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紋理映射算法研究與FPGA實現

  • 資源大小:2266 K
  • 上傳時間: 2024-04-07
  • 上傳用戶:canderile
  • 資源積分:2 下載積分
  • 標      簽: FPGA 紋理 映射

資 源 簡 介

紋理映射在計算機圖形計算中屬于光柵化階段,處理的是像素,主要的特點是數據的吞吐量大,對實時系統來說轉換的速度是一個關鍵的因素,人們尋求各種加速算法來提高運算速度。傳統的方法是用更快的處理器,并行算法或專用硬件。隨著數字技術的發展,尤其是可編程邏輯門陣列(FPGAs)的發展,提供了一種新的加速方法。FPGAs在密度和性能上都有突破性的發展,當前的FPGA芯片已經能夠運算各種圖形算法,而在速度上與專用的圖形卡硬件相同。因此,FPGA芯片非常適合這項工作。 本文主要工作包括以下幾個方面: 1、本文提出了一種MIPmapping紋理映射優化方法,改進了MIPmapping映射細化層次算法及紋理圖像的存儲方式,減少紋理尋址的計算量,提高紋理存儲的相關性。詳細內容請閱讀第三章。 2、提出了一種MIPmapping紋理映射優化方法的硬件實現方案,該方案針對移動設備對功耗和面積的要求,以及分辨率不高的特點,在參數空間到紋理地址的計算中用定點數來實現。詳細內容請閱讀第四章。 3、實現了紋理映射流水線單元紋理地址產生電路,及紋理濾波電路的FPGA設計,并給出設計的綜合和仿真結果。詳細內容請閱讀第五章4、實現了符合IEEE 754單精度標準的乘法、乘累加及除法運算器電路。乘法器采用改進型Booth編碼電路以減少部分積數量,用Wallace對部分積進行壓縮;乘累加器采用multiply-add fused算法,對關鍵路徑進行了優化;除法器為基于改進型泰勒級數展開的查找表結構實現,查找表尺寸只有208字節,電路為固定時延,在電路尺寸、延時及復雜度方面進行了較好的平衡。

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