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计算机三维图形技术的高逼真效果,使其在各个领域得到广泛的应用,而计算机硬件的不断更新也推动了三维图形技术的发展。在嵌入式领域,随着近年来嵌入式硬件的快速发展,计算速度的进一步提高和存储容量的不断扩大,使得在嵌入式设备上进行三维图形技术的开发成为可能。而以移动手持设备为主的嵌入式平台的不断普及,使移动三维图形(M3G,Mobile 3D Graphics)技术成为嵌入式领域的一个发展热点。
J2ME平台做为一个日趋庞大和强大的平台,成功的将Java技术的安全性和可移植性引入了诸如手机、PDA等资源受限的嵌入式移动设备之上,是当前移动手持设备的首选平台之一。J2ME的架构由“配置”、“描述”和“可选包”组成,开发者可以对其进行选择从而构建成一个完整的Java运行环境。移动3D图形库(M3G库),正是构建在CLDC和MIDP平台上的三维图形库“可选包”,为移动手持设备提供三维图形开发引擎。
本文的主要工作就是在嵌入式平台上实现M3G库,主要依据JSR184规范,底层通过本地方法接口调用OpenGL-ES函数。实现最终运行在Intel PXA255开发板WindowsCE平台上,使用的虚拟机是Intel公司开发的基于ORP框架的高性能Java虚拟机。具体的编程实现,则主要分为本地代码和M3G类库两部分。
本文首先简述了研究的背景知识,探讨了研究的目的和意义;然后介绍了相关的嵌入式硬件开发平台,以及基于的虚拟机实现;接着介绍了整个M3G类库的架构以及对应的OpenGL渲染流水线的相关内容;接着重点叙述了包括底层本地方法以及整个M3G类库的设计与实现;最后对实现的M3G类库性能进行了讨论。