Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Effective Data Redistribution and Load Balancing for Sort-Last Volume Rendering Using a Group Hierarchy
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2018 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Effektiv datadistribution och belastningsutjämning för sort-last volumetrisk rendering med hjälp av en grupphierarki (Swedish)
Abstract [en]

Volumetric rendering is used to visualize volume data from e.g. scientific simulations. Many advanced applications use large gigabyte- or terabyte-sized data sets, which typically means that multiple compute nodes need to partake in the rendering process to achieve interactive frame rates. Load balancing is generally used to optimize the rendering performance. In existing load balancing techniques, nodes generally only render directly-connected data and handle load balancing based on data locality in kd-trees. This approach can result in redundant data transfers and unbalanced data distribution, which affect the frame rate and increase the hardware requirements of all nodes.

In this thesis we present a novel load balancing technique for sort-last volume rendering which utilizes a group hierarchy. The technique allows nodes to render data from arbitrary positions in the volume, without inducing a costly image compositing stage. The technique is compared to a static load balancing technique as well as a dynamic kd-tree based load balancing technique.

Our testing demonstrated that the presented technique performed better than or equal to the kd-tree based technique while also lowering the worst-case memory usage complexity of all nodes. Utilizing a group hierarchy effectively helped to lower the compositing time of the presented technique.

Abstract [sv]

Volumetrisk rendering används för att visualisera bland annat vetenskapligasimuleringar. Inom avancerade användingsområden används ofta dataset med en storlek på flera gigabyte eller terabyte. Detta medför att flera noder ofta måste användas för att uppnå en interaktiv bildfrekvens. Belastningsutjämning används generellt för att optimera renderingsprestandan. I befintliga tekniker renderar noder vanligtvis endast direkt sammankopplad data och utför belastningsutjämning baserat på datalokalitet i kd-träd. Detta kan resultera i redundanta dataöverföringar och en obalanserad datadistribution, vilket påverkar bildfrekvensen och ökar hårdvarukraven för alla noder.

I denna avhandling presenterar vi en ny teknik för belastningsutjämning för sort-last volumetrisk rendering som använder en grupphierarki. Tekniken tillåter noder att rendera data från godtyckliga positioner i volymen utan att förorsaka ett kostsamt steg för bildsammansättning. Tekniken jämförs med en statisk belastningsutjämningsteknik såväl som en dynamisk belastningsutjämningsteknik baserad på kd-träd.

Våra tester visar att den presenterade tekniken presterar bättre eller likvärdigt med den kd-trädbaserade tekniken medan den samtidigt sänker minneskomplexiteten för alla noder. Användandet av en grupphierarki sänkte effektivt bildsammansättningstiden för den presenterade tekniken.

Place, publisher, year, edition, pages
2018.
Series
TRITA-EECS-EX ; 2018:382
Keywords [en]
volume rendering, cuda, load balancing, sort-last, mpi
National Category
Computer Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-231864OAI: oai:DiVA.org:kth-231864DiVA, id: diva2:1230526
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-08-29 Created: 2018-07-03 Last updated: 2018-08-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(5992 kB)15 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 5992 kBChecksum SHA-512
33a43bc2666fabe15d5259e4529badb1c9e46f0ac7b6e2d512a96064855d638621968bb434ad25399f4d5bde6bc5644a3c99d65c177c2c510b85e1b876f159ad
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Computer Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 15 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 70 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf