CN110908560B - 基于gpu的全液晶仪表虚拟指针样式绘制方法 - Google Patents

Abstract

基于GPU的全液晶仪表虚拟指针样式绘制方法，属于全液晶仪表虚拟指针样式绘制领域。解决了传统全液晶仪表虚拟指针绘制方法，绘制的指针样式单一、且占用物理存储空间较多，消耗CPU资源的问题。本发明可从全液晶仪表的flash模块中直接调用相应的指针样式函数，并结合当前显示上的每个像素点的颜色值，获得显示上的每个像素点的新的颜色值，从而实现全液晶仪表虚拟指针样式的绘制。本发明主要用于对全液晶仪表虚拟指针样式进行绘制。

Description

基于GPU的全液晶仪表虚拟指针样式绘制方法

技术领域

本发明属于全液晶仪表虚拟指针样式绘制领域。

背景技术

全液晶仪表具有表现形式灵活多样的特点，其速度、转速等指针的实现大致有如下两种方法。

一种是图片法，即用制作好的2D指针图片代表指针，实际使用时，只需让图片绕表盘中心轴旋转到相应角度即可。这种方法缺点是，图片内容本身不变的，即设计的时候是什么样，在表中表现的就是什么样，基本是对传统机械表指针的模拟，无法发挥出全液晶仪表的优势，想要改变指针样式，只能采用更换指针图片的做法，这又需要更多的指针图片，需要更多的存储资源。例如如果有三套主题，就需要设计三种不同表盘和指针，需要存储相应主题的图片资源，导致虚拟指针的主题单一。而且图片指针的显示效果和其图片分辨率大小成正比例，指针图案越细腻，其图片资源越占用大量存储空间。

另一种是模型法，和第一种类似，区别是由2D变为3D，即先制作好3D指针模型，然后应用到表中，表现效果优于2D指针，但同样无法克服2D指针图片所存在图片资源越占用大量存储空间的缺点。

发明内容

本发明是为了解决传统全液晶仪表虚拟指针绘制方法，绘制的指针样式单一、且占用物理存储空间较多，消耗CPU资源的问题，本发明提供了一种基于GPU的全液晶仪表虚拟指针样式绘制方法。

基于GPU的全液晶仪表虚拟指针样式绘制方法，该绘制方法是基于汽车仪表中的CPU、GPU和flash模块实现，其中，GPU包括控制器和N个着色器；

flash模块中存储有M个指针样式函数，M个指针样式函数均不相同，且每一个指针样式函数对应一种指针样式，M≥3；

该绘制方法包括如下过程：

步骤一、汽车仪表的CPU，用于接收主题更换指令，并根据接收到的主题更换指令发送相应的控制指令至GPU中的控制器，GPU中的控制器根据接收到的控制指令从flash模块中调用相应的指针样式函数并加载到任意一个着色器中；

步骤二、GPU中的控制器还用于接收当前全液晶仪表显示器上每个像素点的颜色值和该像素点的位置，并将接收到的当前全液晶仪表显示器上每个像素点的颜色值和该像素点的位置加载至上述加载有指针样式函数的着色器中；

步骤三、着色器将当前全液晶仪表显示器上每个像素点的颜色值加载到所调用的指针样式函数，获得该像素点的新的颜色值，直至完成全液晶仪表显示器上所有像素点的新的颜色值，并将每个像素点的新的颜色值及其该像素点的位置发送至全液晶仪表显示器，从而完成对全液晶仪表虚拟指针样式的绘制。

优选的是，N≥3。

优选的是，所述的指针样式函数为几何图形函数。

本发明带来的有益效果是：

本发明可从flash模块中直接调用相应的指针样式函数，并结合当前显示上的每个像素点的颜色值，获得显示上的每个像素点的新的颜色值，从而实现全液晶仪表虚拟指针样式的绘制，因此有更快速的响应。

本发明中整个处理和运算过程均在GPU中实现，GPU图像处理器，节省了CPU资源，且想要更改指针主题或车型更新换代需要改变指针样式时，只需更改或调用相应指针样式函数即可，操作简便。

现有技术中，图片做法的指针存储的是图片，而我们这里存储的指针样式函数相较于传统的图片指针，占用更少的物理存储空间，从而可以有更多的指针样式选择。适合对存储空间敏感的场合。

且本发明绘制的指针的表现效果和分辨率无关，只和指针样式函数有关，当指针放大时不会失真产生颗粒感。

由于本方法占用极小存储空间，所以可以使指针样式达到几十个，乃至上百个，可以根据需求随时随地改变指针样式。这是传统仪表设计方法无法达到的。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

