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2MASS 单 tile triangle 扫描基准(2026-08-27)
目的
测量当前局部 inverse lens map 路径中,固定 2MASS tile 的 catalog candidate 扫描成本。这个实验不测全天索引;它故意令每一个 source triangle 都扫描同一份完整 tile,以确定单 tile 全扫何时成为问题。
可复现环境
- Git revision:
5d80bb1b51477680828dbb49113a5db3d3669e62(Makefile: tune default CFLAGS) - Host CPU: 12th Gen Intel Core i7-12700K。
- Build defaults: C11、
-march=native -O2 -pipe、OpenMP,PNG output。 - Render parallelism: 6 个 catalog render worker。1920 x 1920 的一个
doubleRGB private HDR buffer 约为 84.4 MiB;FRAME_SPLAT_MAX_PRIVATE_HDR_BYTES的 512 MiB 总上限因此只容纳六个 worker-private buffers。下面所有 wall time 和拟合都以此并行规模为条件。 - Catalog:
assets/2mass/processed/all_sky/tile_ra252_dec048.csv。 它有 54,160 个清洗后的 2MASS PSC sources,覆盖 RA[252,253)、 Dec[-42,-41)(ICRS/J2000)。
控制变量
相机指向 tile 中心 (RA, Dec) = (252.5 deg, -41.5 deg),水平视场为
0.6 deg。这个正方形视场完整位于 tile 内,因此改变 coarse mesh 时:
- 所有可见 source 都来自同一 tile;
Renderedimage count 固定为 26,172,故实际 PSF splat 工作不变;- 每个 Minkowski source triangle 仍按当前实现扫描该 tile 的全部 54,160 颗星。
固定参数:1920 x 1920、Moffat FWHM 2.7 px、beta 3、exposure 1e15。
对正好整除 1920 的 c = --coarse-cell-pixels,triangle 数为
T = 2 * (1920 / c)^2。
命令
for cell in 64 48 32 24 16 12 8; do
echo "coarse_cell_pixels=$cell"
time ./build/minkowski_sky \
--catalog assets/2mass/processed/all_sky/tile_ra252_dec048.csv \
--look-ra-deg 252.5 \
--look-dec-deg -41.5 \
--fov-deg 0.6 \
--exposure 1e15 \
--width 1920 --height 1920 \
--coarse-cell-pixels "$cell" \
--psf-fwhm-pixels 2.7 \
--psf-moffat-beta 3 \
--output "output/imgs/tile_ra252_dec048_cell${cell}.png"
done
结果
c |
triangles | images | user time | system time | wall time |
|---|---|---|---|---|---|
| 64 | 1,800 | 26,172 | 68.44 s | 0.69 s | 11.977 s |
| 48 | 3,200 | 26,172 | 69.87 s | 0.77 s | 12.151 s |
| 32 | 7,200 | 26,172 | 73.68 s | 1.04 s | 12.625 s |
| 24 | 12,800 | 26,172 | 79.11 s | 1.05 s | 13.185 s |
| 16 | 28,800 | 26,172 | 95.39 s | 0.87 s | 14.931 s |
| 12 | 51,200 | 26,172 | 118.28 s | 0.87 s | 17.465 s |
| 8 | 115,200 | 26,172 | 179.51 s | 0.94 s | 23.966 s |
对 wall time 作最小二乘拟合:
[ t_{\rm wall} = 11.855\ {\rm s} + (105.88\ \mu {\rm s}),T. ]
拟合 R^2 = 0.99955,RMSE 为 0.085 s。因而在此固定 catalog 上,
一次 triangle 对完整 tile 的扫描具有约 105.9 microseconds 的有效墙钟
成本;除以 54,160 得到约 1.95 ns 每 star--triangle 候选判断的有效墙钟
成本。该数包含 per-triangle 准备工作,不能误称为孤立的
spherical_barycentric 调用成本。
c=16 时,拟合给出约 3.05 s 的网格相关扫描成本和 11.88 s 固定成本;
c=8 时,前者约为 12.20 s,与固定成本同量级。
结论与下一步
单个高密度 1-degree tile 的完整扫描是可接受的局部工作;本结果不支持仅为
把每个叶节点限制到数百颗星而激进细分 source sky。全天路径的首要索引应是
source triangle -> candidate 1-degree tiles -> exact per-star containment,以
避免把无关 tile 放入候选集。是否对极稠密 tile 再做浅层细分,应在实际
Schwarzschild source-triangle 覆盖和负载 profile 下决定。
若要严格隔离单次 spherical_barycentric 判断,保持 mesh 不变并只增加保证
落在视场外的 catalog entries;此时 wall time 对候选星数的斜率才不混入
vertex tracing 或 per-triangle 固定成本。