2014 Fiscal Year Annual Research Report
GPGPUを活用した超高速CGレンダリングサーバーによるASPサービスの構築
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26282009
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
笠原 信一 首都大学東京, システムデザイン学部, 教授 (00433178)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大久保 寛 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (90336446)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | GPGPU / コンピュータグラフィックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年注目されているGPGPU技術を活用し、CPUで動く従来のCGソフトウエアに比べて数百倍の速度で処理する実用的な超高速CGレンダリングシステムを開発する。さらに、開発したシステムをユーザーがネットワーク経由で手軽に利用できるようにするために、ASPサービスの仕組みを構築することを目指す。
この研究目標に沿って、今年究開発した主な項目は以下である。
・CUDAによる並列処理プログラム開発環境の構築 ・並列化検討用プログラムによるコーディング方法の検討 ・並列化検討用CGレンダリングプログラム（FrendBS)の開発 ・FrendBSの並列化のための前処理（各種データの構造化、ホスト処理部分とデバイス処理部分の分離など） ・FrendBSのCUDAによる並列化 ・各種並列化手法（ピクセル単位の並列化、スキャンライン単位での並列化、マルチスキャンラインでの並列化、マルチピクセルでの並列化）による計算速度の測定と比較 ・Server Rendering機能の開発 など
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
並列化検討用のレンダリングテストプログラムを作成し、このプログラムを使用して様々な並列化手法でコーディングし、計算速度を測定し比較した。この結果、CGレンダリングのアルゴリズムにおいてどのような方法が最も計算高速化に効果的かについて知見を得て、このテストプログラムのレベルでは目標とする速度がでることを実証した。この知見によって今後の正式プログラムの並列化コンバージョン作業の方向性が定まった。
また、Server Rendering機能の開発によって、ユーザーがネットワークを介してこのシステムを活用できる仕組みにめどが立った。
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| Strategy for Future Research Activity |
テストプログラムでは、目標の速度が達成できた。この手法を正式プログラムに適用して並列化コンバージョンをおこなう。正式プログラムはコーディング量が膨大にあるので、学生のアルバイトや外部への業務委託によって、作業を進める。正式プログラムの並列化の過程で、テストプログラムの並列化では発生しなかった問題が発生する事が予想されるので、その問題について随時解決策を検討しながら開発を進める。
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| Causes of Carryover |
GPGPUサーバーを導入する予定であったが、ハードウエアの進歩は激しいので、可能な限り導入を後ろに延ばすことが得策だと判断したために、今年度は最小限のハードウエア構成の導入にとどめ、ソフトウエアの検討を優先した。ソフトウエアの検討は最小構成のサーバーでも実施できるので、正式サーバー導入が持ち越されたことによる支障は発生していない。ソフトウエア開発が完成した上で、サーバーの正式版を導入する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度以降に上記未使用分と新年度交付金を合わせて、並列計算用GPUボード（Quadro K6000 9セット400万円）の購入を予定している。
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