GPU（OpenCL）上线性三维纹理插值的数值精度

Question

我使用GPU来加速分子动力学，我在3D纹理中存储远程力场（例如静电）。

我发现与我在C ++ / CPU中实现的三线性插值相比，存在相当大的数值误差~1.0E-3。虽然CPU曲线完全平滑，但GPU曲线的相对噪声水平为~1.0E-3。是的GPU只使用单精度（float32）但仍然~~ 1.0E-3比float32精度（~1.0E-8）差得多。

这是正常的吗？有没有办法在仍然使用硬件纹理插值的同时提高准确性？

细节：

OpenCL的：

__constant sampler_t sampler_1 = CLK_NORMALIZED_COORDS_TRUE | CLK_ADDRESS_REPEAT | CLK_FILTER_LINEAR;
float4 fe = read_imagef( imgCoulomb,  sampler_1, coord );

C ++包装器：

p_gpu = clCreateImage3D(context, flags, {CL_RGBA, CL_FLOAT}, nImg[0],nImg[1],nImg[2], 0, 0, p_cpu, &err);

系统设置：

GPU: Quadro K2200/PCIe/SSE2
Ubuntu 16.04 LTS

结果：

Answer 1

是的，GPU经常采用纹理插值的快捷方式。例如，它们在值之间可能只有256步，因此如果这些值相距很远，那么您将无法获得更高的准确度。请记住，它们针对游戏和图形进行了优化（这些快捷方式不可见），而不是科学计算。如果您的应用程序要求准确性，请使用int2坐标（和NEAREST采样）读取值并在float中进行插值。根据我的经验，它不会比使用纹理插值慢，因为相同的读取正在发生，并且内存带宽通常是瓶颈（不是计算）。