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Author: sparker
Date: Tue May  2 14:57:08 2006
New Revision: 1035

Modified:
   trunk/Engine/ImageTraversers/HardTile.cc
   trunk/Engine/ImageTraversers/HardTile.h
   trunk/Engine/ImageTraversers/TiledImageTraverser.cc
   trunk/Engine/ImageTraversers/TiledImageTraverser.h
   trunk/Interface/Fragment.h
Log:
SSEify and optimize image traverser code


Modified: trunk/Engine/ImageTraversers/HardTile.cc
==============================================================================
--- trunk/Engine/ImageTraversers/HardTile.cc    (original)
+++ trunk/Engine/ImageTraversers/HardTile.cc    Tue May  2 14:57:08 2006
@@ -37,6 +37,8 @@
 #include <Interface/PixelSampler.h>
 #include <Core/Thread/Mutex.h>
 #include <Core/Util/NotFinished.h>
+#include <Core/Math/MinMax.h>
+#include <MantaSSE.h>
 
 using namespace Manta;
 
@@ -59,6 +61,10 @@
       throw IllegalArgument("HardTile", i, args);
     }
   }
+#if MANTA_SSE
+  vec_cascade = _mm_set_epi32(3, 2, 1, 0);
+  vec_4 = _mm_set1_epi32(4);
+#endif
 }
 
 HardTile::~HardTile()
@@ -103,6 +109,7 @@
   bool stereo;
   int xres, yres;
   image->getResolution(stereo, xres, yres);
+  int numEyes = stereo? 2:1;
 
   int s,e;
   while(context.loadBalancer->getNextAssignment(context, s, e)){
@@ -124,21 +131,54 @@
         yend = yres;
 
 
-      for(int y = ystart; y<yend; y++)
-      {
-        for(int x = xstart; x<xend; x+= Fragment::MaxSize)
+      // Create a Fragment that is consecutive in X pixels
+      Fragment frag(Fragment::ConsecutiveX|Fragment::ConstantEye);
+      int fsize = SCIRun::Min(Fragment::MaxSize, xend-xstart);
+      for(int eye = 0; eye < numEyes; eye++){
+#ifdef MANTA_SSE
+        int e = (fsize+3)&(~3);
+        __m128i vec_eye = _mm_set1_epi32(eye);
+        for(int i=0;i<e;i+=4)
+          _mm_store_si128((__m128i*)&frag.whichEye[i], vec_eye);
+#else
+        for(int i=0;i<fsize;i++)
+          frag.whichEye[i] = eye;
+#endif
+        for(int y = ystart; y<yend; y++)
         {
-          // This catches cases where xend-xstart is larger than
-          // Fragment::MaxSize.
-          int xnarf = x+Fragment::MaxSize;
-          if (xnarf > xend) xnarf = xend;
-          // Create a Fragment that is consecutive in X pixels
-          Fragment frag(x, xnarf, y, 0);
-          context.pixelSampler->renderFragment(context, frag);
-          image->set(frag);
+#ifdef MANTA_SSE
+          int e = (fsize+3)&(~3);
+          __m128i vec_y = _mm_set1_epi32(y);
+          for(int i=0;i<e;i+=4)
+            _mm_store_si128((__m128i*)&frag.pixel[1][i], vec_y);
+#else
+          for(int i=0;i<fsize;i++)
+            frag.pixel[1][i] = y;
+#endif
+          for(int x = xstart; x<xend; x+= Fragment::MaxSize)
+          {
+            // This catches cases where xend-xstart is larger than
+            // Fragment::MaxSize.
+            int xnarf = x+Fragment::MaxSize;
+            if (xnarf > xend) xnarf = xend;
+            int size = xnarf-x;
+#ifdef MANTA_SSE
+            __m128i vec_x = _mm_add_epi32(_mm_set1_epi32(x), vec_cascade);
+            for(int i=0;i<size;i+=4){
+              // This will spill over by up to 3 pixels
+              _mm_store_si128((__m128i*)&frag.pixel[0][i], vec_x);
+              vec_x = _mm_add_epi32(vec_x, vec_4);
+            }
+#else
+            for(int i=0;i<size;i++)
+              frag.pixel[0][i] = i+x;
+#endif
+            frag.setSize(size);
+            context.pixelSampler->renderFragment(context, frag);
+            image->set(frag);
+          }
         }
       }
-
     }
   }
   // This can potentially happen before the other procesors are finished

