Mandelbrot-Sets mittels Shadern berechnen
Nachdem ich in den letzten verregneten Tagen auf Youtube in den Videos von Numberphile versunken bin, hat mich eines davon angestachelt, mich selbst mit dem Mandelbrotset zu beschäftigen. Als ich dann noch Code fand, der behauptete, das auf einer Graphikkarte mittels Shadern berechnen zu können, war es um mich geschehen...
Ich habe wahrscheinlich als einziger, der sich beruflich und als Hobby mit Computern und Softwareentwicklung beschäftigt bis in mein hohes Alter noch nie versucht, ein Mandelbrot-Set selbst zu berechnen und darzustellen.
Durch diverse Videos - wie etwa dieses hier:
bin ich auf die Idee gekommen, dies auch einmal zu probieren. Noch etwas halbherzig ging ich daran, im Netz nach Java (Ja, ich weiß: Java ist nicht die performanteste Sprache für so etwas...) Versionen zu suchen, als ich elektrisiert innehielt: Dieser Link behauptete, eine solche Version zu präsentieren, die die eigentliche Berechnung auf die Shader einer Graphikkarte auslagerte!
Dieser Artikel war allerdings schon sehr alt - er schloss mit den Worten, dass die OpenGL-Bindings für Java (JOGL) nicht mehr gepflegt werden und sich der Autor wieder melden würde, sobald an dieser Front wieder Bewegung wahrzunehmen wäre. Der Autor hat sich seitdem diesbezüglich nicht mehr gemeldet - aber das ist ja kein Grund zum Aufgeben...
Nach einigen Stunden Haare raufen hatte ich es dann geschafft: Das Programm lief auch bei mir mit der aktuellen Version von JOGL und einigen Erweiterungen: unter anderem hatte ich es geschafft, Interaktivität hineinzubringen und man kann jetzt an interessanten Stellen Screenshots vom aktuellen Berechnungsstand erstellen und abspeichern.
Nachdem ich den Code ein wenig weiter aufgeräumt habe, habe ich den Stand auf Github präsentiert - der Originalcode war (für mich) nur als Zip-Archiv zu finden.
Hier nun noch ein paar Links, die mir dabei geholfen haben, das Projekt in Betrieb zu nehmen:
Links
Real time mandelbrot in Java – Part 2 (JOGL)
b52/mandelbrot
Fraktale mit Java und der Mandelbrot-Menge
Let’s draw the Mandelbrot set!
Faster Fractals Through Algebra
Jogl Tutorial
Lesson 2: Rendering a colored cube using shaders in JOGL
serhiy/jogl-lesson-2
Simple OpenGL Shader Example
Taking a screenshot with JOGL
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:
Doppelte Genauigkeit in Java
03.08.2019
Ich berichtete hier bereits von den durch die Einschränkungen der Fließkomma-Arithmetik-Implementierungen in modernen Computersystemen zu beachtenden Ungenauigkeiten in numerischen Computersimulationen am Beispiel nichtlinearer dynamischer Systeme. Nach meinen ersten Versuchen der Shaderprogrammierung habe ich eine weitere Methode untersucht, dieser Ungenauigkeiten mit vertretbarem Aufwand Herr zu werden...
Doppelte Genauigkeit beim Rechnen mit Shadern
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!
Fährnisse des Buildprozesses unter Windows
17.07.2019
Nachdem ich begonnen hatte, mich mit der Beschleunigung der Berechnung des Mandelbrot-Fraktals unter Zuhilfenahme der Shadereinheiten in Graphikkarten zu beschäftigen und erste Erfolge feiern konnte, wollte ich das mal auf einer richtigen Graphikkarte ausprobieren...
Vor 5 Jahren hier im Blog
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Multi-User-WebDAV, Docker, GitHub
17.11.2019
Nachdem ich mich in letzter Zeit verstärkt mit Docker und dem zugehörigen Ökosystem beschäftige, habe ich begonnen, verschiedenste Dienste in Containern zu testen um zu sehen, ob in manchen Fällen LXC oder KVM nicht doch die bessere Wahl wäre...
Weiterlesen...
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Ich habe eine neue Java Swing Komponente erstellt: Es handelt sich um einen Wrapper für von JToolBar abgeleitete Klassen, die die Werkzeugleiste minimieren und sie nur dann einblenden, wenn der Mauszeiger über ihnen schwebt.
Weiterlesen... - Integration von EBMap4D in die sQLshell
Ich habe bereits in einem früheren Artikel über meine ersten Erfolge berichtet, der sQLshell auf Basis des bestehenden Codes aus dem Projekt EBMap4D eine bessere Integration für Geo-Daten zu spendieren und entsprechende Abfragen, bzw. deren Ergebnisse auf einer Kartenansicht zu visualisieren.
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.