Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Ray Tracing of Volumetric Data in Real Time.
KTH, School of Computer Science and Communication (CSC).
2012 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Graphics processors of today are highly efficient, parallel processors, capable of rendering complex scenes consisting of millions of polygons on the screen each and every second. They are highly specialized towards game graphics and similar, polygon based graphics. In the past, however, they have not been very efficient at rendering volumetric data, and especially not with ray tracing. As the demand for a more open and flexible rendering pipeline has grown stronger each year, the graphics units of today has evolved into very flexible and programmable computing machines, and the possibilities of using the graphics card outside the realm of polygon graphics has increased dramatically.

The main problem with ray tracing is the complexity of the algorithm, as it requires a plethora of rays to be traced in order to render the final image. This is however also the origin of one of its main strengths, as each ray can be easily processed independently and thus be efficiently parallelized on a concurrent architecture such as a modern graphics processing unit. This report examine the possibilities of implementing an efficient, real time ray tracer for volumetric data sets using such hardware. The focus is on the computing language OpenCL, and the goal is to create a volume renderer that can be used interactively on commodity graphics hardware readily available today. The techniques presented herein will be very generic and highly applicable on different computing architectures as well, such as NVIDIAs CUDA.

Abstract [sv]

Dagens grafikprocessorer är oerhört effektiva parallellprocessorer, kapabla till att varje sekund rendera komplexa scener som består av miljontals polygoner. Hårdvaran är specialiserad på spel och liknande typer av polygonbaserad grafik, och ända tills idag har den inte varit effektiv på att rendera volymbaserad data, speciellt inte med hjälp av ray tracing. På grund av att efterfrågan för en mer öppen och flexibel renderingspipeline har ökat för varje år så har dagens grafikenheter utvecklats till att bli synnerligen flexibla och programmerbara beräkningsmaskiner och möjligheterna till att använda grafikkorten utanför polygongrafikens värld har ökat dramatiskt.

Det huvudsakliga problemet med ray tracing är algoritmens komplexitet, eftersom tekniken kräver att en stor mängd ljusstrålar beräknas för att rendera den färdiga bilden. Dock så är algoritmens utformning även källan till en av dess största styrkor, eftersom beräkningen av respektive stråle kan göras oberoende av andra strålar. På så sätt kan den enkelt parallelliseras på en flerkärnig arkitektur, så som en modern grafikenhet. Den här uppsatsen undersöker möjligheten att implementera en effektiv och realtidsbaserad ray tracer för att rendera volymdata på en sådan hårdvara. Fokus kommer att ligga på det nyligen släppta beräkningsspråket OpenCL och målet är att skapa en volymrenderare som kan användas interaktivt även på vardaglig grafikhårdvara. Teknikerna som presenteras här är även generiska och applicerbara på andra typer av parallella beräkningsarkitekturer, som till exempel NVIDIAs CUDA.

Place, publisher, year, edition, pages
2012.
Series
Trita-CSC-E, ISSN 1653-5715 ; 2012:064
National Category
Computer Science
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-130961OAI: oai:DiVA.org:kth-130961DiVA: diva2:654407
Educational program
Master of Science in Engineering - Computer Science and Technology
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-10-07 Created: 2013-10-07

Open Access in DiVA

No full text

Other links

http://www.nada.kth.se/utbildning/grukth/exjobb/rapportlistor/2012/rapporter12/kull_adam_12064.pdf
By organisation
School of Computer Science and Communication (CSC)
Computer Science

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 48 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf