Σωλήνωση τρισδιάστατων γραφικών και προχωρημένα εφέ απεικόνισης βασισμένα σε FPGA
(EL)
FPGA-based 3D graphics pipeline and advanced rendering effects
(EN)
Πεγιος Φωτιος
(EL)
Pegios Fotios
(EN)
Μανια Αικατερινη
(EL)
Παπαευσταθιου Ιωαννης
(EL)
Μαλακωνακης Παυλος
(EL)
Πολυτεχνείο Κρήτης
(EL)
Δολλας Αποστολος
(EL)
Κουλιερης Γεωργιος-Αλεξανδρος
(EL)
Dollas Apostolos
(EN)
Koulieris Georgios-Alexandros
(EN)
Mike Field
(EN)
Technical University of Crete
(EN)
Mania Aikaterini
(EN)
Malakonakis Pavlos
(EN)
Papaefstathiou Ioannis
(EN)
Αφότου εφευρέθηκαν από τη Xilinx το 1984, οι FPGAs από απλά ολοκληρωμένα κυκλώματα έχουν φτάσει στο σημείο να αντικαθιστούν τα κυκλώματα ειδικών εφαρμογών (ASICs) και τους επεξεργαστές για επεξεργασία σήματος και real time εφαρμογές. Καθώς βελτιώνονται σε ταχύτητα, μέγεθος και δυνατότητες, οι FPGAs γίνονται όλο και πιο χρήσιμες σε περιοχές όπου τα ASICs χρησιμοποιούνταν στο παρελθόν. Τα τρισδιάστατα γραφικά είναι ένας τέτοιος τομέας, στον οποίο πραγματοποιούνται συνεχείς έρευνες με σκοπό τη χρήση των FPGA για βελτίωση της απόδοσης των GPU (κάρτες γραφικών) με χαμηλή ενεργειακή κατανάλωση.
Στην παρούσα εργασία υλοποιήθηκε ένα σύστημα απεικόνισης τρισδιάστατων γραφικών στοιχείων για χαμηλής δυνατότητας εφαρμογές και τρία προχωρημένα γραφικά εφέ, με τη χρήση γλώσσας περιγραφής υλικού (VHDL). Πραγματοποιώντας αυτή την εργασία, έχουμε τη φιλοδοξία να κατανοήσουμε πλήρως πως λειτουργεί σε βάθος μια κάρτα γραφικών και πώς οι αλγόριθμοι των γραφικών υλοποιούνται σε γλώσσα προγραμματισμού χαμηλού επιπέδου. Καθώς η εργασία θα είναι διαθέσιμη στην ευρύτερη προγραμματιστική κοινότητα, υπάρχει η δυνατότητα μελλοντικής αναβάθμισης και επέκτασης.
(EL)
Since their invention by Xilinx in 1984, FPGAs have gone from being simple glue chips to actually replacing custom application-specific integrates circuits (ASICs) and processors for signal processing and real-time applications. As they enhance in speed, size and abilities, FPGA’s are becoming more useful in areas where ASICs were used before. 3D graphics rendering is one such area, where research is underway as to how FPGAs can help to improve the performance of graphics processing units (GPUs) with less energy consumption.
In this project we represent an FPGA-based graphics processor for low power applications and three advanced 3D rendering effects, implemented using a hardware description language (VHDL). Approaching such a project, we have the ambition to fully understand how a simple GPU really works in depth and how algorithm are implemented on low-level programming language. On the grounds that this thesis will be available to the programming society, there is promise for future upgrade and expansion.
(EN)
