显卡之opengl(一)初步认识

这个学期在学习嵌入式,由于老师的高要求。所以我们几个水手必须要完成一个项目,名字就叫OpenGL ES & SDL的开发,这个东东以前从来没有搞过,加上网上资源又非常少,所以费了九牛二虎之力终于现在把这两个分别在开发板上运行成功。

以防忘记,所以现在做个记录,也是为了后人着想。故自己会做的尽量详细。

先提一点:我们用的开发板是255的。

首先关于Opengl ES的,我们在网上搜到了一个大牛的博客,上面介绍的很详细,非常感谢这位大牛,才使我们的工作顺利进行,所以为了表示对这个大牛的感谢和学习,故自己也想造福后人。在次就不多做介绍,现链接如下:

http://xianzilu.spaces.live.com/blog/cns!4201FDC93932DDAF!274.entry

除了链接,我也把他写的内容转到这里来:

在ARM Linux上使用OpenGL

这两天在ARM上跑了一个OpenGL,应该说是OpenGL|ES的软件包,虽然我觉得可能最后我不会使用这个软件包,但是还是记录下来以备忘记。
先全局介绍下,首先,什么是OpenGL和OpenGL|ES。OpenGL是一套绘图函数的标准,OpenGL|ES是OpenGL中针对嵌入式系统的一套函数子集。OpenGL|ES的官方是http://www.khronos.org/opengles/,上面有更多的信息。需要注意的是,OpenGL仅仅是标准,而如果你要使用OpenGL,则需要找到可以实现这些OpenGL标准函数的程序库或源代码。目前,在ARM这种一般没有图形加速器的平台上,OpenGL|ES的实现都是靠软件的。主要的OpenGL|ES程序库有:Klimt,Vincent (ogles),TinyGL等。Google一下,可以看到它们的主页。这些实现基本上都是基于X11、Qt/E这样的窗口平台的。我用的软件包叫做PicoGL,它是TinyGL的一个分支,不同之处就在于PicoGL支持直接在Framebuffer上输出图像。PicoGL是一位台湾同胞写的,他的主页http://jserv.sayya.org/。但是这个软件包的源码极其难找,我用的是一位很牛的同事搜到的,地址是http://people.openmoko.org/jserv/graphics/picogl-20051108.tar.bz2
要使用这个软件包还必须有支持软件浮点的交叉编译器,我们一般用的arm-linux-gcc 2.95.3/3.3.2/3.4.1等都不支持软件浮点,这需要我们重新编译一个。编译一个交叉编译器,引用Crosstool作者Dan Kegel的话,used to be a scary prospect,requiring iron will,days if not weeks of effort……幸好有Crosstool这个工具,如果你的机器好网速快,输入个指令,差不多1个多小时就可以编译出来。crosstool的主页http://kegel.com/crosstool/,下载地址http://kegel.com/crosstool/crosstool-0.43.tar.gz
首先制作交叉编译器,先以root用户登陆,建立交叉编译器安装目录,而且把目录所有者改为你的普通用户
# mkdir /opt/crosstool
# chown /opt/crosstool lxz
# chgrp /opt/crosstool users
然后以普通用户登陆,解压缩和安装
# tar xvzf crosstool-0.43.tar.gz
# cd crosstool-0.43
# ./demo-arm-softfloat.sh
crosstool会从网上下载需要的源码包,然后编译,最后安装。crosstool相关的资料可以看http://kegel.com/crosstool/current/doc/crosstool-howto.html。然后在/opt/crosstool/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-softfloat-linux-gnu里面就会有支持软件浮点的交叉编译器了。
然后解压缩picogl,修改picogl的代码。
首先是picogl的一处bug,在backends/vesafb/tk.c的第一行增加宏
#define _FB_TK_
然后把backends/vesafb/glx_impl.h里面的
struct fb_fix_screeninfo FixedInfo;
struct fb_var_screeninfo VarInfo, OrigVarInfo;
修改为
#ifdef _FB_TK_
struct fb_fix_screeninfo FixedInfo;
struct fb_var_screeninfo VarInfo, OrigVarInfo;
#else
extern struct fb_fix_screeninfo FixedInfo;
extern struct fb_var_screeninfo VarInfo, OrigVarInfo;
#endif
这是因为有好几个文件调用了backends/vesafb/glx_impl.h,如果不这么改,会出现多重定义错误。
然后,为了让你的程序使用picogl更方便些,最好再改个地方include/GL/glx.h
#include GLX_IMPL_HEADER
改为你喜欢的方式,指向backends/vesafb/glx_impl.h
修改backends/vesafb/tk.c中,initialize_fbdev函数有关VarInfo的设置,改为适合你的LCD的。
然后配置
# cd PicoGL
# CC=/opt/crosstool/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-softfloat-linux-gnu/bin/arm-softfloat-linux-gnu-gcc ./configure –with-backend=vesafb –host=arm-softfloat-linux-gnu –prefix=/home/lxz/builtPicoGL
说明下,CC=设置交叉编译器的位置,–with-backend=vesafb指定使用FB作为显示设备,host=arm-softfloat-linux-gnu设定交叉编译,–prefix=/home/lxz/builtPicoGL设定编译后库和示例程序安装位置。
然后
# make
# make install
在/home/lxz/builtPicoGL/lib里就有PicoGL的库了,把动态库文件拷贝到arm-linux根文件系统的/lib里面,把/home/lxz/builtPicoGL/bin里的程序拷贝到arm-linux文件系统的任何地方,然后制作和烧写文件系统映像(或者使用NFS),执行,就可以看到结果了。
当你编译一个使用PicoGL库的程序(假设叫做hello.c)时,需要输入
# arm-softfloat-linux-gnu-gcc -c -I /home/lxz/PicoGL/include -I /usr/include hello.c
# arm-softfloat-linux-gnu-gcc -o hello -L /home/lxz/builtPicoGL/lib/libPicoGL.so -L /home/lxz/builtPicoGL/lib/libPicoGLU.so -lm hello.o /home/lxz/builtPicoGL/lib/libPicoGL.a /home/lxz/builtPicoGL/lib/libPicoGLU.a

