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硬件加速
为了减少系统在图像渲染，适配屏幕等方面的开销，瑞昱开发了一系列辅助增强UI效果的硬件，协助进行图像处理和屏幕显示。主要包含：
LCDC：LCD控制器，支持SDI，DBIB，RGB等接口。
IDU：图像解码单元，负责将编码后的数据解码为PPE/MCU可识别的数据类型，以达到节省存储空间的效果。IDU支持多种编码方式，与瑞昱提供的图像工具搭配良好。
PPE：像素处理引擎，负责不同图层之间的渲染。
1. LCDC (LCD Controller)
LCDC提供多种接口，方便开发者使用硬件进行屏幕驱动，避免过于关注屏幕的时序并在内部集成了一个DMA用于数据传输。同时LCDC自身包含了一系列适用于显示的实用功能，例如像素格式转换，数据字节序交换，TE信号同步等。
LCDC支持的接口如下表所示：
SDI
SDI接口基于普通SPI（串行外设接口）开发，并通过额外的控制信号进行扩展。SDI同时也可以支持基于QSPI，且不包含GRAM的LCD芯片。LCDC能够提前设置好不同的命令，地址以及数据，实现自动组包，避免了开发者需要在更新屏幕时进行数据组包，也不需要开发者单独针对每个阶段进行线数调整。
DPI
使用DPI接口的屏幕一般不包含GRAM，它需要主控制器持续不断周期性地向其传输数据。而LCDC的Infinite模式与DMA搭配，可以做到自动向DPI接口的屏幕进行数据更新和信号同步，避免开发者频繁地通过中断或其他方式进行屏幕刷新。
DBIB
DBIB接口与SDI近似，LCDC能够提前设置好不同的命令数据，实现与像素数据的自动组合，避免了开发者需要在更新屏幕时进行数据组包。
2. IDU (Image Decode Unit)
瑞昱提供图像工具，能够进行数据压缩，并在SoC端通过IDU进行解压缩。当前IDU能够支持16bit，24bit以及32bit宽度的像素数据，并且对于原始图片的宽度与高度没有限制。
IDU支持以下几种压缩方式：
RLE（行程编码）：一种无损压缩形式。
FastLZ：一种无损压缩形式。
YUV转码：支持444，422与411共3种采样方式，并且可以将每个byte中bit0至bit3，共计0至4个bit进行舍弃，进行进一步数据压缩。这是一种有损压缩方式，在某些场合较为合适，例如对自然照片进行压缩。
3. PPE (Pixel Process Engine)
这是一种依赖于矩阵进行图像混合的工具。它可以将通过矩阵描述其变换的前景与背景按照以下基础公式进行混合：Result = Aplha_FG × FG + (1-Alpha_FG ) × BG
在不同平台上，可能会有更多渲染公式可供使用。
在混合过程中，PPE能够实现像素格式的自由转换，键值颜色的过滤和窗口截取。在混合完成后，将处理完成的图像输出至指定存储空间以待进一步操作。
在不同的平台，PPE能够实现的功能不同，具体信息见下表：
通过矩阵可以描述各种不同的变换形式，并进行组合。一些基础仿射变换示例如下：
此外还可以通过透视变换，实现仿3D的效果：
HoneyGUI
HoneyGUI是瑞昱自主研发的开源嵌入式图形显示框架，主要运行在嵌入式SoC上，在占用较少的芯片资源的同时，呈现丰富流畅的显示效果。特性如下：
控件种类丰富，功能强大。
支持矢量图形，2.5D、3D特效。
移植性强，可以在多种芯片和OS上运行，且支持PC模拟器开发。
提供图形化开发工具RVD，降低开发成本。
提供详细的开发文档，请参阅https://docs.realmcu.com/gui/cn/latest/index.html
1. 控件简介
HoneyGUI提供了超过50种丰富多样的控件，满足嵌入式GUI开发的多种需求。以下是常用控件类别的例子：
显示类控件
图片控件：用于显示图像的基本控件，支持移动、缩放、旋转等功能。
