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IMX6U-Game / TomGame 实训报告 —— 目录结构与摘要（初稿）

本文档依据往届《基于 STM32 与 IMX6ULL 的智能家居系统》实训报告的结构，结合本项目的实际技术内容，拟写一份适用于 TomGame 项目的报告目录结构与完整摘要。后续撰写正文时可直接套用该框架。

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一、报告题目建议

中文题目： 基于 IMX6ULL 的纯 CPU 渲染语音交互游戏设计与实现 —— TomGame 会说话的小猫

英文题目： Design and Implementation of a Pure-CPU Rendered Voice-Interactive Game on IMX6ULL —— TomGame

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二、目录结构

基于 IMX6ULL 的纯 CPU 渲染语音交互游戏设计与实现
—— TomGame 会说话的小猫

摘要
ABSTRACT

目录

1  绪论
    1.1  课题背景与研究意义
        1.1.1  嵌入式游戏与语音交互的发展背景
        1.1.2  在资源受限平台运行图形游戏的必要性
    1.2  国内外研究现状
        1.2.1  嵌入式图形渲染技术研究现状
        1.2.2  端侧语音关键词识别技术研究现状
    1.3  本文主要研究内容

2  系统总体方案与相关技术
    2.1  系统需求分析
        2.1.1  功能需求
        2.1.2  性能需求
        2.1.3  跨平台开发与部署需求
    2.2  系统总体架构设计
        2.2.1  Core / Apps 分层架构
        2.2.2  平台抽象层设计
        2.2.3  资源离线转换流程
    2.3  关键开发平台与技术
        2.3.1  IMX6ULL 开发板硬件平台
        2.3.2  ARM Linux 与交叉编译环境
        2.3.3  SDL2 / Framebuffer 双显示后端
        2.3.4  C++11 与 CMake 构建系统
        2.3.5  TinyKWS 关键词识别模型
        2.3.6  音频采集与回放技术

3  硬件平台与运行环境设计
    3.1  IMX6ULL 核心板硬件资源
        3.1.1  CPU、内存与存储
        3.1.2  LCD 显示接口与 framebuffer
        3.1.3  音频输入输出接口
        3.1.4  触摸与按键输入
    3.2  开发环境搭建
        3.2.1  Windows / Linux 主机开发环境
        3.2.2  ARM 交叉编译工具链
        3.2.3  板端运行环境配置
    3.3  跨平台硬件抽象策略

4  系统软件设计
    4.1  软件总体架构
        4.1.1  模块划分与依赖关系
        4.1.2  主循环与时间源设计
        4.1.3  绘制调用链
    4.2  底层图形引擎 Core 设计
        4.2.1  FrameBuffer 与 DepthBuffer
        4.2.2  颜色、图像与精灵数据结构
        4.2.3  DrawContext 统一绘制接口
        4.2.4  线段与三角形光栅化
        4.2.5  精灵、Tilemap 与 BitmapFont 绘制
        4.2.6  数学库：Vector / Matrix
    4.3  平台适配层 Platform 设计
        4.3.1  IDisplay 与 SDLDisplay / FBDisplay
        4.3.2  IAudioInput / IAudioOutput 与 ALSA / SDL 后端
        4.3.3  IButtonInput / IPointerInput 输入抽象
        4.3.4  ITimeSource 独立时间源
    4.4  离线资源转换工具链
        4.4.1  PNG → RGBA5551 头文件
        4.4.2  像素字体 → BitmapFont 头文件
        4.4.3  Tom Atlas 自动生成流程
    4.5  TomGame 应用层设计
        4.5.1  TomGameApp 状态机
        4.5.2  角色动画系统（TomAnimator）
        4.5.3  语音交互控制器（VoiceInteractionController）
        4.5.4  音频录制、变声与回放（VoiceRecorder / VoiceEffect / VoicePlayer）
        4.5.5  嵌入式关键词识别（KeywordRecognizer / TinyKwsRecognizer）
        4.5.6  命令路由与游戏反馈（KeywordCommandRouter）
        4.5.7  HUD 与设置面板（TomHud / TomSettingsPanel）
    4.6  程序入口与主循环
        4.6.1  命令行参数解析
        4.6.2  初始化流程
        4.6.3  update / draw / present 循环

5  系统测试与结果分析
    5.1  测试环境
    5.2  跨平台编译测试
        5.2.1  Windows / Linux x86 编译
        5.2.2  ARM 交叉编译
    5.3  功能测试
        5.3.1  显示后端切换测试
        5.3.2  精灵动画与 UI 交互测试
        5.3.3  录音变声回放测试
        5.3.4  关键词识别功能测试
    5.4  性能测试
        5.4.1  PC 端帧率与绘制耗时
        5.4.2  IMX6ULL 端 framebuffer 提交性能
        5.4.3  Release 与 Debug 构建对比
    5.5  测试结果分析

6  总结与展望
    6.1  工作总结
    6.2  存在问题与改进方向

致谢

参考文献

附录
    附录 A  关键源代码清单
    附录 B  系统运行截图
    附录 C  硬件连接示意图