为什么我的OpenCL 3d图像查找不能工作？
为什么我的OpenCL 3d图像查找不能工作？
提问于 2016-01-05 21:39:03
我在编写OpenCL内核时遇到了问题，它产生了不正确的结果(与一个引用的、蛮力的CPU实现相比)。
我跟踪这个问题直到我使用的3D查找表，它似乎是返回垃圾结果，而不是我传入的值。
我有以下(简化的) OpenCL内核，用于从3D图像类型读取预先计算的函数：
__constant sampler_t legSampler = CLK_NORMALIZED_COORDS_TRUE | CLK_ADDRESS_CLAMP_TO_EDGE | CLK_FILTER_LINEAR;
inline float normalizedLegendre(int n, int m, float z, image3d_t legendreLUT)
{
float nCoord = (((float) n) / get_image_width(legendreLUT));
float mCoord = (((float) m) / get_image_height(legendreLUT));
float zCoord = ((z + 1.0f) / 2.0f);
float4 coord = (float4)(floor(nCoord) + 0.5f, floor(mCoord) + 0.5f, zCoord, 0.0f);
return read_imagef(legendreLUT, legSampler, coord).x;
}
_kernel void noiseMain(__read_only image3d_t legendreLUT, __global float* outLegDump)
{
//k is the linear index into the array.
int k = get_global_id(0);
if(k < get_image_depth(legendreLUT))
{
float z = ((float) k / (float) get_image_depth(legendreLUT)) * 2.0 - 1.0;
float legLookup = normalizedLegendre(5, 4, z, legendreLUT);
float texCoord = ((float) k / 1024.0) * 2 - 1;
outLegDump = legLookup;
}
}在主机端，我使用以下代码生成3D图像legendreLUT：
static const size_t NLEGPOLYBINS = 1024;
static const size_t NLEGPOLYORDERS = 16;
boost::scoped_array<float> legendreHostBuffer(new float[NLEGPOLYORDERS * NLEGPOLYORDERS * NLEGPOLYBINS]);
float stepSize = 1.0 / (((float) NLEGPOLYBINS/2.0) - 0.5);
float z = -1.0;
std::cout << "Generating legendre polynomials..." << std::endl;
for(size_t n = 0; n < NLEGPOLYORDERS; n++)
{
for(size_t m = 0; m < NLEGPOLYORDERS; m++)
{
for(size_t zI = 0; zI < NLEGPOLYBINS; zI++)
{
using namespace boost::math;
size_t index = (n * NLEGPOLYORDERS * NLEGPOLYBINS) + (m * NLEGPOLYBINS) + zI;
//-1..1 in NLEGPOLYBINS steps...
float val;
if(m > n)
{
legendreHostBuffer[index] = 0;
continue;
}
else
{
//boost::math::legendre_p
val = legendre_p<float>(n,m,z);
}
float nPm = n+m;
float nMm = n-m;
float factNum;
float factDen;
factNum = factorial<float>(n-m);
factDen = factorial<float>(n+m);
float nrmTerm;
nrmTerm = pow(-1.0, m) * sqrt((n + 0.5) * (factNum/factDen));
legendreHostBuffer[index] = val;
z += stepSize;
if(z > 1.0) z + 1.0;
}
z = -1.0;
}
}
//DEBUGGING STEP: Dump everything we've just generated for m = 4, n = 5, z=-1..1
std::ofstream legDump("legDump.txt");
for(size_t i = 0; i < NLEGPOLYBINS; i++)
{
int n =5; int m = 4;
size_t index = (n * NLEGPOLYORDERS * NLEGPOLYBINS) + (m * NLEGPOLYBINS) + i;
float texCoord = ((float) i / (float) NLEGPOLYBINS) * 2 - 1;
legDump << i << " " << texCoord << " " << legendreHostBuffer[index] << std::endl;
}
legDump.close();
std::cout << "Creating legendre polynomial look up table image..." << std::endl;
cl::ImageFormat legFormat(CL_R, CL_FLOAT);
//Generate out legendre polynomials image...