字体控件：支持多样化文本渲染，如排版、滚动、抗锯齿等功能。
视频控件：用于播放H264、MJPEG等格式视频流。
画布控件：用于2D图形绘制，支持软件加速渲染和多种图像输出格式。
手势类控件
按钮：响应点击、按压、抬起事件，交互简单直观，适合触发功能操作。
拖动进度条：滑动操作调整进度，可应用在播放器、屏幕亮度调整。
容器类控件
视图控件：支持实时创建视图控件并可选择多种切换效果，有效降低内存消耗。
列表控件：用于创建多种风格的表格，支持实时创建以及添加滚动条。
2. 开发示例
视图过场切换：
列表应用菜单：
蜂窝应用菜单：
爆炸倒计时：
音乐播放器：
可视化编程
1. 深入探索Realtek Visual Designer：新一代UI设计利器
Realtek Visual Designer是一款致力于简化Realtek HoneyGUI嵌入式系统图形用户界面设计流程的专业工具，支持在Windows操作系统上使用，旨在帮助开发者快速构建简洁、易用且功能强大的用户界面。该工具适用于智能家居面板、智能仪表盘等多种应用领域，能够在实现界面美观与实用性的同时，显著提升设计效率。
Realtek Visual Designer支持Bluetooth Low Energy和Dual-Mode多系列Realtek IC，包括RTL87x2系列和RTL87x3系列。用户可以通过直观的拖放组件，轻松地构建复杂的图形界面。设计完成后，项目可以导出为.bin文件，并直接烧录到Realtek HoneyGUI嵌入式设备中，确保设计到部署的顺畅过渡。
对于专注于Realtek集成电路软件开发的工程师来说，熟练运用Realtek Visual Designer是必不可少的。这一工具不仅提高了开发效率，还保障了在Realtek平台上创建高质量图形界面的能力。
2. 功能亮点大揭秘
拖放式UI编辑器：简化操作，释放创意灵感
将复杂的UI设计化为轻松的“拼图游戏”，无需深厚的编程基础。通过简单的拖放操作，可以将各种UI组件精确地添加到设计画布上，并利用组件的属性视图轻松调整控件外观。
丰富的组件库：快速构建，统一视觉风格
提供多种标准组件，包括按钮、标签、图像、开关、下拉菜单、文本区域和键盘等，为创建出色的用户界面提供坚实的基础。Realtek还能根据客户需求，开发高度集成和定制化的专用组件，以满足独特的应用场景需求。
低代码开发：轻松实现，提高效率
结合少量的C/JavaScript代码即可实现完整功能，相较于传统开发方式显著提升速度，帮助开发团队专注于优化业务逻辑和用户体验。减少对底层代码的依赖，降低开发门槛，使非技术人员也能参与其中，从而节省人力成本。此外，简化的代码编写方式使后续的修改和更新更加便捷，提高了项目的灵活性和适应性。
多功能资源管理：支持多格式，高效利用
支持导入多种常见格式的图像资源并进行分类管理，具有图片压缩功能，有效减少导出文件大小，非常适用于对Flash存储有严格要求的嵌入式系统。支持导入第三方字体文件，满足不同设计风格需求，并通过统一管理实现字体的全局复用，确保风格统一，减少工作量和错误概率。
GUI模拟：提前验证，确保精准决策
支持在Windows平台上模拟运行，让开发者在移植之前验证GUI功能，识别并修复功能缺陷或逻辑错误。相比于移植后才发现问题并修复，这一流程显著缩短了开发周期。
快速导出与移植：简化流程，提高迁移效率
一键导出功能将项目文件和资源打包成可直接烧录至Realtek HoneyGUI嵌入式设备的格式，简化了流程，让开发人员更加轻松地完成项目的移植和部署。
3. 使用教程分步走
1) 下载：开启设计之旅
访问官方网站RealMCU下载Realtek Visual Designer免安装版本。解压后，即可开始您的设计之旅。
2) 创建项目：搭建创意平台
双击打开工具后，选择您要开发的IC类型，并设置项目名称、解决方案路径及屏幕分辨率。点击“Create Project”按钮即可创建全新项目，一个空白的设计画布随即呈现在您面前，等待您挥洒创意。
