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图形引擎在智能电视上的应用.pdf

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图形引擎在智能电视上的应用学位论文答辩日期 指导教师签字答辩委员会成员签字独 独 独 独 创 创 创 创 声 声 声 声 明 明 明 明本 人 声 明 所 呈 交 的 学 位 论 文 是 本 人 在 导 师 指 导 下 进 行 的 研 究 工 作 及 取 得 的研究成果 。 据我所知 , 除了文中特别加以标注和致谢的地方外 , 论文中不包含其他 人 已 经 发 表 或 撰 写 过 的 研 究 成 果 , 也 不 包 含 未 获 得(注 如没有其他需要特别声明的 , 本栏可空 ) 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料 。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名 签字日期 年 月 日---------------------------------------------------------------------学 位 论文 版 权 使用 授 权 书 学 位 论文 版 权 使用 授 权 书 学 位 论文 版 权 使用 授 权 书 学 位 论文 版 权 使用 授 权 书本学位论文作者完全了解学校有关保留 、 使用学位论文的规定 , 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘 , 允许论文被查阅和借阅 。 本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 , 可以采用影印 、 缩印或扫描等复制手段保存 、 汇编学位论文 。 同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库 ,并通过网络向社会公众提供信息服务 。 (保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名 导师签字签字日期 年 月 日 签字日期 年 月 日图形 引擎在智 能电视上 的应用 摘 要智能电视是最近几年出现的事物 。 在全开放式平台的帮助下 , 智能电视打破了电视只能 “看 ”不能 “玩 ”的传统 。 用户不仅可以看电视 , 而且可以通过海量的第三方应用无限扩展电视的功能 。 用户界面作为智能电视非常重要的一部分 , 是消费者与电视交互的接口,界面的友好与否将直接决定消费者是否购买。因此 , 一款友好的用户界面对智能电视非常重要 。 本论文的目的是开发一款友好的用户界面并应用在海信数字电视 SocHS3000平台上。图形引擎是开发用户界面的工具 。 一款操作效果良好的用户界面离不开一款设 计 优 良 的 图 形 引 擎 。 图 形 引 擎 除 了 有 许 多 功 能 模 块 外 ( 比 如 渲 染 器 、 特 效 、GUI等 ) ,还需要一些配套的工具方便开发人员使用。比如,场景编辑器、材质编辑器 、 特效编辑器等 。 如今 , 评价一款引擎质量的高低标准中 , 工具所占的比重越来越大。一款好的引擎开发工具能够大大缩短开发人员的开发周期。 智能电视的用户界面是用户和电视的交互入口 。 当前智能电视的用户界面分为二维界面和三维界面两种 。 随着硬件水平的迅速发展 , 传统的二维操作界面已经不能满足消费者的需求 , 而三维操作界面能够带给消费者新鲜的眼球刺激并且在操作体验上比二维操作界面更胜一筹 。 三维操作界面被业界认定为是消费者的终极需求。本 文 首 先 研 究 了 目 前 几 乎 所 有 图 形 引 擎 都 需 要 的 开 放 式 图 形 库 OpenGL和适合嵌入式领域的图形库 OpenGLES。 详细介绍了一款国产 3D图形应用开发平台 panguStudio, 重点介 绍了该 平台引 擎中的 各种组 件以及 该平台 的集成 开发工具 panguIDE。 然后 , 详细分析了 pangu引擎自带的 gui开发工具包 的 框架设计和常用类。之后,我们用 panguStudio开发了一款适于智能电视应用的 3D用户界面 , 并且对用户界面的各个模块给出了 较为 详细的设计步骤 。 最后 , 本文简单介绍了一下 HS3000平台并给出了把用户界面移植到 HS3000平台的步骤以及最终显示效果 。 最终利用 pangu平台所开发的 3DUI在 HS3000平台上运行良好 。关键词智能电视;图形引擎;用户界面; OpenGLTheAplicationOfGraphicsEngineOnSmartTVAbstractSm art TVisanewthingoftherecentyears.Withthehelpofthefullopenplat ,Sm art TVbreaksthetraditionthatTVcanonly“watch”butcan’t“play”.NotonlycanyouwatchTV,butalsoinfinitelyextendthefunctionofTVthroughthem asofthethirdpartyapplications.Astheveryim portant partofSm art TV,UIisthedirectinterfacebetwenconsumers andSm art TV.UIfriendlyornotwil directlydecidewhetherconsumers tobuy. Therefore,afriendlyUItointeligentTVisveryim portant. Thepurposeofthism aster s thesisistodevelopafriendlyuserinterfaceandapplytohisensedigitalTVSocHS3000plat .Graphicsengineisthetoolofdevelopingtheuserinterface. Agoodper ance ofuserinterfacecan tdowithoutonewel designedgraphicsengine.Graphicsenginenotonlyhasm anyfunctionm odulessuchasrenderer,specialefects,GUI,etc.,butalsonedssom e supportingtoolsthatcanprovideconveniencefordevelopers.Forinstance,thesceneeditor,them aterial editor,efectseditor,etc.Today,theuationtooneenginequalityishighorlowstandard,theproportionofthetoolism oreandm oreim portant .Agoodenginedevelopmenttoolscangreatlyshortenthedevelopmentcycleofthedevelopers.Sm art TVisInteractiveentrancebetwentheuserandtelevision.ThecurrentSm art TVuserinterfaceincludes2DUIand3DUI.Withtherapidlydevelopmentofhardware,thetraditional2DUIcan tm et thenedsoftheconsumers,and3DUIcanbringconsumers fresheyestim