A PREDICTIVE CACHE SYSTEM FOR REAL-TIME PROCESSING OF LARGE 2D GRAPHICAL DADA

• Main Author: SERGIO ESTEVAO MACHADO LISBOA PINHEIRO
• Other Authors: LUIZ CARLOS PACHECO RODRIGUES VELHO
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2004
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=4734@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=4734@2

CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO === Atualmente, diversas áreas de Computação Gráfica necessitam processar uma grande quantidade de dados. Para visualizar em tempo-real esses dados é necessário lidar com dois tipos de problema. O primeiro está relacionado com o pouco tempo destinado para realizar os cálculos no processo de síntese de imagem. O segundo problema surge da capacidade limitada de armazenamento dos dispositivos de alta velocidade, como memórias RAM e de textura. Para resolver o primeiro problema, este trabalho utilizou a técnica de multi-resolução para representar os dados gráficos. A representação em multi-resolução permite que a quantidade de dados processada durante a visualização seja praticamente constante. O segundo problema foi resolvido a partir de um sistema de gerenciamento de memória preditivo baseado no modelo de memória virtual. Este trabalho propõe uma arquitetura que permite que qualquer tipo de dispositivo de armazenamento seja inserido. Os dispositivos estão organizados em seqüência. O funcionamento do sistema consiste em reservar um espaço de memória em cada dispositivo e gerenciar esse espaço de forma otimizada. O sistema de predição tem a finalidade de carregar antecipadamente os dados que serão provavelmente utilizados pela aplicação num futuro próximo. Este trabalho propõe um algoritmo de predição adaptativo específico para o problema de visualização. Este algoritmo explora as informações sobre as variações dos parâmetros da câmera e as informações sobre a taxa de transferência de dados, que são usadas para decidir o que deve ser carregado. As informações dos parâmetros da câmera ajudam a determinar os dados que possivelmente serão utilizados pela aplicação. A informação da taxa de transmissão é utilizada para decidir qual o nível de resolução desses dados que devem ser carregados antecipadamente para os dispositivos de alta velocidade. O sistema de gerenciamento de memória preditivo foi testado em aplicações de visualização de imagens de satélite e panoramas virtuais,em tempo-real. === Nowadays, many areas of computer graphics need to process a huge amount of data. In order to visualize the data in realtime time, it is necessary to solve two different problems. The first problem is the limited time available to perform rendering. The second one arises from the restricted capacity of storage high-speed memories, like RAM and texture memories. In order to solve the first problem, this work has used multi-resolution techniques. The multi-resolution representation allows the application to work with a constant amount of data during the rendering process. The second problem has been solved by a predictive management memory system based on the virtual memory model. This work proposes an architecture that allows any storage device to be incorporated in the system. Devices are organized sequentially. The heart of the system consists in allocating an area of memory for each device and managing this space optimally. The predictive system aims to load in advance. The data that will probably be used by the application in the near future. This work proposes a specific adaptative prediction algorithm for the visualization problem. This algorithm exploits the information about the camera parameter variations as well as the data transfer rate, in order to decide what should be loaded. The camera parameters are used to determine which data will possibly be used by the application. The transfer rate is used to decide which resolution level of the data should be loaded to the high- speed devices, in advance. The predictive memory management system has been tested for real-time visualization of satellite images and virtual panoramas.