Modified: trunk/Engine/ImageTraversers/HardTile.h
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--- trunk/Engine/ImageTraversers/HardTile.h     (original)
+++ trunk/Engine/ImageTraversers/HardTile.h     Tue May  2 14:57:08 2006
@@ -35,6 +35,7 @@
 #include <string>
 #include <vector>
 #include <sgi_stl_warnings_on.h>
+#include <MantaSSE.h>
 
 namespace Manta {
   using namespace std;
@@ -51,6 +52,10 @@
   private:
     HardTile(const HardTile&);
     HardTile& operator=(const HardTile&);
+#ifdef MANTA_SSE
+    __m128i vec_cascade;
+    __m128i vec_4;
+#endif
 
     int xtilesize;
     int ytilesize;

Modified: trunk/Engine/ImageTraversers/TiledImageTraverser.cc
==============================================================================
--- trunk/Engine/ImageTraversers/TiledImageTraverser.cc (original)
+++ trunk/Engine/ImageTraversers/TiledImageTraverser.cc Tue May  2 14:57:08 
2006
@@ -29,14 +29,16 @@
 
 #include <Engine/ImageTraversers/TiledImageTraverser.h>
 #include <Core/Exceptions/IllegalArgument.h>
+#include <Core/Math/MinMax.h>
+#include <Core/Thread/Mutex.h>
 #include <Core/Util/Args.h>
+#include <Core/Util/NotFinished.h>
 #include <Interface/Context.h>
 #include <Interface/Fragment.h>
 #include <Interface/Image.h>
 #include <Interface/LoadBalancer.h>
 #include <Interface/PixelSampler.h>
-#include <Core/Thread/Mutex.h>
-#include <Core/Util/NotFinished.h>
+#include <MantaSSE.h>
 
 using namespace Manta;
 
@@ -59,6 +61,10 @@
       throw IllegalArgument("TiledImageTraverser", i, args);
     }
   }
+#if MANTA_SSE
+  vec_cascade = _mm_set_epi32(3, 2, 1, 0);
+  vec_4 = _mm_set1_epi32(4);
+#endif
 }
 
 TiledImageTraverser::~TiledImageTraverser()
@@ -103,6 +109,7 @@
   bool stereo;
   int xres, yres;
   image->getResolution(stereo, xres, yres);
+  int numEyes = stereo?2:1;
   
   int s,e;
   while(context.loadBalancer->getNextAssignment(context, s, e)){
@@ -123,25 +130,84 @@
       if(yend > yres)
         yend = yres;
       
