Paralelização de algoritmos sequenciais de ray-tracing utilizando técnicas de divisão e conquista
Resumo
Ray-tracing é uma importante técnica para a obtenção de imagens foto-realísticas. O
algoritmo básico é bem conhecido e consiste no teste de colisão entre todos os raios e primitivas
de uma cena, o que restringe sua aplicabilidade devido à alta complexidade. Portanto, métodos
de aceleração são necessários. Recentemente, foram propostas soluções que não utilizam
nenhuma estrutura de dados para a subdivisão espacial, fato inédito até então. Estas soluções
subdividem a cena de maneira implícita através de técnicas de dividir para conquistar. Deste
modo, este trabalho apresenta um novo algoritmo paralelo de ray-tracing baseado no paradigma
de divisão e conquista que é capaz de executar concorrentemente instâncias individuais de algoritmos
sequencias e unir os resultados a fim de obter a imagem final. O algoritmo introduz
um esquema paralelo que, sem a utilização de nenhuma estrutura de dados para a subdivisão
espacial, mantém o gerenciamento de memória mínimo e determinístico. Inicialmente, a cena
é dividida em sub-cenas e os dados uniformemente distribuídos no hardware paralelo. Após,
é executado um processo iterativo de três etapas até a conclusão do ray-tracing. Resultados
mostram que a solução torna a execução de um algoritmo do estado-da-arte cerca de 2.42 vezes
mais rápida em uma configuração de quatro threads.
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