Статья

Название статьи ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ТРЕХМЕРНЫХ СЦЕН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ ОБЪЕМНОГО ОТОБРАЖЕНИЯ
Автор С.А. Зори, Е.А. Башков
Рубрика РАЗДЕЛ I. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ
Месяц, год 04, 2014
Индекс УДК 004.93
DOI
Аннотация Исследованы подходы к пространственной 3D-визуализации трехмерных сцен для устройств объемного отображения. При построении компьютерных систем как пространственной объемной, так и стереоскопической 3D-визуализации для получения корректных и качественных визуальных результатов преимущественно используют методы рей-трейсинга (Ray tracing methods). Ввиду большой ресурсоемкости методов рей-трейсинга ведущим направлением повышения эффективности их реализации является применение высокопроизводительных специализированных параллельных вычислительных систем на базе графических видеоадаптеров. В статье рассмотрена реализация подхода к пространственной 3D-стереовизуализации трехмерных сцен с использованием параллельного GPU. Проведенные эксперименты реализации синтеза изображений трехмерной сцены методом трассировки лучей на GPU с CUDA показали, что: около 60 % времени тратится на решение вычислительной задачи, значительная часть времени (около 40 %) тратится на пересылку данных между ЦП и GPU для вычислений и организации процесса визуализации. Исследования влияния увеличения размера вычислительной сети на скорость вычислений показали важность правильного задания структуры формирования параллельной вычислительной сети и механизма распараллеливания.

Скачать в PDF

Ключевые слова Пространственная 3D-визуализация; 3D-стереовизуализация; рей-трейсинг; параллельные вычисления на графическом мультипроцессоре; CUDA.
Библиографический список 1. Ray Zone. Stereoscopic cinema & the origins of 3-D film (University Press of Kentucky, 2007). –110 p.
2. 3D-Videocommunication – Algorithms, conceptsand real-time systems in human centred communication // Edited by Oliver Schreer, Peter Kauff, Thomas Sikora John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex PO19 8SQ, England. – 2005. – 340 p.
3. Башков Е.А., Зори С.А., Ковальский С.В. Современное алгоритмическое и аппаратное обеспечение виртуальных систем трехмерного моделирования окружающей обстановки // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серiя "Інформатика, кібернетика і обчислювальна техніка, ИКВТ-2009. – Донецьк: ДонНТУ, 2009. – С. 11.
4. Башков Е.А., Зори С.А. Реалистичная визуализация трехмерных объектов и сцен с использованием технологий объемного отображения // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2012. – № 5 (130). – C. 133-137.
5. Гуров А.В., Зори С.А. Реалистичная стереовизуализация трехмерных сцен методом трассировки лучей на специализированных параллельных вычислительных системах // Матеріали 4-ї Міжнародної науково-технічної конференції «Моделювання та комп’ютерна графіка». – Донецьк: ДонНТУ, Міністерство освіти та науки, молоді та спорту України, 2011. – C. 109-113.
6. Hierarchical grid для быстрой трассировки лучей [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые данные. – Режим доступа: http://www.ray-tracing.ru/articles201.html Monday, 20 December 2010 13:21:12.
7. Interactive k-d Tree GPU Raytracing [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые данные. – Режим доступа:http://graphics.stanford.edu/papers/i3dkdtree / Friday, 2 May 2010
15:25:12.
8. Распределенная трассировка лучей [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые данные. – Режим доступа: http://www.ray-tracing.ru/articles208.html Monday, 20 December 2010 13:21:12.
9. Иванова Е.В., Зори С.А. Применение технологий параллельных вычислений для реализации реалистичной 3Д-графики // Матеріали Всеукраїнської науково-технічної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Інформаційні управляючі системи та компьютерний моніторінг (ІУС та КМ-2010)». – Донецьк: ДонНТУ, 2010. – Т. 2. – С. 206-208.
10. Запорожченко И.А., Григорьев М.А., Зори С.А. Анализ методов уменьшения вычислительной сложности алгоритма трассировки лучей и способов их параллельной реализации // Матеріали 5-ї Міжнародної науково-технічної конференції «Моделювання та комп’ютерна графіка». – Донецьк: ДонНТУ, Міністерство освіти та науки України, 2013. – С. 109.
11. Зори С.А. Синтез стереоизображений на параллельных графических вычислительных системах // Збірник наукових праць науково-практичної конференції «Комп’ютерна графіка та розпізнавання зображень». – Вінниця: Вінницький обласний інститут післядипломної освіти, 2012. – С. 75-79.

Comments are closed.