-      for(int y = ystart; y<yend; y++){
-        for(int x = xstart; x<xend; x+= Fragment::MaxSize){
-          // This catches cases where xend-xstart is larger than
-          // Fragment::MaxSize.
-          int xnarf = x+Fragment::MaxSize;
-          if (xnarf > xend) xnarf = xend;
-
-          // Create a Fragment that is consecutive in X pixels
-          Fragment frag(x, xnarf, y, 0);
-          context.pixelSampler->renderFragment(context, frag);
-          image->set(frag);
-
-          // Check to see if we need to render another copy in setero.
-          if(stereo){
-            Fragment fragST(x, xnarf, y, 1);
-            context.pixelSampler->renderFragment(context, fragST);
-            image->set(fragST);
+      // Create a Fragment that is consecutive in X pixels
+      Fragment frag(Fragment::ConsecutiveX|Fragment::ConstantEye);
+      int fsize = SCIRun::Min(Fragment::MaxSize, xend-xstart);
+      for(int eye = 0; eye < numEyes; eye++){
+#ifdef MANTA_SSE
+        int e = (fsize+3)&(~3);
+        __m128i vec_eye = _mm_set1_epi32(eye);
+        for(int i=0;i<e;i+=4)
+          _mm_store_si128((__m128i*)&frag.whichEye[i], vec_eye);
+#else
+        for(int i=0;i<fsize;i++)
+          frag.whichEye[i] = eye;
+#endif
+
+        // Two versions.  If the assignment is narrower than a fragment, we
+        // can enable a few optimizations
+        if(xend-xstart <= Fragment::MaxSize){
+          // Common case - one packet in X direction
+          int size = xend-xstart;
+#ifdef MANTA_SSE
+          __m128i vec_x = _mm_add_epi32(_mm_set1_epi32(xstart), vec_cascade);
+          for(int i=0;i<size;i+=4){
+            // This will spill over by up to 3 pixels
+            _mm_store_si128((__m128i*)&frag.pixel[0][i], vec_x);
+            vec_x = _mm_add_epi32(vec_x, vec_4);
+          }
+#else
+          for(int i=0;i<size;i++)
+            frag.pixel[0][i] = i+x;
+#endif
+          frag.setSize(size);
+          for(int y = ystart; y<yend; y++){
+#ifdef MANTA_SSE
+            int e = (fsize+3)&(~3);
+            __m128i vec_y = _mm_set1_epi32(y);
+            for(int i=0;i<e;i+=4)
+              _mm_store_si128((__m128i*)&frag.pixel[1][i], vec_y);
+#else
+            for(int i=0;i<fsize;i++)
+              frag.pixel[1][i] = y;
+#endif
+            context.pixelSampler->renderFragment(context, frag);
+            image->set(frag);
+          }
+        } else {
+          // General case (multiple packets in X direction)
+          for(int y = ystart; y<yend; y++){
+#ifdef MANTA_SSE
+            int e = (fsize+3)&(~3);
+            __m128i vec_y = _mm_set1_epi32(y);
+            for(int i=0;i<e;i+=4)
+              _mm_store_si128((__m128i*)&frag.pixel[1][i], vec_y);
+#else
+            for(int i=0;i<fsize;i++)
+              frag.pixel[1][i] = y;
+#endif
+            for(int x = xstart; x<xend; x+= Fragment::MaxSize){
+              // This catches cases where xend-xstart is larger than
+              // Fragment::MaxSize.
+              int xnarf = x+Fragment::MaxSize;
+              if (xnarf > xend) xnarf = xend;
+              int size = xnarf-x;
+#ifdef MANTA_SSE
+              __m128i vec_x = _mm_add_epi32(_mm_set1_epi32(x), vec_cascade);
+              for(int i=0;i<size;i+=4){
+                // This will spill over by up to 3 pixels
+                _mm_store_si128((__m128i*)&frag.pixel[0][i], vec_x);
+                vec_x = _mm_add_epi32(vec_x, vec_4);
+              }
+#else
+              for(int i=0;i<size;i++)
+                frag.pixel[0][i] = i+x;
+#endif
+              frag.setSize(size);
+              context.pixelSampler->renderFragment(context, frag);
+              image->set(frag);
+            }
           }
-
         }
       }
     }

Modified: trunk/Engine/ImageTraversers/TiledImageTraverser.h
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--- trunk/Engine/ImageTraversers/TiledImageTraverser.h  (original)
+++ trunk/Engine/ImageTraversers/TiledImageTraverser.h  Tue May  2 14:57:08 
2006
@@ -35,6 +35,7 @@
 #include <string>
 #include <vector>
 #include <sgi_stl_warnings_on.h>
+#include <MantaSSE.h>
 
 namespace Manta {
   using namespace std;
@@ -51,6 +52,11 @@
   private:
     TiledImageTraverser(const TiledImageTraverser&);
     TiledImageTraverser& operator=(const TiledImageTraverser&);
+
+#ifdef MANTA_SSE
+    __m128i vec_cascade;
+    __m128i vec_4;
+#endif
 
     int xtilesize;
     int ytilesize;

Modified: trunk/Interface/Fragment.h
==============================================================================
--- trunk/Interface/Fragment.h  (original)
+++ trunk/Interface/Fragment.h  Tue May  2 14:57:08 2006
@@ -43,6 +43,9 @@
     Fragment()
       : flags(0), pixelBegin(0), pixelEnd(0)
       {}
+    Fragment(int flags)
+      : flags(flags), pixelBegin(0), pixelEnd(0)
+      {}
 
     // Creates a "Scan-line" fragment.
     Fragment(int xstart, int xend, int y, int eye)
@@ -83,6 +86,10 @@
     void resetSize() {
       pixelBegin = 0;
       pixelEnd = 0;
+    }
+    void setSize(int size) {
+      pixelBegin = 0;
+      pixelEnd = size;
     }
 
     
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• [MANTA] r1035 - in trunk: Engine/ImageTraversers Interface, sparker, 05/02/2006

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