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

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134 Resultados Fig. 6.3: Tempo de processamento, em milissegundos, de diferentes atributos utilizando o fluxo completo de processamento da arquitetura. ser transferidos da GPU para a CPU durante a etapa de decodificação de atributos. As medições obtidas da tarefa de selecionar todas as faces intersectadas pelo raio de seleção mostram que cada duas novas interseções adicionam um tempo constante de processamento (em torno de ~3 ms para o modelo do nó e ~7 ms para a o modelo da cabeça). Esse tempo constante é o tempo de processamento adicional da execução dos estágios da arquitetura para cada iteração do procedimento de simulação de ray picking descrito na seção 3.2.1. Observe que, para essa tarefa de seleção, todos os estágios da arquitetura são executados, com exceção dos estágios de modificação de atributos de vértices e cálculo de atributos geométricos. Para verificar isoladamente o impacto do uso de cada atributo no desempenho da arquitetura, mostramos na figura 6.3 o tempo médio, em milissegundos, obtido para calcular diferentes atributos em um modelo com 2.082 vértices (chaleira), 48.484 vértices (cavalo) e 72.027 vértices (coelho). Esse tempo inclui a execução dos estágios de modificação de atributos de vértices, modificação de atributos de fragmentos, codificação e decodificação de atributos. Os atributos calculados são: (a) nenhum atributo; (b) valor de profundidade; (c) coordenadas de textura; (d) valor definido pela aplicação para geometria indexada; (e) valor definido pela aplicação para geometria não indexada; (f) vetor normal; (g) base tangente composta de vetor normal e vetores tangentes alinhados de acordo com as coordenadas de textura; (h) curvaturas principais e direções principais; (i) coeficientes do tensor de curvatura; (j) coeficientes do tensor de derivada de curvatura. A sobrecarga de processamento mostrada em (a) é a sobrecarga inerente à arquitetura, com peso maior distribuído na execução das instruções de fluxo de controle dinâmico e instruções de
6.1 Testes de desempenho 135 Fig. 6.4: Tempo de processamento, em milissegundos, de um conjunto de atributos em função do tamanho da região de interesse. amostragem de textura utilizadas no estágio de modificação de atributos de vértices. Levando em consideração tal sobrecarga, observamos que o processamento dos atributos de valor de profundidade, coordenadas de textura e valores definidos pela aplicação para geometria indexada aumentam apenas de forma sutil o tempo total de processamento (em torno de 7% para o modelo do coelho). O uso de atributos definidos pela aplicação para geometria não indexada é ligeiramente menos eficiente do que o uso em geometria indexada, uma vez que o tamanho do buffer de vértices da geometria é maior na versão não indexada do modelo. Os atributos de maior custo computacional são os atributos de geometria diferencial. Isto ocorre porque nesses casos o estágio de cálculo de propriedades geométricas é utilizado. Como é esperado, o cálculo das direções principais e curvaturas principais é mais custoso do que o cálculo dos coeficientes do tensor de curvatura, uma vez que as direções e curvaturas principais requerem o cálculo do tensor de curvatura para extração dos autovetores e autovalores. Da mesma forma, o cálculo dos coeficientes do tensor de derivada de curvatura é o mais custoso de todos, pois requer o cálculo das direções e curvaturas principais. Ainda assim, convém ressaltar que esse custo de estimativa de elementos de geometria diferencial é muito inferior ao custo de uma estimativa equivalente baseada na CPU, conforme mostramos na seção 4.3. Para medir a variação do desempenho da arquitetura em função do tamanho da região de interesse, medimos o tempo de execução do cálculo de um conjunto de atributos (valor de profundidade, valor definido pela aplicação para geometria indexada, base tangente, coeficientes do tensor de curvatura) para os três modelos utilizados no teste anterior, e utilizando todos os estágios do fluxo de processa-
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