教你如何选择合适的GDC
贴图)2D或3D来着色模型。像是硬体光源与云雾等,也可发挥这类功能的效益。对于较复杂的作业而言,内含着色器的图像引擎可带来更高弹性。
利用功能完备且具弹性的显示控制器,不仅能简化图像建置的工作,还能支援更好的图像功能,明确的说,图像开发远比控制器功能来得简单,像是弹性图层法以及支援多图层与Alpha-blending,还有各种色彩深度。
1.4 2D或3D图像
运用3D绘图对于GDC的效能与功能需求会有显着影响,例如,3D应用需要的顶点处理性能远高于2D应用,再加上像是贴图与Mipmap贴图等功能所需的视野校正,这些都是3D图像需要的功能(Mipmap是主要贴图的优化与调整尺寸版本,这种贴图和主要贴图储存在同一处)。它们让系统不必立即调整主要贴图的尺寸,对于效能提升有明显帮助。
在3D图像中光是加入?轴座标,就会大幅增加处理需求。相较之下,2D绘图着色的过程则简单许多,若内容属于静态,还能预先着色,就如同本文先前所讨论,在2D或3D动态内容方面,需要用到一个全管线化的图像引擎。
1.5 显示屏解析度
因为尺寸较大,解析度较高的显示屏必须处理更多像素,因此采用较大显示屏的应用就需要更快,更强大的GDC。航空与医疗方面的应用,通常在其低阶机种需要640 × 480像素的显示屏,而在高阶机种中就需要1280 × 1024像素解析度的显示屏。在汽车市场,低阶仪表板与中控台的显示屏尺寸通常为480X272像素,中阶机种为800X480,而高阶机种则为1280x480或更高像素。
1.6 显示屏数量
不论是增加单一显示屏的解析度,或是增加显示屏数量,其所涉及到的像素数量都会以倍数增加,并需提高GDC的处理需求。虽然可以运用多个GDC来应付需求,但也有某些GDC内含的显示屏控制器能透过单一控制器来支援多个显示屏。这些GDC能多工处理视讯输出资讯,其运用两倍的显示屏或像素时脉频率的速率,就像是处理一个显示屏一样,不过这两个显示屏必须拥有相同的时序属性与显示屏解析度。这类GDC对于汽车仪表板相当实用,因为仪表板通常有两个相同解析度的显示屏。
另一方面,有些GDC整合了超过一个显示屏控制器,能驱动多个不同时序与解析度的显示屏。这类控制器的成本会低于两个独立式GDC,设计工作也较简化。这其中一个典型例子,就是车用抬头显示器(HUD),HUD在仪表板上的显示屏解析度就低于主显示屏,而也有一种汽车应用是运用单一GDC来控制仪表板与中控台显示屏。
1.7 视讯撷取的需求
GDC针对不同的显示屏影像输入来源提供各种功能,包括摄像头或其他讯号来源。有些GDC整合了必要的模拟电路来支援模拟式NTSC(美规)/ PAL(欧规)的影像输入讯号,这些控制器对于基本视讯撷取应用而言相当实用。而其他GDC则支援数位YUV / RGB视讯格式,或需搭配AD转换器。
对于需要撷取多重视讯的应用而言,可采用较高阶的GDC,这类元件整合多个视讯撷取单元,其显示屏控制器亦必须更强大,才能处理多重输入讯号,并把视讯串流重叠到影像上。
汽车抬头显示器就是这种功能的另一项应用。由于影像投射在挡风玻璃上,为了配合挡风玻璃的曲度,其影像的调整处理过程便会类似鱼眼校正。
影像的变形需要有内建3D功能的GDC来调整。若GDC能调整视讯影像的解析度高低,对系统会很有帮助。
支援多重摄影处理的全景系统提升驾驶辅助系统之功能
另一项特殊应用可能成为未来汽车的重要功能,就是利用装在车体四周的多部摄影机,将其输入影像结合成一张图像。这种应用中的系统必须要能处理高解析度视讯,再加上各种特殊影像处理功能,以接合成一张环绕全景的影像。
理想的解决方案,是采用一个能够支援多重视讯输入格式,并具备高速影像处理功能的GDC,这种方案不需要外部FPGA就能建置这些功能,并达到必要效能,将3D着色功能纳入GDC内,系统便可将接合影像对应到碗状表面,以显示出逼真,无扭曲的360度车体四周环绕影像。
1.8 特殊需求
在许多情况中,各种特殊需求也会影响GDC的选择。本章节接下来将会介绍这些需求。
1.8.1 影像变形调整
摄影机本身就存在镜头鱼眼扭曲的问题,导致拍出的影像出现变形。若摄影机没有内建功能来校正此问题,GDC就必须运用一种名为影像变形的功能来校正扭曲影像,此过程会将输入视讯影像对应到3D表面,借以消除鱼眼扭曲。如下图所示,图像表面是由一组包含(X,Y,Z)座标点的模型网格所产生。
1.8.2 安全应用
在汽车产业,像是影像增强与物体侦测等功能,可协助防范意外与拯救性命。建置这类功能,需要动用GDC内部的特殊影像处理模块。
世界许多地区的管理当局规定许多安全功能,像是签章单元 -
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