Algorithmes Parall Les Pour La Synth Se D Image Par Radiosit Sur Calculateur M Moire Distribu E
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Algorithmes parallèles pour la synthèse d'image par radiosité sur calculateur à mémoire distribuée
POUR REPONDRE A LA DEMANDE D'UTILISATEURS DE PLUS EN PLUS NOMBREUX, L'IMAGE DE SYNTHESE DOIT CONCILIER DEUX ASPECTS SOUVENT CONTRADICTOIRES: LE RALISME ET L'INTERACTIVITE. EN TERME DE REALISME, LES ALGORITHMES DE RADIOSITE PERMETTENT, A L'HEURE ACTUELLE, D'OBTENIR DES RESULTATS SPECTACULAIRES. TOUTEFOIS, EN DEPIT D'OPTIMISATIONS ALGORITHMIQUES DRASTIQUES, LA PRODUCTION D'UNE IMAGE EST ENCORE AU MIEUX UNE AFFAIRE DE MINUTES ET LES RESSOURCES MEMOIRE MOBILISEES SONT CONSIDERABLES. LES LIMITES ACTUELLES DOIVENT DONC ETRE FRANCHIES EN AUGMENTANT LA PUISSANCE DES MOYENS MATERIELS UTILISES. LE TRAVAIL PRESENTE DANS CE MEMOIRE PORTE SUR L'ETUDE DES ALGORITHMES PARALLELES DE RADIOSITE SUR CALCULATEURS A MEMOIRE DISTRIBUEE. LES SOLUTIONS PROPOSEES PRIVILEGIENT L'UTILISATION OPTIMALE DES RESSOURCES MEMOIRE REPARTIES, CE QUI LEUR PERMET DE TRAITER DES SCENES TRES COMPLEXES. LA REDUCTION DES COUTS DE COMMUNICATION ET LE TRAVAIL EN SYNCHRONISME DES DIFFERENTS PROCESSEURS PERMETTENT ALORS DE CONCILIER LES COMPORTEMENTS TEMPORELS ET DIMENSIONNELS DES ALGORITHMES DEFINIS. UNE MAQUETTE, REALISEE SUR UN RESEAU DE TRANSPUTERS, A PERMIS DE VALIDER CETTE APPROCHE ET DE PRECISER SES LIMITES D'UTILISATION. DEUX DIRECTIONS PEUVENT ALORS ETRE EXPLOREES, L'UNE CONCERNANT L'AMELIORATION DU COMPORTEMENT TEMPOREL, L'AUTRE VISANT A ETENDRE LES ALGORITHMES PROPOSES AU TRAITEMENT DES SURFACES SPECULAIRES.
Algorithmes parallèles pour la synthèse d'image sur machines à mémoire distribuée
Cette thèse est consacrée à l'étude et à la conception d'algorithmes graphiques parallèles sur les machines MIMD à mémoire distribuée. Après une étude générale sur les architectures parallèles et la parallélisation des algorithmes graphiques, nous détaillons nos travaux qui ont porté sur plusieurs thèmes différents : l'implémentation d'un algorithme de reconstruction tridimensionnelle sur divers machines, à l'aide d'un module de communication PPCM que nous avons développé pour pallier à l'absence de tout langage et environnement standard sur les machines parallèles. Ensuite, deux algorithmes de visualisation des données volumiques ont été parallélisés. Le z-buffer est parallélisé de deux façons complémentaires sur un supernode. Dans la première approche, la scène est distribuée aux processeurs configurés en arbre. L'image est produite de manière pipelinée. Dans la deuxième approche, l'image aussi bien que la scène sont distribuées aux processeurs connectés en anneau. Une redistribution dynamique des objets est accomplie avant la projection des objets. L'implémentation parallèle d'un algorithme de visualisation directe est effectuée sur un hypercube IPSC860 avec un algorithme d'équilibrage dynamique de taches. Un nouveau modèle d'éclairage pour les données volumiques est également développé. Une discussion sur l'équilibrage des taches, la diminution du temps de communication est menée à la fin de cette thèse. Deux algorithmes de multi-distribution sur le réseau cycles connectés en cube sont développés au cours de cette étude. Les formules du temps d'exécution de ces deux algorithmes sont aussi fournies
ALGORITHMES PARALLELES POUR LA SYNTHESE D'IMAGE SUR MACHINES A MEMOIRE DISTRIBUEE
CETTE THESE EST CONSACREE A L'ETUDE ET A LA CONCEPTION D'ALGORITHMES GRAPHIQUES PARALLELES SUR LES MACHINES MIMD A MEMOIRE DISTRIBUEE. APRES UNE ETUDE GENERALE SUR LES ARCHITECTURES PARALLELES ET LA PARALLELISATION DES ALGORITHMES GRAPHIQUES, NOUS DETAILLONS NOS TRAVAUX QUI ONT PORTE SUR PLUSIEURS THEMES DIFFERENTS: L'IMPLEMENTATION D'UN ALGORITHME DE RECONSTRUCTION TRIDIMENSIONNELLE SUR DIVERS MACHINES, A L'AIDE D'UN MODULE DE COMMUNICATION PPCM QUE NOUS AVONS DEVELOPPE POUR PALLIER A L'ABSENCE DE TOUT LANGAGE ET ENVIRONNEMENT STANDARD SUR LES MACHINES PARALLELES. ENSUITE, DEUX ALGORITHMES DE VISUALISATION DES DONNEES VOLUMIQUES ONT ETE PARALLELISES. LE Z-BUFFER EST PARALLELISE DE DEUX FACONS COMPLEMENTAIRES SUR UN SUPERNODE. DANS LA PREMIERE APPROCHE, LA SCENE EST DISTRIBUEE AUX PROCESSEURS CONFIGURES EN ARBRE. L'IMAGE EST PRODUITE DE MANIERE PIPELINEE. DANS LA DEUXIEME APPROCHE, L'IMAGE AUSSI BIEN QUE LA SCENE SONT DISTRIBUEES AUX PROCESSEURS CONNECTES EN ANNEAU. UNE REDISTRIBUTION DYNAMIQUE DES OBJETS EST ACCOMPLIE AVANT LA PROJECTION DES OBJETS. L'IMPLEMENTATION PARALLELE D'UN ALGORITHME DE VISUALISATION DIRECTE EST EFFECTUEE SUR UN HYPERCUBE IPSC860 AVEC UN ALGORITHME D'EQUILIBRAGE DYNAMIQUE DE TACHES. UN NOUVEAU MODELE D'ECLAIRAGE POUR LES DONNEES VOLUMIQUES EST EGALEMENT DEVELOPPE. UNE DISCUSSION SUR L'EQUILIBRAGE DES TACHES, LA DIMINUTION DU TEMPS DE COMMUNICATION EST MENEE A LA FIN DE CETTE THESE. DEUX ALGORITHMES DE MULTI-DISTRIBUTION SUR LE RESEAU CYCLES CONNECTES EN CUBE SONT DEVELOPPES AU COURS DE CETTE ETUDE. LES FORMULES DU TEMPS D'EXECUTION DE CES DEUX ALGORITHMES SONT AUSSI FOURNIES