Zobrazení rozsáhlých volumetrických dat na CPU

Abstract

Tato práce zkoumá přímé zobrazování rozsáhlých volumetrických dat na CPU. Cílem bylo navrhnout paralelní implementaci algoritmu Ray casting v jazyce Rust a implementovat optimalizace Early Ray Termination a Empty Space Skipping pro zrychlení vykreslování. Dále jsem navrhl demo aplikaci k interaktivnímu prohlížení objemových dat, která tento algoritmus aplikuje. V rámci práce také vznikl generátor volumetrických dat.Obě optimalizace ve výsledném řešení zrychlují výkon 12×. Paralelizace toto číslo dále zlepšuje a na testované soustavě renderuje rozsáhlý objem rychlostí 3,92 FPS.

This work examines direct rendering of large volumetric data on the CPU. The aim was to design a parallel implementation of Ray casting algorithm in the Rust programming language and to implement Early Ray Termination and Empty Space Skipping optimizations to speed up rendering. I also designed a demo application to interactively display volumes using this algorithm. A volumetric data generator was also created as part of the work.Both optimizations in the resulting solution offer a 12× speed up. Parallelization further improves this number and renders a large volume at 3.92 FPS on the tested system.