一、GPU2D 图形处理单元
1.1 GPU2D 概述
2D GPU 由矢量图形等组件组成引擎，是用于执行各种图像处理的成像引擎。它支持矢量图形加速的 OpenVG 1.1 API 标准和 VGLite 图形 API。
OpenVG 为 Flash 和 SVG (Scalable Vector Graphics ) 矢量图形库等提供了低级硬件加速接口，它用于在小屏幕设备上加速用户界面和文本的高质量矢量图形。
GPU 也可以与 VGLite 图形 API 一起使用，设计 VGLite 图形 API 是为了优化了系统的总体资源需求，目标是提供最大的性能，同时保持内存占用率为最少。
二、 VGLite 图形 API 概述
VGLite 是一个轻量级的 2D 图形 API，其设计目的是具有较小的内存占用和较低的 CPU 占用率，VGLite 上的两个主要绘图函数是 vg_lite_draw，它呈现矢量源图形，以及 vg_lite_blit，它呈现位图也称为光栅图像。
2.1 OpenVG API、VGLite API 功能对比
对比可以看出 VGLite 在功能与 OpenVG 相似的情况下，驱动具有较小的内存占用的特点。
2.2 VGLite 图形API 功能
- 支持 2D 矢量和 2D 光栅操作，用于呈现交互式用户界面包括菜单、字体、曲线和图像。
- 提供最大的 2D 矢量/光栅渲染性能
- 保持内存占用最小
- GPU 支持多个并行任务同时绘图
- 支持功能包括，Porter-Duff 混合、梯度控制、任意旋转、路径填充规则、路径绘画和模式路径填充。
2.3 VGLite 渲染矢量图形
VGLite 渲染图形要素
使用 VGLite 渲染矢量图形，需要以下六个要素信息：
1、目标：这是将保存生成的渲染图像的目标缓冲区。
2、路径数据：由一组坐标和路径段组成，这些坐标和路径段定义了将要呈现。
3、填充规则：指定选择的方案以纯色填充几何形状。
4、变换：通过 3x3 矩阵提供仿射变换。
5、颜色：使用 32bpp 值（alpha，红色，绿色和蓝色，每个使用八位）定义路径颜色。每个像素路径所覆盖的区域将具有此颜色。
6、混合规则：将根据这些规则将路径混合到扩展缓冲区内容。
三、VGLite 例程获取
3.1 SDK 获取
SDK 可在 NXP 官网根据需求添加部件自定义生成 SDK，NXP MCUXpresso SDK Builder 的链接如下 https://mcuxpresso.nxp.com/en/welcome
3.2 创建工程
文件 -> Import SDK Examples -> evkimxrt1170 -> driver_examples -> lcdifv2 -> 选择 vector_freertos_cm7。
需要留意新工程中 doc -> readme.txt 中的注意事项，本次使用的开发板配套的屏幕是 RK055AHD091 屏幕，所以需要修改工程 board -> lcdifv2_support.h 中的用户 MIPI 面板宏定义为 #define USE_MIPI_PANEL MIPI_PANEL_RK055AHD091。
四、VGLite 渲染图形应用例程
4.1 例程中 VGLite 渲染图形要素
vg_lite_draw(rt, &path, VG_LITE_FILL_EVEN_ODD, &matrix, VG_LITE_BLEND_NONE, 0xFF0000FF);
4.1.1 目标 rt
用于任何图像或渲染目标的包装器结构，vg_lite_buffer_t *rt = VGLITE_GetRenderTarget(&window);
4.1.2 路径数据 path
如上文 2.1 VGLite 渲染图形要素提及，这是由一组坐标和路径段组成要呈现的矢量图形，效果如注释所演示。
/*
*-----*
/ \
/ \
* *
| /
| X
| \
* *
\ /
\ /
*-----*
*/
static int8_t path_data[] = {
2, -5, -10, // moveto -5,-104, 5, -10, // lineto 5,-10
4, 10, -5, // lineto 10, -5
4, 0, 0, // lineto 0, 0
4, 10, 5, // lineto 10, 5
4, 5, 10, // lineto 5, 10
4, -5, 10, // lineto -5, 10
4, -10, 5, // lineto -10, 5
4, -10, -5, // lineto -10, -5
0, // end
};
4.1.3 填充规则 VG_LITE_FILL_EVEN_ODD
对于绘制任意路径，硬件支持非零填充规则和奇偶填充规则。
typedef enum vg_lite_fill {
VG_LITE_FILL_NON_ZERO, /*! Non-zero fill rule. A pixel is drawn if it crosses at least one path pixel. */
VG_LITE_FILL_EVEN_ODD, /*! Even-odd fill rule. A pixel is drawn it it crosses an odd number of path pixels. */
} vg_lite_fill_t;
4.1.4 转换matrix
转换是 GPU 的强大功能，它将 2D 仿射变换定义 3x3 矩阵（仿射变换是线性变换，实现缩放、平移），它还使我们能够描述投影变换。
vg_lite_identity(&matrix);
vg_lite_translate(window.width / 2.0f, window.height / 2.0f, &matrix);
vg_lite_scale(10, 10, &matrix);
4.1.5 颜色 0xFF0000FF
VGLite 渲染图形所支持图像编码格式如下图所示，编码格式 R G B 像素与透明通道的布局如图右边所示。
4.1.6 混合规则 VG_LITE_BLEND_NONE
图像混合模式，S 和 D 表示源图像和目标图像的颜色通道。
typedef enum vg_lite_blend {
VG_LITE_BLEND_NONE, /*! S, i.e. no blending. */
VG_LITE_BLEND_SRC_OVER, /*! S + (1 - Sa) * D */
VG_LITE_BLEND_DST_OVER, /*! (1 - Da) * S + D */
VG_LITE_BLEND_SRC_IN, /*! Da * S */
VG_LITE_BLEND_DST_IN, /*! Sa * D */
VG_LITE_BLEND_SCREEN, /*! S + D - S * D */
VG_LITE_BLEND_MULTIPLY, /*! S * (1 - Da) + D * (1 - Sa) + S * D */
VG_LITE_BLEND_ADDITIVE, /*! S + D */
VG_LITE_BLEND_SUBTRACT, /*! D * (1 - S) */
} vg_lite_blend_t;
4.2 演示效果
使用 VGLite 由六个要素信息渲染矢量图形如下图所示。
五、参考资料
【 i.MX RT 驱动 LCD 详解 】
https://www.nxpic.org.cn/module/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=616702
【i.MX RT1170 Processor Reference Manual】
i.MX RT1170 Processor Reference Manual (nxp.com.cn)
【i.MX RT1170异构图形管线】
https://www.nxpic.org.cn/module/forum/thread-621465-1-1.html
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