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Programmazione parallela: generare un frattale di Mandelbrot con Deino MPI (2/3)
Scritto da Francesco Carotenuto il 09-02-2010 ore 09:08
La generazione dei punti di una bitmap appartenenti all'insieme di Mandelbrot, è un problema facilmente parallelizzabile, poiché il calcolo di un singolo punto è del tutto indipendente dagli altri punti.

Così come mostrato dal seguente codice, che sarà la base della nostra soluzione, e che calcola n righe di immagine a partire dalla riga ydisp. Oltre a tale parametri, serviranno anche la risoluzione orizzontale e verticale espressa da hxres e hyres e il numero massimo di iterazioni, espresso dal parametro itermax e da magnify che rappresenterebbe lo zoom da applicare all'immagine.
  1. ...
  2. RGBApixel** mandelbrot(int hxres, int hyres, int itermax, double magnify,int nrows, int ydisp){
  3.  
  4. 		double x,xx,y,cx,cy;
  5. 		int iteration,hx,hy;	
  6.  
  7.  
  8. 		RGBApixel** ret=createBuffer(hxres,ysize);
  9.  
  10. for (hy=ydisp;hy<ydisp+nrows;hy++){  
  11. 	for(hx=0;hx<hxres;hx++)  {
  12. 		cx = (((float)hx)/((float)hxres)-0.5)/magnify*3.0-0.7;
  13. 		cy = (((float)hy)/((float)hyres)-0.5)/magnify*3.0;
  14. 		x = 0.0; y = 0.0;			
  15. 		for (iteration = 1;iteration < itermax; iteration++)  {
  16. 		xx = x * x - y * y + cx;
  17. 		y = 2.0 * x * y + cy;
  18. 		x = xx;
  19. 		if (x * x + y * y > 100.0)  
  20. 			break;
  21. 		}
  22.  
  23. 		if (iteration == itermax) {
  24. 			ret[hy-ydisp][hx]=BLACK;
  25. 		} else {
  26. 			ret[hy-ydisp][hx]=computeRGBA(iteration, itermax);
  27. 		}
  28. 	}	
  29.  
  30. }
  31. 	return ret;
  32. }
  33. ...
Altra funzione importante è computeRGBA, che preso in input il numero di iterazione in cui è stato generato il punto e il numero di iterazione massima, stabilisce il colore del punto generato, eseguendo i passi definiti nel codice qui riportato.
  1. RGBApixel computeRGB(int iteration, int itermax){
  2.  
  3. 	RGBApixel ret;		
  4.  
  5. 	double colore = (double)iteration/((double)itermax);
  6. 	colore = colore*360;				
  7. 	int h = (int)colore*5;
  8. 	int s = 255;
  9. 	int v = 255;
  10.  
  11. 	int f;
  12.  
  13. 	ret.Alpha=1;
  14.  
  15. 	if( s == 0 ){
  16. 		ret.Red=ret.Green=ret.Blue=v;
  17.         return ret;
  18. 	}
  19.  
  20. 	long p, q, t;
  21.  
  22. 	f = ((h%60)*255)/60;
  23. 	h /= 60;
  24.  
  25. 	p = (v * (256 - s))/256;
  26. 	q = (v * (256 - ((s * f)/256) ))/256;
  27. 	t = (v * (256 - ((s * (256 - f))/256)))/256;
  28.  
  29. 	switch( h ) {
  30.        case 0:
  31. 			ret.Red = v;
  32.             ret.Green = t;
  33.             ret.Blue = p;
  34. 			break;
  35.        case 1:
  36. 		   ret.Red = q;
  37. 		   ret.Green= v;
  38. 		   ret.Blue = p;
  39.             break;
  40.        case 2:
  41. 		   ret.Red = p;
  42. 		   ret.Green = v;
  43. 		   ret.Blue = t;
  44.             break;
  45.         case 3:
  46.             ret.Red = p;
  47.             ret.Green = q;
  48.             ret.Blue = v;
  49.             break;
  50.         case 4:
  51.             ret.Red = t;
  52.             ret.Green = p;
  53.             ret.Blue = v;
  54.             break;
  55.         default:
  56.             ret.Red = v;
  57.             ret.Green = p;
  58.             ret.Blue = q;
  59.             break;
  60.     }
  61. 	return ret;
  62.  
  63. }
Nel prossimo articolo mostreremo come utilizzare queste due funzioni per realizzare la nostra implementazione parallela del frattale di Mandelbrot.
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Intervento di Salvatore Iannece a.k.a. salvatore985 del 23-02-2010 ore 14:38, Roma (RM)
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Iscritto il 23-02-2010
Ciao Francesco,
ho trovato molto interessante la tua discussione. Vorrei sapere se è possibile avere il codice completo del programma. Spero di non pretendere troppo. Ciao.
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Intervento di Francesco Carotenuto a.k.a. nucarote del 23-02-2010 ore 18:13, Nocera inferiore (SA)
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Iscritto il 14-01-2009
salvatore985 ha scritto:
Ciao Francesco,
ho trovato molto interessante la tua discussione. Vorrei sapere se è possibile avere il codice completo del programma. Spero di non pretendere troppo. Ciao.

