Paralelización de un algoritmo de ray tracing para arrays de mililentes

Abstract

El uso de arrays de microlentes está ámpliamente extendido en sistemas ópticos adaptativos, así como para homogeneizar patrones de radiación. Asimismo, se emplean para fotografía plenóptica siendo posible obtener imágenes desde distintos ángulos, recrear el paralaje u obtener mapas de distancia. Estas imágenes, a su vez, pueden reproducirse tridimensionalmente empleando un array de mililentes. Partiendo de esta última idea, situar un array de mililentes sobre una pantalla convencional permite que el conjunto se comporte como un modulador espacial de luz y propicia la aparición de técnicas de conformado de haz y de división espacial. En este trabajo se propone implementar un simulador que recoja este escenario y paralelizarlo sobre las arquitecturas paralelas de memoria compartida y de tipo procesador gráfico.

Microlens arrays are widely used in adaptive optics, and also to homogenize radiation patterns. Besides, plenoptic cameras employ them to achieve a range of images with different points of view, from which we can recover parallax and depth. These images can be played in a three-dimensional way by means of a millilens array. Thus, placing a millilens array over a common display can be seen as a spatial light modulator and promotes the advent of beamforming and spatial-division techniques. In this work, lenticular arrays are supposed to beam steering light from a display. Sequential simulation software has been parallelized in shared memory (OpenMP) and graphics processing unit (CUDA) for speed-up purposes.