3D并不是什么新技術，在消費電子領域已有廣泛的應用，但在汽車應用中卻處于起步階段，仍需要相關技術和解決方案有所突破。以汽車安全駕駛應用為例，在駕駛過程中，人的視線死角是難以消除的，如果能夠對汽車4個方向的高分辨率攝影機影像進行3D合成，以讓駕駛員根據不同駕駛情景自由改變視角，得到更廣闊的駕駛視線，就可以準確預測路況，大大降低各種交通事故的發生。采用高分辨率攝像機的駕駛輔助功能全方位立體監視系統就是這樣的解決方案，有助于實現安全駕駛。

電腦的發明和快速普及，伴隨互聯網的飛速延伸，迅速地改變和還原了這一切，深刻地改寫著我們的生活方式、消費方式、工作方式和生產方式……基于電腦和互聯網的三維數字化技術，終于使人們對現實三維世界的認識重新回歸到了原始的直觀立體的境界。無論在虛擬的網絡上還是在現實的生活中，從大到飛機、輪船、汽車、電站、大廈、樓宇、橋梁，小到生活中的每一個小小的工業產品，到處都能見到電腦制作的數字化的3D模型、動畫與仿真。這不僅是“2D/平面”到“3D/立體”的優美轉身！更是2D平面時代到3D數字化時代的一場深刻革命！

隨著近些年來電腦技術的快速發展，3D技術的研發與應用已經走過了幾十年的前期摸索階段，技術的成熟度、完善度、易用性、人性化、經濟性等，都已經取得了巨大的突破；隨著電腦網絡應用的快速普及，就3D應用而言，更是成為了普通大專學生輕松駕馭的基本電腦工具的，像電腦打字一樣；3D的消費和使用，如通過3D技術做出來的游戲、電影、大廈、汽車、手機、服裝等等，更已經成為了普通大眾工作和生活中的一部分。

3D及其在汽車中的應用

3D基于人對空間和物體的認知，是有深度、全視角的。3D可使人們獲得更直觀和互動的體驗。生成3D圖像需要復雜精尖的圖像顯示控制器（GraphicDisplay Controller,GDC），而它又需要一個幾何單元和結構處理單元。將這些元素整合到一個圖像引擎中可提供最佳性能。

目前，許多最好的圖像控制器對2D和3D圖像都能駕馭。但在許多情況下，系統設計者并沒有充分利用已有的3D功能，而這一功能可以給終端用戶帶來許多益處。例如，駕駛者想要了解泄氣的車胎或不亮的車燈情況，應用2D技術就需要數百兆字節的預置2D圖像。

而利用3D技術，所有這些及更多要求只需不到一兆字節的圖像和幾何數據就可輕松解決。作為該技術的領先者，在嵌入式圖像市場有十多年經驗的富士通設計、開發并幫助客戶集成領先的2D和3D圖像顯示控制器。

圖1:利用3D圖像，單一物體可以旋轉至任何角度，縮放至任意大小，突出任意部位

通過使用圖像芯片的幾何引擎，這一模型現在可以任何方式進行動畫模擬、從任何角度進行位置擺放。只要擁有3D模型（多邊形網格和紋理繪圖），無需提供任何其它數據，就能全方位地展示3D模型。通過沿著3D模型的三個軸進行縮放、旋轉和轉換，可以獲得無限量的圖像數據。正如之前指出的，無需昂貴的閃存或系統存儲器，就可呈現車胎數據、故障的車燈和車門狀況等任意數量的信息和提示。

選擇合適的GDC

為了達到最佳的顯示效果和圖像流暢性，選擇正確而且合適的繪圖顯示控制器就變得尤為重要了。

從3D著色到影像變形，目前GDC的功能通過各式各樣的應用呈現在使用者的眼前。高檔圖像顯示控制器可塑造出讓消費者目眩神迷的影像，其他等級的GDC能明確而簡單地顯示資訊，讓使用者一目了然看到自己想要的信息。GDC可根據其性價比分成下列三類：低檔為QVGA熒幕，預先著色的圖形，可包括影像輸入功能；中檔為WVGA熒幕，以2D動態繪圖為主，也可支持3D,有影像輸入功能；高檔為SXGA或更高解析度的熒幕，動態3D繪圖，多重影像輸入。

實現應用中完美圖像功能的第一步，是針對應用目標選擇一款適合的GDC,并以合理的價位獲得所需功能。值得注意的是，汽車產業是成本相對敏感的應用領域，對于系統研發業者而言，最重要的工作就是降低零組件（BOM）成本。就低檔到中檔GDC而言，研發者可采用系統單芯片（SoC）繪圖控制器來滿足要求，但由于內部VRAM存儲器容量有限，加上各項系統瓶頸（如總線速度）的限制，這些GDC支持的圖像功能、彈性、像素填充率、以及熒幕尺寸都比較有限。

當注重效能，而成本因素不那么重要時，這類應用可采用多芯片架構的高檔GDC,依賴外部車用微控制器來管理CAN傳輸操作、電源以及步進電機控制器等周邊元件。此外，由于這些GDC沒有內建VRAM與程序閃存，可利用外部VRAM支持高效能操作，未來，運用內建式VRAM可進一步降低高檔車用GDC的成本。

用GDC開發全方位立體監視系統

汽車全方位立體監視系統采用了最新的GDCMB86R11/MB86R12.MB86R11/MB86R12中配置了ARMCortexTM-A9 CPU,在單一芯片中集成了對應OpenGLES2.0的圖形引擎和各種外設接口。通過對4路輸入影像進行3D圖像處理，可繪制出高品質的駕駛場景圖，同時有助于開發者實現未來更雄心勃勃和復雜的3D應用。富士通半導體全方位立體監視系統現有的軟硬件結構如圖2所示。

圖2:軟硬件結構

我們來看看利用上述GDC實現的全方位立體監視系統。該系統是對汽車4個方向上安裝的攝影頭影像進行3D合成的技術。作為駕駛員的視覺輔助，汽車上配備了4個攝影頭影像的合成系統，如圖4所示，但是，以往的技術只能做2D圖像合成，因而只能進行特定視角的顯示；將攝影投影像投影到2D平面上，只能表現從上方觀看的俯視圖，有時難以分辨周圍的車輛和行人。而全方位立體監視技術能將來自4個攝影頭的影像合成到3D模型上，從而可從任意視角顯示全方位場景；它可將影像投影在立體曲面上，任意變換觀看角度，完整表現出希望看到的場景，從而提高了可辨識性。