Zahvala

Za nekatere studente je lahko iskanje ustrezne teme za magisterij zapleten in dolgotrajen proces. Tako je bilo tudi v mojem primeru; In vendar sem z nasveti in pomocjo mentorja prof. Jozeta Duhovnika dobil zlato priloznost, da usmerja moje navdusenje za racunalnisko grafiko v resevanje trenutnih problemov upodabljanja tridimenzionalnih objektov z distribuiranim sistemom racunalnikov.

Moje zanimanje za racunalnisko grafiko se ne bi zgodilo, ce me ne bi prof. Duhovnik, se kot dodiplomskega studenta, s predavanji pri predmetu Racunalnisko podprto konstruiranje, seznanil z grafiko in mi omogocil delo na takrat malo kje uporabljanih delovnih postajah, kot tudi kasneje, ko je z neverjetno iznajdljivostjo omogocil, da je Laboratorij za racunalnisko podprto konstruiranje -- LECAD dobil visoko zmogljivo racunalnisko opremo, potrebno za raziskave. Z razumevanjem, potrpljenjem in odprtostjo za mnoga podrocja mi je omogocil, da raziscem nova znanja, ki so bila povezana s temo moje naloge ali pa raziskave, s katerimi smo v laboratoriju dobili nova spoznanja in razumevanja.

Zahvala gre tudi sodelavcem v laboratoriju; Romanu Zavbiju, za pomoc pri studiju Umetne inteligence in administrativnih delih, Janezu Buhu, Tomazu Kolsku in Jozetu Tavcarju za nasvete in nesebicno pomoc pri dnevnih problemih v in izven laboratorija.

Ne smem pozabiti tudi na Ministrstvo za znanost in tehnologijo, ki mi je v okviru programa mladih raziskovalcev dalo stipendijo, kot tudi Fakulteto za strojnistvo, ki mi je ponudila ustrezno mesto za podiplomski studij.

Vesel sem tudi, da sem dozivel razvoj projekta GNU, ki mi je omogocil, da sem se seznanil z mnogimi programskimi paketi, katere sem tudi vecinoma uporabil pri svojem studiju. Tako sem se naucil programske jezike kot so C++, Prolog, Lisp, Postscript, Awk, Perl, LaTeX in druge. Brez razvoja operacijskega sistema Linux tudi ne bi dobil podrobnega vpogleda v delovanje sistema Unix in s tem ne uspesnega zakljucka moje magistrske naloge.

Omeniti moram tudi dve referenci, brez katerih bi tezko zacel z delom na nalogi. Knjiga ``Power Programming with RPC''[Blo92] avtorja Johna Bloomerja, me je seznanila s prenosljivo knjiznico za distribuirano programiranje. Najbolj vplivno delo pa je bila knjiga skupine avtorjev ``An Introduction to Ray Tracing'' [Gla91b], ki je zbistrila moje zgodnje razumevanje metode sledenja zarku in fizikalnih modelov odboja svetlobe na povrsini.

koda, tekoca st.: M110/939 UDK 519.688:681.3.066(043.2)

 
Kljucne besede: distribuirani sistemi
                paralelni algoritmi
                sledenje zarku
                racunalniska grafika
                Parallel Virtual Machine -- PVM
                Remote Procedure Calling -- RPC

Izvlecek:

Upodabljanje v racunalniski grafiki je v zadnjih letih pridobilo na pomembnosti na razlicnih podrocjih uporabe. Za upodabljanje se uporabljajo razlicni algoritmi, ki so obicajno kompromis med hitrostjo in realisticnostjo prikaza. Vecino algoritmov je mozno enostavno paralelizirati. Na paralelnih sistemih je tako mozno racunati kompleksne scene v razumnem casu.

V delu je predstavljena teoreticna formulacija generiranja realisticne slike z distribuiranim sistemom v mrezi racunalnikov. Prikazane resitve se lahko uporabijo v upodabljanju, kot tudi na drugih podrocjih racunsko zahtevnega procesiranja.

Upodabljanje tridimenzionalnih objektov z metodo sledenja zarku (ray tracing) je bilo prirejeno in implementirano na lokalni mrezi delovnih postaj in osebnih racunalnikov. Sistem PVM (Parallel Virtual Machine) je bil uporabljen kot osnova distribuiranega programa z balansiranjem obremenitve na racunalnikih, ki imajo zelo razlicne procesorske moci. V delu so prikazani hitrostni testi, kot tudi poglobljen pregled vseh faz razvoja distribuiranega tridimenzionalnega sistema.

code, No.: M110/939 UDK 519.688:681.3.066(043.2)

 
   Keywords: distributed systems
              parallel algorithms
              computer graphics
              ray tracing
              Parallel Virtual Machine -- PVM
              Remote Procedure Calling -- RPC

Abstract:

Rendering in computer graphics has matured and gained importance in various areas of applications. Several different methods can be used for rendering. Current realistic methods in real applications solve problems only to certain degree which is compromise between speed and complexity. Many time consuming algorithms can be rewriten for use on parallel systems. Parallel programs will run faster, enabling users to render more complex scenes than before.

This thesis presents a theoretical formulation of realistic image synthesis with distributed system on local area network. Presented solution techniques can be aplied in computer graphics and in other computational intensive problems.

Rendering with ray tracing has been adapted and implemented on nework of workstations. PVM system (Parallel Virtual Machine) has been used as basis of the load balancing distributed rendering program, running on systems with different processor power. Thesis presents speed tests and also overview of all development steps needed to build distributed rendering system.