m_legendreTable = cl::Image3D(m_clContext,
CL_MEM_READ_ONLY | CL_MEM_COPY_HOST_PTR,
legFormat,
NLEGPOLYORDERS,
NLEGPOLYORDERS,
NLEGPOLYBINS,
0,
0,
legendreHostBuffer.get());除了索引之外，值的实际生成或多或少是不相关的，但是为了完整性，我已经在这里包含了它。
下面是我如何执行内核并读取结果：
cl::Buffer outLegDump = cl::Buffer(m_clContext, CL_MEM_WRITE_ONLY, NLEGPOLYBINS * sizeof(float));
//Create out kernel...
cl::Kernel kernel(m_program, "noiseMain");
kernel.setArg(0, m_legendreTable);
kernel.setArg(1, outLegDump);
size_t kernelSize = 1024;
cl::NDRange globalRange(kernelSize);
cl::NDRange localRange(1);
m_commandQueue.enqueueNDRangeKernel(kernel, cl::NullRange, globalRange, cl::NullRange);
m_commandQueue.finish();
boost::scoped_array<float> legDumpHost(new float[NLEGPOLYBINS]);
m_commandQueue.enqueueReadBuffer(outLegDump, CL_TRUE, 0, NLEGPOLYBINS * sizeof(float), legDumpHost.get());
std::ofstream legreadback("legreadback.txt");
for(size_t i = 0; i < NLEGPOLYBINS; i++)
{
legreadback << i << " " << legDumpHost[i] << std::endl;
}
legreadback.close();当我查看转储数据(即从主机端缓冲区输出的legdump.txt数据)时，我得到了预期的数据。但是，当我将它与从设备端收到的数据(即内核查找并在legreadback.txt中输出的数据)进行比较时，我得到了不正确的值。
由于在这两种情况下我都在计算1024个值，所以我会让每个人省去整个转储，但是，下面是每个值的前几个/最后几个值：
legdump.txt (主机侧健康检查)：
0 -0
1 -0.0143913
2 -0.0573401
3 -0.12851
4 -0.227566
5 -0.354175
..
..
1020 0.12859
1021 0.0144185
1022 0.0144185
1023 1.2905e-8legreadback.txt (设备端查找和读取)
0 1
1 1
2 1
3 1
4 0.5
5 0
..
..
1020 7.74249e+11
1021 -1.91171e+15
1022 -3.81029e+15
1023 -1.91173e+15请注意，这些值在多个代码运行中是相同的，因此我不认为这是初始化问题。
我只能假设我在某个地方计算指数错误，但我不知道在哪里。我检查了Z坐标的计算(自然是在-1.1上定义的)，将其转换为纹理坐标(0..1范围)，以及将M和N转换为纹理坐标(应该不进行插值)，没有发现任何错误。
因此，我的问题是：
在OpenCL中创建和索引3D查找表的正确方法是什么？
Stack Overflow用户
回答已采纳
发布于 2016-01-07 15:52:42
正如预期的那样，问题最终出现在用于生成查找表的主机端的索引中。
先前的指数计算：
size_t index = (n * NLEGPOLYORDERS * NLEGPOLYBINS) + (m * NLEGPOLYBINS) + zI;是基于C++三维数组索引，这不是在OpenCL中对3D图像进行寻址的方式。3D图像可以被认为是在彼此之上的2D图像的“叠加”，其中深度坐标(在这种情况下是Z)选择图像，而水平和垂直坐标(在这种情况下是m和n)选择所选图像中的像素。
正确的索引计算是：
size_t index = m * NLEGPOLYORDERS + n + (zI * NLEGPOLYORDERS * NLEGPOLYORDERS);可以看到，这种新方法符合前面描述的“叠加图像”布局，而以前的计算则不适合。
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原文链接：
https://stackoverflow.com/questions/34621693
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