不过在这里想强调一点:上面提到的大牛的博客中,有些地方写的不够详细,可能你开始看的时候会有点迷糊,我们一开始也不明白,后来做到后面遇到问题了才会反过来重新思考,在此就相关的地方我提前打个招呼。

“修改backends/vesafb/tk.c中,initialize_fbdev函数有关VarInfo的设置,改为适合你的LCD的” 这句话,是要把你的opengl里面程序的关于frambuffer 和开发板的LCD配置相符:

要修改点代码,但是我们老师把这段代码直接注释掉了也是可以的,所以你可以两种方法都试一下。

具体的代码所在文件路径我也附上

 

root/embeded-dev/linux-2.6.20.1-xmu-skyeye/arch/arm/mach-pxa

[root@localhost mach-pxa]# vi xmu255.c

[root@localhost mach-pxa]#

 

}

 

??????;/usr/PicoGL/backends/vesafb/tk.c

/* timing values taken from /etc/fb.modes (1280×1024 @ 75Hz) */

VarInfo.xres_virtual = VarInfo.xres = 640;

VarInfo.yres_virtual = VarInfo.yres = 480;

VarInfo.pixclock = 0;

VarInfo.left_margin = 0×54;

VarInfo.right_margin = 16;

VarInfo.upper_margin = 33;

VarInfo.lower_margin = 10;

VarInfo.hsync_len = 60;

VarInfo.vsync_len = 2;

 

VarInfo.xoffset = 0;

VarInfo.yoffset = 0;

VarInfo.nonstd = 0;

VarInfo.vmode &= ~FB_VMODE_YWRAP; /* turn off scrolling */

 

/* set new variable screen info */

if (ioctl(FrameBufferFD, FBIOPUT_VSCREENINFO, &VarInfo)) {

fprintf(stderr, “ioctl(FBIOPUT_VSCREENINFO failed): %s\n”,

strerror(errno));

exit(1);

}

 

 

tatic struct pxafb_mode_info xmu255_fb_mode = {

pixclock:       LCD_PIXCLOCK,   /* clock period in ps */

bpp:            LCD_BPP,

xres:           LCD_XRES,

yres:           LCD_YRES,

hsync_len:      LCD_HORIZONTAL_SYNC_PULSE_WIDTH,

vsync_len:      LCD_VERTICAL_SYNC_PULSE_WIDTH,

left_margin:    LCD_BEGIN_OF_LINE_WAIT_COUNT,

upper_margin:   LCD_BEGIN_FRAME_WAIT_COUNT,

right_margin:   LCD_END_OF_LINE_WAIT_COUNT,

lower_margin:   LCD_END_OF_FRAME_WAIT_COUNT,

sync:           LCD_SYNC,

cmap_greyscale: 0,

};

 

/root/embeded-dev/linux-2.6.20.1-xmu-skyeye/include/asm/arch

 

