Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Grafické a multimediální procesory

GMU Ak. rok 2018/2019 zimní semestr 5 kreditů

Úvod, základní koncepce. Architektura grafického systému.  CUDA. OpenCL. OpenGL. Optimalizace výpočtu. Práce s pamětí. Unifikovaná paměť. Barevné modely, CIE, TV standardy. Pipeline a paralelizace. Paměti s přidanou logikou. Grafické systémy SGI, GF7800 a další. MM systémy MMX, SSE, AVX. MM a mobilní systémy, hrací konzoly. Výpočty se sníženou přesností, energeticky úsporné výpočty. Mapování a komprese textur. Pixelové interpolace. Digitální kamery, QR kódy. Černobílé zobrazení.

Garant předmětu

Zástupce garanta předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

26 hod. přednášky, 8 hod. pc laboratoře, 18 hod. projekty

Bodové hodnocení

60 zkouška, 12 laboratoře, 28 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc. (UPSY FIT VUT)
Kula Michal, Ing. (UPGM FIT VUT)
Milet Tomáš, Ing. (UPGM FIT VUT)

Cvičící

Kula Michal, Ing. (UPGM FIT VUT)
Milet Tomáš, Ing. (UPGM FIT VUT)
Šimek Václav, Ing. (UPSY FIT VUT)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Studenti se seznámí s architekturou grafických systémů, obvodovou podporou a programovou implementací grafických a multimediálních operací a s programováním těchto operací v jazyku OpenCL, OpenGL a prostředím CUDA.

Cíle předmětu

Seznámit studenty s vývojem architektury grafických a multimediálních systémů, s obvodovou podporou a softwarovou implementací grafických a multimediálních operací na moderních grafických systémech. Zpracování a komprese obrázků s využitím jazyků OpenCL a OpenGL, optimalizace zpracování obrazové informace. Nové prostředí CUDA k programování GPGPU. Výpočty se sníženou přesností. MM systémy, mobilní systémy, energeticky úsporné systémy.

Proč je předmět vyučován

Jde o významnou aplikační problematiku informačních technologií, která kromě oblasti počítačové grafiky zasahuje významně do oblastí komunikací a vědeckotechnických výpočtů.

Prerekvizity

Literatura studijní

  • Přednáškové materiály v elektronické formě.

Literatura referenční

Aktuální literatura, patenty a firemní zdroje.

Osnova přednášek

  • Úvod, základní koncepce. Architektura grafického systému. API. OpenCL. CUDA. Vulcan. OpenGL-CL, spolupráce, shadery. 
  • Úvod k moderním GPU architekturám, knihovna OpenCL.
  • Paměťový model, profilování.
  • Mapování algoritmů na GPU, optimalizace.
  • Paměťové přenosy, pokročilé techniky optimalizace.
  • Barevné modely, CIE, TV standardy. Grafický pipeline a paralelizace.
  • Paměti s přidanou logikou.  
  • Vyspělé architektury rastrové grafiky, Silicon Graphics.
  • Grafické multiprocesory GF7800, 8800.
  • GPGPU - Tesla T8, Fermi, Tesla P100, Pascal, Titan GTX 1080, Echelon, Turing.
  • Unifikovaná paměť.
  • Energeticky úsporné GPU, úsporný mobil 363 µW.
  • Výpočty se sníženou přesností.
  • MM systémy, MMX, SSE, AVX.
  • MMP, VLIW, SoC, mobilní systémy.
  • Hrací konzoly PS4, Xbox 360, One. AMD APU. 
  • Mapy textur a komprese textur. Pixelové interpolace.
  • Černobílé a polotónové zobrazení.
  • Digitální kamery.
  • QR kódy.

Osnova ostatní - projekty, práce

Individuální zadání projektů, 28 bodů.

Průběžná kontrola studia

Absolvování cvičení a vypracování projektů.

Kontrolovaná výuka

Absolvování cvičení a vypracování projektů. Nahrazování podle dohody s vyučujícím.

Podmínky zápočtu

Absolvování cvičení a vypracování projektů. Min. 10 bodů.

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoPSKSkupInfo
Pozkouška2019-01-28 E104 11:0012:50 1MIT 2MIT 2. oprava
Poostatní2019-01-07 N104 13:0015:50GMU - obhajoby projektů
Útpoč. labvýuky O204 09:0010:50
Čtpřednáškavýuky D0207 12:0013:50 1MIT 2MIT xx
Čtzkouška2019-01-24 A113 15:0016:50 1MIT 2MIT 1. oprava
Čtzkouška2019-01-10 E104 16:0017:50 1MIT 2MIT řádná

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2, obor MBI, MBS, MIN, MIS, MMM, MSK, libovolný ročník, volitelný
  • Program IT-MGR-2, obor MGM, libovolný ročník, povinně volitelný skupina C
  • Program IT-MGR-2, obor MPV, libovolný ročník, povinně volitelný skupina G
Nahoru