Geri Dön

Bilgisayar grafikleri için fpga tabanlı üçgen doldurma modül dizaynı

An fpga based triangle rendering module design for computer graphics

PDF İndir

  1. Tez No: 309256
  2. Yazar: EMEL OK
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM ŞAHİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Düzce Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 83

Özet

Bilgisayar grafiklerinde poligon rendering (giydirme-kaplama) işlemi yüzeyleri matematiksel olarak poligonlarla tanımlanmış animasyon objelerinin renklendirilme işlemidir. Grafik sahnesindeki nesne sayısı ve bu nesneleri tanımlama kullanılan poligon sayısı arttıkça render işlemi içini gerekli olan CPU zamanıda katlanarak artmaktadır ve genel amaçlı bilgisayarlar rendering işleminde yetersiz kalmaktadırlar. Bu durum karşısında gelişmiş grafik kartlarının, grafik işlemler için tasarlanmış özel amaçlı bilgisayarların, daha hızlı işlemcilerin ya da paralel işlemcilerin kullanılması gibi farklı yaklaşımlar geliştirilmiştir. Ancak bu yöntemlerde yüksek maliyetler gerektirmekte ve her zaman istenen performans elde edilememektedir. Bu çalışmada yukarıda bahsi geçen yaklaşımlara bir alternatif olarak rendering işlemini gerçekleştimek üzere Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri (Field Programmable Gate Array (FPGA)) yongaları üzerinde çalışabilecek tam sayı tabanlı iki farklı donanım modülü tasarlanmıştır. Birinci modül Yarı Alan denkleminden yararlanılarak oluşturulmuştur ve koordinatları verilen verilen üçgeni tek renk ile doldurmaktadır. İkinci modül ise Doğru Denkleminden yararlanılarak oluşturmuştur ve üçgenin içini köşe noktaların renk bilgisine göre tonlama yaparak doldurmaktadır. Tasarlanan modüller, rastgele oluşturulmuş test üçgenleri kullanılarak test edilmiştir. Modüllerin verilen üçgenleri render etme süreleri genel amaçlı bilgisayralar üzerinde çalışan ve C++'da oluşturulan yazılım versiyonları ile karşılaştırılmıştır. Sonuçta genel amaçlı bilgisayarlara göre birinci modülün 31 kata kadar, ikinci modülün ise 17 kata kadar değişen oranlarda daha hızlı rendering yaptığı görülmüştür.

Özet (Çeviri)

In computer graphics, rendering is the process of coloring the animation objects whose sufaces are mathematically defined with poloygons. As the number of objects on a scene and the number of poligons used to define these objects increase, the CPU time requirement of the rendering process grows exponentially and general purpose computers become insufficient. Several approaches such as using exhanced graphics cards, specially degined computers, or parellel computers were developed. But these approaches are not cost effective and sometimes do not yield the desired performance. In this research work, as alternatives to the above mentioned approaches, two separate hadware modules were designed. The modules were designed to be used with Field Programmable Gate Array (FPGA) and can process fixed-point data. The first module uses the half-space property of the line equation. This module is able to fill a given triangle with a solid color. The second module uses the line equation itself. This module is able to fill inside a given triangle using the given intensity values at the corners of the triangle. Each pixel?s color value is calculated according to pixel?s distance to the corners. The modules were tested using randomly generated test triangles. Modules? rendering times were compared to redering softwares? CPU times. The rendering softwares were coded in C++ and were running on general purpose computers. The results showed that the first module renders the test triangles up to 31 times faster and the second module renders the test triangles up to 17 times faster.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    485050

    Bir DC motorun FPGA tabanlı bulanık kontrolü

    The control of DC motor with FPGA-based fuzzy control

    FATMA BETÜL DÜZLÜ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Teknik EğitimSelçuk Üniversitesi

    Elektronik ve Bilgisayar Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL SARITAŞ

  2. Tez No

    201254

    FPGA ile mobil robot için öğrenme algoritması modellenmesi

    Modelling a learning algorithm for a mobile robot with FPGA

    BERİL SIRMAÇEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. LALE ÖZYILMAZ

  3. Tez No

    899295

    Hardware accelerated packet parsers and deparsers for high-throughput flow classification in computer networks: Design, implementation and evaluation

    Bilgisayar ağlarında yüksek veri hacimli akış sınıflandırması için donanım hızlandırmalı paket ayrıştırıcılar ve birleştiriciler: Tasarım, uygulama ve değerlendirme

    ÖMER BAYRAM DEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞENAN ECE SCHMİDT

  4. Tez No

    305509

    Etkin bit indirgeme metodu kullanarak aritmetik işlem devreleri tasarımı

    Arithmetic operation circuits design using efficient bit reducation method

    SARMAD MOHAMMED

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET SERTBAŞ

  5. Tez No

    14126

    Bilgisayar grafikleri için optimum veri yapıları

    Optimal data structures for computer graphics

    GÜLAY SAVAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1990

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. MİTHAT UYSAL

Geri Dön