OpenVG代码自动生成与跨平台仿真系统的设计与实现

摘要

OpenVG是针对诸如Flash、SVG等的矢量图形算法库，提供低级别硬件加速的免授权、跨平台应用程序接口API。在支持OpenVG标准的设备上运行使用OpenVG API开发的应用程序时，底层将能够使用2D矢量图形硬件加速功能，这对减轻CPU负担，增强用户视觉体验均有很大的帮助。另一方面，当用户使用OpenVG API开发应用程序时，将具有良好的跨平台性能。然而，通过编写OpenVG代码来产生OpenVG2D矢量图形的方式所存在的问题也日益突出。一方面，手工编码效率低下、开发繁琐复杂、调试不便。编写OpenVG2D矢量图形需要经过反复调试、预览等过程。另一方面，编写OpenVG代码之前需要首先理解OpenVG标准。这将为OpenVG2D矢量图形开发增加门槛，不利于快速研发。目前针对OpenVG代码的自动生成、简化OpenVG编程、跨平台仿真调试等方面的设计与研发，还未见有相应的文献、著作、专利、软件等发表、实现。
　　因此，本文设计并实现了OpenVG代码自动生成与跨平台仿真系统，将用户所有的绘制操作，以所见即所得的方式实时显示，并实时生成OpenVG代码。其次，提供了3种预览最终效果的平台:真实硬件平台、标准模拟平台、基于OpenStack的云仿真模拟平台，为用户提供实时的最终效果显示功能;支持海量用户使用各自的仿真云平台，预览所生成代码的运行效果。最终，用户可以将该代码段放到任意相关的嵌入式平台使用。本文的主要研究工作内容包括:
　　1)设计并实现了系统实时绘制显示的框架层次结构，实现将用户的鼠标、键盘的绘制动作实时转化为可视化的OpenVG2D矢量图形，从而实现了所见即所得的实时绘制效果。
　　2)研究OpenVG代码编写规则，分析现有代码自动生成技术及开发模型，提出了一种基于模板的OpenVG代码自动生成算法，并设计实现了基于模板的双引擎模式——实时绘制引擎，实时代码代码生成引擎，以实现实时绘制、实时代码生成。
　　3)为便于用户预览最终2D矢量图形效果，设计并实现了3种预览最终效果的平台——真实硬件平台、标准模拟平台、基于OpenStack的云仿真模拟平台，以适应不同的使用场景。
　　本文设计研发的OpenVG代码自动生成与跨平台仿真系统将极大简化OpenVG矢量图形的绘制过程，为OpenVG代码开发、效果预览提供极大的便利。通过对该系统的实际测试使用，验证该系统具有较强的实用性，所生成的代码具有良好的兼容性和较强的移植性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状与发展动态

1．2．1 OpenVG的发展与现状

1．2．2 自动代码生成技术的发展与现状

1．2．3 分布式仿真技术的发展与现状

1．2．4 研究现状总结

1．3 研究目的和意义

1．4 主要研究内容

1．5 论文组织结构

第二章 系统相关技术介绍

2．1 OpenVG工作原理

2．1．1 OpenVG整体框架

2．1．2 OpenVG渲染管线

2．1．3 OpenVG 1．1新特征

2．2 实时绘制显示

2．3 自动代码生成

2．4 OpenStack云平台

2．4．1 OpenStack发展

2．4．2 OpenStack系统架构

2．5 本章小结

第三章 系统总体设计

3．1 系统功能概述

3．1．1 客户端功能设计

3．1．2 服务器端功能设计

3．1．3 多仿真预览平台

3．1．4 系统业务流程

3．2 系统总体架构设计

3．2．1 客户端

3．2．2 服务器端

3．2．3 多仿真预览平台

3．3 本章小结

第四章 客户端详细设计与实现

4．1 实时绘制显示模块

4．1．1 实时绘制显示模块实现机制

4．1．2 实时绘制显示模块架构设计

4．1．3 数据模型设计与实现

4．2 实时代码生成模块

4．2．1 OpenVG代码特征分析

4．2．2 基于模板的OpenVG代码生成算法

4．2．3 实时代码生成模块的实现

4．3 工程加载与保存模块

4．3．1 对象序列化方案

4．3．2 工程加载与保存模块的实现

4．4 操作撤销与重做模块

4．4．1 撤销与重做的机制

4．4．2 操作撤销和重做模块的实现

4．5 本章小结

第五章 服务器端详细设计与实现

5．1 系统管理模块

5．1．1 系统管理模块设计

5．1．2 系统管理模块实现

5．2 OpenVG字体生成模块

5．2．1 OpenVG字体绘制的实现机制

5．2．2 OpenVG字体生成模块的设计与实现

5．3 数据转发模块

5．3．1 数据转发模块设计

5．3．2 数据转发模块实现

5．4 基于OpenStack的云仿真模拟平台

5．4．1 云仿真模拟平台必要性分析

5．4．2 云仿真模拟平台比较与选择

5．4．3 基于OpenStack的云仿真模拟平台设计

5．4．4 基于OpenStack的云仿真模拟平台实现

5．5 本章小结

第六章 多仿真预览平台设计与实现

6．1 真实硬件平台APP应用

6．1．1 真实硬件平台APP应用的关键技术分析

6．1．2 真实硬件平台APP应用的设计与实现

6．2 标准模拟平台APP应用

6．2．1 标准模拟平台APP应用的关键技术分析

6．2．1 标准模拟平台APP应用的设计与实现

6．3 基于OpenStack的云仿真模拟平台

6．4 本章小结

第七章 典型应用实例

7．1 系统环境搭建

7．1．1 客户端应用搭建

7．1．2 服务器端搭建

7．1．3 多仿真预览平台搭建

7．2 客户端典型应用实例

7．3 服务器端典型应用实例

7．4 多仿真预览平台典型应用实例

7．5 本章小结

第八章 总结与展望

8．1 总结

8．2 展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士学位期间相关研究工作

作者简历