Uma arquitetura de motor de física para games 3D com processamento híbrido entre CPU e GPU e distribuição dinâmica de carga
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2007 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | https://app.uff.br/riuff/handle/1/17891 |
Resumo: | The realism in 3D games, virtual reality and simulations are trespassing by a fast evolution, requiring each time more power from the computer processing. The physics engines, necessary for giving physics reality, require a lot of this processing because of their characteristic of having high complex mathematics calculation. With the power increase of the programmable GPUs (Graphics Processing Unit) this calculation can be also processed in this graphics board. This work presents a new physics engines that has some of its calculations processed in both the CPU and GPU, using an architecture without precedent. This engine was called GDE (GPU Dynamics Engine). The processing of mathematical calculation on the GPU is highly optimized for a higher number of calculation because of the parallel structure of the GPU, allowing a better performance of the GDE in the CPU when there are few number of bodies and a better performance in the GPU for higher number of bodies. This work also presents a specific architecture for games, to be used with the GDE together with the framework GUFF (Games UFF). The GDE has implementations in both CPU and GPU. Because GPU has a better processing in some case and the application can share the processors with the system and others applications, it has been developed heuristics to automatic distribution of computation between CPU and GPU. This research has no known precedence |
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Uma arquitetura de motor de física para games 3D com processamento híbrido entre CPU e GPU e distribuição dinâmica de cargaCiência da computaçãoComputação gráficaComputação distribuídaJogo tridimensionalArquitetura de computadorArquitetura para jogos digitaisJogo em computadorJogos digitaisSimulação física de corpos rígidosMotor de físicaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO::COMPUTABILIDADE E MODELOS DE COMPUTACAOThe realism in 3D games, virtual reality and simulations are trespassing by a fast evolution, requiring each time more power from the computer processing. The physics engines, necessary for giving physics reality, require a lot of this processing because of their characteristic of having high complex mathematics calculation. With the power increase of the programmable GPUs (Graphics Processing Unit) this calculation can be also processed in this graphics board. This work presents a new physics engines that has some of its calculations processed in both the CPU and GPU, using an architecture without precedent. This engine was called GDE (GPU Dynamics Engine). The processing of mathematical calculation on the GPU is highly optimized for a higher number of calculation because of the parallel structure of the GPU, allowing a better performance of the GDE in the CPU when there are few number of bodies and a better performance in the GPU for higher number of bodies. This work also presents a specific architecture for games, to be used with the GDE together with the framework GUFF (Games UFF). The GDE has implementations in both CPU and GPU. Because GPU has a better processing in some case and the application can share the processors with the system and others applications, it has been developed heuristics to automatic distribution of computation between CPU and GPU. This research has no known precedenceO realismo em jogos digitais 3D, realidade virtual e simulações têm evoluído rapidamente, requerendo cada vez mais poder de processamento dos computadores. Os motores de física, necessários para tratar o realismo físico, requerem muito deste processamento por terem a característica de necessitarem muitos cálculos matemáticos, alguns com grande complexidade. Com o avanço das GPUs (Graphics Processing Units) programáveis este cálculo pode ser direcionado para ser processado nessas placas gráficas. Esta dissertação apresenta um novo motor de física que tem um subconjunto de seus cálculos implementados tanto na CPU como na GPU, utilizando uma arquitetura considerada inédita. Este motor foi batizado de GDE (GPU Dynamics Engine). O processamento de cálculos matemáticos em GPU é altamente otimizado para um elevado número de cálculos devido à estrutura paralela da GPU, fazendo com que o GDE tenha um desempenho melhor na CPU quando há um pequeno número de corpos e um desempenho melhor na GPU para um alto número de corpos. Esta dissertação apresenta também uma arquitetura de jogos digitais especifica, para serusada com o GDE juntamente com o framework GUFF (Games UFF). OGDE possui processamento tanto em CPU como em GPU. Como a GPU possui melhor processamento em alguns casos e, por outro lado, uma aplicação pode compartilhar os processadores com o sistema e outros aplicativos, apresentam-se heurísticas para realizar a distribuição automática de carga entre CPU e GPU, que também é uma contribuição inédita desta dissertaçãoPrograma de Pós-Graduação em ComputaçãoComputaçãoClua, Esteban Walter Gonzalezhttp://lattes.cnpq.br/4791589931798048Pagliosa, Paulo Aristarcohttp://lattes.cnpq.br/5569130658313238Feijó, Brunohttp://lattes.cnpq.br/8249534204731109Montenegro, Anselmo Antuneshttp://lattes.cnpq.br/3518240071127311Kischinhevsky, Mauriciohttp://lattes.cnpq.br/9411400439288461Joselli, Mark Eirik Scortegagna2021-03-10T20:43:01Z2008-06-132021-03-10T20:43:01Z2007-12-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/17891porCC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-04-06T15:17:50Zoai:app.uff.br:1/17891Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:20:24.907629Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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