Örnek: Resim Bulanıklaştırma

Öğrenim Hedefleri

• Çok boyutlu CUDA yapıları hakkında, pratik bir örnek üzerinden daha detaylı şekilde bilgi sahibi olmak

Örnek: Çok Boyutlu CUDA Yapıları Kullanarak Resimi Bulanıklaştırmak

Bu bölümde çok boyutlu CUDA yapıları kullanarak renkli bir resimin bulanıklaştırılmasını inceleyeceğiz. Bu örnek önceki bölümde incelediğimiz renkli resimi gri tonlamaya çevirme örneğinden algoritma açısından biraz daha karmaşık olsa da temel olarak aynı mantığa sahiptir.

Yukardaki görselde yapacağımız işlemin bir örneğini görebilirsiniz.

Öncelikle her bir iş parçacığı sonuç resimindeki bir pikselin üretilmesinden sorumlu olacaktır. Her bir piksel için çevresindeki piksellerin RGB değerlerinin ortalaması alınarak RGB değeri belirlenecek ve böylece bulanıklaştırma işlemi tamamlanmış olacaktır. Bizim örneğimizde her bir piksel için her yönden (üst, alt, sağ ve sol) 4 piksel uzaklığındaki alanın ortalaması alınacaktır. Burada dikkat edilmesi gereken nokta resimin uçlarına yakın olan piksellerin 4 piksel uzaklığında başka bir piksel bulunmayabilir. Bu nedenle ortalaması alınacak alandaki piksellerin resimin dışına çıkmadığından emin olmalıyız. Aşağıda ortalama alma işlemi için örnek bir görsel bulunmaktadır.

CUDA Çekirdek Kodu

Çekirdek kodunun genel yapısını inceleyerek başlayalım.

__global__ void blurKernel(unsigned char * in, unsigned char * out, int w, int h)
{
   int Col = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
   int Row = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
   if (Col < w && Row < h)
   {
      ... // Çekirdeğin devamı
   }
}

Burada dikkat etmemiz gereken nokta, ilk 3 unsigned charın ilk pikselin sırasıyla R, G ve B değerlerini ifade ediyor olmasıdır. 2.pikselin ilk değerinin (R) indisi ise 3 olacaktır.

Çekirdek kodunun tamanı üzerinden gerekli hesaplama kısmını da inceleyelim.

__global__ void blurKernel(unsigned char * in, unsigned char * out, int w, int h)
{
   int Col = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
   int Row = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
   if (Col < w && Row < h)
   {
      int pixVal = 0;
      int pixels = 0;

      // 2xBLUR_SIZE x 2xBLUR_SIZE boyutlarindaki kutunun ortalamasini al
      for(int blurRow = -BLUR_SIZE; blurRow < BLUR_SIZE+1; ++blurRow)
      {
         for(int blurCol = -BLUR_SIZE; blurCol < BLUR_SIZE+1; ++blurCol)
         {
            int curRow = Row + blurRow;
            int curCol = Col + blurCol;
            // Ortalama alma islemi icin kontrol ettigimiz pikselin resim sinirlari icerisinde oldugunu kontrol et
            if(curRow > -1 && curRow < h && curCol > -1 && curCol < w)
            {
               pixVal += in[curRow * w + curCol];
               pixels++; // Toplam hesabina kac adet piksel dahil edildigini tut
            }
         }
      }
      // Sonuc pikselini hesapla ve yaz
      out[Row * w + Col] = (unsigned char)(pixVal / pixels);
   }
}