Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

YEREL AĞDAKİ KİŞİSEL BİLGİSAYARLARLA PARALEL IŞIN İZLEME Tez Jürisi: Yrd. Doç. Dr. Cemal KÖSE Doç. Dr. Rıfat YAZICI Yrd. Doç. Dr. Ali GANGAL.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "YEREL AĞDAKİ KİŞİSEL BİLGİSAYARLARLA PARALEL IŞIN İZLEME Tez Jürisi: Yrd. Doç. Dr. Cemal KÖSE Doç. Dr. Rıfat YAZICI Yrd. Doç. Dr. Ali GANGAL."— Sunum transkripti:

1 YEREL AĞDAKİ KİŞİSEL BİLGİSAYARLARLA PARALEL IŞIN İZLEME Tez Jürisi: Yrd. Doç. Dr. Cemal KÖSE Doç. Dr. Rıfat YAZICI Yrd. Doç. Dr. Ali GANGAL

2 GENEL BİLGİLER IŞIN İZLEME (RAY TRACING) İleri Yönde Işın İzleme Geri Yönde Işın İzleme Işının Tanımı ve İlk Birincil Işının Üretilmesi Görünmeyen Yüzeylerin Kaldırılması IŞIN-NESNE KESİŞİM TESTLERİ Vektörel İşlemler (Skaler Ç., Vektörel Ç.) Barisentrik Koordinatlar Işın-Yüzey Kesişim Testi Işın-Poligon Kesişim Testi (Jordan C. T.) Işın-Üçgen Kesişim Testi (Möller’in Yön.) Işın-Küre Kesişim Testi GÖLGELER AYNASAL YANSIMA GEÇİRGENLİK ve KIRILMA BOYAMA (Shading) 1. Düz, 2. Gouraud, 3. Phong. PHONG BOYAMA 1. Ambient Bileşen 2. Diffuse Bileşen 3. Specular Bileşen DOKU KAPLAMA Düzlemsel Yüzey ve Küre Doku Kaplama Bump Mapping ile Doku Kaplama Aliasing ve Antialiasing IŞIN İZLEMEYİ HIZLANDIRMA YÖNTEMLERİ Arkayüz Kaldırma (Backface Culling) Çevreleyen Hacim (Bounding Volume) PARALEL BİLGİSAYARLAR Paralel Bilgisayar Türleri Master-Slave Yaklaşımı ile Paralel Programlama YAPILAN ÇALIŞMALAR 1. Özyinelemeli (Recursive) Işın İzleme Programı 2. Yansıma, Geçirgenlik ve Kırılmanın Modellenmesi 3. Düzlemsel Yüzey ve Küre Üzerine Doku Kaplama 4. Bump Mapping ile Doku Kaplama 5. Hızlandırma Yöntemlerinin Uygulanması 6. Etkileşimli (Interactive) Işın İzleme 7. Master-Slave Yaklaşımı ile Paralel Programlama 8. Etkileşimli Paralel Işın İzleme 9. İşlemci Çiftliği Modeli ile Dinamik Yük Dengeleme SONUÇLAR

3 IŞIN İZLEME İleri Yönde Işın İzleme Geri Yönde Işın İzleme

4 Görünmeyen Yüzeylerin Kaldırılması İlk Birincil Işının Üretilmesi R d = ( R - R 0 ) / t Işının Tanımı R = R 0 + tR d t>0

5 IŞIN-NESNE KESİŞİM TESTLERİ Vektörel İşlemler : Skaler Çarpım ( R = R1 * R2 = R1 x R2 x + R1 y R2 y + R1 z R2 z ) Vektörel Çarpım ( R = R1 x R2 = [ R1 y R2 z - R1 z R2 y R1 z R2 x - R1 x R2 z R1 x R2 y – R1 y R2 x ] ) Barisentrik Koordinatlar

6 Işın-Yüzey Kesişim Testi P n = [ A B C ] normaline sahip bir P yüzeyinin denklemi Ax + By + Cz + D = 0 A( X 0 + tX d ) + B( Y 0 + tY d ) + C( Z 0 + tZ d ) + D = 0 t = - ( AX 0 + BY 0 + CZ 0 + D ) / (AX d + BY d + CZ d ) t = -( P n * R 0 + D ) / ( P n * R d ) P n * R d = 0 ise ışın yüzeye paraleldir. R i = [ x i y i z i ] = [ X 0 + tX d Y 0 + tY d Z 0 + tZ d ] Işın-Poligon Kesişim Testi (Jordan Curve Teoremi)

7 Işın-Üçgen Kesişim Testi (Tomas Möller’in Yöntemi) R = O + tD ve t(u,v) = (1-u-v)V 0 + uV 1 + vV 2 biliniyor. Eger kesişim varsa O + tD = (1-u-v)V 0 + uV 1 + vV 2 olmalıdır. Denklem düzenlenirse Yukarıdaki hale gelir. Bu denklem çözülürse t ve barisentrik koordinatlar aşağıdaki gibi hesaplanır. Burada E 1 =V 1 -V 0 E 2 =V 2 -V 0 ve S=O-V 0 ‘dır.

