Результаты экспериментов

Реализуем программно описанные алгоритмы, протестируем их на FPS, и сравним между собой. Так как FPS сильно зависит от максимально допустимого количества примитивов в листе (глубины разбиения), выявим FPS при различной глубине разбиения, и при разном положении наблюдателя. При различном положении наблюдателя в область видимости попадают разные части сцены, при этом процент видимости примитивов и FPS меняются, что позволяет объективно сравнить алгоритмы. Проанализируем результаты полученных экспериментов. В качестве набора данных используем результаты гидрогеологических исследований, построенных на регулярной сетке. Для проведения экспериментов используется поверхностная модель (на экран выводятся только поверхности слоёв и различных объектов), которая выводится на экран гораздо быстрей воксельной (на экран выводится каждая точка регулярной кубической сетки). Как правило, данные гидрогеологических исследований хранятся в воксельной модели, поэтому лучше их конвертировать в поверхностную модель. До конвертации, воксельная модель содержала 630000 примитивов. После, поверхностная модель, на основе которой ставились эксперименты, стала содержать 100784 примитива.

Алгоритмы были реализованы на Delphi 5, тестировалась на компьютерах с процессором Celeron, Athlon. В качестве 3D библиотеки использовалась OpenGL. На разных компьютерах результаты сравнения алгоритмов принципиально не отличались. Как правило, отличия были заметны только в константном множителе.

Конечно, результаты экспериментов зависят от аппаратной платформы, компиляторов, 3D библиотеки, и других факторов. Но мы считаем, что полученные результаты экспериментов будут объективными. Так как компилятор Delphi создаёт код, мало уступающий по оптимальности и производительности другим современным компиляторам, кроме того, результаты экспериментов сравниваются между собой, только если были произведены на одном компьютере, и в одно время (с одинаковым количеством запущенных задач).

Каждое значение FPS получалось 20 раз. После этого искалось среднее арифметическое по формуле [1]:

(1),

где Хср -среднее арифметическое;

Х1, Х2 - Значения, получаемое в ходе эксперимента;

Среднее квадратическое отклонение σ( ) окончательного результата вычисляется по [1]:

(2),

В результатах (на графиках) указывается среднее арифметическое FPS, Среднее квадратическое отклонение окончательного результата указывается отдельно.

Но не все результаты проведённых экспериментов имеют погрешности. Например, при анализе структуры пространственных данных, можно оперировать с точным количеством получаемых узлов, листов.