Paralelizando a renderização de superfícies implícitas com a técnica de Marching Tetrahedra
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Outros Autores: | |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | https://app.uff.br/riuff/handle/1/22542 |
Resumo: | O algoritmo Marching Tetrahedra é utilizado para a renderizacão de superfícies implícitas em computação gráfica. Ele é baseado no processamento independente de tetraedros definidos em uma grade regular abrangendo todo o domínio da função implícita de interesse. Para a produção de superfícies de alta resolução ou de grande escala, o processamento de grandes quantidades de tetraedros é necessária. Devido a esse fato, estudamos neste trabalho a paralelização do algoritmo Marching Tetrahedra de forma a executar o algoritmo em um sistema distribuído, com o intuito de reduzir o tempo de execução em relação à implementação sequencial. A estratégia utilizada foi desenvolver um algoritmo paralelo mestre/trabalhadores, onde a carga de trabalho é distribuída entre os processadores e os resultados de cada um são enviados a um processador mestre que organiza estes resultados para se ter a solução final. A partir da implementação paralela proposta, conseguimos confirmar o ganho de eficiência para altas resoluções em relação à implementação sequencial através de experimentos computacionais. Pode-se também observar os impactos dos parâmetros de execução, evidenciando a necessidade de calibrar o programa para obter a maior eficiência. Foi possível evidenciar também casos em que a paralelização mostrou-se menos eficiente do que a implementação sequencial, devido a atrasos relacionados à comunicação entre os processos |
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Paralelizando a renderização de superfícies implícitas com a técnica de Marching TetrahedraMarching TetrahedraMPISistemas distribuÍdos,Programação paralelaCiência da ComputaçãoProgramação paralela (Computação)Computação gráficaMarching TetrahedronMPIDistributed system,Parallel programmingO algoritmo Marching Tetrahedra é utilizado para a renderizacão de superfícies implícitas em computação gráfica. Ele é baseado no processamento independente de tetraedros definidos em uma grade regular abrangendo todo o domínio da função implícita de interesse. Para a produção de superfícies de alta resolução ou de grande escala, o processamento de grandes quantidades de tetraedros é necessária. Devido a esse fato, estudamos neste trabalho a paralelização do algoritmo Marching Tetrahedra de forma a executar o algoritmo em um sistema distribuído, com o intuito de reduzir o tempo de execução em relação à implementação sequencial. A estratégia utilizada foi desenvolver um algoritmo paralelo mestre/trabalhadores, onde a carga de trabalho é distribuída entre os processadores e os resultados de cada um são enviados a um processador mestre que organiza estes resultados para se ter a solução final. A partir da implementação paralela proposta, conseguimos confirmar o ganho de eficiência para altas resoluções em relação à implementação sequencial através de experimentos computacionais. Pode-se também observar os impactos dos parâmetros de execução, evidenciando a necessidade de calibrar o programa para obter a maior eficiência. Foi possível evidenciar também casos em que a paralelização mostrou-se menos eficiente do que a implementação sequencial, devido a atrasos relacionados à comunicação entre os processosThe Marching Tetrahedra algorithm is used to implicit render surfaces in computer graphics. It independently processes tetrahedrons defined in a regular grid covering the entire do main of the implicit function of interest. For the production of high-resolution or large scale surfaces, it is necessary to process large quantities of tetrahedrons. Due to this fact, we studied the parallelization of the Marching Tetrahedra algorithm to be executed in a distributed system, to reduce the execution time concerning the sequential implementa tion. The strategy used was to develop a parallel algorithm master/worker, where the master distributes the workload among the workers, that send the results to the master processor that organizes these results to have the final solution. The computational experiments confirmed the parallel algorithm’s greater efficiency for high resolutions compared to the sequential implementation. It was also possible to observe the impact of the execution parameters, highlighting the need to calibrate them to obtain the highest efficiency. Also, some results showed that sometimes the parallelization is less efficient than the sequential implementation due to delays in communication between the processesMartins, Simone de LimaMontenegro, Anselmo AntunesBoeres, Maria Cristina SilvaLage, MarcosMedeiros, João Pedro SáDias, Gustavo Pergola Bahiense2021-07-13T13:45:11Z2021-07-13T13:45:11Z2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfDIAS, Gustavo Pergola Bahiense ; MEDEIROS, João Pedro Sá. Paralelizando a renderização de superfícies implícitas com a técnica de Marching Tetrahedra. 2020. 55f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) - Universidade Federal Fluminense, Instituto de Computação, Niterói, 2020.https://app.uff.br/riuff/handle/1/22542http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2021-09-15T22:00:33Zoai:app.uff.br:1/22542Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:19:10.954431Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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