Realtime Radiosity mit Nvidia CUDA

Abstract

Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung eines Prototyps des Radiosity-Verfahrens zur globalen Beleuchtungsberechnung in dreidimensionalen Szenen. Das Verfahren wurde zunächst als Software-Implementation umgesetzt. Später wurden ausgewählte Teile des Algorithmus mit Hardwareunterstützung umgesetzt, sodass der Algorithmus die massive, parallele Rechenkraft gängiger Grafikhardware ausnutzen kann. Dadurch sind zwei Varianten entstanden, die in Bezug auf ihre Laufzeit miteinander verglichen wurden. Da bereits viel Zeit in die Entwicklung der Software-Implementation investiert wurde, wurde der Grad der Hardwareunterstützung auf das Geringste beschränkt. Dennoch konnte eine signifikante Beschleunigung der Laufzeit erreicht werden. Unter diesem Gesichtspunkt wird auch darauf eingegangen, welche Möglichkeiten sich weiterhin bieten die Hardwareunterstützung der entstandenen Implementation zu verbessern.

This work covers the development of a prototype of the radiosity algorithm for the global illumination problem in three dimensional scenes. First the algorithm was implemented as a software solution. Later chosen parts were implemented with hardware acceleration so that the algorithm can take advantage of the massive parallel computing capabilities of current graphics processing hardware. That way two variants were developed that were compared with each other regarding their runtime performance. A lot of time has been invested into the development of the software solution. Therefore the support for hardware acceleration had to be reduced to the absolute minimum. Still significant runtime acceleration has been achieved. In respond to the limited hardware support this work will feature opportunities to further enhanche the support for hardware acceleration.