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

6.1 Testes de desempenho 131
Modelo Somente visualização Ray picking Nossa arquitetura
Chaleira (1.178 vértices) 0,32 76,49 1,066
Esfera (19.802 vértices) 0,32 1351,56 4,967
Chaleira (51.362 vértices) 0,54 3478,27 11,383
Tab. 6.1: Tempo médio de renderização (em milissegundos) de modelos deformados por funções
senoidais e utilizados para interação segundo o método de ray picking e nossa arquitetura.
nada foi composta de 1.178 vértices, e a mais refinada foi composta de 51.362 vértices. Os atributos
processados neste teste foram os atributos de valor de profundidade (para obtenção da posição 3D) e
vetor normal. Em nossa arquitetura, o vetor normal foi calculado na GPU. No método de ray pick-
ing, este processamento foi realizado na CPU. Os resultados são mostrados na tabela 6.1 e contêm o
tempo total de renderização de cada modelo, em milissegundos. A coluna “Somente visualização”
mostra o tempo de renderização dos modelos apenas para visualização, i.e., sem processamento dos
atributos necessários para interação, mas ainda assim utilizando as funções de deformação da posição
dos vértices. A coluna “Ray picking” mostra o tempo de renderização juntamente com o tempo de
execução do algoritmo de seleção da biblioteca D3DX. A coluna “Nossa arquitetura” mostra o tempo
de renderização quando nossa arquitetura foi utilizada.
Para os três modelos, observamos que o desempenho obtido com nossa arquitetura foi substancial-
mente melhor do que aquele obtido com o método de ray picking implementado através das funções
da biblioteca D3DX. Isso é esperado, pois o gargalo principal do método baseado na função da bi-
blioteca D3DX está em sua limitação de usar processamento apenas na CPU, e na necessidade de
recalcular, para cada quadro de exibição, o buffer de vértices do modelo deformado com base na
geometria original. Nossa arquitetura produz resultados mais eficientes em razão do maior poder
computacional das GPUs, seja para acessar os dados geométricos, seja para renderizar a geometria
e assim obter os atributos equivalentes aos obtidos dos testes de interseção entre a geometria e o
raio de seleção. Isso se torna mais evidente quando se aumenta a complexidade do modelo tratado.
Em particular, as funções de deformação são executadas na GPU, assim como a estimativa dos ve-
tores normais. O buffer de vértices utilizado é sempre aquele da geometria original, e pode então ser
armazenado em memória de vídeo local para ser acessado com maior eficiência.
É razoável supor que o desempenho de nossa arquitetura depende da quantidade e dos tipos de
atributos requisitados em cada tarefa de manipulação direta, pois quanto maior o número de atributos,
maior será o processamento exigido na GPU. Em um primeiro teste para verificar esse comporta-
mento, medimos o tempo de processamento de diferentes tarefas de interação em diferentes modelos
geométricos. Assim como no teste anterior, estes testes foram conduzidos em um computador AMD
Athlon 64 3500+ de 2.2GHz e 2GB RAM, equipado com uma placa gráfica NVIDIA GeForce 8800