随着计算机等技术的高速发展,人们对计算机渲染图像的真实性和实时性的要求越来越高,传统的渲染方法已经不能满足其需求,纹理映射技术通过将平面图像映射到物体表面来显示其表面细节的方法,很好地解决了这个问题。本文对纹理映射中的纹理滤波技术(包含最近点采样、双线性滤波、三线性滤波和各向异性滤波)、纹理合成技术、纹理反走样中的mipmap技术、多重纹理映射技术以及凹凸纹理映射技术等关键技术进行了深入的研究。在此基础上,研究了OpenGL (Open Graphics Library)中实现纹理映射的算法。根据OpenGL处理纹理算法中用到的函数,本论文提出了可硬件实现的指令集,该指令集包括OpenGL的7条常用指令：纹理使能指令、纹理禁用指令、2D纹理坐标传输指令、环境纹理设定指令、纹理生成指令、纹理绑定指令、纹理映射参数设定指令和2条自主设计指令：传输纹理图像指令和节点传输指令。这些指令集可以实现OpenGL对应的函数。本论文重点讨论指令集的格式、译码及其每条指令所对应的硬件设计与实现。基于OpenGL设计的纹理映射硬件电路主要包含了点的纹理映射、线段的纹理映射、三角形的纹理映射、纹理RAM、最近点采样和二次线性滤波等模块,并对上述每个电路模块都给出了详细的设计原理和设计方案。本文最后将设计的电路进行了仿真验证,对每个电路模块都给出了详细的验证原理、方法和验证的结果。