Terrain Processing on Modern GPU - Computer Graphics Group ...

Předtím si však ještě vysvětleme hlavní důvod obtížnější aplikace starších algoritmů. Je to
především přílišná zátěž CPU. Při interaktivním zobrazování připadá na každý snímek
maximálně 30µs. Z pohledu GPU je to čas, za který je potřeba nakreslit všechny objekty viditelné
části scény (resp. všechny objekty, které jsme označili za viditelné, nebo o jejichž viditelnosti
jsme nedokázali rozhodnout). Z pohledu CPU je to čas, během kterého se musí provést všechna
logika aplikace, která se synchronně nebo asynchronně provádí přibližně se stejnou frekvencí
jako zobrazování. V případě počítačové hry to může být například řešení vzájemných kolizí
objektů, přehrávání prostorového zvuku, řízení chování umělých bytostí nebo zpracování
komunikace hry s hráčem či herním serverem. V neposlední řadě musí zbýt nějaký čas na
rozhodnutí, co je a co není vidět, a vše co by mohlo být vidět, musí být předáno GPU ke
zpracování. Čím více času CPU strávíme výpočty viditelnosti, tím více času GPU můžeme ušetřit
při zobrazování vynecháním neviděných dat. Dokud bylo zobrazování prováděno pomocí CPU,
nebo dokud CPU bylo řádově výkonnější než GPU, bylo zpravidla výhodné strávit velké množství
času rozhodováním a optimalizací vykreslovaných dat. Při dnešních rychlostech GPU ale řada
optimalizací ztrácí význam, neboť šetří čas (GPU), kterého je dostatek, za cenu času (CPU),
kterého se nedostává.
Dalším negativem starších algoritmů je tzv. „small batch problem“ popsaný v (9) nebo (10).
Souvisí s tím, že každá utilizace grafické karty stojí nějaký čas, který si můžeme představit jako
konstantní cenu za to, že využijeme její službu 12. Jestliže stokrát využijeme její službu pro
zobrazení 1 trojúhelníku, zaplatíme stokrát více, než kdybychom zobrazili všech 100
trojúhelníků najednou. S přibývajícím počtem trojúhelníků zpracovaných najednou se snižuje
význam ceny utilizace GPU v porovnání s časem potřebným na jejich zobrazení.
Je pochopitelné, že algoritmy, které patřičným způsobem nezohledňují výkon GPU, budou dnes
hůře použitelné. Mnohdy je však možné takovýto algoritmus modifikovat tak, aby i dnes
poskytoval zajímavé výsledky.
Obrázek 2.5: Delaunayova triangulace nad 8 vrcholy. Žádný z vrcholů nezasahuje do kruhů
opsaných trojúhelníkům, jichž není součástí.
12 Velmi zjednodušená představa. Tato cena ve skutečnosti není konstantní, ale také není dobře měřitelná
a toto zjednodušení je zpravidla postačující.
20