反射、透明性、表面紋理和陰影。對物體進行投影,然后再可見面上產生自然光照效果,可以實現場景的真實感顯示。光照明模型主要用于物體表面某點處的光強度計算。面繪制算法是通過光照模型中的光強度計算,以確定場景中物體表面的所有投影像素點的光強度。Phong明暗處理算法是生成真實感3D圖像最佳算法之一。但是由于其大量的像素級運算和硬件難度而在實現實時真實感圖形繪制中被Gotuaud明暗處理算法所取代。VLSI技術的發展以及對于高真實感實時圖形的需求使得Phong明暗處理算法的實現成為可能。利用泰勒級數近似的Fast Phong明暗處理算法適合硬件實現。此算法需要存儲大量數據的ROM。這增加了實現的難度。 本文完成了以下工作: 1、本文簡述了實時真實感圖形繪制管線,詳細敘述了所用到的光照明模型和明暗處理方法,并對幾種明暗處理方法的效果作了比較,實驗結果表明Fast Phong明暗處理算法適用于實時真實感圖形繪制。 2、在熟悉Xilinx公司FPGA芯片結構及其開發流程的基礎上,結合Xilinx公司提供的FPGA開發工具ISE 7.1i,仿真工具為ISE simulator,綜合工具為XST;完成了Fast Phong明暗處理模塊的FPGA設計與實現。綜合得到的電路的最高頻率為54.058MHz。本文的Fast Phong明暗處理硬件模塊適用于實時真實感圖形繪制。 3、本文通過誤差分析,提出了優化的查找表結構。通過在FPGA上對本文所提結構進行驗證。結果表明,本方案在提高速度、精度的同時將ROM的數據量從64K*8bit減少至13K*8bit。
上傳時間: 2013-06-21
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基于FPGA的3D圖像處理器IP核的設計與實現
上傳時間: 2013-05-18
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3D數學基礎圖形與游戲開發
標簽: 圖形
上傳時間: 2013-07-31
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FC插座、電解電容、電感、電位器、蜂鳴器等電子元件的3D模型,我使用的是sw2011,可用于電路板3D效果仿真,也可用于solidworks2011的入門學習
上傳時間: 2013-05-28
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Altium designer winter 09 3D教程
上傳時間: 2013-11-02
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3D光立方
上傳時間: 2013-11-20
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