Linux 上的 OpenVG 图形库 (openvg linux)

：探究矢量绘图的奥妙

随着计算机图形技术的不断发展，矢量绘图技术被广泛应用于各类图形处理软件和游戏开发中。而 ，则是一款可以在嵌入式设备上实现高质量矢量图形渲染的开源图形库。本文将介绍 OpenVG 的概念和特点，探究其矢量绘图原理和应用场景，以及如何在 Linux 上进行 OpenVG 开发。

一、OpenVG 简介

OpenVG（Open Vector Graphics）是由 Khronos Group 创立的，专门用于嵌入式系统的矢量图形渲染标准。OpenVG 的初衷是为了解决嵌入式系统上基于位图的渲染方式所带来的问题，例如：内存占用大、图像质量低、渲染速度慢等等。

OpenVG 的设计目标是在内存占用小的情况下提供高品质、高性能的矢量图形渲染效果。具体来说，OpenVG 包括以下特点：

1.基于矢量绘图技术，图像可以无限放大而不失真。

2.支持加速硬件，能够充分发挥设备的性能。

3.支持渲染到任意大小的输出屏幕。

4.提供了丰富的图形处理 API，可实现各种效果的绘制，包括清晰和平滑的文字和轮廓等。

5. 使用路径对象作为渲染源，能够进行高效的图形处理，从而实现更快的渲染速度。

由于这些优势，OpenVG 在嵌入式系统上被广泛应用，包括智能手机、数字电视、游戏机等。

二、矢量绘图的原理

矢量绘图是指基于数学公式和几何规则来生成图像的方式，而非直接存储像素点的方式。因此，矢量图像与位图图像相比，具有更高的可伸缩性和更加清晰的图像质量。以文字为例，一幅小的 bmp 格式字体可以被据放很大，但当放的很大时，会显得模糊不清，这就是因为 bmp 格式字体是以像素点的方式存储的，因此会出现失真。而如果采用矢量图像，则可以按照一定的规则，在任何分辨率下得到较好的可伸缩效果。

图1：位图图形和矢量图形的比较

矢量绘图的渲染过程大致分为两个阶段：

1.几何对象（如矩形、圆形、直线、路径等）的描述和转换。在这个阶段中，首先将绘图坐标系统转换成设备坐标系统，然后根据绘图命令和坐标变换等参数，生成几何对象描述。

2.几何对象的填充或描线。在这个阶段中，根据几何对象类型和填充或描线的属性，对其进行相应的渲染操作。具体的渲染方式和颜色分布，可以根据不同的需求和设备特性进行调节。

三、OpenVG 应用场景

由于其高质量和高性能的特点，OpenVG 被广泛应用于各种嵌入式场景中。以下是一些具体的案例：

1.智能手机屏幕渲染。由于智能手机屏幕需要支持高清晰度的图像，且需要在屏幕上进行流畅的滚动和变形，而这些操作需要对图像做出高效渲染。OpenVG 可以通过硬件加速实现快速的矢量图像渲染，从而满足智能手机的需求。

2.数字电视画面渲染。数字电视需要支持多样化的图像内容和展示方式，而OpenVG 可以支持线条、圆角和渐变等效果，能够在同一个页面上实现多样化的图像，从而提高了数字电视的用户体验。

3.游戏开发。OpenVG 可以获取硬件加速功能，实现游戏的快速渲染、特效展示，同时矢量图像可以提供更加美观的游戏场景。

四、Linux 上的 OpenVG 应用开发

在 Linux 平台上，可以使用 OpenVG 和 OpenGL 配合使用，通过 OpenGL 进行硬件加速。这里介绍两种常见的 OpenVG 应用开发环境：

1. VGU 工具集。VGU 工具集是 OpenVG 的一个官方扩展，用于扩展 OpenVG 的特性。它提供了很多用户友好的 API 函数，如旋转、缩放、倾斜等，能够帮助用户通过路径对象的方式进行图形操作。同时，在 Linux 中，使用 VGU 工具集的项目可以通过 gcc 编译和链接，实现开发目标平台。

2. OpenVG-based UI 开发框架。这是一种用于图形用户界面（GUI）开发的框架，支持多种控件的开发，如按钮、输入框、列表框等，是一种快速开发 GUI 应用的方式。在 Linux 上，流行的 OpenVG-based UI 开发框架有 Enlightenment 和 DirectFB。

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OpenVG 是一种能够在嵌入式设备上实现高质量矢量图形渲染的开源图形库，具有矢量绘图、硬件加速、渲染到任意大小输出屏幕等特点。在应用场景方面，OpenVG 被广泛应用于智能手机屏幕渲染、数字电视画面渲染和游戏开发等领域。在 Linux 平台上，可以通过 VGU 工具集和 OpenVG-based UI 开发框架进行 OpenVG 应用开发，实现更加高效的图形渲染和 GUI 应用开发。