嵌入式图形用户界面是嵌入式设备与使用者之间的对话接口。随着军事、医学、嵌入式3D游戏日益广泛的应用,人们对高性能、稳定可靠的嵌入式人机图形交互界面的要求越来越迫切。在这个背景下,对嵌入式系统的关键技术——嵌入式GUI的研究就有着非常重要的意义。大多数传统嵌入式GUI系统只提供2D控件绘制,即提供给用户的显示平面从逻辑设计上讲是二维的。这种体系最大的缺点在于反映信息量小,在对真实场景进行模拟显示的时候,无法提供真实的场景数据。随着嵌入式系统硬件功能的不断提高,如何开发一款支持3D建模的嵌入式GUI已成为一个迫切的话题。要满足这种需求,就需要研究如何将图形学算法应用到嵌入式系统中;如何在嵌入式系统中实现桌面3D GUI的流水线。但要在速度慢,内存小,显示分辨率低的情况下,在嵌入式设备上实时显示三维图形,就不能完全照搬已有的图形学算法和引擎设计思路,需要对已有的真实感图形学算法开展工程化,实用化的研究。本文在深入分析了多种流行嵌入式GUI特点和实现方式的基础上,总结了3D图形绘制的最基本元素,进而设计了一种采用层次化体系结构、可剪裁可配置、包括3D图形支持的嵌入式GUI——AUTO GUI。该GUI不但可以提供传统2D和一般3D的API,而且提供代码生成模块,可根据用户的要求,采用数据驱动方式自生成可执行代码,从而减轻用户编程的复杂性,使AUTO GUI更易于使用。本论文的特色和创新之处包括:1)分析了嵌入式GUI软件开发的共性,尤其对体系结构和图形代码自动生成进行了深入的研究。2)提出了一种支持3D建模的嵌入式GUI模型,并分析该模型的层次结构。3)设计了AUTO GUI的体系结构,并依此实现了一个实用的嵌入式GUI系统模型。4)运用数据驱动方法,实现代码自动生成。