基于VTK的大规模数据并行绘制算法研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:eciling
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着超级计算机的发展,计算能力得到了不断的提升,科学研究中处理的数据规模也越来越大。科学可视化作为一种有效的科学发现手段,也面临着海量数据所带来的巨大挑战。并行绘制将并行处理技术引用到传统的绘制方法中,是解决该挑战的有效技术途径之一,其通过将图像绘制任务划分到不同处理器上,从而实现图像绘制的并行处理。根据图元排序的时机不同,并行绘制被分为三种架构Sort-first,Sort-middle和Sort-last,其中Sort-last并行绘制架构由于其良好的负载均衡效果以及高度的并行处理广泛应用于各种大规模并行绘制算法中。Sort-last并行绘制架构拥有完整的图形绘制流水线,相较于其他两种并行绘制架构来说,该架构多了一步额外的图像合成过程,因此图像合成阶段的开销成为了性能的瓶颈所在。为了提高图像合成的效率,从而进一步提高并行绘制的效率,各种经典的图像合成策略被提出。然而现有的图像合成策略虽然效率得到了很好的提升,但是其更多的是在特定的环境中拥有良好的表现,例如Direct Send图像合成策略在小规模环境中表现良好;Binary Swap图像合成策略当处理器数目为2的次幂时整体性能较优;Radix-k图像合成策略只有在基向量k选取合适的情况下,才能达到较高的性能等等。因此在大多数情况下,现有的图像合成策略并不能达到其最佳性能点,甚至会低于平均性能。针对该问题,本文提出了一种全新的图像合成策略mSwap,旨在通过确保参与图像合成的处理器数目为最佳规模来提高图像合成的效率。为了合理的控制参与运算的处理器数,本文提出了最优(m,k)表,该表记录了 m(每组中处理器的分组规模)和k(每组中处理器的数目)的最佳组合。mSwap图像合成策略根据最优(m,k)表将参与图像合成的处理器进行分组,然后在每组中基于m叉树进行图像和合成,从而减少处理器之间的通信开销。最后不同组之间基于二叉树进行合成,生成最终的结果图。我们在天河3原型机上验证了 mSwap图像合成策略的有效性,并且和其他经典的图像合成策略进行性能比较,证明了 mSwap图像合成策略的可扩展性。
其他文献
梁燕城的“中华神学”不是一个传统西方意义上整全的系统神学理论体系,而是一个在古今、中西的对谈中仍不断完善的、带有强烈中国文化传统问题意识和思维模式的“中式”的神学思想体系。梁燕城的“中华神学”并没有系统地回应西方传统神学中讨论的许多问题,如上帝论、基督论、人论、教会论等等;而是在回应在基督教传入中国之后中西文化之间、基督教信仰与中国传统文化之间所产生的许多误解、矛盾、冲突。他竭尽全力地在会通基督教
学位
第一部分MR扩散加权成像在预测肌层浸润性膀胱癌新辅助化疗疗效中的价值[目的]探究基于MR扩散加权磁共振影像(DWI)的表观扩散系数(ADC)值和ADC直方图参数在预测肌层浸润性膀胱癌(MIBC)患者新辅助化疗(NAC)反应中的价值。[方法]2015年9月至2018年9月,58例临床分期在T2-4aNOMO之间的MIBC患者纳入本前瞻性研究。所有患者均经膀胱镜活检证实为尿路上皮癌并且在NAC治疗前、
学位
