SSS-CORE デモンストレーション

以下の内容の SSS-CORE の デモンストレーションを行っています。

• 並列アプリケーションのマルチタスク実行
• レイトレーシング
• マンデルブロー集合の描画
• 運動する立方体上への動画像表示
• 複数の動画像の同時表示

以下において、インライン画像の一部に大きなサイズの画像へのリンクを 持つものがあります。 画像をクリックする(リンクをたどる)ことで大きなサイズの画像が 見られます。

並列アプリケーションのマルチタスク実行

まず、並列アプリケーションがマルチタスクで実行される様子を以下に 示します。

あるノードのコンソール画面の映像です。 右上のアプリケーションは各面に動画を張り付けた 2 つの立方体が空中を飛行している 3 次元映像になっており、1 台の表示ノードと 動画再生および 3 次元透視変換と座標変換を行う 6 台のノード(各ノードは 立方体の表裏 2 面ずつを担当)の計 7 台のノードによって並列処理が行われています。 左上のアプリケーションは 3 次元画像を計算で求める レイトレーシング計算を実行中であり、各計算ノードは 4 ピクセルを単位として サイクリックに光線追跡計算を担当しています。 1 台の表示ノードと 8 台の光線追跡ノードの計 9 台で並列処理が行われて います。 このように SSS-CORE 上ではさまざまの並列度の アプリケーションを時分割によるマルチタスクで同時に実行することが できます。

このプログラムのうち動画像を再生する部分は xanim (Rev. 2.70.6.4) を 基にしています。
動画像のうち、アニメーション「勇者警察ジェイデッカー」の著作権は 名古屋テレビ放送株式会社 および 株式会社 サンライズに帰属します。 チアリーダーの画像は HONEY BEE さんのご好意により使用しております。

レイトレーシング

レイトレーシングは計算により 3 次元的な CG を描くための手法です。
注視点の位置にあるスクリーン上の各ピクセルから、そのピクセルに入射してくる 光線を逆向きに追跡し、ぶつかる物体を見つけます。 その物体の表面の色によりピクセルの色が決まり、物体の向き・光源の位置・ 他の物体の位置によりピクセルの明るさが決まります。 鏡のような光を反射する物体に関しては、その物体で反射して入射してくる 光線を再帰的に追跡します。

レイトレーシングプログラムの出力例です。

SSS-CORE 上の並列レイトレーシングプログラムでは、 ピクセル値の計算はブロックサイクリック法により計算 ノードに分配されます。 各計算ノードは MBCF を用いて 結果を表示ノードに送ります。

レイトレーシングプログラムの実行の様子です。 画面右上に計算によって得られた CG が表示されています。 この例では、6 つの計算ノードが計算を分割しています。 1 つのノードの計算が遅れていますが、これはこのノードが表示ノードを 兼ねているからです。

マンデルブロー集合の描画

マンデルブロー集合は以下のような複素数の集合です。

  {C : 複素数 |
    数列
      z(n+1) = z(n) * z(n) + C, z(0) = 0,
    に関して、z(n) が発散しない}

マンデルブロー集合を可視化したものは典型的なフラクタル CG です。 C = x + yi に対して点 (x, y) の色は、もし z(n) が発散しないなら黒で、発散するならその速さによって 決まります。

描画プログラムの並列化手法は上記のレイトレーシング プログラムと同様です。

並列化されたプログラムの実行の様子です。 右上がマンデルブロー集合を可視化したものです。 6 台のノードが発散するかどうかを 計算しています。 このうちの 3 台の計算が遅れていますが、これはこの 3 台で同時に レイトレーシングプログラムを走らせているためです。

運動する立方体上への動画像表示

これは独自のデモンストレーションです。 3 次元空間内で動き回る立方体の表面に動画像を張り付けます。

動画像は Cinepak コーディングにより圧縮されており、QuickTime 形式で 格納されています。 各計算ノードは 2 つの動画像を 再生し、手前の画像に対し透視変換を施し、その結果を Z バッファアルゴリズムを 用いて MBCF により表示ノードに 送ります。

スナップショットです。 この例では、2 つの立方体は毎秒およそ 12 フレームの速さで動きます。

このプログラムのうち動画像を再生する部分は xanim (Rev. 2.70.6.4) を 基にしています。
動画像のうち、アニメーション「勇者警察ジェイデッカー」の著作権は 名古屋テレビ放送株式会社 および 株式会社 サンライズに帰属します。 チアリーダーの画像は HONEY BEE さんのご好意により使用しております。

複数の動画像の同時表示

これは独自のデモンストレーションです 複数の動画像が一つのディスプレイに再生されます。

動画像は Cinepak コーディングにより圧縮されており、QuickTime 形式で 格納されています。 各計算ノードは動画像を再生し、 ピクセルデータを MBCF により 表示ノードに送ります。

この例では、7 つの動画像を同時に再生して MBCF のバンド幅の高さを 示しています。

このプログラムのうち動画像を再生する部分は xanim (Rev. 2.70.6.4) を 基にしています。
動画像のうち、アニメーション「勇者警察ジェイデッカー」の著作権は 名古屋テレビ放送株式会社 および 株式会社 サンライズに帰属します。 チアリーダーの画像は HONEY BEE さんのご好意により使用しております。