3) 界面设计实战：从构思到呈现
在设计一个简单的时钟表盘过程中，深入探索Realtek Visual Designer的设计魅力。
步骤1：从左侧工具箱面板拖拽一个图像（Image）组件到画布上，作为时钟表盘的背景图片。调整图片位置和大小，以覆盖整个画布，然后选择预先导入的背景图片。
步骤2：拖拽一个时钟（Clock）组件到画布上，并设置时针、分针和秒针的背景图片及旋转中心。
4) 导出与集成：让设计落地生根
设计完成后，点击菜单栏中的“Export”按钮，将项目文件和资源打包成二进制文件；
随后，可点击菜单栏中的“Simulate”按钮，进行模拟；
确认模拟无误后，即可将导出文件烧录至Realtek HoneyGUI嵌入式设备。
4. 成功案例展风采
借助Realtek Visual Designer，开发者可以轻松设计出直观且美观的智能家居控制面板界面。
以下是智能家居面板实例中包含的功能页面：
1) 主页
添加“文本”组件用于显示当前日期、天气状况等信息。
使用“图像”组件设置主页的背景。
2) 智能灯控页面
放置多个“开关”组件，以便控制不同功能的灯光。
3) 智能空调控制页面
使用“按钮”组件来调整空调的制冷、制热、扫风和除湿模式。
增加“文本”组件以显示空调温度和当前模式。
使用“滑块”组件实现空调温度的拖动调节。
4) 智能窗帘控制页面
集成“图片滑块”组件，通过一组窗帘状态切图来调节窗帘开关进度和状态。
使用“按钮”组件来控制窗帘的开合。
通过这些示例，Realtek Visual Designer展现了其在设计智能家居面板方面的丰富功能和便捷操作。如果您还有其他想法或建议，欢迎随时交流与探讨。
LVGL
LVGL（Light and Versatile Graphics Library）是一个免费且开源的C语言图形库，提供了一切所需的工具，以创建嵌入式GUI，具有易于使用的图形元素、美观的视觉效果和较低的内存占用。
Realtek平台现已完整支持LVGL，将多年沉淀的显示方案和图像处理技术与LVGL开原生态结合，构建了一套完整的开发体系。
1. 硬件加速
Realtek显示方案中，包含有三块独立的图像相关硬件单元，分别是绘制单元PPE，解压单元IDU以及JPEG单元JPU。
PPE是Realtek自研像素处理单元，可以大幅增加图像绘制效率，被作为独立绘制单元深度整合在LVGL的渲染接口之下，可承担大多数的绘制任务，支持图像矩阵绘制。
IDU是Realtek自研图像解码单元，支持多种压缩算法，可以显著降低资源存储开销与资源加载时间。配合图像转换器，在LVGL中作为标准解码单元进行使用。
JPU是标准JPEG处理单元，可以实现JPEG的解压和压缩，不仅可以作为标准解码单元解压JPEG图像，还可以通过上层封装实现高效视频方案。
2. 资源工具
Realtek基于LVGL的资源转换工具，进行了封装和扩展，增加了可视化的工具界面以及多项全新功能。
图像转换器
相较于原版LVGL图像转换器，Realtek图像转换器具备以下优势：
1) 可视化操作界面，支持实时预览图像与转换配置。
2) 支持批量图像转换，支持单张图像独立配置。
3) 新增对Realtek平台硬件压缩格式的支持，降低资源储存开销。
4) 支持图像数据与描述信息的分离，更好地适配嵌入式平台的存储管理模式。
5) 支持视频方案转换。
6) 支持一键转换打包，提高开发效率。
字体转换器
相较于原版LVGL字体转换器，Realtek字体转换器具备以下优势：
1) 可视化操作界面，让字体转换过程一目了然，操作便捷高效。
2) 支持多字体、多字号及配置标签化设计，大幅提升工程开发的灵活性与效率。
3) 新增对Realtek平台GPU渲染的特性支持，充分发挥硬件加速能力。
4) 支持字体数据与描述信息的分离，更好地适配嵌入式平台的存储管理模式。
