基于sort first并行渲染系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡研究.pdf

1、隨著圖形硬件的不斷升級(jí)以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用越來越廣泛。在傳統(tǒng)的圖形應(yīng)用基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)圖形應(yīng)用現(xiàn)已經(jīng)擴(kuò)展到太空探測(cè)、軍事戰(zhàn)場(chǎng)模擬、電影特效制作、娛樂游戲及醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。由于科技發(fā)展使得人們對(duì)圖形效果的要求愈來愈高，以前的昂貴的專業(yè)圖形工作站已滿足不了越來越多的人對(duì)高清、實(shí)時(shí)交互以及真實(shí)感等圖形應(yīng)用的需求。
　　長(zhǎng)期以來，圖形系統(tǒng)設(shè)計(jì)者面臨的挑戰(zhàn)就是交互式圖形應(yīng)用，即要求圖形處理器具有更為強(qiáng)大的多邊形實(shí)時(shí)

2、渲染性能。交互圖式形應(yīng)用的另外一個(gè)趨勢(shì)是越來越多的使用高分辨率顯示設(shè)備，以追求所謂的“暴高清”效果。在并行渲染體系結(jié)構(gòu)中，我們發(fā)現(xiàn)只有Sort-first可以實(shí)時(shí)地為大量的圖元傳送數(shù)以百萬的渲染像素而無需很大的網(wǎng)絡(luò)通信帶寬和過多的硬件參與。除此之外，該結(jié)構(gòu)還顯示出很強(qiáng)的擴(kuò)展性。因此，Sort-first成為并行渲染應(yīng)用中的首選。
　　由于幀間相似性和介入流水線淺等優(yōu)點(diǎn)，Sort-first可以減少額外的不必要的負(fù)載，而只需較低的通

3、信帶寬。然而，可能存在很多圖元集中在某個(gè)較小的區(qū)域，這極易導(dǎo)致系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)之間的負(fù)載不平衡。為了解決這個(gè)問題，人們通過研究并提出了很多算法，但這些算法得以充分發(fā)揮作用的前提是系統(tǒng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的性能完全一致。這樣一來，為保證性能就需要各節(jié)點(diǎn)的軟硬件配置完全一致。但是當(dāng)這些節(jié)點(diǎn)不用的時(shí)候，便造成了資源浪費(fèi)。事實(shí)上，由于各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)沒必要完全一致，所以上述基于同質(zhì)節(jié)點(diǎn)的并行渲染負(fù)載平衡算法實(shí)用性不大。
　　本課題針對(duì)上述問題，立足于項(xiàng)目需求