일반기술

OpenVG 1.0 기반 2D Vector Graphics 가속기 개발

벡터 그래픽스에 대한 요구가 점증하면서 최근 2차원 벡터 그래픽을 가속하기 위한 표준 API로써 로열티가 없는 OpenVG가 등장하였다. OpenVG 가속기의 파이프라인은 정점 초기화, tessellation, scissoring을 포함한 rasterization, blending, paint generation, masking, imaging 등으로 구성되어 있다. 이와 같은 파이프라인은 부동소수점 연산에 의한 고도의 연산량을 요구하게된다. 본 과제에서는 OpenVG의 API를 연구하고 이를 바탕으로 2차원 벡터 그래픽스를 가속화 할 수 있는 하드웨어 파이프라인 설계를 위한 C언어 모델 라이브러리를 완성한다. 또한, 파이프라인의 연산기를 구성하는 부동소수점 하드웨어 연산 라이브러리를 HDL 로 설계하여 향후, 2차원 벡터 가속기 설계에 필요한 라이브러리를구성Stage 1:Parameter Setting 사용자들은 선의 경로를 명령과 좌표 부분들로 그려지는 것으로 정의한다. 그리고 사용자들은 구체적인 그리기를 수행하는 과정을, transformation(이동),stroke(충돌),paint(채색),기타등등의 파라메터로 셋팅하여 제어한다. 모든 파라메터들은 사용자가 vgDrawPath 또는 vgDrawImage 로 불리는 렌더링 프로세서로 시작하기전에 가속기안에 레지스터에 할당하여 활용할 수 있다.Stage 2:Tessellation Tessellation 은 사용자에 의해 주어진 경로 정보에 따라 모양을 만드는 프로세서이다. 입력은 연속적인 명령과 좌표 데이터들로 되어 있고, 출력은 경로의 모양을 형성하는 선들의 집합형태를 이룬다. Stage 3:Rasterization & ScissoringRasterization 은 Tessellation 단계에서 형성되어진 모양을 채우는 프로세서이다. 적용 범위의 값은 필터링 프로세서를 사용하는 현재 경로에 의해서 영향을 받는 각각의 픽셀들로 계산된다. 적용 범위의 값은 픽셀의 색깔을 결정하는 것이 아니라 오히려 이 픽셀에 얼마나 많은양이 채색되어져야 하는가를 결정하게 된다. Scissoring 은 조각난 사각형 또는 현재 표면을 그리고 있는 범위내에서 놓여있지 않는 각각의 픽셀에서 0 의 적용 값을 할당함으로써 rasterization과 더불어 같은 단계에서 실행된다. Stage 4:Per-pixel Operation이 단계는 4개의 기능적인 블록들로 되어 있다. Paint Generation,Masking,Image,Sampling그리고 Blending 각각은 제안된 파이프라인안에 표준 단계이다. 이 단계들이 OpenVG 가속기안에서 하나로 통합될 수 있다.Paint Generation각각의 픽셀 컬러를 결정하는 것은 현재 경로에 의해 영향을 받는다. 픽셀은 적절한 현재 채색으로부터 알파값과 대응되는 색깔값을 얻기 위해서 표면에 그려진 좌표공간으로부터 채색 좌표 공간 까지 이동한다. Masking만약 마스킹이 가능해지면, Rasterization에 의해 생겨난 적용값은 구체적인 alpha mask 이미지 적용에 의해 구성된다. 각각의 적용 범위 값은 숨겨진 적용값을 얻기 위해서 대응되는 픽셀 마스크 값을 다양하게 사용할 수 있다. Image Sampling이미지 컬러와 알파 값은 각 픽셀로 계산한다. 휴원(HOUNE) AlexVG™ AMD Vector Graphic Processor