5) 支持配置方案的导入与导出，便于项目移植与团队协作。
3. 创新扩展——2.5D转场特效及页面缓存机制
依托2.5D GPU的绘制能力与LVGL核心框架，分别基于tileview和screen，整合两套页面管理方案，均包含2.5D转场特效以及页面动态压缩缓存机制，保证页面切换的流畅帧率和炫酷效果。
轻量级3D引擎
在LVGL中整合了自研的轻量级3D引擎（Lite3D），无需修改LVGL核心代码，即可渲染多种3D特效；详细内容请移步3D引擎。
瀑布流卡片
蜂窝列表
4. 设计工具
目前，LVGL已经拥有丰富的设计器生态，包括SquareLine Studio、EEZ Studio、LVGL Editor等多款主流工具。这些设计器均提供了可视化界面搭建、高效的控件配置和自动代码生成，大大简化了嵌入式GUI的开发流程。借助这些工具，开发者能够进一步加速界面设计、提升开发效率，并更好地满足多样化的跨平台应用需求。
Realtek已经对SquareLine Studio进行了完善支持。基于Realtek平台的软硬件特性，提出了针对LVGL项目的设计优化建议，并形成完整的工程开发流程。用户可以直接用SquareLine Studio设计UI，导出C代码和资源，通过Realtek提供的资源转换器实现图像压缩与GPU字体加速等高效特性。全套集成流程覆盖了设计、代码生成、资源转换与适配，确保开发者可以快速、高效地在Realtek平台落地完整的LVGL解决方案。对于特殊资源命名、移植适配及高级功能扩展，亦有详细指引，最大程度降低使用门槛并提升开发效率。
3D引擎
Lite3D是一款专为嵌入式系统和资源受限设备设计的轻量级3D渲染引擎，支持软件渲染与硬件加速扩展，具有以下特点：
轻量级：代码体积小，便于集成。
跨平台：适配HoneyGUI、LVGL等GUI框架，支持FreeRTOS和Zephyr环境运行。
灵活渲染：提供软件渲染管线，支持扩展GPU加速接口。
1. 功能特性
模型支持：解析OBJ格式，提取顶点/纹理/材质信息
坐标变换：世界坐标系→相机坐标系→屏幕坐标系（支持透视投影）
渲染管线：顶点处理→背面剔除→扫描线光栅化→深度缓冲
性能优化：MVE（矩阵向量加速）
硬件扩展：预留GPU加速接口（如PPE适配层）
2. 处理流程
Lite3D引擎处理流程
3. Demo展示
字体
HoneyGUI是由瑞昱开发的图形用户界面显示方案，支持多种字体显示引擎，使用户能够在其设备和应用程序中实现多样化、定制化的字体显示解决方案，应用于多种智能穿戴设备和物联网设备。
1. 功能介绍
字体显示方案借助HoneyGUI中的文本控件及其字体渲染引擎，提供了丰富的功能支持：
提供15种文本排版模式，满足多样化的版式需求。
所有排版模式的排版示意图如下：
排版模式示意图
几种排版模式下的文本实际渲染效果如下：
单行排版（LEFT/CENTER/RIGHT）显示效果
多行排版（MULTI_LEFT/MULTI_CENTER/MULTI_RIGHT）和换行显示效果
中文和纵向排版（VERTICAL_LEFT）显示效果
支持4种方向的文本滚动效果，增强视觉动感。
滚动文本（SCROLL_X/SCROLL_Y）效果
支持自定义动画效果，为文字显示增添创意元素。
动画文本效果
兼容多样化的EMOJI表情符号，丰富表达形式。
Emoji文本显示效果
支持文本旋转、平移、缩放、透视和透明等显示效果。
多行文本（MULTI_LEFT/MULTI_CENTER/MULTI_RIGHT）转场显示效果
支持多级别抗锯齿，保证文字显示的高质量和清晰度。
采用Alpha通道抗锯齿，通过1/2/4/8位数据表示像素不透明度，以平滑字形边缘，减少锯齿效果，从而提供清晰流畅的文本显示。图中为四种抗锯齿级别的渲染效果，从上到下依次为1位，2位，4位，8位。
多级别抗锯齿显示效果
