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Thèse : Parallélisation du lancer de rayon par évaluation dynamique de la topologie de la scène |
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Mots clés : Rendu réaliste, Lancer de rayon, Parallélisme, Calculs distribués, Analyse des performances, Modélisation statistique, Calcul des variations, Taximonie des optimisations. Dans cette thèse sur le lancer de rayon parallèle et l'analyse des performances, on distingue trois parties : 1) Nous présentons une formalisation du lancer de rayon à l'aide de quatre graphes : le graphe des objets réels (objets de la scène et boîtes englobantes), graphe des objets virtuels (rayons), graphe des processus (description algorithmique du programme) et le graphe des machines. Ce formalisme permet de décrire les différentes optimisations à travers la structuration des graphes. Une nouvelle taxinomie des méthodes d'optimisations tant séquentielles que parallèles est déduite. 2) Une optimisation parallèle du lancer de rayon basée sur l'exploitation d'informations topologiques déduites des calculs effectués est présentée. Cette méthode utilise un ensemble de règles logiques agissant au niveau des processus, ainsi que des messages échangés entre ceux-ci. Ces règles optimisent principalement les calculs sur les rayons primaires mais permettent aussi d'optimiser ceux concernant les rayons secondaires et d'ombre grâce à l'ajustement des boîtes englobantes. Elles sont accompagnées d'une seconde série de règles simples redéfinissant la notion de cohérence ainsi que d'une troisième applicable à l'animation.
3) La dernière partie est consacrée à l'analyse des performances selon deux approches. Dans un premier temps, le lancer de rayon est analysé pour
en extraire un certain nombre de paramètres caractérisant les performances calculatoire. Un protocole de tests est défini ; ces tests sont
indépendants de la machine et reproductibles. Dans un second temps, une version simplifiée de notre lancer de rayon est décrite mathématiquement
par des moyens statistiques. Il est alors par exemple possible de donner une formule mathématique du gain de cette méthode et de rechercher grâce au calcul
des variations le meilleur découpage écran maximisant ce gain. Cette approche encore limitée aux rayons primaires semble ouvrir de nouvelles pistes de
recherche. |
La soutenance a eu lieu le vendredi 27 Septembre 1996 à l'université de Marne-La-Vallée, IFI, amphi F1 |
This PhD thesis presents our work in parallel ray-tracing. We can distinguish three parts in this work :
1) A ray-tracing formalisation based upon four graphs is presented : graph of real objects (scene objets and bounding boxes), graph of virtual objects (rays), graph of
processes (algorithmical description of ray tracer) and the graph of computers. This formalisation makes the description of optimisation easier and is suitable for a new
classification of classical methods, as well as new and parallel methods. |