Autores

4748
2102,131,2103
4749
2102,131,2103
4750
2102,131,2103

Informações:

Publicações do PESC

Título
GridRT: Uma Arquitetura Paralela para Ray Tracing Utilizando Volumes Uniformes
Linha de pesquisa
Arquitetura e Sistemas Operacionais
Tipo de publicação
Dissertação de Mestrado
Número de registro
Data da defesa
22/2/2010
Resumo
Entre os objetos de estudo da Computação Gráfica destaca-se a visualização em tempo real de cenas tridimensionais. Nesse sentido, procura-se renderizar tais cenas tridimensionais em imagens que sejam o mais próximas possível da realidade. Isto é feito através de algoritmos de Iluminação Global, tais como o Traçado de Raios, Traçado de raios Monte Carlo e Radiosidade. No entanto, aliar a síntese de imagens de alta qualidade e desempenho não é uma tarefa trivial. O algoritmo de traçado de raios é capaz de avaliar todas as características da cena a fim de compor a informação da cor de um pixel da imagem final, cujo processo é custoso. Em contra partida, este algoritmo pode ser facilmente paralelizado. Dessa forma, algumas implementações paralelas deste algoritmo em software estão atingindo desempenho satisfatório e, portanto, é de se esperar que uma implementação em hardware atinja desempenho igual ou melhor, em tempo real. Diante disso, neste trabalho, apresenta-se uma arquitetura paralela para traçado de raios, utilizando estrutura de aceleração de Volumes Uniformes. Esta arquitetura não depende da plataforma em que será implementada e é capaz de realizar os cálculos de interseção em paralelo. São apresentadas duas implementações da arquitetura em software: uma usando OpenMP e a outra OpenMPI, além de uma implementação em FPGA.
Abstract
One of the main subjects of research in Computer Graphics is the visualization of three dimensional scenes, so that the produced image is as close as possible to reality. This goal can be accomplished through Global Illumination algorithms, such as Ray Tracing, Path Tracing and Radiosity. However, it is not easy to achieve high speed rendering and image fidelity. The ray tracing algorithm is capable of evaluating the scene characteristics in order to compute the color of a single image pixel. Thus, it is a high cost computational process. However, parallel implementations of ray tracing have been achieving a satisfactory performance, as the algorithm is embarrassingly parallel. Thus, a custom parallel design in hardware is expected to achieve or surpass real time performance. Therefore, in this work we present a parallel architecture for ray tracing, using a spatial subdivision technique known as Uniform Grids. Such architecture is independent of any platform and is capable of performing parallel intersection calculations. Also, two parallel implementations in software are presented: one using OpenMP and the other OpenMPI, as well as an FPGA implementation.
Topo