Purtroppo ora non ce l'ho a portata di mano, comunque al codice pubblicato manca solo di un modulo con delle define, e la definizione di una/due funzioncine di utilità che creano le matrici (createBuffer) per il resto ho utilizzato una libreria http://easybmp.sourceforge.net/ per la scrittura del bitmap e la definizione della struttura RGBAPixel.
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Intervento di Salvatore Iannece a.k.a. salvatore985 del 09-03-2010 ore 12:00, Roma (RM)
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Iscritto il 23-02-2010
Ciao Francesco, scusa se ti disturbo ancora, ma essendo un programmatore C alle prime armi ho qualche problema. Ho provato ad eseguire il programma sequenziale, ma mi viene restituito sempre 'segmentation fault'. Credo che il problema sia nelle righe 24 e 26 della funzione mandelbrot e quindi nella funzione createbuffer. Io l'ho creata così:
RGBApixel** createBuffer(int hxres, int ysize){
return ((RGBApixel**)malloc(hxres*ysize*sizeof(RGBApixel*)));
}

Dove sbaglio? Non riesco proprio a capire. Ciao.
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Intervento di Francesco Carotenuto a.k.a. nucarote del 09-03-2010 ore 12:19, Nocera inferiore (SA)
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Iscritto il 14-01-2009
L'allocazione della matrice è errato, ti suggerisco di guardati bene il modo di allocare una matrice in maniera dinamica in C e di comprendere il modo con cui C tratta le matrici, indispensabile per la programmazione parallela in C . Qui ci dovrebbe essere un aiuto http://www.diit.unict.it/users/mpalesi/COURSES/LDI_02-03/DISPENSE/allocazione_dinamica.pdf ;)
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Intervento di Francesco Carotenuto a.k.a. nucarote del 09-03-2010 ore 12:24, Nocera inferiore (SA)
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Iscritto il 14-01-2009
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Intervento di Salvatore Iannece a.k.a. salvatore985 del 10-03-2010 ore 16:05, Roma (RM)
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Iscritto il 23-02-2010
nucarote ha scritto:
L'allocazione della matrice è errato, ti suggerisco di guardati bene il modo di allocare una matrice in maniera dinamica in C e di comprendere il modo con cui C tratta le matrici, indispensabile per la programmazione parallela in C . Qui ci dovrebbe essere un aiuto http://www.diit.unict.it/users/mpalesi/COURSES/LDI_02-03/DISPENSE/allocazione_dinamica.pdf ;)

Ti ringrazio per la pazienza e l'aiuto. Ho risolto il problema. Ciaooooo.
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