Algorithmes de la morphologie mathématique pour - Pastel - HAL

Algorithmes de la morphologie mathématique pour les architectures orientées fluxJaromír BRAMBORframebuffer. Ou ils peuvent également être réutilisés lors de la prochaine application de l’opération de lamorphologique mathématique. Nous profiterons partiellement du fait que les données sont déjà présentesdans le framebuffer et l’initialisent ainsi dans le cas où l’élément structurant de l’opération suivantecontiendrait le vecteur désignant le pixel central. Nonobstant que le framebuffer soit ainsi initialisé, nousdevons procéder à une copie de ses valeurs vers une texture qui serait utilisée pour l’échantillonnage dansl’opération suivante.5.4.3 Approche utilisant l’échantillonnage complexe des textures dans l’unité de traitementdes fragmentsLes processeurs graphiques plus récents offrent la possibilité d’exécuter le programme sur chacun desfragments. Nous allons exploiter cette capacité matérielle pour pouvoir introduire une autre approche àl’implémentation des opérations morphologiques de base sur les processeurs graphiques.L’idée de cette approche consiste à utiliser l’échantillonnage massif de la texture, effectué dans l’unitéde traitement des fragments lors de l’application du kernel de traitement sur le stream des fragments. Laforme précise de cet échantillonnage est dictée par la forme de l’élément structurant, qui, une fois traduità une liste des vecteurs de déplacement dans le domaine des index, peut être utilisée pour accéder auxvaleurs des éléments de la texture. Remarquons que l’opération morphologique est calculée égalementdans l’unité des fragments. Par conséquent, le fragment modifié résultat porte l’information sur le résultatde cette opération morphologique comme la valeur de la couleur qui est à inscrire dans le framebuffer.Dans les algorithmes de ce type, notre commande graphique ne sera composée que d’un seul rectanglequi couvre la surface dans le framebuffer correspondant au domaine de l’image et sur laquellenous affichons les résultats du traitement. Notons également que nous travaillons avec une seule imagede texture. Nous travaillerons avec plusieurs images de texture dans le cas où nous voudrions effectuerune opération morphologique plus complexe faisant appel à plusieurs images, e.g. les opérations géodésiquesen font partie.L’initialisation du framebuffer n’est pas nécessaire dans ce cas car l’opération morphologique de réductiondes valeurs du voisinage est calculée entièrement par le processeur des fragments (fprocessor).Ainsi, nous n’avons pas besoin de faire appel aux opérations du blending dans la phase de post-traitementdes fragments. En effet, nous n’avons pas besoin des opérations raster pour effectuer le kernel de l’opérationmorphologique de base, mais nous pouvons utiliser la fonctionnalité du blending pour distribuerle calcul et alléger la charge des unités de traitement des fragments, notamment lors du travail avec lesopérations géodésiques qui utilisent un masque à niveaux de gris. Si le masque est binaire, l’applicationdu masque par le blending ne semble pas la meilleure solution car les GPU possèdent la fonctionnalité dustencil buffer, également englobé dans le bloc des raster opérations lors du post-traitement des fragments,qui assure exactement cette opération.Remarquons que l’exécution de ce kernel de traitement des fragments est parallélisée dans les processeursgraphiques par le paradigme de la réplication fonctionnelle (cf. le skeleton farm, page 67).Sachant que c’est le bloc de traitement des fragments qui est le plus parallélisé au niveau du matériel,cette approche à l’implémentation a toutes les prédispositions pour profiter pleinement des capacités desGPU modernes. La figure 5.15 illustre le fonctionnement de cette approche. Nous y démontrons, pour unexemple concret d’un élément structurant, de quelle manière on procède lors de l’extraction des texels(des données à partir de la texture) désignés par cet élément structurant.5.4.4 Approche utilisant les point spritesParmi les capacités particulières des GPU pour le calcul destiné à la synthèse des images, nous trouvonsune fonctionnalité intéressante qui peut nous servir, effectivement, pour implémenter les opérationsmorphologiques sur les GPU – les point sprites.Il s’agit d’une technique spéciale, mais couramment utilisée dans la synthèse d’images pour créerfacilement les objets de 2 dimensions et les placer dans l’image. Le principe de cette technique est simple.120