光线追踪技术在国产众核平台上的研究与应用

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xzljx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当前各个领域的多媒体和CG技术的快速发展,图像的渲染被广泛应用在电影里的动画设计制作、游戏画面静态及动态的特效上,而且随着越来越多有关图像形成方面的技术需求也越来越大。如果要生成真实的图像被直观的看到,就要通过渲染技术来完成,渲染技术在渲染系统中通常采用光线追踪算法来实现。由于光线追踪算法本身的特点,在光线追踪算法中有大量计算,目前此算法的运算速度不能达到理想的程度,造成渲染系统的升级进步和发展难以提升,对于一些商业的开发代价就会变高,这种处境也对提高光线追踪算法的进步和改良造成了困难。所以,对于光线追踪算法的加速方法和提高渲染系统的效率成为当下比较重要的研究课题。现在国内外对光线追踪算法加速和优化有了一些研究和成果,特别是针对运行平台的优化方案也有相当的有效的方法,近年全部采用我国自行研制的国产众核处理搭建的神威·太湖之光超级计算机成为世界运行速度最快的超级计算机,其中,它的架构是国产众核处理器采用片上融合的异构体系结构,在此架构上对光速追踪加速进行试验运行,该架构在片上集成64个计算核心和一个管理控制核心,一个CPU中包含4个管理控制核心和256个计算核心,把64个计算核心和1个管理控制核心编成一个小单元,对程序编写提供更多的手段,针对运算量大的算法加速就有了可靠的平台。在国产众核处理器的平台上,对于一些计算量大的,运行速度慢的问题(光线追踪流程中的求交量大,渲染时间长)就能找到优化的方案。在光线追踪流程中场景的先期处理范围内,提出了并行成四分支场景的提高速度的结构,用于在国产众核处理器架构上运行畅通。在具体的光线追踪部分,管理控制核心在任务分配上起到大脑的作用,管理控制着所有的光线追踪流程,主要技术是计算核心与控制核心间的相互合理配合以及控制核心与控制核心之间的调度优化,利用计算核心对算法核心的求交操作进行加速优化,完成控制核心和计算核心异步数据的传输,发挥运用主计算核心的计算优势;把光线和场景树在计算核心内部的交叉过程中通过并行求交的方法,让所有的各个众核处理器参与计算,实现加速求交流程。通过实验得出,和之前其他的相交方法的比较,刚才提到的方法可以对光线求交步骤上进行有效加速,使得整个渲染流程和光线追踪的速度得以大幅提高。
其他文献
随着信息化技术的普及,越来越多的机构组织建立信息系统来处理自身业务,因此信息资源变得越来越重要,但同时也面临着各种安全威胁。访问控制通过限制用户的访问行为,可以保证信息
SaaS(software as a service)应用以单实例-多租赁的软件交付特点实现了低费用、规模效益的商业运营模式。这种运营模式,不仅为租户提供操作和管理上的便利,而且还可以让不同
在临床诊断过程中,医院一直依赖心电图作为监测病人心脏电活动的仪器。由于纸张易破碎且热敏纸字迹不稳定、易消退,多数纸质心电图都遭到了不同程度的破坏。而这些纸质心电图是
显著性检测是图像处理和计算机视觉领域的一个重要研究内容。本文探讨利用独立通道自适应缩放图像的多尺度超图进行显著性检测的方法。所做工作对图像处理和计算机视觉领域的
本文分析和介绍了物联网的发展现状,着重介绍一种物联网节点的设计与实现,对低功耗LEACH算法协议进行改进和仿真分析,仿真结果说明该算法在能耗上有优化,具备网络自组织,低功
视频语义事件的探测是视频语义分析的一个重要内容和难点,以前在这方面的探测大都使用模式识别提取颜色、材料等低层特征进行简单的低层语义识别,然而对于利用推理技术进行事件
在竞争越来越激烈的知识经济时代,知识的有效管理和高效利用成为企业取得竞争优势的关键因素之一。如何管理和检索企业中存在的海量的非结构化知识,成为企业知识管理中亟待解决
当今在存储系统中,主流的存储器仍然是传统的磁盘和近几年广泛使用的基于FLASH的固态硬盘,磁盘因受限于内部的机械结构,读写性能较差,而固态硬盘虽然在性能上有了很大的改善,但写
属性基加密是近几年来密码学研究的热点问题之一,它是在模糊身份基加密的基础上发展起来的一种公钥加密机制,能够同时实现信息的私密性和访问控制的灵活性,它最大的优点是:特
随着国家对大力发展职业教育政策的出台,我国的职业教育蓬勃发展,中等职业教育也形成了良好的发展势头,学校规模不断扩大,学生人数逐渐增多,这给学校的教务管理工作带来了新