Influencia de un clúster de computadoras de alto rendimiento en el tiempo de renderización de modelos 3d fotorealista, universidad nacional josé maría arguedas2013

Abstract

El presente trabajo de investigación nació a partir de la necesidad de indagar sobre la computación en clúster, un conjunto de computadoras que trabajan unidos como si fuesen un solo equipo para resolver problemas cuya complejidad computacional es muy elevada, los clúster de computadoras permiten dar solución a diversos problemas como son: el procesamiento intensivo de datos, la aceleración de cálculos y la tolerancia a fallos, la computación en clúster está enfocada a solucionar todos estos problemas orientados a ramas mucho más específicas como son: el análisis y diagnóstico de enfermedades a través del procesamiento de tomografías médicas, simulación de diversos sistemas que permiten predecir y realizar estudios futuros, aceleración de búsquedas en internet, renderización de modelos tridimensionales. La presente investigación aborda la aplicación de la computación en clúster a la renderización de escenas en el ámbito fotográfico artificial tridimensional, actualmente para la renderización se utiliza diversas técnicas, una de ellas es conocida como el trazado de rayos el cuales está caracterizado por generar imágenes que poseen un gran realismo, esto debido a la gran cantidad de cálculos que utiliza este procedimiento para simular un ambiente físico casi perfecto, si bien es cierto la aplicación de un clúster de computadoras obviamente mejora los tiempos de renderizado, el estudio que se realiza en la presente investigación consiste específicamente en determinar la influencia de un clúster de computadoras de alto rendimiento en el tiempo de renderización de modelos tridimensionales fotorealistas utilizando la técnica de trazado de rayos, determinando la incidencia de mejora con respecto a la reducción del tiempo de renderizado, para ello el desarrollo de la investigación abarca tres capítulos: en el primer capítulo se aborda el planteamiento metodológico, en este capítulo se define el problema, los objetivos, las hipótesis, las variables, diseño de investigación, población, muestra y los instrumentos de recolección y medición de datos, seguidamente en el segundo capítulo se realiza el desarrollo del marco teórico, el marco teórico comprende los antecedentes de la investigación, el procesamiento en paralelo, los sistemas distribuidos, los clúster de computadoras así como el render y la postproducción. En el tercer capítulo se desarrolla la aplicación de la metodología, este capítulo aborda la instalación y configuración de las soluciones obtenidas de la exploración tecnológica, se desarrolla también la fase de pruebas iniciales y la fase de pruebas finales de la investigación. En el cuarto capítulo se desarrollan los resultados, este capítulo comprende las pruebas estadísticas, las pruebas de hipótesis así como la discusión de los resultados obtenidos. Finalmente se expone las conclusiones y recomendaciones de la investigación.