Сравнительный анализ работы параллельного алгоритма масштабирования графических изображений для многоядерных CPU презентация

Содержание

Цели и задачи Цель: минимизация времени и сравнительный анализ работы параллельного алгоритма масштабирования изображений. Задачи: Проведение аналитического обзора по данной теме; Выбор математической модели для минимизации времени масштабирования; Разработка

Слайд 1« СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО АЛГОРИТМА МАСШТАБИРОВАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ДЛЯ МНОГОЯДЕРНЫХ

CPU»

Выполнил Бугулов М.Р.
Научный руководитель: Мирошников А.С.


Слайд 2Цели и задачи
Цель: минимизация времени и сравнительный анализ работы параллельного алгоритма

масштабирования изображений.

Задачи:
Проведение аналитического обзора по данной теме;
Выбор математической модели для минимизации времени масштабирования;
Разработка параллельного алгоритма масштабирования;
Программная реализация построенного алгоритма;
Экспериментальная проверка эффективности выбранной математической модели и разработанного программного комплекса.

Слайд 3Актуальность


Научная графика
Конструкторская графика
Деловая графика
Художественная графика


Слайд 5Описание алгоритма
Принцип работы алгоритма при уменьшении изображения. Показано уменьшение в 3 раза.

Принцип

работы алгоритма при увеличении изображения. Показано увеличение в 2 раза


Слайд 6Пример масштабирования алгоритмом Nearest Neighbor


Оригинальное изображение
Увеличенное изображение
Уменьшенное изображение


Слайд 7Параллельная реализация алгоритма


Слайд 8МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
c – среднее время на организацию вычислений;

– среднее время на организацию работы одного потока;
x – количество потоков, задействованных в параллельном алгоритме для масштабирования изображений;
d(m,n) – время масштабирования изображения одним потоком;
P – максимальное количество активных потоков, поддерживаемых СPU;
n – высота результирующего изображения;
m – ширина результирующего изображения.



(1)


Слайд 9Расчет параметра d(m,n)
d(m, n) = C1+C2*n+C3*n*m+C4*n*m = (C3+C4)*n*m+C2*n+C1
Обозначив k1=C3+C4, k2=C2 и

k1=C1, время работы алгоритма можно записать:
d(m,n) = k1*n*m+k2*n+k3.

Слайд 10Программный комплекс
Начало
Определение характеристик системы
Выбор изображения для масштабирования
1
2
3
Ввод коэффициента масштабирования
4
5
Распределение участков между

потоками

6

Масштабирование

Расчет оптимального количества потоков

Вывод результата

7

Сохранить?

Конец

Запись файла на диск

да

нет

8


Слайд 11Эксперимент 1
k1=1,84E-06
k2= 1,284E-07
K3=9,8E-05


Слайд 12Эксперимент 2


Слайд 13Эксперимент 3


Слайд 14Заключение
1. Был проведен аналитический обзор предметной области;
2. Была выбрана математическая модель,

минимизирующая время работы алгоритма масштабирования;
3. Был разработан параллельный алгоритм масштабирования;
4. Создан программный комплекс, реализующий параллельный алгоритм Nearest Neighbor;
5. Был проведен сравнительный анализ параллельного алгоритма с его последовательной реализацией.

Слайд 16Программный комплекс


Слайд 18Одна из важных частей при создании 3D сцен – текстуры моделей


Слайд 19

Текстуры позволяют имитировать жизненные сцены. 


Слайд 20Группа алгоритмов DXT
DXT1 – сжатие текстур с однобитным альфа-каналом
DXT3 – сжатие

текстур с четырёхбитным альфа-каналом, содержащим произвольные значения
DXT2 – аналогично DXT3, но с предумножением цвета на альфа-канал
DXT5 – сжатие текстур с восьмибитным альфа-каналом, содержащим табличные значения
DXT4 – аналогично DXT5, но с предумножением цвета на альфа канал


Слайд 21Разбиение на блоки


Слайд 22Пример обработки блока


Слайд 23Формирование таблицы 


Слайд 24Структура сжатого блока


Слайд 25Результат DXT1
Несжатое изображение 1020* 960 px
3.7 MB

DXT1 сжатие 1020* 960 px
0,46

MB

Слайд 26DXT - сжатие с потерями
Увеличенный участок восстановленного изображения
Увеличенный участок несжатого изображения


Слайд 27DXT3
Преобразование альфа канала
Исходное изображение
Альфа исходного
изображения
Альфа в сжатом
блоке
Альфа в восстановленном


блоке

Восстановленное изображение


Слайд 28Результат DXT3
Несжатое изображение
1,47 MB
Сжатое изображение
0,35 MB


Слайд 29Структура DXT3 блока


Слайд 30DXT5. Пример
Исходный блок
Таблица индексов


Слайд 31DXT5
Несжатое изображение
1,47 MB
Сжатое изображение
0,35 MB


Слайд 32Структура DXT5 блока


Слайд 33Параллельный алгоритм
1 задача
2 задача
3 задача
4 задача
5 задача
6 задача


Слайд 34МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
c – среднее время на организацию вычислений;

– среднее время на организацию одного потока;
x – количество потоков, задействованных в параллельном сжатии;
d - время сжатия изображения одним потоком;
P - максимальное количество активных потоков, поддерживаемых СPU;
n - высота изображения;
m – ширина изображения;
k1 – время обработки одного блока;
k2 – среднее время на организацию вычислений



(1)


Слайд 35Программный комплекс
начало
Определение характеристик системы
Выбор изображения для сжатия
1
2
3
Выбор алгоритма сжатия
4
Расчет оптимального количества

потоков

5

Распределение участков между потоками

6

Сжатие


Слайд 36Вывод результата
Сохранить?
нет
да
7
8
Запись файла на диск
Конец


Слайд 37Эксперимент 1
k1=1,84E-06
k2= 3,42E-04


Слайд 38Эксперимент 2
DXT1


Слайд 39Эксперимент 3


Слайд 41Заключение
1. Был проведен сравнительный анализ предметной области.
2. Была выбрана математическая модель,

минимизирующая время работы параллельного алгоритма.
3. Был разработан параллельный алгоритм сжатия
4. Создан программный комплекс, реализующий параллельный DXTn алгоритмы.
5. Был проведен сравнительный анализ параллельных DXTn алгоритмов.

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика