Raytracer

[Matasx]

Vilem Otte: no asi tě zklamu, protože odpověď na polovinu tvých otázek je: optimalizace žádné )
C# rozhodně není to pravé ořechové pro raytracer, takže i s využitím všech 4 (8 virtuálně) jader to trvá roky než se scéna vyrenderuje (i s málo objekty). Proto přemýšlím do jakého jazyka raytracer přepsat -> pak bych se teprve vrhl na optimalizace. Ale když v C# jen projetí pole boolean 800x600 a nastavení třeba na true trvá půl vteřiny, tak nemá cenu dělat nějaké optimalizace, protože to bude prostě slimák vždycky. Takže teď se jestě pokusím dopsat refrakci a přepíšu to do cpp.
Stíny: 25 samplů + náhodná malá odchylka.
No a tahle scéna byla vyrenderovaná za krásných 16 minut na Core i7 při plném vytížení všech jader. Nádhera že?


a zájem o info + ukázku by určitě byl!

[posila]

[Matasx]

posila: dík za tip, zkusím (ale moc tomu nedávám)

EDIT: a jak dostanu tu knihovnu Mono.SIMD do windows? sem si z oficiálních stránek stáhl ten pack a nainstaloval, ale knihovny v systému nejsou...

[posila]

Mono žije vedle .NETu a z Visual Studia (zatím) nejde pohodlně použít. Pokud nekompiluješ z command line, tak budeš potřebovat nějaké IDE, které Mono podporuje (třeba SharpDevelop) a v něm nastavit, že má targetovat pro Mono.

[Matasx]

Tak nevím co sem udělal špatně, když si rozkliknu target framework, tak tam mám jen .NET, ale mono ne

[Matasx]

No tak sem to nakonec přepsal do c++ (teda aspoň ten základ). Nějaká jednodušší scéna na nižší rozlišení cca. 7 vteřin. Teď snad bude trochu času tak si prostuduju nějaký dokumenty o raytraycingu (což jsem chtěl už dávno) a pokusím se to trošku optimalizovat. Pak by se mohly dostavit nějaké slušné výsledky.

A teď ještě dotázeček:
jaktože

[johnnash]

Kdyz uz psat SSE tak pouzivat aligned instrukce presunu movaps(s tim spojene vnuceni zarovnane adresy pro struktury).
Ale dost pochybuju ze i kdybys to cely prepsal do asm/sse/whatever tak dostanes vic jak 3% vykonu, spis naopak.

[VladR]

Preco myslis, ze by dostal len cca 3% vykonu ? Kompilator pri vectorizacii robi azda tak brutalny SSE kod ?

[Marek]

Z vlastní zkušenosti VC++2008 rozhodně nedělá o moc rychlejší kód s SSE než bez SSE. Zapnutí SSE může zrychlit i zpomalit (proč mi to v některých případech zpomalovalo, nevím). Kompilátor je prostě někdy tupý. S ručně napsaným SSE kódem by mělo být snadné jej překonat.
_________________
AMD Open Source Graphics Driver Developer

[johnnash]

Jak tak ctu tak VC++ 2008 si nerozumi s inline assemblerem moc dobre a je lepsi pouzit intrinsic funkce.
Ono je to celkem logicky kdyz najednou v pulce kodu kdy pouziva nejaky registry tak mu zacne clovek cpat svuj kod a prepisovat jeho.
http://blogs.msdn.com/vcblog/archive/2007/10/18/new-intrinsic-support-in-visual-studio-2008.aspx

[Matasx]

johnnash: možná vyzkouším, ale neočekávám rozdíl...

[Vilem Otte]

Skutečně to příliš pouhým přepsáním do SSE/ASM moc neurychlíš, je třeba využít jeho výhody lépe - nejlépe provést s ním packet tracing, kdy budeš počítat 4 polopřímky najednou (což je výhoda).

Přepisovat tyto matematické operace s vektory na low-level smysl nemá (navíc já bych to vůbec nepsal způsobem jak to máš napsáno - pracoval bych s 4mi vektory najednou, nikoliv s celými vektory).
Určitě používej aligned instrukce přesunu, unaligned jsou mnohem pomalejší.

Ruční přepsání do ASM/SSE o něco urychlí, ale člověk to musí psát dobře - a měl by jsi spíše přepsat celou ray-triangle, ray-sphere a další výpočty průniku. Jinak také tolik nezískáš.
Jde zde hlavně především o packet tracing (kterým získáš se SIMD-SSE až 4x větší výkon (prakticky to nad 3.5 násobek nejde ... a i to je hodně dobré)). Ovšem jakmile ztratíš koherenci polopřímek je ti packet tracing k ničemu a výkon jde zase drasticky dolů.

VC++ 2008 si s ním docela rozumí (pokud tam nenapíšeš nějakou prasárnu), u ASM je podstatné aby člověk byl opatrný.
Ovšem intrinsic se mi zdají mnohem lepší (také z důvodu přehlednosti).

Každopádně tímto moc nezískáš, skutečné zrychlení ti přinesou až KD-trees, BVH, příp. další.

btw. malou ukázku videa a pár screenů k raytracingu tady postnu za chvilku .
_________________
Should array indices start at 0 or 1? My compromise of 0.5 was rejected without, I thought, proper consideration.

[Vilem Otte]

Tak hodil jsem tady pár screenů na web - odkazy rovnou na screeny:
http://www.otte.cz/engine/Erata/screen01.png
http://www.otte.cz/engine/Erata/screen02.png
http://www.otte.cz/engine/Erata/screen03.png
http://www.otte.cz/engine/Erata/screen04.png
_________________
Should array indices start at 0 or 1? My compromise of 0.5 was rejected without, I thought, proper consideration.