22 июня автор курса «Разработчик C++» в Яндекс.Практикуме Георгий Осипов провёл вебинар «Вычисляем на видеокартах. Технология OpenCL».



После перерыва продолжаем публикацию текстовой версии вебинара.

• 0. Зачем мы здесь собрались. Краткая история GPGPU
• 1a. Как работает OpenCL
• 1b. Пишем для OpenCL
• 2. Алгоритмы в условиях массового параллелизма
• 3. Сравнение технологий

В этой части мы наконец напишем на OpenCL полноценную программу, которая нарисует красивое изображение.

У программы для OpenCL есть две части: kernel-код и host-код — то, что выполняется на видеокарте, и то, что выполняется на компьютере. Кроме того, программу нужно скомпилировать и запустить. Всё это будет рассмотрено в сегодняшней статье. Начнём с самого интересного — напишем часть kernel.

В предыдущих сериях

Прежде чем начать, напомним основные термины из предыдущей части.

22 июня автор курса «Разработчик C++» в Яндекс.Практикуме Георгий Осипов провёл вебинар «Вычисляем на видеокартах. Технология OpenCL».

Мы подготовили для вас его текстовую версию, для удобства разбив её на смысловые блоки.

• 0 (вводная часть). Зачем мы здесь собрались. Краткая история GPGPU.
• 1. Пишем для OpenCL.
• 2. Алгоритмы в условиях массового параллелизма.
• 3. Сравнение технологий.

Основная цель цикла — написать простую, но полноценную программу на OpenCL и объяснить базовые понятия. Программу на OpenCL напишем уже в следующей части цикла, понять которую можно, не читая вводную. Однако во вводной вы найдёте понятия и тезисы, важные при программировании с OpenCL.

Цикл будет полезен и тем, кто уже знаком с OpenCL: в нём мы поделимся некоторыми хаками и неочевидными наблюдениями из собственного опыта.

CPU — в помойку?

В статье будем рассматривать технологию GPGPU. Разберёмся, что значат все эти буквы. Начнем с последних трёх — GPU. Все знают аббревиатуру CPU — Central Processor Unit, или центральный процессор. А GPU — Graphic Processor Unit. Это графический процессор. Он предназначен для решения графических задач.

Но перед GPU есть ещё буквы GP. Они расшифровываются как General-Purpose. В аббревиатуре опускают словосочетание Computing on. Если собрать всё вместе, получится General-Purpose Computing on Graphic Processor Unit, что по-русски — вычисления общего назначения на графическом процессоре.



То есть процессор графический, но мы почему-то хотим вычислять на нём что-то, что вообще к графике никакого отношения не имеет. Например, прогноз погоды, майнинг биткоинов. Моя задача в ближайшее время — объяснить, зачем нужно на процессоре для графики обучать, например, нейросети.

Я занимаюсь техническими переводами в ижевской IT-компании CG Tribe и продолжаю публиковать перевод уроков Vulkan Tutorial на русский язык. Оригинальный текст руководства можно найти здесь.

Моя сегодняшняя публикация посвящена первым двум статьям раздела Drawing, — Framebuffers и Command buffers.

Поговорим о сетках треугольников. Сетки квадратов используются практически повсюду, от пикселей изображения до расположения домов в квартале. Сетки шестиугольников представлены тоже довольно широко, особенно в настольных играх. Однако сетки треугольников (равномерное заполнение 2D-плоскости равносторонними треугольниками) почему-то не очень популярны. Я встречал заявления, что они бесполезны, или что у них сложная математика. Но этой статьёй я докажу, что оба заявления ошибочны: вычисления на самом деле проще, чем при работе с шестиугольниками, к тому же треугольники обладают множеством преимуществ.

Все вычисления я выполнил в своём коде на github, однако стоит объяснить, как и зачем нужно использовать такие сетки.

Что такое «сетка треугольников»

Когда я говорю о сетке треугольников, то подразумеваю тайловую карту, в которой все тайлы являются одинаковыми равносторонними треугольниками, выстроенными в переменные строки (или столбцы).


Важно здесь то, что каждая ячейка имеет ровно трёх соседей. Иногда встречаются игры, где отрисована сетка треугольников, но на самом деле фигуры расположены в углах. Каждый угол соединяется с шестью другими, то есть на самом деле это сетка не треугольников, а шестиугольников.