Simulación híbrida como núcleo de simulación de aplicaciones gráficas en tiempo real.

Abstract

Las aplicaciones gr¶a¯cas en tiempo real siguen un paradigma de simulaci¶on con-<br/>tinuo acoplado. Este paradigma presenta diversos inconvenientes, entre ellos cabe<br/>destacar el bajo aprovechamiento de la potencia de c¶alculo de la m¶aquina, la im-<br/>posibilidad de de¯nir la QoS de cada objeto y mantenerla durante la ejecuci¶on o el<br/>acoplo de los procesos de todos los objetos del sistema, en particular el acoplo del<br/>proceso de visualizaci¶on del sistema con el resto de procesos.<br/>La tesis propone cambiar el paradigma de simulaci¶on de estas aplicaciones a un<br/>paradigma discreto desacoplado. Este nuevo paradigma permite solucionar los pro-<br/>blemas del paradigma anterior. Los objetos de¯nen su propia QoS independiente-<br/>mente del resto del sistema, incluso se permite de¯nir diferentes QoS para diferentes<br/>aspectos del propio objeto. Entre estos objetos, est¶a el objeto visualizador, destina-<br/>do a controlar el proceso de visualizaci¶on. El objeto visualizador tambi¶en de¯ne su<br/>propia QoS.<br/>En el sistema discreto desacoplado cada objeto consume ¶unicamente la poten-<br/>cia de c¶alculo estrictamente necesaria para llevar a cabo su simulaci¶on con la QoS<br/>de¯nida. Por ello, la potencia de c¶alculo del sistema se reparte entre los objetos en<br/>funci¶on de sus necesidades.<br/>El sistema puede adaptarse din¶amicamente, rede¯niendo la QoS de los objetos en<br/>funci¶on de las condiciones de la ejecuci¶on del sistema. Los objetos pueden degradar<br/>o mejorar su comportamiento durante periodos de la ejecuci¶on para evitar colapsos<br/>del sistema o para mejorar el comportamiento del sistema.

Real time graphic applications, speci¯cally videogames, follow a paradigm of<br/>continuous simulation that couple the simulation phase and the rendering phase.<br/>This paradigm can be ine±cient or it can produce incorrect simulations. It has di-<br/>sadvantages, some of them are: the inadequate computer power distribution between<br/>the graphic application objects, it is not possible to de¯ne the Quality of Service<br/>(QoS) of each application object, the object QoS can be maintained during the ap-<br/>plication running, the behavior of all the system objects are coupled (speci¯cally the<br/>rendering process and the simulation process).<br/>The proposal is to change the simulation paradigm of real time graphic ap-<br/>plications. The new simulation paradigm is discrete and decoupled. The use of a<br/>decoupled discrete paradigm avoids the problems of the continuous coupled para-<br/>digm and it avoids incorrect simulations, besides it improves the simulation quality<br/>and e±ciency. The discrete simulation paradigm allows to de¯ne a private QoS crite-<br/>rion for each aspect of each object in the videogame. The render object is dedicated<br/>to control the application render process. The render object de¯nes its own QoS<br/>criteria.<br/>It is possible to de¯ne a di®erent sampling frequency for each object aspect in the<br/>system. The discrete paradigm allows to de¯ne the objects sampling frequency to<br/>distribute the computer power adequately among the objects. The computer power<br/>consumed executing the application is only the necessary to guarantee the QoS of<br/>each object.<br/>The system can be adapted dynamically. The objects QoS can be adjusted to<br/>the objects requirements and the whole system requirements, the system load or<br/>characteristics. This sampling frequency may change dynamically to adapt the QoS<br/>of the object aspect to the real computer power. The result obtained is a discrete<br/>system that allows a Smart System Degradation and may rede¯ne dynamically the<br/>objects aspects QoS. Objects collect system information and use it to adapt its QoS.