Gradienten sind die neuen Intervalle: Ein neuer Ansatz für die effiziente Darstellung komplexer SDF-Modelle

2025-05-31

Dieser Blogbeitrag untersucht eine neue Methode zur effizienten Darstellung komplexer Modelle auf Basis von signierten Distanzfeldern (SDFs). Durch die Nutzung der Lipschitz-Eigenschaft von SDFs verwendet der Ansatz eine Einzelpunkt-Auswertung, um pseudo-intervallartige Ergebnisse zu erhalten, die mit traditionellen Intervall-Arithmetik-Techniken kombiniert werden. Dies verbessert die Performance deutlich, indem der Konservatismus der Intervall-Arithmetik vermieden und komplexe Transformationen effizienter gehandhabt werden. Obwohl für nicht Lipschitz-stetige Distanzfelder eine zusätzliche Normalisierung erforderlich ist, übertrifft die Gesamteffizienz traditionelle Methoden und eröffnet neue Wege für die interaktive Visualisierung komplexer Modelle.

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Entwicklung

Die Prospero-Herausforderung: Implizite Flächenrendering mit extremer Leistung

2025-03-24
Die Prospero-Herausforderung: Implizite Flächenrendering mit extremer Leistung

Die Prospero-Herausforderung fordert Entwickler auf, eine implizite Fläche zu rendern, die durch 7866 mathematische Ausdrücke definiert ist, und das so schnell wie möglich. Teilnehmer erforschen verschiedene Optimierungstechniken, darunter die Vorverarbeitung von Ausdrücken, Numba-Beschleunigung, GPU-Berechnung und LLVM-Kompilierung, unter Verwendung von Tools wie Python, Numpy, CUDA und JIT-Kompilern. Lösungen haben Renderzeiten im Millisekundenbereich erreicht und den Speicherverbrauch deutlich reduziert. Die Herausforderung fördert Experimente und den Austausch von Ergebnissen, um den Stand der Technik beim Rendern impliziter Flächen voranzutreiben.

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Entwicklung implizite Fläche

Geleitet von der Schönheit unserer Testsuite: Eine Geschichte von Rust, Uxn und rigoroser Ingenieurskunst

2025-01-21

Im letzten Sommer veröffentlichte der Autor Raven, eine unabhängige Implementierung der Uxn-CPU und des Varavara-Orchestrators. Um die Stabilität und Leistung zu verbessern, baute der Autor kürzlich eine robuste Testinfrastruktur auf, einschließlich GitHub Actions CI, Snapshot-Tests, statischer Panikverhinderung und Fuzzing. Dieser Beitrag beschreibt die Herausforderungen und Lösungen, die bei der Erstellung dieser Tests auftraten, wie z. B. Probleme mit der Zuverlässigkeit der Windows- und ARM-Runner von GitHub Actions und Fallstricke beim statischen Nachweis des Fehlens von Paniken und beim Fuzzing. Der Autor konnte die Leistung und Zuverlässigkeit von Raven erfolgreich verbessern und die plattformübergreifende Portabilität gewährleisten. Der Prozess unterstreicht die Leistungsfähigkeit von Rust, cargo-fuzz und sogar (Seufzer) GitHub Actions bei der Erstellung robuster und korrekter Systeme.

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Entwicklung Virtuelle Maschine

Fidget: Eine Hochleistungs-Rust-Bibliothek für großformatige mathematische Ausdrücke

2025-01-08

Fidget ist eine Rust-Bibliothek zum Darstellen, Kompilieren und Auswerten von großformatigen mathematischen Ausdrücken. Hauptsächlich für implizite Flächen entwickelt, ist sie flexibel genug für verschiedene Anwendungen. Die Architektur ist in Schichten aufgebaut: Frontend (Skript zu Bytecode), Backend (schnelle, flexible Auswertung) und Algorithmen (Rendering und Meshing). Die Kerninnovation kombiniert Intervallarithmetik und Tracenvereinfachung für die effiziente Verarbeitung großer Ausdrücke, weiter verbessert durch JIT-Kompilierung. Mit verschiedenen Demos, einschließlich einer webbasierten GUI, unterstützt Fidget automatische Differentiation und Intervallarithmetik.

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