本书实现了一个完整的嵌入式图形系统软硬件设计方案，讲解了从驱动层面剖析图形处理器GPU硬件加速原理，详细介绍了VxWorks下的OpenGL驱动程序开发方法及驱动实例。
　　本书共分为9章。第1章介绍了计算机图形的基本概念以及计算机图形系统的总体结构和工作流程。第2章讲述了计算机图形显示原理。第3章着重讲述了图形处理芯片（GPU）的基本架构及加速原理。第4章讲述了通用图形系统的软硬件实现原理及基本开发流程。第5章结合图形理论基础和嵌入式系统的特点，指出了在嵌入式图形系统开发中所需关注的若干要点。第6章介绍了嵌入式图形系统硬件设计原理及实现方法。第7章对嵌入式图形系统开发中所要用到的软件开发环境、开发工具及其具体使用方法进行了详尽的介绍。第8章详细讲述了嵌入式图形系统驱动程序的开发。第9章介绍了图形系统OpenGL驱动开发的基本方法。
　　本书是在作者多科研工作基础上完成的，其中包含了大量最新的科研成果与应用经验，力求创新性、先进性和实用性。
　　本书主要提供给研究所和企业的IT产品研发人员作为技术参考，亦可作为电子信息类研究生的相关课程教材。

　　上篇  计算机图形显示及其加速原理
　　第2章  计算机图形显示原理
　　2.2  图形变换
　　能在显示器的某个位置绘制出基本图元远不能满足用户对图形显示的要求，除了能够绘制出这些图元以外，开发人员还必须能够对这些图形进行平移、旋转、缩放等几何变换借以提高图形程序开发的效率。本节将重点讨论各种图形的几何变换在计算机图形学中是如何实现的。
　　2.2.1  图形坐标系统概述
　　几何物体具有很多重要的性质，如大小、形状、位置、方向以及相互之间的空间关系等。为了描述、分析、度量这些特性，需要一个称为坐标系统的参考框架。从本质上来说，坐标系统自身也是一个几何物体。计算机图形学的国际标准PHIGS（Programmers Hierarchical Interactive Graphics System）规定了5种坐标系，分别是世界坐标系、观察坐标系、投影坐标系、设备坐标系以及建模坐标系。通过这一系列的坐标系统，使得人们能够轻松描述一个图形的空间位置，这些坐标系统也构成了图形变换的基础。下面将逐一介绍这5种坐标系。
　　（1）世界坐标系
　　世界坐标系是用户用来定义图形的坐标系，因此也称为用户坐标系。该坐标系统主要用于计算机图形场景中所有图形对象的空间定位和定义，包括观察者的位置、视线等。计算机图形系统中涉及的其他坐标系统都是参照它进行定义的。世界坐标系理论上是无限大且连续的，即它的定义域为实数域。用户可以在世界坐标系中指定一个区域用来确定要显示的图形部分，此区域称为窗口。世界坐标系是右手三维坐标系。

上篇 计算机图形显示及其加速原理
第1章 计算机图形概述
1.1  计算机图形与计算机图像
1.1.1 计算机图形与计算机图像的区别
1.1.2 点阵图形和矢量图形
1.2 计算机图形系统的结构与功能
1.2.1 计算机图形系统的结构
1.2.2 计算机图形系统的基本功能
1.3 计算机图形系统的发展
1.3.1 图形系统硬件发展历程
1.3.2 图形软件架构及发展历程
1.4 计算机图形系统工作流程——从几何数据到图形输出
1.4.1 光栅扫描图形显示器工作原理
1.4.2 液晶显示器工作原理及主要技术指标
1.4.3 图形系统显示图形的过程
第2章 计算机图形显示原理
2.1 计算机图形的绘制流程——生成一条直线
2.1.1 直线绘制DDA算法——最直观的直线绘制
2.1.2 BresenHam直线绘制算法
2.2 图形变换
2.2.1 图形坐标系统概述
2.2.2 二维图形几何变换
2.2.3 三维图形几何变换
2.2.4 图形投影变换
2.3 真实感图形显示技术
2.3.1 消隐技术及其算法
2.3.2 光照技术及其算法
2.3.3 纹理贴图
2.4 计算机图形绘制实例
第3章 图形加速——利用GPU绘制图形
3.1 基于GPU的图形系统基本架构
3.2 GPU体系结构及其工作原理
3.2.1 GPU体系结构
3.2.2 GPU硬件加速渲染流程
3.2.3 常用GPU实例
3.3 可编程图形流水线
3.3.1 顶点着色器
3.3.2 像素（片元）着色器
3.4 GPU下的数据结构组织及基本操作
3.4.1 CPU下的数据结构组织
3.4.2 GPU下的并行数据结构的组织方式
第4章 通用图形系统软硬件构成及开发
4.1 通用图形系统概述
4.2 图形系统硬件介绍
4.2.1 图形硬件基本结构
4.2.2 图形系统相关器件
4.2.3 图形处理设备接口
4.2.4 显示终端及接口
4.3  图形系统软件实现
4.3.1 图形设备初始化
4.3.2 图形设备驱动原理
4.3.3 图形系统标准化
4.4 图形系统开发一般流程

