Числовая точность линейной интерполяции 3D текстур на GPU (OpenCL)

Я использую графический процессор для ускорения молекулярной динамики, где я сохраняю силовое поле дальнего действия (например, электростатику) в 3D-текстуре.

Я обнаружил, что существует довольно большой числовая погрешность ~ 1.0E-3 по сравнению с моей трехлинейной интерполяцией, реализованной в C++ / CPU. В то время как кривая процессора полностью плавная, кривая графического процессора имеет относительный уровень шума ~ 1.0E-3. Да, графический процессор использует только одинарную точность (float32), но все же ~ 1.0E-3 намного хуже, чем точность float32 (~ 1.0E-8).

Это нормально? Есть ли способ повысить точность при использовании аппаратной интерполяции текстур?

ДЕТАЛИ:

OpenCL:

__constant sampler_t sampler_1 = CLK_NORMALIZED_COORDS_TRUE | CLK_ADDRESS_REPEAT | CLK_FILTER_LINEAR;
float4 fe = read_imagef( imgCoulomb,  sampler_1, coord );

Обертка C++:

p_gpu = clCreateImage3D(context, flags, {CL_RGBA, CL_FLOAT}, nImg[0],nImg[1],nImg[2], 0, 0, p_cpu, &err);

Настройка системы:

GPU: Quadro K2200/PCIe/SSE2
Ubuntu 16.04 LTS

ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:

Числовая точность линейной интерполяции 3D текстур на GPU (OpenCL)

Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Привет всем, сегодня я хочу высказать свои соображения по поводу вопроса, который я уже много раз получал в своем сообществе: "Стоит ли изучать PHP в...
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
В JavaScript одним из самых запутанных понятий является поведение ключевого слова "this" в стрелочной и обычной функциях.
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Здравствуйте, друзья-студенты! Готовы совершенствовать свои навыки веб-дизайна? Сегодня в нашем путешествии мы рассмотрим приемы CSS-верстки - в...
Тестирование функциональных ngrx-эффектов в Angular 16 с помощью Jest
В системе управления состояниями ngrx, совместимой с Angular 16, появились функциональные эффекты. Это здорово и делает код определенно легче для...
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Локализация - это процесс адаптации приложения к различным языкам и культурным требованиям. Это позволяет пользователям получить опыт, соответствующий...
Пользовательский скаляр GraphQL
Пользовательский скаляр GraphQL
Листовые узлы системы типов GraphQL называются скалярами. Достигнув скалярного типа, невозможно спуститься дальше по иерархии типов. Скалярный тип...
0
0
349
1

Ответы 1

Да, графические процессоры часто используют ярлыки для интерполяции текстур. Например, они могут иметь только 256 шагов между значениями, поэтому, если эти значения довольно далеко друг от друга, вы не получите большой точности. Имейте в виду, что они оптимизированы для игр и графики (где такие ярлыки невидимы), а не для научных вычислений. Если ваше приложение требует точности, считайте значения, используя координаты int2 (и NEAREST sampling), и выполните интерполяцию в float. По моему опыту, это не намного медленнее, чем при использовании интерполяции текстур, поскольку выполняются те же операции чтения, а пропускная способность памяти обычно является узким местом (а не вычислением).

Да, я предполагаю, что проблема в пропускной способности памяти. Чтобы выполнить трилинейную работу вручную, мне нужно вызвать read_imagef 8x, а CL_FILTER_LINEAR - только 1x. Но, возможно, под капотом он все еще выполняет эти 8 чтений (?) ... или, может быть, есть какой-то трюк с ножом, как сделать чтение более связным?

Prokop Hapala 11.09.2018 09:42

Он по-прежнему выполняет все эти чтения внутренне, даже с аппаратной фильтрацией, но обычно они кэшируются кешем текстур, что также помогает с явной фильтрацией.

pmdj 11.09.2018 15:09

Точно (чтения все равно происходят, и кеш текстур помогает). Мы реализовали программную билинейность (из-за старой ошибки, которая с тех пор была исправлена), и она была ненамного медленнее, чем аппаратная билинейность. Мы также реализовали программный бикубический режим, а для трехмерных текстур - программный четырехгранный (подходит для кубов управления цветом).

Dithermaster 11.09.2018 17:07

Другие вопросы по теме