Estruturas de aceleração para Ray Tracing em tempo real: um estudo comparativo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2011
Autor(a) principal: Lira dos Santos, Artur
Orientador(a): Teichrieb, Verônica
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Ray tracing
GPU
Estruturas de aceleração
Sparse box grid
RT2
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/2746
Resumo: O poder computacional atual das GPUs possibilita a execução de complexos algoritmos massivamente paralelos, como algoritmos de busca em estruturas de dados específicas para ray tracing em tempo real, comumente conhecidas como estruturas de aceleração. Esta dissertação descreve em detalhes o estudo e implementação de dezesseis diferentes algoritmos de travessia de estruturas de aceleração, utilizando o framework de CUDA, da NVIDIA. Este estudo comparativo teve o intuito de determinar as vantagens e desvantagens de cada técnica, em termos de performance, consumo de memória, grau de divergência em desvios e escalabilidade em múltiplas GPUs. Uma nova estrutura de aceleração, chamada Sparse Box Grid, também é proposta, além de dois novos algoritmos de busca, focando em melhoria de performance. Tais algoritmos são capazes de alcançar speedups de até 2.5x quando comparado com implementações recentes de travessias em GPU. Como consequência, é possível obter simulação em tempo real de cenas com milhões de primitivas para imagens com 1408x768 de resolução
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Este estudo comparativo teve o intuito de determinar as vantagens e desvantagens de cada técnica, em termos de performance, consumo de memória, grau de divergência em desvios e escalabilidade em múltiplas GPUs. Uma nova estrutura de aceleração, chamada Sparse Box Grid, também é proposta, além de dois novos algoritmos de busca, focando em melhoria de performance. Tais algoritmos são capazes de alcançar speedups de até 2.5x quando comparado com implementações recentes de travessias em GPU. Como consequência, é possível obter simulação em tempo real de cenas com milhões de primitivas para imagens com 1408x768 de resoluçãoConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal de PernambucoAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessRay tracingGPUEstruturas de aceleraçãoSparse box gridRT2Estruturas de aceleração para Ray Tracing em tempo real: um estudo comparativoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILarquivo6997_1.pdf.jpgarquivo6997_1.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1408https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/2746/4/arquivo6997_1.pdf.jpgc726b70c11f6d4d7682b46f78ac1e8afMD54ORIGINALarquivo6997_1.pdfapplication/pdf3788091https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/2746/1/arquivo6997_1.pdfcf9480da9819849e38359e4e9a2bb074MD51LICENSElicense.txttext/plain1748https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/2746/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52TEXTarquivo6997_1.pdf.txtarquivo6997_1.pdf.txtExtracted texttext/plain174050https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/2746/3/arquivo6997_1.pdf.txte95bf3f19a1a44b731ed576f965356f5MD53123456789/27462019-10-25 12:47:36.677oai:repositorio.ufpe.br:123456789/2746Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212019-10-25T15:47:36Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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