基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及一种基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法及装置。所述方法包括：识别三维图形显示系统的硬件框架；根据硬件框架，适配实时操作系统；控制CPU模块接收3D图形绘制命令和数据；基于适配的实时操作系统，采用层次结构，将3D图形绘制命令和数据提交至GPU模块进行硬件加速。采用本方法能够实现对三维图形处理硬件加速，从而可以高实时性地显示三维图形。

【技术实现步骤摘要】
基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法及装置
本申请涉及三维图形显示
，特别是涉及一种基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法及装置。
技术介绍
随着图形显示技术的发展，出现了三维图形显示技术，三维图形显示技术使得人们可以清晰、便捷地获取所需信息，但是随着显示分辨率的提高，不仅要处理大量像素，而且还要进行繁重的数据分析和数据通信工作。然而，传统方法存在实时性差的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种高实时性的基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法及装置。一种基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法，三维图形显示系统包括CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)模块和GPU(GraphicProcessingUnit，图形处理器)模块，基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法包括：识别三维图形显示系统的硬件框架；根据硬件框架，适配实时操作系统；控制CPU模块接收3D(3Dimensions，三维)图形绘制命令和数据；基于适配的实时操作系统，采用层次结构，将3D图形绘制命令和数据提交至GPU模块进行硬件加速。在其中一个实施例中，层次结构包括用户层、内核层和硬件层，用户层包括3D图形应用单元、窗口服务器单元和3D图形库单元。在其中一个实施例中，将3D图形绘制命令和数据提交至GPU模块进行硬件加速包括：在用户层将3D图形绘制命令和数据对应的图形与适配的实时操作系统中的显示窗口绑定，并发送3D图形绘制命令和数据；当3D图形绘制命令支持GPU模块硬件加速时，将3D图形绘制命令和数据提交至内核层封装；发送3D图形绘制命令和数据封装后至硬件层，由硬件层进行计算处理并显示。在其中一个实施例中，在用户层将3D图形绘制命令和数据对应的图形与适配的实时操作系统中的显示窗口绑定，并发送3D图形绘制命令和数据包括：控制3D图形应用单元启动窗口服务器单元，以使3D图形绘制命令和数据对应的图形与显示窗口绑定；控制3D图形应用单元发送3D图形绘制命令和数据至3D图形库单元。在其中一个实施例中，硬件框架还包括DMA(DirectMemoryAccess，直接内存存取)数据传输模块，DMA数据传输模块分别与CPU模块和GPU模块连接，还包括：在DMA数据传输模块中构建数据传输数据命令包；将命令包写入CPU模块与GPU模块共享的命令缓冲区；控制CPU模块创建监测任务，监测任务用于监测GPU模块数据传输完成时发送的DMA数据传输完成信息；当检测到DMA数据传输完成信息，控制CPU模块启用适配的实时操作系统辅助时钟唤醒等待队列中的监测任务，提取GPU模块传输的数据并执行GPU模块传输数据对应的操作。在其中一个实施例中，在将命令包写入CPU模块与GPU模块共享的命令缓冲区之后还包括：控制GPU模块读取并解析命令缓冲区中的命令；根据命令缓冲区的命令，控制GPU模块获取显存数据；控制GPU模块启动DMA数据传输模块，向CPU模块进行数据传输；当数据传输完成时，控制GPU模块向CPU模块DMA数据传输完成信息。在其中一个实施例中，还包括：采用开放运算语言将CPU模块中对三维图形的浮点计算迁移至GPU模块进行计算。在其中一个实施例中，适配的实时操作系统为VxWorks，根据硬件框架，适配实时操作系统包括：设置板级支持包的参数，为VxWorks操作系统内核提供操作接口；根据操作接口，移植VxWorks操作系统。一种基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化装置，三维图形显示系统包括CPU模块和GPU模块，基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化装置包括：识别模块，用于识别三维图形显示系统的硬件框架；适配模块，用于根据硬件框架，适配实时操作系统；接收模块，用于接收3D图形绘制命令和数据；加速模块，用于基于适配的实时操作系统，采用层次结构，将3D图形绘制命令和数据提交至GPU模块进行硬件加速。在其中一个实施例中，层次结构包括用户层、内核层和硬件层，用户层包括3D图形应用单元、窗口服务器单元和3D图形库单元；加速模块包括：用户层单元，用于在用户层将3D图形绘制命令和数据对应的图形与适配的实时操作系统中的显示窗口绑定，并发送3D图形绘制命令和数据；内核层单元，用于当3D图形绘制命令支持GPU模块硬件加速时，将3D图形绘制命令和数据提交至内核层封装；硬件层单元，用于发送3D图形绘制命令和数据封装后至硬件层，由硬件层进行计算处理并显示。上述基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法及装置，通过识别三维图形显示系统的硬件框架，适配实时操作系统，控制CPU模块接收3D图形绘制命令和数据，基于适配的实时操作系统，采用层次结构，将3D图形绘制命令和数据提交至GPU模块进行硬件加速。本申请通过采用层次结构，可以实现对三维图形处理硬件加速，从而可以高实时性地显示三维图形。