Создан заказ №3278663
29 октября 2018
Цель OpenCL состоит в том, чтобы дополнить открытые отраслевые стандарты для трёхмерной компьютерной графики и звука OpenGL и OpenAL возможностями GPU для высокопроизводительных вычислений.
Как заказчик описал требования к работе:
Срочно нужно написать реферат по информатике ко вторнику. Список требований в файле.
Фрагмент выполненной работы:
Введение
История вычислений общего назначения на графических процессорах началась довольно давно. Многоядерные процессоры, созданные для параллельных векторных вычислений, используемых в 3D-графике, имеют в определенных задачах весьма высокую производительность. Технологии неграфических расчетов общего назначения GPGPU (General-Purpose computation on GPUs) появились несколько лет назад, и последние поколения GPU обладают гибкой архитектурой, способной выполнять не только примитивные графические задачи прошлого, но и более сложные универсальные. (работа была выполнена специалистами Автор 24)
Одной из основных задач современных программ является качественное построение трехмерных изображений. Существует большое количество интерфейсов, в которых реализованы различные методы построения изображений, в число которых входят OpenCL, OpenGL и Vulkan FPI.
В данной работе будут рассмотрены вопросы, которые касаются преимуществ использования Vulkan API перед OpenCL и OpenGL для алгоритмов трассировки лучей.
1 Системы OpenCL, OpenGL и Vulkan FPI
OpenCL - фреймворк для написания компьютерных программ, связанных с параллельными вычислениями на различных графических и центральных процессорах, а также FPGA. В OpenCL входят язык программирования, который основан на стандарте языка программирования Си C99, и интерфейс программирования приложений. OpenCL обеспечивает параллелизм на уровне инструкций и на уровне данных и является осуществлением техники GPGPU. OpenCL является полностью открытым стандартом, его использование не облагается лицензионными отчислениями. Цель OpenCL состоит в том, чтобы дополнить открытые отраслевые стандарты для трёхмерной компьютерной графики и звука OpenGL и OpenAL возможностями GPU для высокопроизводительных вычислений. OpenCL разрабатывается и поддерживается некоммерческим консорциумом Khronos Group, в который входят много крупных компаний, включая AMD, Apple, ARM, Intel, Nvidia, Sony Computer Entertainment и другие [1].
OpenGL - это просто спецификация, то есть документ, описывающий набор функций и их точное поведение. Производители оборудования на основе этой спецификации создают реализации - библиотеки функций, соответствующих набору функций спецификации. Основным принципом работы OpenGL является получение наборов векторных графических примитивов в виде точек, линий и треугольников с последующей математической обработкой полученных данных и построением растровой картинки на экране и/или в памяти. Векторные трансформации и растеризация выполняются графическим конвейером, который по сути представляет собой дискретный автомат. Абсолютное большинство команд OpenGL попадает в одну из двух групп: либо они добавляют графические примитивы на вход в конвейер, либо конфигурируют конвейер на различное исполнение трансформаций [2].
Эффективные реализации OpenGL существуют для Windows, Unix-платформ, PlayStation 3 и Mac OS. Эти реализации обычно предоставляются изготовителями видеоадаптеров и активно используют возможности последних. Существуют также открытые реализации спецификации OpenGL, одной из которых является библиотека Mesa. Спецификация OpenGL пересматривается консорциумом ARB, который был сформирован в 1992 году. Консорциум состоит из компаний, заинтересованных в создании широко распространённого и доступного API. Курт Экли и Марк Сигал являются авторами оригинальной спецификации OpenGL. Крис Фрэзиер редактировал версию 1.1. Йон Лич редактировал версии с 1.2 по версию 2.0 [2].
OpenGL ориентируется на следующие две задачи:
- скрыть сложности адаптации различных 3D-ускорителей, предоставляя разработчику единый API.
- скрыть различия в возможностях аппаратных платформ, требуя реализации недостающей функциональности с помощью программной эмуляции [3].
OpenGL является низкоуровневым процедурным API, что вынуждает программиста диктовать точную последовательность шагов, чтобы построить результирующую растровую графику. Это является основным отличием от дескрипторных подходов, когда вся сцена передается в виде структуры данных, которое обрабатывается и строится на экране. С одной стороны, императивный подход требует от программиста глубокого знания законов трёхмерной графики и математических моделей, с другой стороны — даёт свободу внедрения различных инноваций [2].
Vulkan — кроссплатформенный API для 2D- и 3D-графики, впервые представленный Khronos Group в рамках конференции GDC 2015. Vulkan API изначально был известен как «новое поколение OpenGL» или просто «glNext», но после анонса компания отказалась от этих названий в пользу названия Vulkan. Как и OpenGL, Vulkan позволяет с высокой производительностью отображать в реальном времени различные приложения с 3D-графикой, такие как игры или интерактивные книги на всех платформах, а также обеспечивает более высокую производительность и меньшую нагрузку на процессор, аналогично Direct3D 12, Metal и Mantle. Vulkan основан на технологиях AMD в Mantle [4].
Vulkan охватывает все доступные платформы и предоставляет единый API для настольных, мобильных систем и Web, позволяя использовать один общий API для различных графических процессоров и областей применения. Современные GPU для настольных, встраиваемых и мобильных систем приблизились друг к другу по функциональности и внутренней архитектуре, что позволяет избавиться от устаревшей привязки к разным спецификациям. Благодаря многослойной архитектуре, Vulkan, подразумевающей создание инструментов, работающих с любыми GPU, производители оборудования могут использовать при разработке типовые инструменты для проверки кода, отладки и профилирования [4].
Для создания шейдеров предлагается новое переносимое промежуточное представление SPIR-V, основанное на LLVM и использующее общие с OpenCL 2.1 базовые технологии. SPIR-V универсален для всех платформ и может применяться как для графики, так и для параллельных вычислений. SPIR-V подразумевает выделение отдельной фазы компиляции шейдеров в промежуточное представление, что позволяет создавать фронтэнды для различных высокоуровневых языков (в том числе доступны трансляторы для GLSL. На основе различных высокоуровневых реализаций отдельно генерируется единый промежуточный код, который может использоваться драйверами Vulkan и OpenCL без применения встроенного компилятора шейдеров. Избавление драйвера от компилятора шейдеров существенно упрощает драйвер, ускоряет загрузку кода для GPU и делает драйвер независимым от высокоуровневых языков разработки программ для GPU.
Для управления устройствами и экранами в Vulkan предлагается интерфейс WSI, решающий примерно те же задачи, что и EGL в OpenGL ES. Поддержка WSI из коробки доступна в Wayland - все приложения, использующие Vulkan, могут запускаться в окружении немодифицированных серверов Wayland, таких как Weston, GENIVI LayerManager, Mutter/GNOME Shell и Enlightenment. Возможность работы через WSI также обеспечена для Android, Mir, Windows (Vista+) и X11 (c DRI3). Ну а поддержка в KDE будет обеспечена после добавления поддержки в Qt. Хотя, возможно и раньшеПосмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик воспользовался гарантией, чтобы исполнитель повысил уникальность работы
30 октября 2018
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Цель OpenCL состоит в том, чтобы дополнить открытые отраслевые стандарты для трёхмерной компьютерной графики и звука OpenGL и OpenAL возможностями GPU для высокопроизводительных вычислений..docx
2019-12-06 10:58
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Работа выполнена раньше срока и на высший балл!! Рекомендую автора! Буду обращаться еще
Хочешь такую же работу?
300 ₽