 

#define LCD_PIXCLOCK          0

#define LCD_BPP                       16

#define LCD_XRES                      640

#define LCD_YRES                      480

#define LCD_HORIZONTAL_SYNC_PULSE_WIDTH       60

#define LCD_VERTICAL_SYNC_PULSE_WIDTH         2

#define LCD_BEGIN_OF_LINE_WAIT_COUNT          0×54

#define LCD_BEGIN_FRAME_WAIT_COUNT            33

#define LCD_END_OF_LINE_WAIT_COUNT                    16

#define LCD_END_OF_FRAME_WAIT_COUNT           10

#define LCD_SYNC                      (FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT)

#define LCD_LCCR0                     ( LCCR0_PAS)

#define LCD_LCCR3                     (LCCR3_PCP | LCCR3_Acb(0xff)| LCCR3_PixClkDiv(0×1) | LCCR3_Bpp(0×04))

我们继续。

中间还出现了找不到fb0 fd 等类似错误,解决的方法也在网盘上,下次加上去。

到这里opengl应该没有问题了,然后开始sdl

sdl这个东东也很麻烦,从网上搜的很多资料里面都提到过要先设置环境变量,但是没有人具体说要在哪里设置,所以我们就不清楚,但是还是做了点修改,就是在/root下打开~/.bash_profile文件,将你所要使用的交叉编译工具链的路径加上去。

拿我们自己来说,我们添加的代码为:

PATH=/usr/local/arm/3.4.1/arm-linux-gcc

下面就开始交叉编译了。

:首先下载 SDL-1.2.3.tar.gz

#tar zxvf SDL-1.2.3.tar.gz

#cd SDL-1.2.3

下面配置文件:

#./configure –prefix=/opt/libSDL –host=arm-linux –disable-video –disable-arts –disable-nasm –disable-video-x11 –disable-nas  –disable-joystick –disable-cdrom

或者是

#./configure –prefix=/tftpboot/root/usr –enable-video-fbcon –disable-video-qtopia –disable-video-photon –disable-video-direct –disable-video-ggi –disable-video-svga –disable-video-aalib –disable-video-dummy –disable-video-dga –disable-arts –disable-esd –disable-alsa –disable-video-x11 –disable-nasm –disable-debug –disable-joystick-amigaos –disable-joystick-beos –disable-joystick-bsd –disable-joystick-darwin –disable-joystick-dc –disable-joystick-linux –disable-joystick-macos –disable-joystick-mint –disable-joystick-win32 –disable-joystick –host=arm-linux –build=i386

这个命令的多少取决与你自己的情况,上面有很多disable or enable,是根据你自己的需要设置的,具体的每个东东的含义我也不清楚,只是看这有些自己认识需要的就enable了,其他的就参考人家的了。

#make

#make install

当前目录下应该有个test文件夹,里面是自带的测试程序,要把这些东东也编译一下。

#cd test

在test的程序中,会用到mouse。但是开发板没有该设备,故如果直接对test进行编译的话,在开发板上运行的时候会出现以下错误:

“can not open mouse”

这个问题有两种解决方案,我们采取的是第二种,方法如下:

1090* ./configure CC=arm-linux-gcc –target=arm-linux –host=arm-linux –enable-threads –enable-timers –enable-endian –enable-file –enable-oss –disable-alsa –disable-esd –disable-arts –disable-diskaudio –disable-nas –disable-esd-shared –disable-esdtest –disable-mintaudio –disable-nasm –disable-video-x11 –disable-video-dga –enable-video-fbcon –enable-video-directfb –enable-video-ps2gs –disable-video-xbios –disable-video-gem –disable-video-dummy –enable-video-opengl –enable-input-events –enable-pthreads –enable-video-picogui –enable-video-qtopia

其中enable和disable的选择需要根据个人情况而定

#make

#cp * /root/embeded-dev/fs/test/(在开发板的根目录下)

运行开发板,我们用的是NFS系统,进入根目录之后

#cd test

export SDL_NOMOUSE=1

#./testwin

应该就可以看到结果了

解决“can not open mouse”的第二种方法,就是直接将代码屏蔽掉。这段代码所在的文件是你所要测试的程序的源文件

sdl_nomouse = SDL_getenv("SDL_NOMOUSE");
if ( ! sdl_nomouse ) {
SDL_SetError("Unable to open mouse,do I have mouse?");
//@FB_VideoQuit(this);
//@return(-1);

}

然后从头开始交叉编译,那么就不需要上面红色那个export命令了

 

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