|
|
Zobrazení rozsáhlých volumetrických dat na CPU
Dlabaja, Drahomír ; Milet, Tomáš (oponent) ; Španěl, Michal (vedoucí práce)
Tato práce řeší problém zobrazení volumetrických dat na CPU, které svým datovým rozsahem přesahují operační paměť stroje. Práce popisuje návrh vizualizačního schématu, které sestává z datové struktury pro rozsáhlá volumetrická data, a algoritmu, který takto zpracovaná data vizualizuje. Navržená hierarchická datová struktura akceleruje vzorkování a umožňuje redukci celkového množství dat, které je při vizualizaci nutné načíst do fyzické paměti. Vizualizace zpracovaných dat je docíleno metodou vrhání paprsků s využitím existujících optimalizačních technik, jako je přeskakování prázdného prostoru nebo předčasné ukončení paprsku. Datová struktura umožňuje až 12x rychlejší vzorkování v porovnání s vzorkováním surových rozsáhlých volumetrických dat, která jsou serializována po řádcích. Využitím datové hierarchie bylo dosaženo až 150x rychlejší vizualizace rozsáhlých volumetrických dat v téměř bezeztrátovém režimu v porovnání s plně bezeztrátovým režimem. Zobrazovací schéma je implementováno formou knihovny v jazyce C++20. Implementace využívá akceleraci pomocí vektorizace a umožňuje snadnou paralelizaci ze strany uživatele. Knihovna poskytuje nástroje pro zpracování a zobrazení rozsáhlých volumetrických dat na CPU.
|
|
|
Zobrazení rozsáhlých volumetrických dat na CPU
Majer, Michal ; Milet, Tomáš (oponent) ; Španěl, Michal (vedoucí práce)
Tato práce zkoumá přímé zobrazování rozsáhlých volumetrických dat na CPU. Cílem bylo navrhnout paralelní implementaci algoritmu Ray casting v jazyce Rust a implementovat optimalizace Early Ray Termination a Empty Space Skipping pro zrychlení vykreslování. Dále jsem navrhl demo aplikaci k interaktivnímu prohlížení objemových dat, která tento algoritmus aplikuje. V rámci práce také vznikl generátor volumetrických dat.Obě optimalizace ve výsledném řešení zrychlují výkon 12×. Paralelizace toto číslo dále zlepšuje a na testované soustavě renderuje rozsáhlý objem rychlostí 3,92 FPS.
|
|
|
Realistické zobrazování voxelových scén v reálném čase
Flajšingr, Petr ; Matýšek, Michal (oponent) ; Milet, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá implementací realistického zobrazování voxelových scén za využití grafické karty. Práce vysvětluje základy realistického zobrazování a voxelovou reprezentaci vizuálních dat. Představuje také některé hierarchické struktury použitelné pro akceleraci. Popisuje návrh řešení zaměřující se na reprezentaci voxelových dat a jejich vykreslování. Práce popisuje knihovny vytvořené v rámci práce na projektu a aplikované algoritmy. Vyhodnocuje časovou a paměťovou náročnost aplikace a její grafické výstupy.
|
|
|
Zobrazení volumetrických dat ve webovém prohlížeči
Fisla, Jakub ; Zemčík, Pavel (oponent) ; Španěl, Michal (vedoucí práce)
Táto práca skúma možnosti zobrazovania akcelerovanej 3D grafiky v okne webového prehliadača. Konkrétne sa zaoberá zobrazením medicínskych volumetrických dát. Zameriava sa na využitie algoritmu ray casting, jeho kvalitu a možnosti realistického zobrazovania. Jedným z cieľov bolo vytvorenie aplikácie, ktorá prezentuje možnosti zobrazenia trojrozmerných volumetrických dát vo webovom prehliadači, s využitím technológie WebGL. Implementácia algoritmu je v jazyku JavaScript a na prácu s 3D grafikou je využívaná knižnica three.js.