ulationandtheoperationexperienceisbeterthan2DUI.3DUIisnowrecognizedastheultim ateconsumer dem and.Thism aster s thesisfirststudiestheopengraphicslibraryOpenGLwhichalm ostalgraphicsenginesnedandgraphicslibraryOpenGLESwhichisusedtoem beddedfields.Gavingadetailedintroducesadomestic3Dgraphicsplat -panguStudio,focusingonthevariouscom ponentingraphicsengineandtheintegrateddevelopmenttools-panguIDE.Then,givingadetailedintroducestothepanguengineGUIdevelopmentkitfram eworkdesignandcom m n clases.Afterthat,developinga3DuserinterfaceprototypeforSm art TVbyusingpanguStudio,andgiveingthedetaileddesignproceduretoeachm odules .Finaly,thisarticlesim plyintroducestheHS3000plat andgivesthestepstotransplantuserinterfaceintoHS3000plat .Theresultisthatthe3DUIonHS3000plat runningwel.KeywordsSm art TV;Graphicsengine;Userinterface;OpenGL目 录1.绪论 ..................................................11.1.课题背景 .................................................11.2.国内外研究现状 ...........................................21.3.课题研究的意义 ...........................................51.4.论文的内容介绍 ...........................................61.5.本章小结 .................................................62.图形 库 ................................................72.1.计算机图形学基础知识 ......................................72.1.1.图像和图形 ..........................................72.1.2.坐标系统 ...........................................72.2.OpenGL图形库 ............................................82.2.1.OpenGL实现机制 .....................................82.2.2.OpenGL管线技术 ....................................102.3.精简的 OpenGL--OpenGLES................................122.4.本章小结 ................................................133.PanguStudio.........................................143.1.Pangu引擎 ..............................................143.1.1.Pangu引擎的技术规格 ...............................143.1.2.Pangu引擎的架构 ...................................143.1.3.引擎的组件 .........................................153.2.panguIDE开发工具 .......................................203.2.1.主界面 ............................................203.2.2.工程管理 ...........................................213.2.3.View设计器 ---二维场景设计器 ........................213.2.4.Scene设计器 ---三维场景设计器 ......................223.3.本章小结 ................................................224.用户 界面框架 .........................................234.1.gui组件的继承结构 .......................................234.2.焦点 Focus...............................................234.2.1.焦点的切换 .........................................244.3.Stage堆栈 ...............................................244.4.Widget/Gadget...........................................244.5.AbstractXXX.............................................244.6.WidgetGroup/GadgetGroup..................................244.6.1.Panel.............................................244.6.2.Menu..............................................254.6.3.Grid..............................................254.7.WidgetStage/GadgetStage..................................254.8.本章小结 ................................................255.智能 电视 UI的开 发 ....................................265.1.UI的组成部分 ............................................265.2.Home界面 ................................................265.2.1.home界面的组成 ....................................275.2.2.设计 Home场景 ......................................27
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