Uma Arquitetura de Suporte a Interações 3D ... - DCA - Unicamp

110 Arquitetura de interação
5.4 Fluxo de processamento
A arquitetura é construída sobre a camada de abstração de hardware gráfico definida segundo a
API utilizada (e.g., OpenGL ou Direct3D) e é visível ao programador como um conjunto adicional de
funções de suporte a interação 3D. Internamente, a arquitetura explora a capacidade de utilizar a GPU
como um processador de propósito geral e assim estimar, para cada vértices, os atributos de geometria
diferencial descritos na seção 5.3, herdando as interfaces com o sistema de janelas suportado pelas
atuais placas gráficas.
Uma vez que a arquitetura é centralizada em torno da idéia de utilizar o próprio fluxo programável
de visualização para processar os atributos de geometria necessários para cada tarefa de manipulação
direta 3D, as modificações de geometria em relação aos vértices e fragmentos podem ser levadas em
consideração durante o processamento desses atributos. Evita-se a duplicação de dados uma vez que
os buffers de vértices e de índices que definem a geometria utilizada para calcular os atributos podem
ser os mesmos buffers utilizados para efetivamente visualizar o objeto.
Do ponto de vista da GPU, a arquitetura de interação é definida como uma série de procedimentos
definidos em shaders de vértices e fragmentos, juntamente com definições de passos de renderização
com saída direcionada a buffers de renderização não visíveis. Do ponto de vista da aplicação, a exe-
cução desses procedimentos é realizada no laço de renderização através da chamada de um comando
Render() que processa os atributos de cada modelo e codifica esses atributos em buffers de rende-
rização não visíveis, e um comando Decode() que retorna à aplicação os atributos codificados em
cada pixel.
Uma visão geral dos procedimentos envolvidos na arquitetura de interação é ilustrado no fluxo-
grama da figura 5.9. A arquitetura é composta de seis estágios responsáveis pelo processamento de
atributos do modelo geométrico sob interação. Cinco desses estágios são executados no processador
de vértices e fragmentos, e requerem até três passos de renderização:
• Primeiro passo de renderização: modificação de atributos de vértices antes do cálculo de atri-
butos geométricos (estágio 1);
• Segundo passo de renderização: cálculo de atributos geométricos (estágio 2);
• Terceiro passo de renderização: modificação de atributos de vértices após o cálculo de atributos
geométricos (estágio 3), modificação de atributos de fragmentos (estágio 4) e codificação de
atributos de fragmentos (estágio 5);
O primeiro estágio executado na GPU recebe como entrada os atributos de vértices da geometria
original (i.e., o buffer de vértices e de índices utilizado na chamada de renderização) e os dados de