You are here

GRAFİK SİSTEMLERİ İÇİN FPGA CİHAZLARINDA ÇALIŞMAK ÜZERE TASARLANMIŞ MATRİS ÇARPIM MOTORU

A MATRIX MULTIPLICATION ENGINE FOR GRAPHIC SYSTEMS DESIGNED TO RUN ON FPGA DEVICES

Journal Name:

Publication Year:

Keywords (Original Language):

Abstract (2. Language): 
In Computer Graphics, as the number of objects in an animation scene and the number of vertices used to define each object increase, calculations of the three dimensional (3D) transformations require huge amount of CPU time. As a result, calculation of an animation scane could take a long time. Moreover, if it is a real time animation, it becomes impossible to calculate transformations in real time. In this study, a floating point based hardware module has been designed to speed up three dimensional transformations using FPGA (Field Programmable Gate Array) chips. The module was tested and functional verification of the module is done by comparing of results produced by module and the results generated by general purpose computers (PCs) for the same set of input data. Module’s data processing speed was compared to various PCs. The results showed that using the module, 3D graphic transformations can be speeded up by factor of up to 4.
Abstract (Original Language): 
Bilgisayar grafiklerinde sıklıkla kullanılan üç boyutlu (3B) dönüşümlerde, animasyon sahnesindeki dönüşüme uğrayan nesne sayısı ve bu nesneleri tanımlamada kullanılan nokta sayısı arttıkça dönüşümü hesaplamak için gereken CPU zamanı katlanarak artmaktadır. Sonuçta, kısa bir animasyon filminin hesaplanması uzun zaman almakta ve eğer animasyon gerçek zamanlı bir animasyon ise hesaplanması imkansız hale gelmektedir. Bu çalışmada, FPGA (Alan Programlanabilir Kapı Dizileri) çiplerini kullanarak üç boyutlu dönüşümleri hızlandırmak için kesirli sayı tabanlı donanım modülü tasarlanmıştır. Tasarlanan modül gerçek veri üzerinde işlemler yapılarak test edilmiş ve modülün ürettiği sonuçların doğrulanması yapılmıştır. Modülün veri işleme hızı değişik bilgisayarlarla karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonuçları göstermiştir ki, tasarlanan modül kullanılarak üç boyutlu grafik dönüşümleri PC’lere göre 4 kata kadar daha hızlı gerçekleştirilebilmektedir.

REFERENCES

References: 

1.
Hearn, D. and Baker M.P. 2003. “Computer Graphics with OpenGL 3E”. Prentice Hall.
2.
Bensaali, F., Amira, A., Uzun, I.S. and Ahmedsaid, A. “An FPGA Implementation of 3D Affine Transformations”, IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems: Proceedings. Sharjah, UAE.
3.
http://www.sgi.com/. 2007.
4.
http://www.bilesim.com/. 2004.
5.
Sahin, I. 2002. “A Compilation Tool for Automated Mapping of Algorithms onto FPGA Based Custom Computing Machines”. NC State University, Doktora Tezi, Raleigh-USA.
6.
Şahin, İ. ve Gloster, C.S. 2005. “Evaluation of Ic Physical Design Optimization Algorithms For Acceleration Using Fpga-Based Custom Computing Machines”. İleri Teknolojiler Sempozyumu, Konya.
7.
Gloster, C. and Sahin, I. 2001. “Floating-Point Modules Targeted for Use with RC Compilation Tools”, NASA Earth Science Technology Conference (ESTC), College Park, MD.
8.
Sahin, I., Gloster, C. and Doss, C. 2000. “Feasibility of Floating-Point Arithmetic in Reconfigurable Computing Systems”, NASA Military and Aerospace Applications of Programmable Devices and Technology Conference, Washington, DC.
9.
Rincon, F. and Teres, L. 1998. “Reconfigurable Hardware Systems”. International Semiconductor Conference, vol. 1, pp. 45-54.
10.
Sridharan, K. and Priya, T.K. 2007. “A Hardware Accelerator and FPGA Realization for Reduced Visibility Graph Construction Using Efficient Bit Representations”. IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 54, No. 3.
11.
Koyuncu, İ. and Şahin, İ. 2007. “Generic Fpga Modules for Integer 2D and 3D Transformations”. 12th. Conference for Computer Aided Engineering and System Modeling with Exhibition. Antalya, Turkey.
12.
Çetin, A. 2003. “Bilgisayar Grafikleri”. Seçkin Yayıncılık.
13.
http:// www.xilinx.com/. 2008.

Thank you for copying data from http://www.arastirmax.com