Általános célú számítások a GPU-n Témalabor

Merre tart a fejlődés?

Merre tart a fejlődés?

Architektúrális különbségek Intel Core i7 5775C NVidia GP100 (Pascal)

Grafikus API-k

Párhuzamos primitívek Map Amplify Reduce Sum

Párhuzamos primitívek Vertexek + tulajdonságok: Bemenő adatfolyam: 13 x 4 float CPU Vertex Shader Leképzés (Mapping): Az adatfolyam elemeinek átalakítása Geometria shader Bővítés (amplification) Tesszelációs shader Vágás Feltételes redukció Háromszög előkészítés + raszterizáció + lineáris interpoláció Bővítés (amplification) Textúra memória Pixel Shader Leképzés (Mapping) Kompozitálás Összegzés + redukció Framebuffer

Példa vektor feldolgozásra Iterált függvények attraktorai F z = x + iy Egy pontba konvergál Divergál Egy tartományon ugrándozik: Attraktor

z  z2 z = r e i r  r 2   2 divergens konvergens 1 Attraktor: H = F(H)

Iterált függvények attraktorai

Vektor feldolgozás Map, mint adat transzformáció CIE Luminancia

Vektor feldolgozás Map, mint adat szűrés

Konvolúció Adatgyűjtés (Gather) Egy-egy elem módosítása a környezete alapján Konvolúciós szűrés (lehetne bármi más is) Kép Kép transzformáció: Képfeldolgozási műveletek

Konvolúció Gradiens számítás

Konvolúció Második derivált számítás

Fizikai szimuláció Hullám egyenlet megoldása m m m

Fizikai szimuláció Newton Hooke

Fizikai szimuláció

N-Body probléma Eredő erő: Két test közötti gravitációs erő m_i, m_j : tömeg r_ij : az i testből a j testbe mutató vektor G : gravitációs állandó Eredő erő: Gyorsulás:

N-Body probléma

Sugárkövetés a GPU-n Rekurzív sugárkövetés

GPGPU API-k Nvidia CUDA OpenCL

Fizikai szimuláció Navier-Stokes egyenletek sűrűség viszkozitás Külső erők Összenyomhatatlan, homogén folyadékok

Fizikai szimuláció

Vizualizáció Nagyméretű adathalmazok megjelenítése

Monte Carlo módszerek Magas dimenziójú integrálok kiértékelése Sugárzás terjedési egyenlet path: ds Incident radiancia: L(s) Outgoing radiancia: L(s+ds) Camera screen

Monte Carlo módszerek Magas dimenziójú integrálok kiértékelése

Monte Carlo módszerek Sztochasztikus differenciálegyenletek megoldása Az ismeretlen deriváltjai is megjelennek benne Bessel féle differenciál egyenlet Black Scholes differenciál egyenlet

Monte Carlo módszerek Sztochasztikus differenciálegyenletek megoldása

Monte Carlo módszerek Tomográfiás rekonstrukció

Távolságmező rekonstrukciója

Téma ötletek Valós idejű képfeldolgozás Térfogati adatok vizualizációja Fizikai szimuláció Monte Carlo szimuláció