8 Işın-Küre Kesişim Testi Işın_Küre_Kesişimi( o, d, c, r) 1:l = c – o 2:s = l * d 3:l 2 = l * l 4:if ( s r 2 ) return (REJECT,0,0) 5:m 2 = l 2 - s 2 6:if ( m 2 > r 2 ) return (REJECT,0,0) 7:q = sqrt(r 2 - m 2 ) 8:if ( l 2 > r 2 ) t = s – q 9:else t = s+ q 10:return (INTERSECT, t, o + td)

9 GÖLGELER

10 AYNASAL YANSIMA

11 Geçirgenlik ve Kırılma n 1 Sin( 1 ) = n 2 Sin( 2 ) t = ri + (w-k)n Burada w = -(i*n)r, k = sqrt(1+(w-r)(w+r)) ‘dır.

12 BOYAMA (Shading) 1. Düz, 2. Gouraud, 3. Phong. PHONG BOYAMA 1. Ambient Bileşen 2. Diffuse Bileşen 3. Specular Bileşen i dif = n * I = cos  i spec = ( r * v ) mshi = ( cos  ) mshi

13 Parlaklık Parametresi

14

15 i top = i amb + i dif + i spec d = 1/ || s pos - p|| 2 i top = i amb + d(i dif + i spec )

16 Doku Kaplama t(u,v) = V 0 + u(V 1 -V 0 ) + v(V 2 -V 0 )

17 Küre Üzerine Doku Kaplama 1: = arccos ( -S p * S n ) 2:v =  /  3: = ( (S e * S n ) / sin() ) / (2*) 4:if( (S p x S e ) * Sn > 0) thenu =  5:elseu = 1 - 

18 Bump Mapping ile Doku Kaplama

19 Aliasing ve Antialiasing

20 Işın İzlemeyi Hızlandırma Yöntemleri Vektörel Çarpımla Arkayüz Kaldırma Skaler Çarpımla Arkayüz Kaldırma 1. Arkayüz Kaldırma (Backface Culling) 2. Çevreleyen Hacim (Bounding Volume) a)Çevreleyen Küre b) Çevreleyen Dikdörtgen Prizma

21 PARALEL BİLGİSAYARLAR Paralel Bilgisayar Türleri Palaşımlı Bellekli Çoklu İşlemcili Sistem Mesaj Geçmeli Çoklu Bilgisayar Sistemi

22 Master-Slave Yaklaşımı ile Paralel Programlama

23 YAPILAN ÇALIŞMALAR Özyinelemeli Işın İzleme Programının Tasarlanması Birincil Işınların Üretilmesi, Kesişim Testleri ve Gölge Testi Poligon sayısıIşık kaynağı sayısı Möllerin Yöntemi Jordan Curve T. Alan Hesabı sn sn sn.

24 Farklı Tonda Gölgeler Yumuşatılmış Gölgeler

25 Yansıma ve Kırılma ile Görünen Nesnelerin Modellenmesi Yansıma Geçirgenlik ve Kırılma

26 Düzlemsel Yüzey ve Küre Üzerine Doku Kaplama Düzlemsel Yüzey Üzerine Doku Kaplama ve Antialiasing

27 Küre Üzerine Doku Kaplama

28 Işın İzlemeyi Hızlandırma Yöntemleri 1. Arkayüz Kaldırma ve Çevreleyen Küre GEÇEN ZAMAN (sn.) Kürenin üçgen sayısı Arka-yüz kaldırma yok Arka-yüz kaldırma var GEÇEN ZAMAN (sn.) Küre üçgen sayısı Arka-yüz kal. yok Arka-yüz kal. var Arka-yüz k. Çev. küre

29 2. Çevreleyen Dikdörtgen Prizma Yukarıdaki 300x300 çözünürlükteki görüntünün çevreleyen hacim yöntemi kullanılmadan üretilmesi için geçen süre 43.8 saniyedir. Çevreleyen hacim yöntemi kullanıldığında bu süre 36.7 saniyeye düşmektedir.

30 Etkileşimli Işın İzleme

31 Master-Slave Paralel Programlama Yaklaşımı Etkileşimli Paralel Işın İzleme

32 İşlemci Çiftliği Modeli ile Dinamik İş Tahsisi ve Yük Dengelemsi Heterojen bir ağ için yük dengelemesi yapmak paralel hesaplamanın etkinliği açısından gereklidir. Ayrıca üretilecek görüntüdeki herhangi bir piksel için gereken zaman diğerinden farklı olabilmektedir. O ndenele ağ homojen bile olsa statik iş tahsisi yapıldığında yük dengesizlikleri olabilmektedir. Bunun için paralel çalışmada işlemci çiftliği modeli gerçeklenmiştir. Buna göre ana bilgisayar üretilecek görüntüyü parçalara bölerek bir iş havuzu oluşturur. Ağ üzerindeki her bir bilgisayar da bu iş havuzundan bir iş alıp tamamlar ve tekrar havuzdan iş ister. Böylece dinamik iş tahsisi ve yük dengelemesi yapılmıştır.

33 SONUÇLAR 1. Etkileşimli Paralel Işın İzleme

34 2. İşlemci Çiftliği Modeli ile Dinamik İş Tahsisi ve Yük Dengelemesi


"YEREL AĞDAKİ KİŞİSEL BİLGİSAYARLARLA PARALEL IŞIN İZLEME Tez Jürisi: Yrd. Doç. Dr. Cemal KÖSE Doç. Dr. Rıfat YAZICI Yrd. Doç. Dr. Ali GANGAL." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları