矢量光栅变换（VRC）的研究与硬件实现

论文摘要

本文主要研究了矢量光栅变换(Vector to Raster Conversion)技术硬件实现中的一些问题，包括直线、宽直线、三角形、二次曲线和多边形基本生成算法的硬件实现。首先讨论了高级语言描述到硬件描述语言的映射，提出了算法到算法状态机抽象的规律；然后，介绍了现有的基本图形生成算法，包括直线的自适应算法、三角形边相关扫描算法，宽直线线刷子算法及改进的圆形、椭圆的生成算法，同时讨论了加速算法的研究现状；接下来具体讨论了基本图形的硬件实现，给出了各算法的状态机流程图、接口定义和实现框架，并且从理论角度给出了二次曲线加速算法的证明；最后采用EDA工具对VHDL程序进行仿真、综合并实现。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 矢量光栅变换的研究背景
• 1.2 论文研究的目的和意义
• 1.3 论文的主要工作
• 第二章 算法抽象与数字系统的映射
• 2.1 数字系统设计方法
• 2.1.1 数字系统设计描述
• 2.1.2 设计过程
• 2.1.3 设计方法
• 2.1.4 VHDL语言简介
• 2.2 数字系统的算法状态机描述
• 2.2.1 状态机分类及其特点
• 2.2.2 算法状态机流程图的符号及其描述方法
• 2.2.3 算法流程图至状态图的变换方法
• 2.2.4 状态图至算法状态机图的变换方法
• 2.2.S C语言流程图至算法状态机图的变换
• 2.3 小结
• 第三章 直线光栅化算法研究及硬件实现
• 3.1 单象素直线生成算法
• 3.1.1 常用算法
• 3.1.2 当前单象素直线生成算法的趋势
• 3.1.3 自适应分步算法
• 3.2 宽直线段的生成算法
• 3.2.1 宽直线线宽的处理
• 3.2.2 宽线线头的处理
• 3.2.3 线刷子的改进
• 3.3 单象素直线段生成算法的实现
• 3.3.1 单象素直线生成算法的状态机流程图和接口
• 3.4 宽直线生成算法的实现
• 3.4.1 三角形生成算法的实现
• 3.4.2 三角形生成算法的状态机流程图和接口
• 3.4.3 宽直线中线刷子生成算法的分析
• 3.5 小结
• 第四章 二次曲线光栅化算法研究及硬件实现
• 4.1 二次曲线生成算法
• 4.1.1 圆的生成算法
• 4.1.2 椭圆的生成算法
• 4.1.3 二次曲线加速算法的分析
• 4.2 圆的光栅化算法的硬件实现
• 4.3 小结
• 第五章 多边形光栅化算法研究及硬件实现
• 5.1 多边形的定义
• 5.2 多边形填充算法分类
• 5.3 网格法填充多边形
• 5.4 梯形剖分多边形
• 5.4.1 梯形剖分算法的基本思想
• 5.4.2 梯形光栅化算法的硬件实现
• 5.5 小结
• 第六章 矢量光栅化硬件系统设计
• 6.1 EDA软件工具的选择
• 6.2 测试台验证方法
• 6.3 系统的前仿真
• 6.4 系统的逻辑综合与后仿真（门级仿真）
• 6.5 与相关系统互连的方案
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间的研究成果