The Architecture of A Flexible Supercomputer Integrating A Realtime Visualization Mechanism with 3-Dimensional Memories

集成实时可视化机制和 3 维存储器的灵活超级计算机的体系结构

基本信息

  • 批准号:
    06402059
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 18.94万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
  • 财政年份:
    1994
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1994 至 1995
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We produced a prototype of ReVolver/C40, a parallel computer for volume rendering, following the research result of '94.The caharacteristic functions of ReVolver/C40 are realtime processing, perspective drawing, rendering of translucnet objects, and volume ray-tracing.ReVolver/C40 is consisted of macro-pipeline of 3-stages, ray-casting, pixel-calculation, and shading. Each stage render at high-speed by parallel processing of fine-grained pipeline processing depending on its form of processing. The performance is bounded by the pixel calculation stage. It is especially significant whether all the voxels crossed by a ray can be read or not. So, ReVolver/C40 adopts the triple volume memory, and the scheme to sample voxels in the direction of the main axis of a ray. This enables parallel volume access to any ray of arbitrary direction.From the design data at the point of PCB design, the rendering speed is 2.5 frames per second, in the case that the pixel calculation stage is consisted of 128 DSPs (TMS320C40,50MHz) . ReVolver/C40 can speeds up in proportion to a number of DSPs because of its scalable configuration.On the other hand, triple memory, the heart of ReVolver/C40, hold the problem about its big size. So, we also designed a single memory configuration which also enables parallel voxel access on a ray. It is achieved by limtting the angle of the viewing field to 54゚.It is available because the result of scientific calculation or medical vision do not need a wide viewing field.
We produced a prototype of ReVolver/C40, a parallel computer for volume rendering, following the research result of '94.The caharacteristic functions of ReVolver/C40 are realtime processing, perspective drawing, rendering of translucnet objects, and volume ray-tracing.ReVolver/C40 is consisted of macro-pipeline of 3-stages, ray-casting, pixel-calculation, and阴影。每个阶段通过并行处理细粒管道处理,具体取决于其处理形式,以高速处理。性能受像素计算阶段的约束。是否可以读取所有被射线越过的体素,这一点尤其重要。因此,左轮手/C40采用三重体积存储器,以及朝射线主轴方向进行对体素的方案。从PCB设计点上的设计数据,渲染速度为每秒2.5帧,因此,如果像素计算阶段由128个DSP(TMS320C40,50,50,50MHz)组成,则可以并行音量访问。 Revolver/C40由于其可扩展配置而可以与许多DSP成比例加速。另一方面,三重内存,Revolver/C40的核心,将其大尺寸的问题置于问题上。因此,我们还设计了一个单个内存配置,该配置还可以在射线上实现并行的体素访问。它是通过将观看场的角度限制在54 ゚中来实现的,因为科学计算或医学视觉的结果不需要广泛的观看场。

项目成果

期刊论文数量(26)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
富田眞治: "ボリュームレンダリング専用並列計算機-ReVolver/C40-" 情報処理学会並列処理シンポジウム'95予稿集. 11-18 (1995)
Shinji Tomita:“用于体绘制的并行计算机 -ReVolver/C40-”日本信息处理学会并行处理研讨会 95 会议记录(1995 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
富田眞治: "A Parallel Computer Architecture for Volume Rend" Proc. of the Intl Symp on Parallel and Distributed Supercompsting. 261-269 (1995)
Shinji Tomita:“A Parallel Computer Architecture for Volume Rend”Proc. of the Intl Symp on Parallel and Distributed Supercompsting (1995)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Shinji Tomita: "The Super-high Speed Special-Purpose Computer Architecture Based on The Pixel Parallel Processing for Volume Rendering" IPSJ SIG Notes. 95-ARC-114-4. 25-32 (1995)
Shinji Tomita:“基于体积渲染像素并行处理的超高速专用计算机架构”IPSJ SIG 笔记。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
富田眞治: "ピクセル並列処理におけるボリューム・レンダリング向きの超高速専用計算機アーキテクチャ" 情報処理学会学研究会報告. 95-ARC-114-4. 25-32 (1995)
Shinji Tomita:“像素并行处理中体绘制的超高速专用计算机体系结构”日本信息处理学会学术会议报告 95-ARC-114-4 (1995)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
富田 眞治: "ボリュームレンダリング専用並列計算機ReVolverのアーキテクチャ" 情報処理理学会論文誌. 36. 1709-1718 (1995)
Shinji Tomita:“ReVolver 的体系结构,一种专用于体积渲染的并行计算机”,日本信息处理学会汇刊 36. 1709-1718 (1995)。
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
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  • 通讯作者:
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