附图说明图1为一个实施例中基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法的流程示意图；图2为一个实施例中三维图形显示系统的结构示意图；图3为一个实施例中层次结构的结构示意图；图4为另一个实施例中基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法的流程示意图；图5为一个实施例中基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化装置的结构框图；图6为另一个实施例中基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化装置的结构框图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在一个实施例中，请参见图1，提供了一种基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法，三维图形显示系统包括CPU模块202和GPU模块204，请参见图2，CPU模块202包括CPU，CPU是超大规模的集成电路，是计算机的运算核心和控制核心，功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据；GPU模块204包括GPU(图形处理器)芯片，专为执行复杂数学和几何计算而设计的，这些计算是图形渲染所必需的；基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法包括以下步骤：S120：识别三维图形显示系统的硬件框架。其中，三维图形显示系统的硬件框架包括CPU模块和GPU模块，CPU模块可以为飞腾CPU、PowerPC等处理器。具体地，CPU模块包括低功耗飞腾CPU，低功耗飞腾CPU具有低功耗、高带宽的特点，低功耗飞腾CPU提供高效的计算服务，可以实现低功耗、快速的内存访问以及高速数据传输的效果。S140：根据硬件框架，适配实时操作系统。其中，实时操作系统是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。实时操作系统可以是VxWorks、Nucleus、QNX和WindowsCE等。S160：控制CPU模块接收3D图形绘制命令和数据。S180：基于适配的实时操作系统，采用层次结构，将3D图形绘制命令和数据提交至GPU模块进行硬件加速。其中，GPU模块包括GPU(图形处理器)芯片，专为执行复杂数学和几何计算而设计的，这些计算是图形渲染所必需的。将3D图形绘制命令和数据提交至计算能力比CPU模块强的GPU模块中进行渲染本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法，其特征在于，所述三维图形显示系统包括CPU模块和GPU模块，所述基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法包括：识别所述三维图形显示系统的硬件框架；根据所述硬件框架，适配实时操作系统；控制所述CPU模块接收3D图形绘制命令和数据；基于适配的实时操作系统，采用层次结构，将所述3D图形绘制命令和数据提交至所述GPU模块进行硬件加速。

【技术特征摘要】
1.一种基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法，其特征在于，所述三维图形显示系统包括CPU模块和GPU模块，所述基于低功耗飞腾的三维图形显示系统优化方法包括：识别所述三维图形显示系统的硬件框架；根据所述硬件框架，适配实时操作系统；控制所述CPU模块接收3D图形绘制命令和数据；基于适配的实时操作系统，采用层次结构，将所述3D图形绘制命令和数据提交至所述GPU模块进行硬件加速。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述层次结构包括用户层、内核层和硬件层，所述用户层包括3D图形应用单元、窗口服务器单元和3D图形库单元。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述3D图形绘制命令和数据提交至所述GPU模块进行硬件加速包括：在用户层将所述3D图形绘制命令和数据对应的图形与适配的实时操作系统中的显示窗口绑定，并发送3D图形绘制命令和数据；当所述3D图形绘制命令支持所述GPU模块硬件加速时，将所述3D图形绘制命令和数据提交至所述内核层封装；发送所述3D图形绘制命令和数据封装后至所述硬件层，由所述硬件层进行计算处理并显示。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在用户层将所述3D图形绘制命令和数据对应的图形与适配的实时操作系统中的显示窗口绑定，并发送3D图形绘制命令和数据包括：控制所述3D图形应用单元启动所述窗口服务器单元，以使所述3D图形绘制命令和数据对应的图形与所述显示窗口绑定；控制所述3D图形应用单元发送所述3D图形绘制命令和数据至所述3D图形库单元。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬件框架还包括DMA数据传输模块，所述DMA数据传输模块分别与所述CPU模块和所述GPU模块连接，所述方法还包括：在所述DMA数据传输模块中构建数据传输数据命令包；将所述命令包写入所述CPU模块与所述GPU模块共享的命令缓冲区；控制所述CPU模块创建监测任务，所述监测任务用于监测所述GPU模块数据传输完成时发送的DMA数据传输完成信息；当检测到所述DMA数据传输完成信息，控制所述CPU模块启用适配的实时操作系统辅助时钟唤醒等待队列中的监测任务，提取所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭酊，廖臻智，孙艳科，刘文杰，
申请(专利权)人：湖南翰博薇微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43