Aceleración de similaciones físicas aplicadas a videojuegos mediante paralelismo en la GPU utilizando CUDA

Tesis (Ingeniero Civil Informático) -- Profesor guía: Hubert Hoffmann; Profesor Correferente : Xavier Bonnaire

El componente de un computador encargado de realizar computos ("pensar") es el procesador o
CPU. Las CPUs actuales tienen mas de un nucleo de procesamiento, analogo a tener mas de un
cerebro pensando en problemas distintos al mismo tiempo. El procesamiento de gracos en los
computadores actuales se realiza en otro componente conocido como GPU o tarjeta de video. Este
componente tiene miles de nucleos (procesadores peque~nos) como los de la CPU, pero mucho mas
simples, como miles de cerebros peque~nos que en vez de tareas diferentes, realizan la misma tarea.
As, se pueden dividir problemas grandes en muchas partes peque~nas que se resuelven al mismo
tiempo.
Los video juegos requieren cada vez generar gracos mas realistas, y por lo tanto mas complejos
y exigentes. Muchos fenomenos fsicos comunes en los video juegos, como el polvo o el agua, se
pueden simular como un sistema de partculas en movimiento. Este tipo de problemas es ideal
para una estructura de miles de nucleos como la GPU, asignando por ejemplo un nucleo para
simular cada partcula. Esto se puede extender a cualquier componente de un video juego que sea
numeroso, tenga comportamiento similar y siga las mismas reglas, como los enemigos.
Esta memoria investiga esta posibilidad generando un motor graco desde cero (ya que se le
puede integrar esta tecnologa, utilizando el modelo de programacion CUDA dise~nado para las
tarjetas de video NVidia), dise~nando un sistema de partculas
exible que soporte paralelizar los
calculos, e integrandolo a un video juego simple para ejemplicar. Finalmente se compara con otra
version del video juego con el mismo problema resuelto de forma secuencial, sin utilizar paralelismo
con la GPU