Generating renderers

Most production renderers developed for the film industry are huge pieces of software that are able to render extremely complex scenes. Unfortunately, they are implemented using the currently available programming models that are not well suited to modern computing hardware like CPUs with vector units or GPUs. Thus, they have to deal with the added complexity of expressing parallelism and using hardware features in those models. Since compilers cannot alone optimize and generate efficient programs for any type of hardware, because of the large optimization spaces and the complexity of the underlying compiler problems, programmers have to rely on compiler-specific hardware intrinsics or write non-portable code. The consequence of these limitations is that programmers resort to writing the same code twice when they need to port their algorithm on a different architecture, and that the code itself becomes difficult to maintain, as algorithmic details are buried under hardware details. Thankfully, there are solutions to this problem, taking the form of Domain-Specific Lan- guages. As their name suggests, these languages are tailored for one domain, and compilers can therefore use domain-specific knowledge to optimize algorithms and choose the best execution policy for a given target hardware. In this thesis, we opt for another way of encoding domain- specific knowledge: We implement a generic, high-level, and declarative rendering and traversal library in a functional language, and later refine it for a target machine by providing partial evaluation annotations. The partial evaluator then specializes the entire renderer according to the available knowledge of the scene: Shaders are specialized when their inputs are known, and in general, all redundant computations are eliminated. Our results show that the generated renderers are faster and more portable than renderers written with state-of-the-art competing libraries, and that in comparison, our rendering library requires less implementation effort.Die meisten in der Filmindustrie zum Einsatz kommenden Renderer sind riesige Softwaresysteme, die in der Lage sind, extrem aufwendige Szenen zu rendern. Leider sind diese mit den aktuell verfügbaren Programmiermodellen implementiert, welche nicht gut geeignet sind für moderne Rechenhardware wie CPUs mit Vektoreinheiten oder GPUs. Deshalb müssen Entwickler sich mit der zusätzlichen Komplexität auseinandersetzen, Parallelismus und Hardwarefunktionen in diesen Programmiermodellen auszudrücken. Da Compiler nicht selbständig optimieren und effiziente Programme für jeglichen Typ Hardware generieren können, wegen des großen Optimierungsraumes und der Komplexität des unterliegenden Kompilierungsproblems, müssen Programmierer auf Compiler-spezifische Hardware-“Intrinsics” zurückgreifen, oder nicht portierbaren Code schreiben. Die Konsequenzen dieser Limitierungen sind, dass Programmierer darauf zurückgreifen den gleichen Code zweimal zu schreiben, wenn sie ihre Algorithmen für eine andere Architektur portieren müssen, und dass der Code selbst schwer zu warten wird, da algorithmische Details unter Hardwaredetails verloren gehen. Glücklicherweise gibt es Lösungen für dieses Problem, in der Form von DSLs. Diese Sprachen sind maßgeschneidert für eine Domäne und Compiler können deshalb Domänenspezifisches Wissen nutzen, um Algorithmen zu optimieren und die beste Ausführungsstrategie für eine gegebene Zielhardware zu wählen. In dieser Dissertation wählen wir einen anderen Weg, Domänenspezifisches Wissen zu enkodieren: Wir implementieren eine generische, high-level und deklarative Rendering- und Traversierungsbibliothek in einer funktionalen Programmiersprache, und verfeinern sie später für eine Zielmaschine durch Bereitstellung von Annotationen für die partielle Auswertung. Der “Partial Evaluator” spezialisiert dann den kompletten Renderer, basierend auf dem verfügbaren Wissen über die Szene: Shader werden spezialisiert, wenn ihre Eingaben bekannt sind, und generell werden alle redundanten Berechnungen eliminiert. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die generierten Renderer schneller und portierbarer sind, als Renderer geschrieben mit den aktuellen Techniken konkurrierender Bibliotheken und dass, im Vergleich, unsere Rendering Bibliothek weniger Implementierungsaufwand erfordert.This work was supported by the Federal Ministry of Education and Research (BMBF) as part of the Metacca and ProThOS projects as well as by the Intel Visual Computing Institute (IVCI) and Cluster of Excellence on Multimodal Computing and Interaction (MMCI) at Saarland University. Parts of it were also co-funded by the European Union(EU), as part of the Dreamspace project

Localisation des anticorps dans le sérum antisuipestique

Gayot Georges. Localisation des anticorps dans le sérum antisuipestique. In: Bulletin de l'Académie Vétérinaire de France tome 103 n°9, 1950. pp. 488-490

Histoire et littérature d’après Raymond Queneau

On connaît le lieu commun selon lequel « l’Histoire est un roman vrai ». Ce à quoi on pourrait opposer le roman en tant qu’Histoire fausse ou réitérer l’autre cliché selon lequel « la réalité dépasse la fiction ». Quoiqu’il en soit, Histoire et histoires sont consubstantielles. Encore faut-il s’interroger sur le concept d’Histoire » et sur celui de « Littérature ». Selon Jean-Paul Sartre, « nous vivons dans l’Histoire comme des poissons dans l’eau ». On peut considérer l’eau sans s’occuper de..

Contribution à l'étude de la numération leucocytaire du bovin charolais

Gayot Georges, Chevrier L. Contribution à l’étude de la numération leucocytaire du Bovin Charolais. In: Bulletin de l'Académie Vétérinaire de France tome 119 n°6, 1966. pp. 239-252

Contribution à l’étude de la numération leucocytaire du bovin Holstein

Chevrier L., Gayot Georges. Contribution à l’étude de la numération leucocytaire du bovin Holstein. In: Bulletin de l'Académie Vétérinaire de France tome 125 n°2, 1972. pp. 93-102

Expérience de vaccination anti-aphteuse chez le porc

Dhennin Léone, Dhennin Louis, Gayot Georges. Expérience de vaccination anti-aphteuse chez le Porc. In: Bulletin de l'Académie Vétérinaire de France tome 120 n°9, 1967. pp. 441-445

Existence de la Leptospirose bovine en Algérie

Donatien André-Louis, Bernard Cl., Gayot G. Existence de la Leptospirose bovine en Algérie. In: Bulletin de l'Académie Vétérinaire de France tome 103 n°7, 1950. pp. 363-364

La Culture intensive de l'oeuf et son invubation : visite a Gambais

2éme éd

Interprétation statistique de la méthode dite qualitative d’appréciation des vaccins anti-aphteux

Gayot Georges, Lucas Alexandre, Dhennin Léone, Dhennin Louis. Interprétation statistique de la méthode dite qualitative d’appréciation des vaccins anti-aphteux. In: Bulletin de l'Académie Vétérinaire de France tome 118 n°4, 1965. pp. 127-134