작업영역의 동적 할당을 통한 고화질 애니메이션의 병렬 렌더링

Parallel Rendering of High Quality Animation based on a Dynamic Workload Allocation Scheme

고화질 입체 영상의 효과적인 재생을 위해 PC클러스터를 활용한 여러 형태의 병렬화 기법이 제안되었지만, 영상을 구성하는 객체의 분포가 균일하지 않은 경우 충분한 성능을 발휘하지 못하였다. 본 연구에서는 POV-Ray 렌더러를 채택한 PC클러스터 기반의 병렬 렌더링 시스템을 구축하고, 병렬화 성능을 높이기 위한 효과적인 부하 균형 기법을 개발하였다. 특히 애니메이션을 구성하는 연속 프레임 작업에서 프레임간의 연관성(coherence)이 높다는 사실에 근거하여, 임의 프레임의 각 분할 영역에 소요된 계산량을 바탕으로 다음 프레임의 부하 분포를 예측하고 이에 맞게 각 프로세서의 작업 영역을 재조정하는 기법을 제안하였다. 제안 기법의 성능을 평가하기 위해, 충분하지는 않지만 2개의 실제 애니메이션 데이터에 대한 적용 결과, 정적 분할에 비해 약 40% 가량의 성능 향상을 보였다. 또한 다양한 부하 분포에 대한 각 기법의 성능을 추정하기 위해 수행한 모의실험에서, 정적 분할 기법에 대해 부하균형, 확장성 측면에서 우월한 것으로 예측되었다.

Even though many studies on parallel rendering based on PC clusters have been done. most of those did not cope with non-uniform scenes, where locations of 3D models are biased. In this work. we have built a PC cluster system with POV-Ray, a free rendering software on the public domain, and developed an adaptive load balancing scheme to optimize the parallel efficiency Especially, we noticed that a frame of 3D animation are closely coherent with adjacent frames. and thus we could estimate distribution of computation amount, based on the computation time of previous frame. The experimental results with 2 real animation data show that the proposed scheme reduces by 40% of execution time compared to the simple static partitioning scheme.