Data parallelism for ray casting large scenes on a CPU-GPU cluster
Ana işlem birimi-çizge işlem birimi kümesi üzerinde büyük sahneleri ışın hesaplama için veri koşutluğu
- Tez No: 177281
- Danışmanlar: DOÇ. DR. VEYSİ İŞLER, DR. CEVAT ŞENER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Son birkaç yılda çizge işlem birimlerinin (GPU) işlem gücü, bellek bant genişliği ve programlanabilme yetenekleri hızlı bir şekilde gelişti. Bu gerçekler göz önüne alınarak GPUları ileri çizge sentezleme alanlarında kullanmak için pek çok araştırma yapıldı. Işın izleme, yüksek derecedeki koşutluğu sebebiyle GPUlar üzerinde çalışılan ilk konulardan birisi oldu. Ancak büyük sahnelerin ışın izleme ile gerçeklenmesi GPUnun bellek kapasitesini kolaylıkla aşabilir. Bu çalışmada ortaya konan algoritma, sahnenin parçalara ayrılarak ortaya çıkan her bir parçanın bir kümede bulunan CPU-GPU çiftlerine atandığı veri koşut bir yaklaşım kullanmaktadır. Algoritmamız daha çok hacimsel verilerin görsellenmesinde kullanılan ve ışın izlemenin özel bir durumu olan ışın hesaplama üzerine yoğunlaşmaktadır. CPUlar akış denetimi ve dallanmada oldukça verimliyken GPUlar yüksek miktarda kayan nokta işlemi gerektiren uygulamalarda oldukça hızlıdır. Bu gerçeklere dayanarak kümedeki GPUlar ışın hesaplama görevine, CPUlar ise ışınları hareket ettirme görevine atanmıştır. Sonuç olarak CPU ve GPUları verimli bir şekilde kullanarak büyük sahneleri görsellemeyi başardık ve performansın yük dengesizliği sebebiyle bakış açısına oldukça bağlı olduğunu gözlemledik.
Özet (Çeviri)
In the last decade, computational power, memory bandwidth and programmability capabilities of graphics processing units (GPU) have rapidly evolved. Therefore, many researches have been performed to use GPUs in advanced graphics rendering. Because of its high degree of it parallelism, ray tracing has been one of the first algorithms studied on GPUs. However, the rendering of large scenes with ray tracing can easily exceed the GPU's memory capacity. The algorithm proposed in this work uses a data parallel approach where the scene is partitioned and assigned to CPU-GPU couples in a cluster to overcome this problem. Our algorithm focuses on ray casting which is a special case of ray tracing mainly used in visualization of volumetric data. CPUs are pretty efficient in flow control and branching while GPUs are very fast performing intense floating point operations. Using these facts, the GPUs in the cluster are assigned the task of performing ray casting while the CPUs are responsible for traversing the rays. In the end, we were able to visualize large scenes successfully by utilizing CPU-GPU couples effectively and observed that the performance is highly dependent on the viewing angle as a result of load imbalance.
Benzer Tezler
- Bir metro hattında araç kapasitesinin artırılmasının orta gerilim ve cer sistemleri üzerine etkileri
The effects of increasing vehicle capacity on medium voltage and traction systems in a metro line
ZENNURE YENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiRaylı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZCAN KALENDERLİ
- Pararllel rendering algorithms for distributed-memory multicomputers
Çok işlemcili dağıtık hafızalı bilgisayarlarda paralel görüntüleme algoritmaları
TAHSİN MERTEFE KURÇ
Doktora
İngilizce
1997
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVDET AYKANAT
- Yumurta kabuğu kaynaklı hidroksiapatitin dental pulpa kök hücreleri üzerindeki sitotoksik etkisinin ve fiziksel özelliklerinin in-vitro ortamda değerlendirilmesi
Evaluation of the cytotoxic effect and physical properties of eggshell-derived hydroxyapatite on dental pulp stem cells: In-vitro study
MAKBULE BUSE DÜNDAR SARI
Doktora
Türkçe
2023
Diş HekimliğiSağlık Bilimleri ÜniversitesiÇocuk Diş Hekimliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MERVE AKSOY
- Real-time hybrid parallel rendering
Gerçek-zamanlı hibrid paralel tarama
MEHMET REHA CENANİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDoğuş ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİTHAT UYSAL
- Stoudios Manastır Kompleksi – Ioannes Prodromos Kilisesi (İmrahor İlyas Bey Camii – İmrahor Anıtı) koruma projesi ve önerileri
Conservation proposals for the ioannes prodromos church of the stoudios monastery (İmrahor İlyas Bey Mosque – İmrahor Monument)
ESRA KUDDE
Doktora
Türkçe
2015
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ZEYNEP AHUNBAY