Gerçek-zamanlı hibrid paralel tarama

Bilgisayar grafikleri alanında tarama (rendering), bir sahne tanımından görüntü oluşturulması süreci olarak tanımlanır. Sahne karışık ise ve yüksek kaliteli görüntüler isteniyorsa, tarama süreci uzun hesaplamalar gerektirebilir. Tatmin edici performansı elde etmek için, gerçek-zamanlı hesaplama yöntemleri geliştirilmelidir. Hernekadar bilgisayar grafiklerinde paralel işlem uzun süredir kapsamlı olarak kullanılsa da, temel kullanım alanı özel uygulamalar olmuştur. Bugün, paralel işlem kişisel bilgisayarlarda kullanılmaktadır ve genel amaçlı gerçek-zamanlı sistemler için çeşitli yazılım tabanlı tarama uygulamaları geliştirilmiştir.Piyasaya yeni GPU'lar sürüldükçe, mevcut tarama preformansı sürekli artmaktadır. Aynı şekilde, daha güçlü çok çelirdekli işlemciler gerçek-zamanlı ışın izleme (ray tracing) gibi daha esnek ve daha hızlı yazılım tabanlı grafiklere imkan sağlıyorlar. Tarama gücünde artış sağlayan büyük donanım geliştirme ilerlemelerine rağmen, tarama için dağıtık konfigürayonlar gerektiren bazı uygulamalar herzaman olacaktır. Bu tezde, farklı tarama modülleri destekleyen bir sistem (rasterization, ışın izleme, v.s.) ve bunu dağıtık grafik işleme ile birleştiren bir prototip çözüm sunulmaktadır.Bu tez, gerçek-zamanlı tarama konusuna hem yazılım hem de donanım tarafından genel bir giriş sunmaktadır. Ana odak, gerçek-zamanlı tarama algoritmaları ve sistemleri tasarlarken ortaya çıkan temel kavramlar ve konulardır. Farklı paralel işlem türlerini ve bunların tarama uygulamalarına nasıl uygulanabildiklerini incelenmiştir. Veri ayrıştırma (data decomposition), task granularity, ölçeklenebilirlik (scalability) ve yük dengeleme (load balancing) gibi paralel işlem kavramları, tarama problemi ile bağlantılı olarak değerlendirilmiştir. Eş fazlı olma (coherence), culling ve detay seviyesi (level of detail) gibi paralel tarama algoritmalarının yapısında önemli yere sahip bilgisayar grafiği kavramları da incelenmiştir.