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《基于PC集群機(jī)的并行圖形繪制系統(tǒng)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、基于PC集群機(jī)的并行圖形繪制系統(tǒng)研究浙江大學(xué)CAD&CG國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2005年11月第一部分研究現(xiàn)狀并行繪制系統(tǒng)的分類(lèi)現(xiàn)有基于PC集群機(jī)的并行圖形繪制系統(tǒng)并行繪制系統(tǒng)的分類(lèi)按照?qǐng)鼍皵?shù)據(jù)歸屬判斷時(shí)機(jī)分類(lèi)Sort-first,sort-middle,sort-last按照數(shù)據(jù)控制形式分類(lèi)立即模式、保留模式按照數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式分類(lèi)In-the-core,Out-of-core歸屬判斷:Sort-first,sort-middle,sort-lastG-幾何處理R-光柵化(1)sort-first(2)sort-midd
2、le(3)sort-lastGRGRGRGR顯示屏幕場(chǎng)景GRGRGRGR顯示屏幕場(chǎng)景GRGRGRGR場(chǎng)景●●●●像素合成顯示屏幕數(shù)據(jù)控制形式:立即模式、保留模式進(jìn)程A立即模式繪制器應(yīng)用程序立即模式引擎進(jìn)程B應(yīng)用程序保留模式繪制器保留模式引擎(a)單機(jī)環(huán)境下的立即模式和保留模式引擎Client進(jìn)程應(yīng)用程序Server進(jìn)程立即模式繪制器網(wǎng)絡(luò)立即模式并行結(jié)構(gòu)Client進(jìn)程應(yīng)用程序Server進(jìn)程保留模式繪制器網(wǎng)絡(luò)保留模式并行結(jié)構(gòu)(b)分布式并行繪制環(huán)境下的立即模式和保留模式API調(diào)用API調(diào)用API調(diào)用API調(diào)用
3、場(chǎng)景數(shù)據(jù)場(chǎng)景數(shù)據(jù)場(chǎng)景數(shù)據(jù)場(chǎng)景數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式:In-the-core,Out-of-coreIn-the-Core場(chǎng)景完全調(diào)入內(nèi)存檢索速度快場(chǎng)景規(guī)模受內(nèi)存限制Out-of-core場(chǎng)景保存在硬盤(pán),根據(jù)需要調(diào)入內(nèi)存場(chǎng)景規(guī)模龐大I/O影響性能系統(tǒng)復(fù)雜度高現(xiàn)有的基于PC集群機(jī)的并行圖形繪制系統(tǒng)WireGL-斯坦福大學(xué)Chromium-斯坦福大學(xué)AnyGL-浙江大學(xué)DisplayWall-普林斯頓大學(xué)MSPR-浙江大學(xué)WireGLSort-first立即模式應(yīng)用程序透明的并行化ChromiumWireGL的后續(xù)版本SP
4、U-StreamProcessUnit將并行繪制系統(tǒng)的功能模塊化提高開(kāi)放性Sort-firstSort-lastHybridsort-firstandsort-lastAnyGL混合sort-first和sort-last立即模式應(yīng)用程序透明的并行化DisplayWallSort-first保留模式多屏幕拼接顯示MSPRApplicationOPENGL_STUBMessageEncodingNetworkSendClientRenderingMessageEncodingNetworkReceiveServe
5、rRenderingMessageEncodingNetworkReceiveServerINTERCONNECTINGNETWORKSCENEREDISTRIBUTION…保留模式多屏幕拼接顯示第二部分研究目標(biāo)基于PC集群機(jī)的并行圖形繪制系統(tǒng)混合sort-first和sort-last保留模式功能大規(guī)模動(dòng)態(tài)場(chǎng)景實(shí)時(shí)繪制支持Out-of-core、In-the-core等模式支持OpenGL工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),提供二次開(kāi)發(fā)接口集成多屏幕拼接顯示系統(tǒng)第三部分研究?jī)?nèi)容基于保留模式的混合型并行圖形繪制體系結(jié)構(gòu)Out-of-Co
6、re與In-the-Core相結(jié)合的SceneGraph場(chǎng)景定義負(fù)載平衡策略復(fù)式嵌套并行繪制流水線優(yōu)化并行繪制-合成-顯示流水線技術(shù)基于保留模式的混合型并行圖形繪制體系結(jié)構(gòu)顯示屏1顯示屏m顯示屏n顯示屏mn控制節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)繪制節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)繪制節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)繪制節(jié)點(diǎn)拼接顯示投影墻合成節(jié)點(diǎn)合成節(jié)點(diǎn)合成節(jié)點(diǎn)合成節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)繪制節(jié)點(diǎn)..........................................主從從從從……(1)Parallel-SG系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(2)動(dòng)態(tài)繪制節(jié)點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)基于保留模式的混合型并行圖形繪制體系結(jié)構(gòu)任務(wù)劃分
7、方式Sort-first方式--對(duì)應(yīng)于每個(gè)投影儀Sort-last方式--動(dòng)態(tài)繪制節(jié)點(diǎn)內(nèi)部?jī)?yōu)點(diǎn)通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)各個(gè)動(dòng)態(tài)繪制節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的繪制從節(jié)點(diǎn)數(shù)目來(lái)調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)繪制節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力,從而維持各動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)間的負(fù)載平衡,解決了sort-first的負(fù)載不平衡問(wèn)題;一個(gè)動(dòng)態(tài)繪制節(jié)點(diǎn)只對(duì)應(yīng)一個(gè)投影儀的顯示區(qū)域,控制了圖像合成的規(guī)模,避免了sort-last方式中隨像素規(guī)模增長(zhǎng)而急劇下降的合成效率。Out-of-Core與In-the-Core相結(jié)合的SceneGraph場(chǎng)景定義場(chǎng)景進(jìn)行SceneGraph組織定義,相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以
8、In-the-core方式在內(nèi)存中管理SceneGraph結(jié)構(gòu)中的Data節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)按照Out-of-core方式保存于硬盤(pán),根據(jù)需要調(diào)入內(nèi)存In-the-coreOut-of-coreOut-of-Core與In-the-Core相結(jié)合的SceneGraph場(chǎng)景定義廣場(chǎng)鴿群雕塑幾何數(shù)據(jù)鴿子幾何數(shù)據(jù)游人幾何數(shù)據(jù)建筑…城市雕塑白鴿灰鴿游人…………目標(biāo):靈活操縱場(chǎng)景變化超大規(guī)模場(chǎng)景繪制負(fù)載