除了提供丰富的文字显示功能外，HoneyGUI在技术层面上也表现出色，在兼容性、灵活性及开发支持等方面，它展现了诸多亮点。
兼容UTF-8、UTF-16和UTF-32三种标准Unicode编码。
支持多语言、多字体、多字号的多样化渲染。
支持32位真彩色，呈现出更为生动的色彩表现。
兼容标准TTF格式字体文件以及定制字库格式文件。
提供丰富的技术文档和模块化的编码结构，方便用户移植自定义字库。
2. 字体方案
HoneyGUI提供了针对不同字体绘制方式的完整解决方案，包括点阵字体方案和矢量字体方案，以满足不同的应用需求。两种方案均支持上述的全部特性。
点阵字体方案
瑞昱开发了完善的点阵字体生成工具，可以自定义索引任意范围字符，并且支持多级别抗锯齿和压缩功能，在确保文本高质量显示的同时可以有效降低文件大小。依托HoneyGUI的文本控件，点阵字体可以灵活插入任何界面，实现各种自定义的显示效果，并且具有极高的渲染速度。字库方案中提供了丰富的技术文档以及移植文档，当用户需要使用自定义的字库方案时，可以轻松将字库代码进行移植。
矢量字体方案
矢量字体方案具备更高的显示质量，并且使用更少的文件数量。配套的字体工具可以矢量字体进行裁剪和编码，在保证矢量信息精度的同时，减小文件的体积。HoneyGUI中的矢量字体引擎针对瑞昱平台进行了深度算法优化，同时保证了显示质量和绘制效率。此外，矢量字体支持完整的图像渲染矩阵，可以实现多样化的图像变换效果，使文本达到艺术字般的特殊呈现。
艺术字效果
点阵字体方案和矢量字体方案性能对比
欢迎访问HoneyGUI GitHub：https://github.com/realmcu/HoneyGUI
视频方案
1. 基于JPU（JPEG Process Unit）的高效视频播放解决方案
采用JPU对视频进行流畅播放，将视频采样为JPEG帧图片序列，或MJPG格式封装的视频文件，通过JPU实现对视频帧的高速解码。JPEG编码能够在保证视觉质量的前提下，有效压缩每帧图像的体积，实现约1:10的高压缩比，显著降低视频文件的存储空间需求。
播放时：
JPU将JPEG帧序列高速解码为RGB/YUV格式，具体特性包括：
高效的解码速率：确保流畅播放体验。
支持多种YUV采样格式：兼容不同JPEG图片。
8 bit位深解码：支持24bit真彩色和灰度输出。
多样的色彩输出格式：
常见的RGB格式：RGB565，RGB888，ARGB8888，其中ARGB8888支持全局透明度自定义。
YUV格式：planar YUV，packed YUV422，packed YUV444。
支持ROI（Region of Interest）局部解码：可仅对指定区域进行解码处理，提升性能与灵活性。
方案优势：
高压缩比：相比原始图片帧，压缩比高达约1:10，有效减小存储和传输压力。
灵活的帧控制：支持动态调节视频播放速度、播放起点及播放顺序，满足多样化应用需求。
2. 基于软件H.264解码器的高效视频播放方案
通过采用软件H.264解码器，实现流畅的视频播放体验。将原始视频转换为H.264编码格式后，利用解码器进行播放。H.264具备在同等画质下生成更小文件的优势，有效节省存储空间和带宽，支持高质量、低码率的视频传输。
视频播放时：
H.264解码器逐帧解码为RGB/YUV格式，主要特性包括：
高速解码：保证平滑播放体验。
解码器轻量高效：占用系统资源低。
8 bit位深解码：可输出24bit真彩色画面。
多种色彩输出格式支持：
见RGB格式：RGB565、RGB888、ARGB8888。
常见YUV格式：planar YUV。
H.264 240x240视频解码并放大至410x502
（注释：素材来源网站Planet Earth one minute rotate - Loop with Matte 17619487 Stock Video at Vecteezy）
方案优势：
极高的压缩比：较原始帧数据可实现约1:100的压缩，大幅降低存储和传输需求。
