在当前信息技术高速发展的后PC时代,嵌入式系统已经广泛地渗透到人们的日常生活等方方面面中。IT技术大融合及“三网融合”加速了嵌入式系统产业化进程。随着家用电器向数字化和网络化发展,嵌入式设备通过家庭网关与互联网连接,构成家庭信息网络,使人们可以随时随地享受互联网服务。在智能手机、平板电脑等高端嵌入式设备中,Widget成为时下最为流行的元素。Widget是包含了娱乐、工作、学习等指各种各样的实用功能的小工具的集合。这些小工具为用户展示了不同的定制化的信息,比如天气预报、新闻、股票、火车票查询等等,它们的特点是小巧、实用,同时外观绚丽多彩且极具个性。可以说,Widget的出现使桌面应用变得简洁明了但却丰富多彩,生动而有趣。正是在这样的背景下,设计了一种跨平台可扩展的三维图形系统Widget实现架构。通过明确设计目标和需求,设计了三维图形系统Widget软件的两层架构,即Widget引擎层和Widget应用层。Widget引擎层是与具体应用无关的,提供了Widget应用层的公共功能的接口调用,具有跨平台特性。文章着重讨论了Widget引擎层的各功能模块的设计和实现方法:详细讨论了基于Clutter的三维图形引擎的程序设计方法;分析了XML的两种主要解析方法的优缺点,选择了开源软件库SCEW作为本系统的XML解析引擎;详细设计了基于libdbus-glib的消息引擎接口;比较了当前主流网络传输客户端软件,选择了开源软件库libcurl作为本系统的文件传输引擎,并讨论了基于libcurl的程序设计方法;设计了基于INI格式的配置文件的读写接口。Widget应用层是与具体应用有关的。文章阐明了Widget应用层的主要设计思路及其与Widget引擎层各模块之间的接口调用关系。最后作为一个实例以验证整体Widget架构,设计了天气预报Widget应用软件,给出了主控模块和后台下载模块的主要数据结构、消息定义及工作流程。该软件可以显示多个用户定制的城市的中短期天气预报信息,操作简便,界面美观,具有丰富的三维动画表现力。