Реєстраційний номер
0218U005243,
0116U008657
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Оптимізація обчислювальних витрат в завданнях компютерної графіки.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Литвиненко Олександр Євгенійович, Доктор технічних наук
Дата реєстрації
06-07-2018
Організація виконавець
Національний авіаційний університет
Опис етапу
Об'єкт дослідження - створення графічних об'єктів на основі рішення обчислювальних завдань. Предмет дослідження - зменшення кількості обчислювальних операцій при створенні 3D-об'єктів засобами комп'ютерної графіки. Методи досліджень. Для досягнення поставленої в роботі мети використані такі методи дослідження: аналізу - для визначення наукового завдання; лінійної алгебри - для отримання формального рішення при визначенні точки перетину об'єкта сцени та променю; методи інтегральних обчислень при рішенні завдання освітленості сцени; імітаційного моделювання - для перевірки адекватності математичних моделей та оцінювання ефективності. Межі дослідження. В роботі вважається, що комп'ютерні засоби обладнані відповідним апаратним та програмним забезпеченням, що дозволяє виконувати необхідні розрахунки. Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що в дослідженні: - на основі аналізу існуючого програмного забезпечення розроблено методику створення фотореалістичних анімованих зображень, яка відрізняється від існуючих послідовністю використання операцій в програмних пакетах та мінімальними часовими витратами; - вперше розроблено часткову методику визначення пучка променів, що відбиваються від примітиву об'єкта сцени, який подається у барицентричних координатах, що є інваріантними до афінних перетворень об'єкта та можуть надавати додаткову інформацію про текстурні координати синтезованої моделі; - проаналізовано можливі типи геометричних примітивів та визначено, що трикутник є таким, при застосуванні якого в моделюванні відбувається найменша кількість розрахунків при найбільшій правильній геометрії; - удосконалено методику визначення освітлення синтезованого об'єкта сцени на основі рішення інтегрального рівняння освітленості типу Фредгольма 2 роду на основі приведення к інтегралу визначення кількості променів, що відбиваються об'єктом на основі методу Монте-Карло; - запропоновано засоби паралельних обчислень для зменшення часу розрахунку запропонованої моделі освітленості. Одержано чисельні показники оцінки ефективності запропонованих моделей.
Опис продукції
Візуалізація зображення здійснюється обчислювальними блоками, які відображаються квадратом і переміщуються по зображенню під час обчислень, що відбувається в 2 етапи: збирання та фінальний прорахунок. Обчислювальна система будується за принципом клієнт-серверної системи. Вихідне зображення знаходиться на клієнтському процесорі, поділяється на частини до відповідності кількості процесорів в системі. Обчислювальний потік направляється процесорам, налагоджуваним для проведення розрахунків. Повне зображення збирається у клієнтському процесорі.
Автори роботи
Oгірко Ігор Васильович
Артамонов Євген Борисович
Вавіленкова Анастасія Ігорівна
Глазок Олексій Михайлович
Жолдаков Олександр Олексійович
Кашкевич Іван Фуркатович
Кашкевич Світлана Олександрівна
Кучеров Дмитро Павлович
Кучерява Ольга Миколаївна
Литвиненко Олександр Євгенійович
Масловський Борис Георгійович
Нечипорук Олена Петрівна
Огірко Ольга Ігоревна
Сябрук Ігор Миколайович
Халімон Наталія Федорівна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
