QNX上的图形开发环境简介

现在的QNX，基本上有三种（四种?）图形开发用的环境可选¹:

1. 传统的Photon。这个可以像windows那样提供组件，并且有phab图形开发环境。是个完整的窗口系统。（窗口的大小，重叠什么的都有window manager来管理）。Photon的优点是开发相对容易（有工具）；缺点是代码量比较大，而且因为历史的原因，有一些新的图形功能无法在Photon里实现。
2. GF(Graphics Framework)。GF说白了就是一个小巧、高速的图形库。与图形驱动非常地贴近，从而能有效，最大限地利用显示芯片的硬件能力。它优点是小巧，高速，因为很多嵌入式的界面其实不需要”窗口管理“。但缺点是不象Photon那样有系统组件，什么都得自己来，也没什么特别的编程工具。在GF之上，有新开发的Composite Manager，这个主要是用软件来管理不同的图层，基础还是GF。但框架用了许多OpenKode的东西。
3. 第三种图形界面就是Adobe Flash/Air了。QNX移植了Adobe Flash Player，所以你可以直接用Adobe工具，编一个.swf文件做为你的图形界面。优点是这种界面不依存于操作系统（能跑Flash就能用）；缺点是在嵌入式设备上跑性能还有待提高。这个，基本上也是QNX的发展方向，PlayBook应该就是用的这个。

在6.4x以前，GF与Photon是不兼容的；要用GF，就得退出Photon，直接在文本模式(text mode)运行GF程序。在/usr/bin里应该有一些gf的例子。像是vsync，跑一下就知道了。到6.5，这几种图形环境又融合起来了。以GF打底，Photon变成了一个基于GF的窗口系统 ；而Flash Player也是基于GF的一个程序而已。

关于QNX图形系统的文档资源，QNX官方文档里有三本是和图形相关的³。

第一本是：《QNXR Neutrino Device Drivers，Graphics Devices》，这本书是介绍图形设备驱动开发的。

第二本是《Photon microGUI Programmer’s Guide》，是有关Photon窗口界面下的Photon应用开发的，需要Photon的支持。

第三本是《Advanced Graphics Developer’s Guide》，讲述了QNX的图形框架 GF（Graphics Frame）以及 GF，Photon，底层驱动，第三方图形应用之间的关系。所以《Advanced Graphics Developer’s Guide》是QNX上图形开发人员必读的一份资料。

GF 简介

GF （QNX Graphics Framework）是一个用于创建用户界面的图形库，区别于普通的窗口系统（windowing system），它非常小巧，耗费的系统资源也非常少。

GF 直接访问图形驱动，渲染时没有消息传递或者上下文切换，并且可以使用硬件加速功能，因此非常适合嵌入式系统。

GF 支持 OpenGL ES 1.0，可满足嵌入式 3D 图形开发的需求。

GF应用程序的架构³

GF Application 架构

除了 GF 提供图形功能外，键盘鼠标输入由io-hid管理，字体渲染由字体渲染系 统(如 BitStream's Font Fusion library)处理，图像装载由专门的图像库(如 Neutrino image library )处理。

GF 框架架构图²

GF 基于 client/server 架构。作为 server，io-display 负责管理设备资源 （如分配和释放显存）和硬件访问。客户端（gf app）直接渲染到硬件。客户端通过 调用 gf_draw_begin() 来获得锁以保证一次只有一个线程/应用访问硬件资源。 同时，io-display 也处理不正常的客户端，增加了系统的鲁棒性。

gf 体系结构

从上图中可以看到，架构的最底层是硬件，图形的显示最终是由硬件完成的。

与硬件交互的是很多动态库（devg-XXX.so），它们就是驱动程序。

在QNX上有模块io-display可以通过驱动程序使用硬件设备。

而QNX的GF（Graphics Framework）一方面通过io-display模块与驱动程序交互，另一方面也直接和驱动程序交互。

有了GF，开发人员就可以忽略不同硬件的差别，还可以省去与驱动程序交互的繁琐工作，直接调用GF 的API进行图形绘制。通过GF可以实现的包括画点，画线，画圆等等，通过这些工具开发人员就可以开发复杂的应用了。记得曾经在哪里看见过一个牛人说过，只要有画点的函数，我就可以做一个窗口系统出来。

当然，直接通过画点，画线完成复杂系统会比较麻烦，一般会对基本功能进行封装，这就是图中的“Third-party 2D library”部分。

另外，从架构图我们也可以看到，QNX的图形窗口系统Photon也是通过GF的调用完成的。可以将Photon理解成QNX封装好的高级图形接口，而且是居于窗口系统的。开发人员可以通过Photon的API简单地实现程序窗口的绘制，不需要从画点开始做一个窗口系统。

而OpenGL ES 部分有些不同，OpenGL ES模块除了调用GF外，它还同时和硬件驱动直接交互，因为3D显示需要更底层的调用才能实现更快速的计算。

在不考虑Photon编程和OpenGL编程的情况下，在QNX环境中实现图形编程就是通过调用GF接口完成的。

从《Advanced Graphics Developer’s Guide》书中可以看到GF调用的基本过程如下：

1. 通过gf_dev_attach()连接显示设备
2. 通过gf_display_attach()连接显示设备（由第1步中获得）的其中一个显示器或者多个显示器
3. 通过gf_layer_attach()连接指定显示器（由第2步中获得）的显示层
4. 通过gf_surface_create_layer()在指定显示层（由第3步中获得）中创建绘画表面
5. 通过gf_context_create()创建一个绘画环境
6. 通过gf_context_set_surface将绘画环境（由第5步中获得）和绘画表面（由第4步中获得）连接起来
7. 通过gf_draw_rect()等方法在绘画环境（由第6步中获得）中绘制出对应形状。

可以看到以上的步骤是有依赖关系的，完成了以上的所有步骤才能开始在QNX上绘制内容。

SeeAlso

1. 如何正确使用GF编程画图 新手图形奠基
2. 开始QNX上的图形编程，了解GF
3. Overview of the QNX Graphics Framework (GF) architecture