|
|
|
Hra v shaderu
Ivanecký, Ján ; Milet, Tomáš (oponent) ; Polok, Lukáš (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem a implementací jednoduché strategické hry pomocí OpenGL. Herní logiku realizuje grafická karta a zobrazování je realizované grafickou kartou v jednom shaderu. Práce dále obsahuje úvod do OpenGL, přehled metod tvorby procedurálních textur a přehled zobrazovacích technik založených na metodě Ray Casting.
|
|
|
Vizualizace objemových dat pomocí volume renderingu
Kazík, Jiří ; Španěl, Michal (oponent) ; Kršek, Přemysl (vedoucí práce)
V teoretické části se práce obecně zaměřuje na problematiku zobrazování objemových dat, vzájemně srovnává a hodnotí jednotlivé přístupy a čtenáři tak poskytuje dobrou základní orientaci v tematice. Podrobně je pak analyzována metoda vizualizace objemových dat pomocí mapování textur, která je rovněž využita pro implementaci grafického systému navrženého v této práci. Systém je tvořen s ohledem na maximální přenositelnost a k jeho realizaci jsou využity jazyk C++ a grafický toolkit Open Scene Graph, jehož popis je v odpovídajícím rozsahu také zahrnut.
|
|
|
Ray tracing na architektuře CUDA
Bidmon, Lukáš ; Polok, Lukáš (oponent) ; Bařina, David (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím grafických karet podporujících CUDA pro výpočet ray tracingu. Nejdříve je představen klasický rekurzivní algoritmus pro ray tracing a je uveden matematický základ, použitý při výpočtech, pro implementovaná tělesa. Dále je představena architektura nVidia CUDA a jsou uvedeny odlišnosti od výpočtů prováděných na CPU. Následuje návrh algoritmu, kde jsou rozebrány úpravy nutné pro běh na GPU. Část o implementaci se zabývá průběhem programu a využitím paměti. Nakonec jsou uvedeny výsledky testování a porovnání výkonu CPU a GPU implementace.
|
|
|
Vizualizace objemových dat pomocí volume renderingu
Němeček, Pavel ; Kubíček, Radek (oponent) ; Kršek, Přemysl (vedoucí práce)
První část práce je zaměřena na teoretický rozbor metod zobrazování objemových dat. Analyzovány jsou jak metody zobrazující objemová data pomocí převedu na síť trojúhelníků, tak metody přímého zobrazení objemových dat. Podrobně je představena metoda ray casting. Možný způsob její realizace pomocí shader programu grafické karty je předmětem implementační části. Práce uvádí několik metod, které lze při ray castingu aplikovat, a dosáhnout tak různých výsledků vizualizace nad stejnými daty. Práce je také zaměřena na vytvoření grafického uživatelského rozhraní, které umožní interaktivní vytváření vizualizací.
|
|
|
Vizualizace objemových dat pomocí volume renderingu
Kazík, Jiří ; Švub, Miroslav (oponent) ; Kršek, Přemysl (vedoucí práce)
V teoretické části se práce obecně zaměřuje na problematiku zobrazování objemových dat, vzájemně srovnává a hodnotí jednotlivé přístupy a čtenáři tak poskytuje dobrou základní orientaci v tematice. Podrobně jsou pak analyzovány metody vizualizace objemových dat pomocí mapování textur a pomocí hardwarově akcelerovaného vrhání paprsku. Metoda vrhání paprsku je následně využita pro implementaci grafického systému navrženého v této práci. Práce se dále zaměřuje na využití méně výkonného hardware pro volume rendering, možné metody optimalizace a dynamickou změnu kvality zobrazení.
|
|
|
Simulace tekutin v reálném čase
Fedorko, Matúš ; Polok, Lukáš (oponent) ; Zemčík, Pavel (vedoucí práce)
Přimárním cílem této práce je simulace tekutin v reálním čase běžící na moderním programovatelným grafickým hardvéru. Práce začíná vysvětlením základních principů simulace tekutin se zaměřením na metodu Smoothed particle hydrodynamics. Následujúcí diskuze pak přináší stručný úvod do OpenCL jako i popis současného grafického hardvéru se zaměřením na odlišnosti při programování těchto specifických čipů ve srovnání s tradičními procesory. Poslední dvě kapitole této práce pak popisují návrh a implementaci problému.
|
host ::
RSS.