Comparación de implementaciones en HW y SW de métodos de integración numérica para simulación de tela

Abstract

El presente trabajo está enfocado hacia el problema de la simulación de tela en tiempo real, el cual hasta la fecha sigue siendo un tópico de investigación importante en las gráficas computacionales. La simulación de tela que tenga un adecuado comportamiento físico requiere de la solución de sistemas de ecuaciones diferenciales y respuesta a colisiones, que además de consumir muchos recursos de cómputo presentan características que los vuelven sistemas inestables. De manera particular, el objetivo principal es el explorar la posibilidad de ejecutar los cálculos numéricos que involucran al método de integración numérica en un hardware gráfico programable y compararlo con implementaciones de estos mismos métodos en software. Por lo tanto, en el desarrollo del presente trabajo se encontrará una introducción a la programación en hardware usando un lenguaje de alto nivel como Cg (C for graphics) aplicado a la programación de “vertex shaders” y “fragment shaders”, así como la implementación de algunos de los métodos numéricos usados en la simulación de tela, en este lenguaje. Se encontrará un análisis de los resultados obtenidos, que nos sirva como guía en la elección de uno de estos métodos y conocer los alcances y limitaciones de la programación en hardware gráfico, para ser aplicada en simulaciones de tela.