Implementación en GPU del algoritmo K-Means para ... - UMBC

Implementación en GPU del algoritmo K-Means para procesamiento paralelo
de imágenes de satélite disponibles en la herramienta Google Maps
Un vertex shader es una función que recibe como parámetro un vértice. Sólo
trabaja con un vértice a la vez, y no puede eliminarlo, sólo transformarlo. Para ello,
modifica propiedades del mismo para que repercutan en la geometría del objeto al
que pertenece. Con esto se pueden lograr ciertos efectos específicos, como los que
tienen que ver con la deformación en tiempo real de un elemento; por ejemplo, el
movimiento de una ola. Donde toma una gran importancia es en el tratamiento de las
superficies curvas.
En cambio, un píxel shader básicamente especifica el color de un píxel. Este
tratamiento individual de los píxeles permite que se realicen cálculos principalmente
relacionados con la iluminación del elemento del cual forman parte en la escena, y en
tiempo real.
La incorporación de los píxel shaders y vertex shaders permite a los
programadores una mayor libertad a la hora de diseñar gráficos en tres dimensiones,
ya que puede tratarse a cada píxel y cada vértice por separado. De esta manera, los
efectos especiales y de iluminación pueden crearse mucho más detalladamente,
sucediendo lo mismo con la geometría de los objetos.
Pipeline clásico de procesamiento en una GPU
Cuando revisamos las arquitecturas hardware, el flujo de datos, y las operaciones
pipeline, a menudo es bueno empezar por el nivel más alto, donde los datos llegan
desde la CPU a la GPU, y el proceso se desarrolla hacia abajo a través de múltiples
fases de procesamiento hasta que un píxel es dibujado definitivamente en la pantalla.
Para situarnos, las GPUs han utilizado diseños pipeline tradicionales, como los que
aparecen ilustrados en la figura 3.3.
Después que la GPU recibe los datos vertex (vértices) desde el host (CPU), la
fase vertex se ejecuta en primer lugar. La función de fijado transforma la imagen y el
hardware de luminosidad operado en esta fase se lleva a cabo; entonces los píxeles
shaders programables, y el control de flujo dinámico de los modelos shaders entran
en juego. El siguiente paso en el pipeline clásico es la configuración, donde los
vértices son ensamblados dentro de primitivas como triángulos, líneas o puntos. Las
primitivas son convertidas por la fase de “rasterización” en fragmentos de píxeles (o
Trabajo Fin de Máster -27- Sergio Bernabé García