Dipl.-Informatiker Mario Lorenz

Optimierte Visualisierung auf segmentierten Anzeigen

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Kurzfassung in Deutsch

Diese Arbeit beschreibt den Entwurf und die Funktionsweise einer parallelen OpenGL-Renderingschnittstelle, die den effizienten Betrieb unmodifizierter graphischer Anwendungen auf segmentierten Anzeigen ermöglicht. Diese Schnittstelle integriert sich vollständig in eine verteilte graphische Benutzeroberfläche. Die herausragende Eigenschaft der entwickelten parallelen OpenGL-Schnittstelle ist ihre gleich bleibende Bildrate bei wachsender Anzahl von Segmenten. Als Erweiterung des frei verfügbaren Chromium-Systems stellt die Implementation eine virtuelle Graphikpipeline mit der Gesamtauflösung der segmentierten Anzeige bereit, die den eingehenden Datenstrom über ein Kommunikationsnetzwerk an die Knoten eines Visualisierungsclusters überträgt. Jeder Knoten des Clusters rendert einen Ausschnitt des Gesamtbildes und bringt diesen auf dem zugehörigen Segment synchronisiert zur Anzeige. Die interne Verarbeitung der von der Applikation generierten OpenGL-Datenströme unterscheidet sich jedoch grundlegend von der existierenden Lösung. Während die Tilesort-SPU von Chromium die Daten entsprechend der Segmentierung der Anzeige sortiert und sequenziell an die relevanten Knoten versendet, überträgt die in der Arbeit vorgestellte Schnittstelle die Graphikbefehle simultan. Die dadurch erreichte Vermeidung redundanter Übertragungen bewirkt bereits einen besseren Durchsatz der Kommunikationskanäle und zusätzlich eine signifikante Verringerung der Prozessorbelastung des Applikationsrechners. Die freie gewordene Kapazität schafft wiederum die Voraussetzung für die Anwendung verschiedener Optimierungsverfahren zur weiteren Steigerung der graphischen Gesamtleistung der parallelen Schnittstelle. Dazu zählt neben der Zwischenspeicherung von Datensequenzen in einem Stream Cache die Filterung der OpenGL-Kommandoströme mit graphischen Culling-Verfahren. Speziell zum aktiv-stereoskopischen Rendern auf dem an der Professur vorhandenen zylindrischen Projektionssystem enthält die Schnittstelle Anpassungen für die Synchronisationshardware und die bildbasierte Korrektur der Parallaxe.

weitere Metadaten

Schlagwörter
Culling
Schlagwörter
Multicast
Schlagwörter
OpenGL
Schlagwörter
Sort-First Architektur
Schlagwörter
Stream Caching
Schlagwörter
Visualisierungscluster
Schlagwörter
parallelisierte Renderingschnittstelle
Schlagwörter
segmentierte Anzeige
Schlagwörter
tiled display
SWD SchlagworteParallelisierung
SWD SchlagworteRendering
SWD SchlagworteVisualisierung
DDC Klassifikation004
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Informatik
GutachterProf. Dr. Guido Brunnett
Prof. Dr. Hans Hagen
Prof. Dr. Gerik Scheuermann
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)18.05.2005
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung07.07.2005
Veröffentlichungsdatum (online)27.07.2005
persistente URNurn:nbn:de:swb:ch1-200500884

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