Doppelte Genauigkeit beim Rechnen mit Shadern

vorhergehende Artikel in: Java OpenSource Links Numerik
30.07.2019

Nachdem ich den im Netz gefundenen Code zur durch die Shader der Graphikkarte unterstützten Berechnung des Mandelbrotfraktals entstaubt habe, habe ich nun den nächsten Schritt getan: Es ging zwar schnell, allerdings war ich mit der einfachen Genauigkeit der Shader nicht zufrieden, die bereits bei relativ moderaten Zoomstufen nicht mehr ausreicht: ich wollte doppelte Genauigkeit!

Diese doppelte Genauigkeit kann zwar auf diversen modernen Graphikkarten nativ erreicht werden - will man aber diese Genauigkeit erreichen ohne in neue Graphikhardware zu investieren oder die Portabilität des eigenen Codes zu sehr einzuschränken, muss man einen kleinen Umweg in Kauf nehmen:

Im Internet findet man verschiedene Links zu diesem Thema - einige davon sind am Ende dieses Artikels zusammengefasst. Glücklicherweise existiert auch bereits Code, der mit wenigen Anpassungen in mein Projekt integrierbar war. Diese Anpassungen sind inzwischen in das GitHub-Repository des Projektes integriert - zusammen mit dem Code, der die Berechnung auf der CPU multi-threaded realisiert.

Die Unterschiede in der Genauigkeit lassen sich in folgender Abbildung sehr schön illustrieren: Die Berechnung erfolgte mit identischen Einstellungen (Position, Iterationstiefe, Zoom,...), der einzige Unterschied bestand in der angewendeten Präzision. Links das Ergebnis mit der nativen single precision und rechts das Ergebnis mit der emulierten doppelten Genauigkeit.

Screenshot Ergebnis einer Berechnung übereinandergelegt: von links nach rechts wird das Ergebnis der Berechnung mit einfacher Genauigkeit graduell mit dem der Berechnung mit doppelter Genauigkeit überlagert.

Artikel, die hierher verlinken

GPU-Programmierung in Java revisited

29.07.2020

Ich habe vor einiger Zeit darüber berichtet, wie man die GPU einer Graphikkarte auch zur Unterstützung und sogar Beschleunigung komplexer Berechnungen aus Java-Anwendungen heraus benutzen kann. Es ist sogar möglich, für einfache Berechnungen Graphikkarten, die das von Haus aus nicht beherrschen, dazu zu bringen, mit doppelter Genauigkeit zu rechnen.

Julia-Mengen mit Shadern umgesetzt

11.08.2019

Nachdem ich begonnen hatte, mich anlässlich der neu erwachten Leidenschaft für das Mandelbrot-Fraktal mit Shaderprogrammierung zu befassen, habe ich ein weiteres verwandtes System in Angriff genommen:

Alle Artikel rss Wochenübersicht Monatsübersicht Codeberg Repositories Mastodon Über mich home xmpp


Vor 5 Jahren hier im Blog

  • xBrowserSync in Docker

    29.03.2021

    Nachdem ich schon längere Zeit nicht mehr über neue Dienste in meinem Docker-Zoo berichtet habe, habe ich in der vergangenen Woche wieder einmal einen Neuzugang begrüßen dürfen...

    Weiterlesen

Neueste Artikel

  • Asymmetrische Kryptographie

    Ich habe mich mit der Idee schon länger getragen: Nochmal einen Rundumschlag zu asymmetrischer Kryptographie zu machen. Dabei werde ich mich auf Demonstrationen der einzelnen Konzepte und Operationen mit Beispielcode konzentrieren und zu jedem der vorgestellten Konzepte mehr oder weniger ausführlich bezüglich der Einsatzszenarien und Vor- und Nachteile Stellung beziehen

    Weiterlesen
  • Windows? Nur noch gegen Bezahlung!

    Ich habe mich nun völlig von Windows - der armseligen Ausrede für ein Computerbetriebssystem aus Redmond - abgenabelt

    Weiterlesen
  • Vergleich Analoger und Digitaler Identitäten

    Eine Präsentation zum besseren Verständnis der Konzepte hinter digitalen Identitäten

    Aktualisierung vom 16. März 2025

    Aktualisierung der Präsentation mit einem Beispiel aus einem Film der 1980er Jahre und Betonung des Fakts, dass das Subjekt überhaupt nicht bemerken muss, dass eine Identität erstellt wird...

    Aktualisierung vom 17. August 2025

    Ein weiteres Beispiel wurde hinzugefügt.

    Aktualisierung vom 30. März 2026

    Aktualisierung der Präsentation: Erläuterung der Möglichkeit, mehr als ein Zertifikat für dasselbe Schlüsselpaar auszustellen und Exkurs zu Transport Layer Security als Beispiel der Forderung des Vorweisens bestimmter Arten digitaler Identitäten.
    Weiterlesen

Manche nennen es Blog, manche Web-Seite - ich schreibe hier hin und wieder über meine Erlebnisse, Rückschläge und Erleuchtungen bei meinen Hobbies.

Wer daran teilhaben und eventuell sogar davon profitieren möchte, muss damit leben, daß ich hin und wieder kleine Ausflüge in Bereiche mache, die nichts mit IT, Administration oder Softwareentwicklung zu tun haben.

Ich wünsche allen Lesern viel Spaß und hin und wieder einen kleinen AHA!-Effekt...

PS: Meine öffentlichen Codeberg-Repositories findet man hier.