Particle Systems used for Visualization - ZIB

Es ist also nötig, all diese Schritte auf GPU-Prozesse abzubilden.
3.1 Eingabe der Daten
Normalerweise erhält eine GPU als Eingabe Texturen und Listen von Eckpunkten.
Eine Textur ist eigentlich nichts anderes als ein Array von numerischen Werten.
Ähnlich verhält es sich bei den Listen von Eckpunkten. Wenn man nun die Eingabedaten
so umformt, dass sie in diese “Container“ passen, kann man jede beliebige
Eingabe einschleusen.
Im allgemeinen wird ein Puffer Objekt benötigt, welches die Eingabedaten enthält.
Man wählt am besten ein eindimensionales Array, welches als Textur interpretiert
wird. Hinzu kommt ein imaginäres Objekt, dessen Ecken Verweise auf die Daten in
Puffer Objekt kodiert. Beide Objekte werden von der CPU erzeugt und dann in den
Speicher der GPU geladen.
3.2 Verarbeitung der Daten
Verarbeitet werden diese Daten dann in den einzelnen Shader-Prozessen. Von diesen
gibt es nach dem neusten unified shader model drei Arten: Vertex Shader, Geometry
Shader und Fragment Shader. Die ersten beiden verarbeiten Texturen und Listen
von Eckpunkten und reichen somit unseren Ansprüchen aus. Der dritte Typ kann
daher verworfen werden.
Da alle Shader frei modifizierbar sind, können alle Programme die eine CPU
ausführen kann, auch von der GPU auf diese weise ausgeführt werden.
3.3 Ausgabe der Daten
Die Ausgabe der Shader-Prozesse ist ein Datenstrom, der ja nach Anforderung
weiterverarbeitet oder abgespeichert werden kann. Moderne Geometry Shader sind
in der Lage Ecken der Eingabemenge zu löschen oder neue zu erstellen. Somit kann
die Ausgabe beliebig umgestaltet werden. Die Formatierung der Ausgabe ähnelt der
der Eingabedaten. Ein Puffer Objekt mit den möglichen Ausgabewerten und einer
Liste von Ecken, welche Verweise auf diese Daten kodieren wird erzeugt.
Auf diese Weise können alle wichtigen Ausführungsschritte eines Algorithmus in
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