三維汽車全液晶儀表的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著汽車面向智能化、信息化進(jìn)程的不斷發(fā)展，人們對汽車HMI（Human Machine Interface）的交互能力提出了更高的要求。汽車儀表作為汽車信息化展示的重要部件，采用三維全液晶儀表逐漸成為一個重要趨勢。
　　本文以新能源汽車儀表盤為研究對象，分析了汽車儀表的功能需求和性能要求。在此基礎(chǔ)上，為了達(dá)到更好的顯示要求與視覺體驗(yàn)，擺脫液晶儀表顯示加載速度慢、處理器性能差、圖形渲染效果不理想的局面，本文提出了一種基于多核Cort

2、ex-A9的三維全液晶儀表盤設(shè)計方法，并設(shè)計了基于硬件加速的多核三維儀表系統(tǒng)方案。主要內(nèi)容如下：
　　(1)根據(jù)汽車儀表系統(tǒng)功能需求和性能要求，設(shè)計了系統(tǒng)總體開發(fā)方案。系統(tǒng)采用基于Cortex-A9的恩智浦i.MX6Q處理器為硬件核心，研究并設(shè)計了三維汽車全液晶儀表系統(tǒng)硬件平臺。
　　(2)設(shè)計采用車載Linux嵌入式操作系統(tǒng)為軟件開發(fā)平臺，并對車載Linux系統(tǒng)進(jìn)行移植，完成系統(tǒng)的交叉編譯環(huán)境搭建、驅(qū)動移植、內(nèi)核優(yōu)化和應(yīng)用

3、程序編寫工作。
　　(3)針對三維儀表渲染過程中出現(xiàn)的形變和邊緣鋸齒等關(guān)鍵技術(shù)問題，提出一種基于三角網(wǎng)格模型的面片分割方法，即在三維模型局部變化的高曲率處進(jìn)行面片分割，并利用最小二乘保角映射的參數(shù)化方法，有效抑制了紋理映射后模型的鋸齒現(xiàn)象，提高了三維全液晶儀表的視覺效果。
　　(4)針對儀表顯示加載速度慢的情況，設(shè)計采用GPU硬件加速技術(shù)來提高儀表圖形的渲染幀率。
　　本文對設(shè)計的系統(tǒng)方案進(jìn)行了可行性驗(yàn)證和硬件方案實(shí)現(xiàn)

4、。實(shí)驗(yàn)證明，本文運(yùn)用的三角網(wǎng)格模型的紋理映射技術(shù)，首先在MATLAB上對算法可行性進(jìn)行了驗(yàn)證，并在嵌入式環(huán)境下應(yīng)用OpenGL技術(shù)對算法進(jìn)行了硬件實(shí)現(xiàn)，最后在TFT-LCD顯示屏上進(jìn)行顯示，使三維全液晶儀表具有真實(shí)感，很好地表現(xiàn)了三維全液晶儀表的紋理細(xì)節(jié)。同時，本文提出的基于GPU的硬件加速方案，在確保三維視覺效果的前提下，保證了圖形運(yùn)行的流暢性，該方案不僅能實(shí)時處理系統(tǒng)模塊的信息，且大幅降低CPU的使用率，保證了顯示的幀率，達(dá)到了實(shí)際