CLÚSTER DE RENDERIZADO PARA LA GENERACIÓN DE MODELOS TRIDIMENSIONALES

CLÚSTER DE RENDERIZADO PARA LA GENERACIÓN DE MODELOS TRIDIMENSIONALES

Omar Ordóñez Toledo (CV)
Universidad TECMilenio

Volver al índice

Diseño de la investigación y trabajo empírico

5.1 Factores y nivel de experimentación

Para realizar las pruebas se tomo un total de 8 experimentos y se realizarán 5 replicas de cada uno, con la finalidad de obtener la variación del tiempo en que tarda en renderizar un modelo tridimensional o recorrido virtual, en relación a los parámetros establecidos, cada experimento está definido con características propias como son, Motor de render, Técnica de render  y Número de fotogramas y se realizarán las distintas combinaciones posibles para realizar los experimentos correspondientes.
Cabe señalar que los criterios que se utilizaron están en relación al logro de los objetivos de estudio en este reporte, en este caso, dichos objetivos son la disminución del tiempo de renderizado en la creación de modelos tridimensionales o recorridos virtuales.

5.2 Diseño Experimental

Con el fin de sacar conclusiones sobre el comportamiento del sistema en un entorno real, se ejecutaron varios conjuntos de pruebas o test. Estos conjuntos de pruebas consisten en realizar una serie de proyectos de experimento, en donde todas las pruebas tienen distintos parámetros de calidad (como son el motor de render, técnica de renderizado y número de fotogramas).

Para hacer que los datos que se obtuvieran pudieran ser comparables, se optó por que las computadoras que se utilizaron para realizar las pruebas tuvieran la misma configuración, es decir, que todas las computadoras tuvieran similares características.

Para realizar los experimentos se utilizó un modelo tridimensional con una duración final de 1 minuto 56 segundos, el cual está formado por texturas, luz, reflexiones, refracciones y movimiento de objetos; para generar la animación se generaron dos distintos motores de render, MentalRay y VRay, se utilizaron dos distintas técnicas de renderizado Scanline y PhotonMaping y se realizaron pruebas con distintas cantidades de fotogramas 12 cuadros por segundo y 24 cuadros por segundo, cabe señalar que estos experimentos se llevaron a cabo para estudiar los efectos producidos por dos o más factores en el proceso de renderizado de modelos tridimensionales, en general los diseños factoriales son los más eficientes para este tipo de experimentos. Por diseño factorial se entiende aquel en el que se investigan todas las posibles combinaciones de los niveles de los factores en cada ensayo completo o réplica del experimento.

El efecto de un factor se define como el cambio en la respuesta producida por un cambio en el nivel del factor. Con frecuencia, éste se conoce como efecto principal porque se refiere a los factores de interés primordial del experimento. El experimento que se realizó es 2K completo, a continuación se presentan los datos obtenidos:

5.3 Resultados

En la gráfica de Efectos principales para determinar el tiempo de renderizado, nos indica que se debe de utilizar  una combinación de motor de render MentalRay, 12 fotogramas por segundo y utilizar la técnica de renderizado PhotonMaping, ya que esta combinación nos ayuda a reducir los tiempos de renderizado, sin ser la más óptima.
Esta gráfica nos muestra que los tiempos de renderizado no son significativos para poder determinar cuál es la mejor combinación para disminuir el tiempo de renderizado.
En esta gráfica podemos observar que si existe una diferencia entre los distintos experimentos realizados, por lo tanto se puede decir que la mejor opción para disminuir los tiempos de renderizado es la número 3, pero si analizamos las estadísticas no existe una combinación significativa para determinar cuál es la mejor opción de disminuir los tiempos de renderizado.

5.5 Análisis de datos y resultados

Para poder determinar los factores que nos permitan disminuir el tiempo en que tarda en renderizar una imagen o modelo tridimensional, contamos con tres variables independientes estas son:  Motor de render, cantidad de fotogramas y técnica de renderizado, una vez realizados los experimentos y obteniendo los resultados ver tabla de datos, podemos determinar que efectivamente estos factores nos ayudan a disminuir el tiempo de este proceso, sabemos que también intervienen otros factores que en esta ocasión no forman parte del estudio.
Una vez realizados los experimentos y obtenido los resultados podemos determinar cuál de las combinaciones establecidas para realizar los experimentos es la que más se adapta para reducir el tiempo de renderizado; más sin embargo al observar los datos de la tabla podemos notar que los datos arrojados no son los suficientemente significativos para poder determinar lo anterior.
En base a esto, se contempla el realizar en un futuro otro experimento tomando en cuenta otras variables que nos ayuden a determinar la disminución del tiempo de renderizado, así como involucrar otros factores o parámetros del modelo tridimensional para poder determinar algunos otros criterios.