《礼记》是孔子后学关于礼学文献的汇编,其中有多篇反映了七十子后学对“情”的研究和重视。本文以《礼记》“情”思想(也称《礼记》情论)为研究对象,通过文献梳理、理论阐释、比较研究等方法,系统分析了《礼记》相关篇章包含的儒家“情”思想的内涵、表现方式、影响及意义。对孔子以后七十子后学在《礼记》中表达的情感思想及先秦儒家的尚情传统进行较为全面的阐述。第一章主要分析《礼记》相关篇章对“情”的研究讨论与先秦儒
学位
随着体验经济时代的到来,银行客户的基本需求已逐渐从完成基础的银行业务向体验层次过渡。传统的厅堂管理基于“入厅取号-等待叫号-业务办理”的服务模式,聚焦于交易处理,忽略了与客户的互动性,这样的模式无法适应体验经济下的银行客户对于个性化的高质量金融服务的需求。然而,轻资本运营模式成为银行发展主流,在网点“瘦身”过程中,由于厅堂人员配置大幅缩减,仅依靠厅堂人员提供服务,无法满足客户需求。为解决客户日益增
学位
充足优质的教学资源是国际中文教育事业发展的重要基础。本文基于与语言经济属性相关的语言产业,讨论以市场为导向、符合市场机制的国际中文教育资源建设问题。文章认为,以市场为导向就是满足国际中文教育事业的发展需求,做到资源最优化。符合市场机制就是"在商言商",做到资源利用最大化。资源的市场价值和社会价值并不是矛盾的,二者的统一能够在优质资源的建设中实现。
期刊
在当今移动互联时代,多媒体影音娱乐行业得到迅猛发展,娱乐信息呈爆炸式增长趋势,信息过载、知识冗余等问题日益严峻,如何高效、准确地获取感兴趣的娱乐信息成为人们日常生活中的一个难题。推荐系统是数据挖掘和机器学习领域的重要应用之一,是解决信息过载的重要途径。近年来,推荐系统的应用越来越广泛,包括新闻、电影、社交网站等多个领域。个性化推荐可以在用户没有明确的需求目标时,根据用户的历史行为数据和用户的属性偏
学位
我国民办教育从20世纪80年代开始发展,随着民办教育的发展逐步壮大,民办职业教育也逐步萌生。然而很多民办职业院校在发展过程中都面临时间、资金的考验,能够持续稳定生存下来的民办职业学院少之又少,有些学校在发展中因融资困难、资金链断裂而无法继续发展。经调查发现,民办职业院校发展面临的主要问题就是融资问题。要想解决这一问题,必须加大加强民办职业院校的融资规模,创新融资模式,找到更加灵活、高效的融资方法。
学位
本文以武陵走廊汉族、土家族、苗族为研究对象,选取位于武陵走廊西部郁江中游的多村为田野调查点,通过田野调查法、文献研究法等考察武陵走廊民族交往交流交融现状,从微观层面研究多村各民族在交往互动中形成的具体而生动的族际交往交流内容,梳理武陵走廊民族交往交流交融的特点与原因,为现阶段我国促进民族交往交流交融提供个案参考与经验启示。论文分为绪论、正文和结语三部分。绪论部分阐述选题的研究价值与意义,对民族交往
学位
二十一世纪以来,我国经济快速发展,金融市场日益完善,居民家庭的收入和消费水平也随之提高。在此背景下,居民的投资需求也朝着多样化、个性化的方向发展,家庭在金融市场上的表现也成为学者们关注的焦点。另外,人口结构也常随着市场经济的发展而改变,尤其在市场经济蓬勃发展的当下,我国人口年龄结构也呈现出了人口老龄化的特征。根据《中国统计年鉴》和2017年的中国家庭金融调查数据可知,我国2020年65岁及以上人口
学位
当今社会很多人尤其是一线城市的人,都处于一个亚健康的不良状态中,因为快节奏的生活方式和高压的状态,使很多人的身体和心里都产生了不同程度的问题。加之在全球疫情肆虐的情况下,人们也逐渐认识到了自身身体健康对于自己和家人的重要性。瑜伽运动现在已经流行于全球,因为它对身体和心灵都有调节作用而备受关注和推崇,吸引了一大批瑜伽粉的参与,尤其是近几年,很多明星都通过社交平台发布自己练习瑜伽的视频,很多电影和电视
学位