吴连慧，周建江，夏伟杰，陈雅雯

（南京航空航天大学 电子信息工程学院，江苏 南京210016）

1 引 言

在机载显示系统中，图形显示占据重要地位。传统的机载图形显示大多通过处理器（CPU）和软件方法实现。为了进一步提高图形的实时性，考虑到FPGA 具有强大的逻辑资源和丰富的IP核，利用FPGA 来代替CPU 完成图形处理的大量显示运算任务，实现图形硬件加速。

三角形光栅化［1－2］是图形光栅化模块中重要组成部分，许多复杂多边形的光栅化都可以在CPU 端分解为多个三角形光栅化命令，通过调用三角形光栅化模块来实现。由于三角形光栅化的边缘会出现明显锯齿现象，因此需要对其进行反走样处理。

本文基于水平线扫描转换设计了一种快速的三角形光栅化硬件加速算法。同时利用Wu直线反走样思想，研究三角形边缘反走样，提出了一种计算量小、显示效果良好的边缘反走样算法。并在FPGA 上实现了该算法。

2 三角形光栅化硬件加速算法

图形加速系统框图如图1所示，用户接口模块接收上层CPU 解析的图形命令，由图形光栅化模块来实现基本图元光栅化，并通过缓存管理模块将其存储到外部存储器中。

图1 图形加速系统框图Fig.1 Diagram of graphics acceleration

光栅化是指把物体的数学描述及其相关的颜色信息转换为屏幕上的像素的过程。三角形光栅化算法思想是，将三角形分解为水平直线顶点信息；再调用水平直线光栅化模块进行逐行扫描转换，从而实现光栅化。难点在于如何将三角形依次分解为水平直线端点。……