Dissertação

{en_GB=Ray Tracing Acceleration Structures on Mobile Environments} {} EVALUATED

{pt=Dispositivos móveis estão rapidamente a tornar-se mais poderosos e a ser capazes de executar tarefas computacionalmente pesadas. Como é o caso do Ray Tracing. Muita pesquisa tem sido feita tanto relativamente ao processo de acelerar o processo de Ray Tracing, como relativamente ao poder computacional de GPUs quando usadas para Ray Tracing. Contudo, como GPUs móveis têm arquitecturas e limitações diferentes, pouca pesquisa foi feita relativamente à utilização destas GPUs para Ray Tracing. O nosso trabalho tenta preencher este vazio disponibilizando uma análise não só de Ray Tracing mas também de estruturas de aceleração e outras técnicas, quando aplicadas num ambiente móvel. Como tal, implementámos uma aplicação Android, que utiliza OpenGL, capaz de efectuar Ray Tracing em diferentes cenas, utilizando múltiplas estruturas de aceleração e técnicas de renderização. Esta aplicação é então usada para obter resultados, utilizando medidas fornecidas tanto pela aplicação como por ferramentas de terceiros. Os resultados obtidos levaram-nos a concluir que, atualmente, ambientes móveis tendem a priviligiar estruturas de aceleração que apresentam uma utilização reduzida tanto de largura de banda de memória, como das ALUs da GPU. Também concluimos que a utilização de uma técnica de renderização híbrida parece ser a melhor opção para o hardware actual., en=Mobile devices are quickly getting more powerful and more capable of performing computationally expensive tasks. One of such tasks is Ray Tracing. A lot of research has been done both into the process of accelerating Ray Tracing using acceleration structures, and into the computational power of GPUs when used for ray tracing. However, with mobile GPUs having different architectures and limitations, not much research has been done into the usage of such GPUs in the process of Ray Tracing. Our work tries to fill this void by providing a performance analysis not only of Ray Tracing as a whole, but also the specific performance of different Acceleration Structures and different techniques. As such, we implemented an Android Application using OpenGL ES capable of Ray Tracing different scenes, applying several Acceleration Structures and rendering techniques. This application was then used to gather results, using measurements provided both by the application itself and third party tools. The gathered results led us to conclude that, currently, mobile environments seem to favour Acceleration Structures that use reduced memory bandwidth and ALU usage. We also concluded that using a Hybrid Rendering Technique seems to be the best approach for current hardware.}
{pt=Ray Tracing, Estruturas de Aceleração, Ambiente Móvel, Android, OpenGL ES, en=Ray Tracing, Acceleration Structures, Mobile Environment, Android, OpenGL ES}

Junho 7, 2018, 18:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João António Madeiras Pereira

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Associado

ORIENTADOR

David Bernardino Martins Sena

Samsung Research UK

Especialista