3D加速引擎是3D图形加速系统的重要组成部分,以往在软件平台上对3D引擎的研究,实现了复杂的渲染模型和渲染算法,但这些复杂算法与模型在FPGA上综合实现具有一定难度,针对FPGA的3D加速引擎设计及其平台实现需要进一步研究。本文在研究3D加速引擎结构的基础上,实现了基于FPGA的图像处理平台,使用模块化的思想,利用IP核技术分析设计实现了3D加速管道及其他模块,并进行了仿真、验证、实现。图像处理平台选用Virtex-ⅣFPGA为核心器件,并搭载了HynixHY5DU573222F-25、AT91FR40162S、XCF32P VO48及其他组件。为满足3D加速引擎的实现与验证,设计搭建的图像处理平台还实现了DDR-SDRAM控制器模块、VGA输出模块、总线控制器模块、命令解释模块、指令寄存器模块及控制寄存器模块。3D加速引擎设计包含3D加速渲染管道、视角变换管道、基元读取、顶点FIFO、基元FIFO、写内存等模块。针对FPGA的特性,简化、设计、实现了光照管道、纹理管道、着色管道和Alpha融合管道。最后使用Modelsim进行了仿真测试和图像处理平台上的验证,其结果表明3D加速引擎设计的大部分功能得到实现,结果令人满意。