基于GPU的全液晶仪表虚拟指针样式绘制方法，该绘制方法是基于汽车仪表中的CPU、GPU和flash模块实现，其中，GPU包括控制器和N个着色器；flash模块中存储有M个指针样式函数，M个指针样式函数均不相同，且每一个指针样式函数对应一种指针样式，M≥3；

该绘制方法包括如下过程：

步骤一、汽车仪表的CPU，用于接收主题更换指令，并根据接收到的主题更换指令发送相应的控制指令至GPU中的控制器，GPU中的控制器根据接收到的控制指令从flash模块中调用相应的指针样式函数并加载到任意一个着色器中；

步骤二、GPU中的控制器还用于接收当前全液晶仪表显示器上每个像素点的颜色值和该像素点的位置，并将接收到的当前全液晶仪表显示器上每个像素点的颜色值和该像素点的位置加载至上述加载有指针样式函数的着色器中；

步骤三、着色器将当前全液晶仪表显示器上每个像素点的颜色值加载到所调用的指针样式函数，获得该像素点的新的颜色值，直至完成全液晶仪表显示器上所有像素点的新的颜色值，并将每个像素点的新的颜色值及其该像素点的位置发送至全液晶仪表显示器，从而完成对全液晶仪表虚拟指针样式的绘制。

本实施方式中，M个指针样式函数均不相同，指针样式函数为几何图形函数，并可通过现有技术实现，N≥3，flash模块为全液晶仪表的闪存，本发明可从flash模块中直接调用相应的指针样式函数，并结合当前显示上的每个像素点的颜色值，获得显示上的每个像素点的新的颜色值，从而实现全液晶仪表虚拟指针样式的绘制，因此有更快速的响应。

指针样式函数为几何图形函数，基本的几何图形可为圆形、矩形、三角形等，基本图形的组合可以形成为复杂几何图形，基本图形所对应的函数的组合，可组合成更复杂的图形函数，用以表征复杂图形。

本发明中整个处理和运算过程均在GPU中实现，GPU图像处理器，节省了CPU资源，且想要更改指针主题或车型更新换代需要改变指针样式时，只需更改或调用相应指针样式函数即可，操作简便。

现有技术中，图片做法的指针存储的是图片，而我们这里存储的指针样式函数相较于传统的图片指针，占用更少的物理存储空间，从而可以有更多的指针样式选择。适合对存储空间敏感的场合。

且本发明绘制的指针的表现效果和分辨率无关，只和指针样式函数有关，当指针放大时不会失真产生颗粒感。

由于本方法占用极小存储空间，所以可以使指针样式达到几十个，乃至上百个，可以根据需求随时随地改变指针样式。这是传统仪表设计方法无法达到的。

验证试验：

拿显示圆形表盘为例，传统方法需要预先准备一张图片，以一个1280*480的液晶屏幕上显示一个长为450，宽为450像素的圆形表盘，其占用的存储空间为789KB。

本发明方法，使用相应的指针样式函数对虚拟指针进行绘制，通常为1KB左右。

1KB与上述的789KB相差近1000倍，若有3套主题，传统方法就需要789KB*3＝2367KB，占用存储空间2367KB；

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其它的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例。

Claims (3)

1.基于GPU的全液晶仪表虚拟指针样式绘制方法，该绘制方法是基于汽车仪表中的CPU、GPU和flash模块实现，其中，GPU包括控制器和N个着色器；

其特征在于，flash模块中存储有M个指针样式函数，M个指针样式函数均不相同，且每一个指针样式函数对应一种指针样式，M≥3；

该绘制方法包括如下过程：

步骤一、汽车仪表的CPU，用于接收主题更换指令，并根据接收到的主题更换指令发送相应的控制指令至GPU中的控制器，GPU中的控制器根据接收到的控制指令从flash模块中调用相应的指针样式函数并加载到任意一个着色器中；

步骤二、GPU中的控制器还用于接收当前全液晶仪表显示器上每个像素点的颜色值和该像素点的位置，并将接收到的当前全液晶仪表显示器上每个像素点的颜色值和该像素点的位置加载至上述加载有指针样式函数的着色器中；

步骤三、着色器将当前全液晶仪表显示器上每个像素点的颜色值加载到所调用的指针样式函数，获得该像素点的新的颜色值，直至完成全液晶仪表显示器上所有像素点的新的颜色值，并将每个像素点的新的颜色值及其该像素点的位置发送至全液晶仪表显示器，从而完成对全液晶仪表虚拟指针样式的绘制。

2.根据权利要求1所述的基于GPU的全液晶仪表虚拟指针样式绘制方法，其特征在于，N≥3。

3.根据权利要求1所述的基于GPU的全液晶仪表虚拟指针样式绘制方法，其特征在于，所述的指针样式函数为几何图形函数。