Основные направления развития архитектуры графических систем реального времени

Основные направления развития архитектуры графических систем реального времени Развитие архитектуры графических систем подразумевает сокращения вы-числительных затрат при синтезе изображений. Образовавшийся запас вычис-лительных ресурсов целесообразно использовать для повышения реалистичности синтезируемого изображения. Для выполнения данного требования существуют два основных направления [2]: - исключение заведомо лишних операций (задачи разработки алгоритмов синтеза и выбора модели объектов сцены); - распараллеливание вычислений (рассматривается в рамках синтеза структур и архитектур аппаратного обеспечения). В основе практически всех высокопроизводительных графических архи-тектур лежит распараллеливание вычислений. Оно имеет две основных формы: конвейеризация и параллелизм. При аппаратной реализации графических систем распараллеливание осу-ществляют следующими способами [1]: а) Компонентный параллелизм. Распараллеливаются вычисления для от-дельного луча, например для каждой из компонент x, y и z вектора. б) Параллелизм изображения. Пересечения проекционных лучей с прими-тивами могут вычисляться параллельно в отдельных процессорных элементах (ПЭ), так как вычисления для каждого луча независимы. Однако, чтобы вос-пользоваться преимуществами этой формы параллелизма, все ПЭ должны иметь доступ ко всей базе данных [35]. в) Объектный параллелизм. Примитивы в базе данных могут быть про-странственно распределены среди множества ПЭ. Каждый ПЭ ответственен за все лучи, проходящие через его регион. В качестве примеров графических систем с различной аппаратной реали-зации можно выделить: LINKS-1, SIGHT (параллелизм изображения), NASA II (объектный параллелизм) [1], а также СВ авиатренажера (компонентный парал-лелизм) [43].