适应多样应用场景：特别适合对存储空间与网络带宽较为敏感的应用，如视频流传输、移动终端播放等。
应用场景
本公司的图形解决方案旨在为各类智能终端设备提供强大、高效且低功耗的图形处理能力。通过该方案，我们的合作伙伴可以在其产品上实现流畅、炫丽的图形用户界面（GUI）和创新的人机交互体验，从而显著提升产品竞争力和用户价值。以下为本方案在几个关键领域的典型应用场景。
1. 智能穿戴：腕上的信息与交互中心
在对功耗和尺寸有极致要求的智能手表等穿戴设备上，本方案能够构建功能丰富且交互流畅的用户体验。
流畅且富有表现力的UI：支持高帧率的动态表盘、平滑的列表滚动和华丽的过场动画效果。用户可通过触摸屏和物理按键进行直观操作，享受媲美智能手机的交互体验。
强大的应用生态承载能力：凭借高效的算力和图形渲染能力，可流畅运行地图导航、数据可视化健康应用、休闲游戏及各类第三方小程序，极大地扩展了智能手表的功能边界。
无缝的信息同步与推送：作为智能手机的延伸，可实时、清晰地在屏幕上显示来电、消息、日程提醒等通知，确保用户不会错过任何重要信息。
2. 智能家电与中控：家居环境的可视化管家
本方案为智能家电和家庭中控设备提供了直观的图形化界面，将复杂的设备管理和环境控制变得简单易用。
精细化的设备管理界面：在智能冰箱、烤箱等设备上，提供友好的可视化界面，用户可通过触摸屏直观地调节冰箱各间室温度、选择烹饪模式或查看食材状态。
统一的智能家居控制枢纽：作为家庭中控面板，可通过图形界面集中管理遵循Matter、Mesh等协议的智能设备。用户轻触屏幕即可控制全屋的灯光、窗帘、空调，并实时查看设备状态。
场景化与自动化配置：支持“回家模式”、“影院模式”等自定义场景的可视化编辑与一键启动，将繁琐的单步操作整合为智能化、自动化的流程，提升生活品质。
3. 两轮电动车仪表盘：智能化的骑行伴侣
本方案将传统电动车仪表盘升级为集信息显示、导航和车况控制于一体的智能化信息终端。
实时的核心骑行数据显示：以高对比度、高清晰度的图形界面精准报告瞬时速度、剩余电量、预估续航里程等关键信息，保障骑行安全。
便捷的视觉导航与通讯：通过与手机APP的BT/Wi-Fi联动，可将手机端的地图导航界面以图片帧的形式投射到仪表盘上（如以2FPS的帧率显示360x240像素的转向提示），同时推送重要的来电与消息，让骑手视线无需离开路面。
深度的车辆个性化配置：提供图形化的设置菜单，允许用户进行更丰富的交互，如调整动力模式、灯光设定、查看骑行数据统计等，实现对车辆的深度自定义。
4. 客制化键盘：桌面上的交互式控制台
本方案为机械键盘等外设增加了一块可交互的屏幕，使其从输入工具进化为桌面信息中心和效率工具。
实时的系统信息仪表盘：无需切换应用窗口，即可在键盘屏幕上实时监控CPU/GPU温度、占用率、网络速度等系统性能指标。
增强的游戏与专业应用体验：可与游戏或生产力软件（如Photoshop、Premiere）深度集成，将游戏内的关键状态（如生命值、技能冷却）或软件的快捷工具栏显示在屏幕上，提升操作效率。
极致的个性化与视觉表达：用户可在屏幕上自定义显示GIF动图、团队Logo或个性签名，并通过可视化界面轻松配置宏按键功能，打造独一无二的专属设备。
5. 带屏语音遥控器：多模态的智能交互入口
通过为语音遥控器增加显示屏，本方案解决了传统语音交互反馈不明确、操作中断主屏幕体验的痛点。
精准的可视化语音反馈：用户的语音指令会实时转化为文字显示在遥控器屏幕上，可以即时确认识别是否准确，大幅提升语音交互的成功率和用户信任度。
无打扰的“第二屏”体验：用户可在遥控器的小屏幕上浏览搜索结果、查看天气、控制智能家居，而完全不影响电视主屏幕正在播放的内容，实现多任务并行。
直观的图形化高级设置：对于电视画质、音效均衡器等复杂设置，用户可以在遥控器的触摸屏上通过滑动条、虚拟旋钮等方式进行调节，操作直观且高效。
苏公网安备32059002006558号