下篇 基于VxWorks的嵌入式图形系统开发实例
第5章 嵌入式图形系统开发方法与流程
5.1 嵌入式图形系统基本特性
5.1.1 嵌入式系统的特点
5.1.2 嵌入式图形系统开发特性
5.1.3 常见嵌入式图形处理器
5.2 嵌入式图形系统开发
5.2.1 开发基本方法与流程
5.2.2 嵌入式操作系统比较及选择
5.2.3 交叉开发调试环境介绍
第6章 嵌入式图形系统硬件组成及接口原理
6.1 硬件组成
6.1.1 Mobility Radeon? 9000图形处理器
6.1.2 PMC连接器模块
6.1.3 电源转换及总线接口
6.2 与CPU通信接口电路
6.2.1 PCI总线的编址
6.2.2 PCI配置空间
6.2.3 PCI总线传输机理
6.2.4 PMC接口的使用
6.3  Mobility Radeon? 9000主要寄存器说明
6.4 硬件电路调试流程
第7章 嵌入式图形系统软件开发工具及使用
7.1 开发环境基本介绍
7.2 工具安装与卸载
7.3 VxWorks镜像开发与加载
7.3.1 Tornado启动与工程创建
7.3.2 源文件添加与组件裁剪
7.3.3 工程属性设置
7.3.4 系统镜像生成与引导
7.4 基于WindML初始支持设备的图形功能实现
7.5 VxWorks软件运行监测与调试
7.5.1 交叉调试环境建立
7.5.2 集成监测与调试工具使用
7.5.3 其他调试手段
第8章 嵌入式图形系统驱动的实现
8.1 WindML图形功能实现原理
8.1.1 WindML文件结构
8.1.2 图形驱动的配置和初始化
8.1.3 WindML与BSP
8.1.4 图形驱动实现原理
8.2 WindML开发图形驱动的一般流程
8.3 Mobility Radeon? 9000图形芯片驱动的实现
8.3.1 编写WindML配置数据库文件
8.3.2 创建头文件和源文件目录
8.3.3 图形设备的创建
8.3.4 注销图形设备
8.3.5 获取当前图形设备模式
8.3.6 设置工作模式
8.3.7 设备信息反馈及控制
8.4 实现基本图元的硬件加速绘制
8.4.1 绘制直线相关寄存器及使用说明
8.4.2 加速直线驱动实例
8.4.3 加速矩形驱动实例
8.5 图形系统功能测试及性能分析
8.5.1 功能测试
8.5.2 性能分析
第9章 OpenGL驱动开发方法
9.1 OpenGL功能及特点概述
9.1.1 OpenGL的基本功能
9.1.2 OpenGL的特点及优势
9.2 OpenGL运行机制及工作流程
9.2.1 OpenGL运行机制
9.2.2 OpenGL绘制流程
9.3 OpenGL数据类型及主要函数
9.4 VxWorks下OpenGL三维图形引擎的总体架构
9.5 标准图形库函数模块的实现方法
9.5.1 Mesa3D的移植方法
9.5.2 OpenGL图形引擎的功能测试
参考文献