多态并行机上的3D图形渲染.pdf

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1、第2O卷第2期西安邮电大学学报Vo1．20NO．22015年3月JOURNAL0FXI’ANUNIVERSITYoFPoSTSANDATIoNSMar．2015doi：10．13682／j．issn．2095—6533．2015．02．001多态并行机上的3D图形渲染韩俊刚'姚静，李涛，黄虎才，乔虹，延酉玫，王鹏博(1．西安邮电大学计算机学院，陕西西安710121；2．西安邮电大学电子工程学院，陕西西安710121)摘要：针对多态同构阵列处理器，提出一种图形算法并行化的实现方法。该方法通过分析图形流水线中渲染算法的控制依赖、数据依赖关系，并对各个算法计算量进

2、行估计，利用多态阵列处理机的能够结合不同类型的并行计算的特点，以处理器的负载均衡为依据，实现图形渲染的并行化计算。实验结果表明，该方法所实现的加速比按线性增长。关键词：多态阵列机；并行计算；图形渲染；线程并行；操作并行；数据并行中图分类号：TP302文献标识码：A文章编号：2095—6533(2O15)O2一O0O1一O73DgraphicsrenderingonapolymorphiccomputerHANJungang，YAOJing，LITao，HUANGHucai，QIAOHong，YANYoumei，WANGPengbo(1．SchoolofCom

3、puterScience，Xi’anUniversityofPostsandTelecommunications，Xi’an710121，China；2．SchoolofElectronicEngineering，Xi’anUniversityofPostsandTelecommunications，Xi’an710121，China)Abstract：AnewmethodofgraphicsparallelizingalgorithmonPolymorphicArrayArchitectureforGraphicsprocessorispresentedi

4、nthispaper．Inthismethod，eachalgorithmisevaluatedbyanalyzingthecontroldependenciesanddatadependenciesoftherenderingalgorithmsingraphicspipeline，andtheamountofcalculationsineachalgorithmareestimated．Basedontheloadbalan—cingofprocessor，thecalculationschemeofparallelgraphicsrenderingon

5、PAAGismadebyu—singthecharacteristicsthatPAAGcancombinedifferenttypesofparallelcomputing．Experimen—talresultsshowthatlinearspeedupcanbeobtainedbythismethod．Keywords：polymorphicarrayprocessor，parallelcomputing，graphicsrendering，threadlevelparallel，operationlevelparallel，dataleve1para

6、llelism计算机图形处理器(GraphicsProcessingUnit，场需求促使图形处理器向着众核处理器方向GPU)被定义为集成了几何变换、光照、三角形装配发展[。和裁剪以及绘制引擎等功能的单芯片处理器，其具算法的并行操作模式有单指令单数据流(Sin—有每秒至少处理1千万个多边形的处理能力[1]。虽gleInstructionSingleData，SISD)、单指令多数据然GPU有如此高的处理能力，但是随着人类对视流(SingleInstructionMultipleData，SIMD)、多指觉感受的不断追求，越来越多复杂细腻的图形图像令单数据流(M

7、ultipleInstructionSingleData，出现在各类显示设备上[2]，如手机、平板电脑等。现MISD)以及多指令多数据流(MultipleInstruction在很多大型游戏都追求高清、逼真的画面，而渲染StreamMultipleDataStream，MIMD)四种_4]，目前一个比较复杂的三维场景，需要有在一秒内处理数GPU仅支持SIMD模式或者是其演化版SIMT模千万，甚至几亿、几十亿像素的能力。正是这种市式[。一种新型同构多态阵列众核处理器(Poly-收稿日期：2014—12—04基金项目：国家自然科学基金重大项目(61136002)

8、作者简介：韩俊B~(1943-)，男，教授，从事软件