1998 Fiscal Year Annual Research Report

リアルタイムフォトリアリスティックコンピュータグラフィックスシステムの開発

Research Project

Project/Area Number	10558038
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	小林広明東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (40205480)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	北島宏之東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助手山内斉電気通信大学, 情報システム学研究科, 助手 (80293140) 鈴木健一宮城工業高等専門学校, 情報デザイン学科, 助手 (50300520) 片平昌幸秋田大学, 医学部, 助教授 (90250860) 中村維男東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (80005454)
Keywords	並列処理 / 写実的画像生成 / 大域照明モデル / ラジオシティ / レイトレーシング / グラフィックスシステム
Research Abstract	本研究では,高品質な写実的画像を実時間で生成可能なグラフィックスシステムの開発を目的として,まず,写実的画像生成のための大域照明モデルとその並列化について検討し,次に,検討した並列計算モデルに基づいて,ハードウェア化可能な並列アルゴリズムの設計を行った.具体的には,写実的画像生成に必要不可欠な大域拡散反射と大域鏡面反射・透過を統合化するために,ラジオシティモデルとレイトレーシングモデルの統一的並列処理方式であるオブジェクト空間分割型並列処理モデルを考案し,その基本処理機構をハードウェアで実現するラジオシティ・レイトレーシングエンジンの基本設計を行った.さらに,本設計をハードウェア記述言語VHDLで具現化し,FPGA基板を用いてハードウェア化を行った.このFPGA基板はPCIバスを介してホストコンピュータに接続され,ラジオシティ・レイトレーシングにおける基本的演算を高速処理する.現在,FPGA基板上に開発したラジオシティ・レイトレーシングエンジンの動作検証,ならびにハードウェア評価を行っている.本設計を通して,ラジオシティ・レイトレーシングエンジンのハードウェア量は数十万ゲート程度になるとの予測を得ることができ,現存する規模のFPGA基板によって実現可能であるとの見通しを得た.また,4台のラジオシティ・レイトレーシングエンジンを相互接続するためのネットワークインタフェースカードの設計と,エンジン間通信のための通信プロトコルの設計を並行して行っている.今後,ネットワークインタフェースカードの設計もハードウェア記述言語を用いてFPGA基板上に実装し,評価を行う予定である.

Research Products
(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] Hiroaki Kobayashi: "An Object-space Parallel Multi-pass Rendering Algorithm" Report of Toyota Physical and Chemical Research Institute. 51. 59-71 (1998)
[Publications] Kasumi Hatayama 他: "Fine-Grain Arithmetic Processor" Proceedings of the workshop on synthesis And System Integration of Mixed Technologies. 150-154 (1998)
[Publications] Hitoshi Yamauchi 他: "A Parallel Multi-pass Rendering Method Based on the Object-space Parallel Processing Mode" Proceedings of Joint Symposium on Parallel Processing 98. 175-182 (1998)
[Publications] 前田隆之他: "オブジェクト空間分割型並列レイトレーシング法の汎用並列計算機への実装と評価" Visual Computing/グラフィックスとCAD合同シンポジウム98論文集. 55-60 (1998)
[Publications] 佐々木浩志他: "再構成可能な同期式データフロー計算機に関する一検討" 電子情報通信学会コンピュータシステム研究会論文集. 17-22 (1998)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

リアルタイムフォトリアリスティックコンピュータグラフィックスシステムの開発

Principal Investigator

小林 広明 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (40205480)

Research Products

[Publications] Hiroaki Kobayashi: "An Object-space Parallel Multi-pass Rendering Algorithm" Report of Toyota Physical and Chemical Research Institute. 51. 59-71 (1998)

[Publications] Kasumi Hatayama 他: "Fine-Grain Arithmetic Processor" Proceedings of the workshop on synthesis And System Integration of Mixed Technologies. 150-154 (1998)

[Publications] Hitoshi Yamauchi 他: "A Parallel Multi-pass Rendering Method Based on the Object-space Parallel Processing Mode" Proceedings of Joint Symposium on Parallel Processing 98. 175-182 (1998)

[Publications] 前田隆之 他: "オブジェクト空間分割型並列レイトレーシング法の汎用並列計算機への実装と評価" Visual Computing/グラフィックスとCAD合同シンポジウム98論文集. 55-60 (1998)

[Publications] 佐々木浩志 他: "再構成可能な同期式データフロー計算機に関する一検討" 電子情報通信学会コンピュータシステム研究会論文集. 17-22 (1998)

小林広明東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (40205480)

[Publications] 前田隆之他: "オブジェクト空間分割型並列レイトレーシング法の汎用並列計算機への実装と評価" Visual Computing/グラフィックスとCAD合同シンポジウム98論文集. 55-60 (1998)

[Publications] 佐々木浩志他: "再構成可能な同期式データフロー計算機に関する一検討" 電子情報通信学会コンピュータシステム研究会論文集. 17-22 (1998)