Ich habe als mein neuestes Interesse mit VGA-Projekten herumgespielt. Ich habe ein Xilinx Spartan 3E 250K FPGA, das gerade knapp zu wenig RAM für einen vollen 640x480 Framebuffer hat. Also versuche ich, die Dinge "interessanter" zu machen. Nämlich, indem man sich stattdessen für einen Vektoransatz anstelle von Bitmap entscheidet. Es ist jedoch ein bisschen verwirrend, wie man es macht. Gibt es bekannte und quelloffene vektorbasierte VGA-Grafikkarten?
Ich werde dies in keinem "Produktions" -Szenario verwenden, daher ist es mir egal, ob es nur mit 1 fps oder so effektiv gerendert werden kann. Ich schaue mir gerade eine interessante Projektidee an.
Bitte, bitte, bitte nimm das, was ich jetzt sagen werde, nicht persönlich. Ich denke, Ihre Frage ist eine, über die sich wahrscheinlich viele Leute schon einmal gewundert haben. Ich habe die Frage sogar positiv bewertet. Leider ist die Antwort "das geht so nicht". Und es gibt keine gute Möglichkeit, Ihre Frage zu beantworten, ohne dass Sie sich vielleicht schlecht fühlen, weil Sie sie gestellt haben - was schade ist, weil ich denke, dass die Antwort nützliche Informationen enthält. Also, ertragen Sie es mit mir und verstehen Sie, dass meine Motivation darin besteht, zu erklären, wie dieses Zeug funktioniert, und nicht, dass Sie sich schlecht fühlen.
Moderne Displays (Fernseher, LCDs, Plasma, die meisten CRTs) sind rasterbasierte Geräte. Das heißt, sie zeichnen den Bildschirm jeweils um eine Scanzeile neu. Die zur Kommunikation mit diesen Displays verwendeten Videoschnittstellen basieren auf einer Rasterschnittstelle. NTSC, VGA, HDMI usw. sind alle Rasteranzeigetechnologien.
Vor Jahren, hauptsächlich in den 70er und frühen 80er Jahren, gab es einige echte Vektoranzeigen. Anstatt die Dinge eine Scanlinie nach der anderen zu zeichnen, zeichneten sie tatsächlich die Form der Objekte nach. Die besten Beispiele dafür sind analoge O-Scopes und die Arcade-Spiele Asteroids und Battlezone. Es wurden nur sehr wenige Farbvektordisplays verwendet, und das beste Beispiel dafür ist das Arcade-Spiel Tempest. Eine andere Form der Vektoranzeige sind die Systeme, die für Laserlichtshows verwendet werden.
Die elektrische Schnittstelle zu einer Vektoranzeige hat Signale für die X- und Y-Position des Strahls, die Intensität und manchmal die Farbe. Dies unterscheidet sich stark von der Schnittstelle für eine Rasteranzeige.
Ältere CRT-Technologien könnten entweder für Vektor- oder Rasteranzeigen verwendet werden, aber LCDs, Plasmabildschirme, OLEDs usw. sind alle grundsätzlich rasterbasiert und können nicht einfach in einem Vektormodus verwendet werden.
Das Problem bei Ihrer Frage ist, dass Sie nach einer "vektorbasierten VGA-Grafikkarte" fragen. "Vector Based" geht nicht mit VGA. VGA ist ein rasterbasierter Anzeigestandard und eine rasterbasierte Schnittstelle, während Vektor dies nicht ist. Sie können die beiden nicht mischen, da es sich um unterschiedliche Systeme handelt.
Es ist möglich, eine Vektorgrafikkarte basierend auf einem FPGA zu erstellen, aber Sie können sie nicht an einen VGA-Monitor anschließen, ohne eine Vektor-zu-Raster-Konvertierung im FPGA durchzuführen - und das erfordert genauso viel RAM oder mehr als ein Standardraster Grafikkarte. Sie könnten eine Vektoranzeige erhalten, aber diese sind mit dem Untergang der CRT so gut wie verschwunden.
Der einfachste Weg, heutzutage eine Vektoranzeige zu erhalten, ist ein O-Scope mit X/Y-Modus. Tatsächlich gibt es viele Projekte im Internet, die ein altes O-Scope mit CRT-Röhre als Display für etwas verwenden. Hier ist ein Projekt, das eine verwendet, um eine Uhr zu machen . Und hier ist noch einer . Es gibt Dutzende anderer ähnlicher Projekte im Internet.
Diese Projekte sind zwar interessant, aber kaum mehr als Neuheiten. Sie sind coole Neuheiten, aber eben Neuheiten. Und keine davon kommt an die Darstellungsqualität einer normalen VGA-Karte heran.
Eine alternative Lösung besteht darin, einfach ein FPGA mit etwas externem RAM zu erhalten. Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu tun, aber der einfachste und schmerzloseste Weg ist die Verwendung eines Xilinx Spartan-6-basierten Boards mit externem DDR2-SDRAM. Es gibt mehrere FPGA-Entwicklungsplatinen auf dem Markt, die mit diesen beiden Chips funktionieren. Einige von ihnen verfügen sogar über VGA-Schnittstellen.
Ich würde kein externes SRAM verwenden. SRAM, insbesondere Async-SRAM, wird auch langsam in der Schnittstelle sein und die Speichergröße wird begrenzt sein. Es ist nicht unmöglich, SRAM zu verwenden, aber es ist nicht einfacher, SRAM als DDR2-SDRAM auf einem Spartan-6 zu verwenden.
Ich würde auch keinen Spartan-3 verwenden. Die DDR-SDRAM-Schnittstelle des S3 ist nicht sehr gut und es ist schwierig, das Signal-Timing zuverlässig zum Laufen zu bringen. Der Spartan-6 hat ein „hartes Makro“ für die DDR2-Schnittstelle, was das Ganze deutlich vereinfacht. Der S6 hat auch mehr internen RAM für Puffer, FIFOs usw. Xilinx hat einen netten "Memory Interface Generator"-Kern, der das Verbinden mehrerer verschiedener Logikblöcke mit dem DDR2-SDRAM viel einfacher macht (auch mit mehreren Lese-/Schreibports).
Was einen Open-Source-Vektorgrafik-Kern betrifft - ich kenne keinen. Das heißt nicht, dass es keinen gibt, nur dass ich noch keinen gesehen habe. Aber ich bezweifle auch, dass Sie einen sehen werden, der sehr gut ist. Es gibt einfach nicht so viel Bedarf, da die Displays etwas selten und begrenzt sind. Wenn Sie eine finden, ist sie wahrscheinlich ziemlich spezialisiert (sie zeigt nur eine Uhr an).
Holen Sie sich ein FPGA-Board mit einem Spartan-6, DDR2-SDRAM und einem VGA-Port und Sie werden viel glücklicher sein.
PeterJ