Python 解释3D阵列内存中的间距、宽度、高度和深度

我正在python中使用CUDA和3D纹理（使用pycuda）。有一个名为的函数，它具有与相同的成员以及一些额外的成员。在其中，它要求您描述诸如

width\u In_bytes

，

src\u pitch

，

src\u height

，

height

和

copy\u depth

。这就是我正在努力解决的问题（在3D中）及其与C或F风格索引的相关性。例如，如果我在下面的工作示例中简单地将顺序从F更改为C，它将停止工作——我不知道为什么

首先，我理解间距是指在

threadIdx.x

（或x方向或一列）中移动一个索引所需的内存字节数。因此，对于C形状（3,2,4）的float32数组，要在x中移动一个值，我希望在内存中移动4个值（）。所以我的音高是4*32位

我理解

height

是行数。（本例中为3）

我理解

width

是col的数量。（本例中为2）

我理解

depth

是z切片的数量。（本例中为4）

我理解

width_in_bytes

是它后面的z元素的x中包含的行的宽度，即行切片，（0，：，：）。这就是在y方向上横穿一个元素所需的内存地址数

因此，当我在下面的代码中将顺序从F改为C，并调整代码以相应地更改高度/宽度值时，它仍然不起作用。这只是一个逻辑上的错误，让我觉得我没有正确理解音高、宽度、高度和深度的概念

请教育我

下面是一个完整的工作脚本，它将数组作为纹理复制到GPU，并将内容复制回来

import pycuda.driver as drv
import pycuda.gpuarray as gpuarray
import pycuda.autoinit
from pycuda.compiler import SourceModule
import numpy as np

w = 2
h = 3
d = 4
shape = (w, h, d)

a = np.arange(24).reshape(*shape,order='F').astype('float32')
print(a.shape,a.strides)
print(a)


descr = drv.ArrayDescriptor3D()
descr.width = w
descr.height = h
descr.depth = d
descr.format = drv.dtype_to_array_format(a.dtype)
descr.num_channels = 1
descr.flags = 0

ary = drv.Array(descr)

copy = drv.Memcpy3D()
copy.set_src_host(a)
copy.set_dst_array(ary)
copy.width_in_bytes = copy.src_pitch = a.strides[1]
copy.src_height = copy.height = h
copy.depth = d

copy()

mod = SourceModule("""
    texture<float, 3, cudaReadModeElementType> mtx_tex;

    __global__ void copy_texture(float *dest)
    {
      int x = threadIdx.x;
      int y = threadIdx.y;
      int z = threadIdx.z;
      int dx = blockDim.x;
      int dy = blockDim.y;
      int i = (z*dy + y)*dx + x;
      dest[i] = tex3D(mtx_tex, x, y, z);
    }
""")

copy_texture = mod.get_function("copy_texture")
mtx_tex = mod.get_texref("mtx_tex")

mtx_tex.set_array(ary)

dest = np.zeros(shape, dtype=np.float32, order="F")
copy_texture(drv.Out(dest), block=shape, texrefs=[mtx_tex])

print(dest)

将pycuda.driver作为drv导入
将pycuda.gpuarray导入为gpuarray
导入pycuda.autoinit
从pycuda.compiler导入SourceModule
将numpy作为np导入
w=2
h=3
d=4
形状=（w、h、d）
a=np.arange（24）。重塑（*形状，顺序='F'）。aType（'float32'））
打印（a.形状，a.步幅）
印刷品（a）
descr=drv.ArrayDescriptor3D（）
描述宽度=w
描述高度=h
描述深度=d
descr.format=drv.dtype_到_数组_格式（a.dtype）
descr.num_通道=1
descr.flags=0
ary=drv.数组（描述）
copy=drv.Memcpy3D（）
copy.set\u src\u主机（a）
复制.set_dst_数组（ary）
copy.width_in_bytes=copy.src_pitch=a.strips[1]
copy.src_height=copy.height=h
copy.depth=d
副本（）
mod=SourceModule（“”）
纹理mtx_tex；
__全局\无效复制\纹理（浮动*dest）
{
int x=threadIdx.x；
int y=threadIdx.y；
intz=threadIdx.z；
int dx=blockDim.x；
int dy=blockDim.y；
int i=（z*dy+y）*dx+x；
dest[i]=tex3D（mtx_tex，x，y，z）；
}
""")
复制纹理=mod.get纹理函数（“复制纹理”）
mtx_-tex=mod.get_-texref（“mtx_-tex”）
mtx_tex.set_数组（ary）
dest=np.zero（shape，dtype=np.float32，order=“F”）
复制纹理（drv.Out（dest），block=shape，texrefs=[mtx\u tex]）
打印（目的地）

我不确定我是否完全理解您代码中的问题，但我将尝试澄清

在CUDA中，

width

（

x

）是变化最快的维度，

height

（

y

）是中间维度，

depth

（

z

）是变化最慢的维度。

pitch

指沿

y

维度在值之间跨步所需的跨距（以字节为单位）

在Numpy中，一个数组定义为

np.empty（shape=（3,2,4），dtype=np.float32，order=“C”）

具有

步幅=（32,16,4）

，对应于

宽度=4

，

高度=2

，

深度=3

，

节距=16

在Numpy中使用

“F”

排序意味着内存中的尺寸顺序颠倒

如果我进行以下更改，您的代码似乎可以工作：

#shape = (w, h, d)
shape = (d, h, w)

#a = np.arange(24).reshape(*shape,order='F').astype('float32')
a = np.arange(24).reshape(*shape,order='C').astype('float32')
...
#dest = np.zeros(shape, dtype=np.float32, order="F")
dest = np.zeros(shape, dtype=np.float32, order="C")
#copy_texture(drv.Out(dest), block=shape, texrefs=[mtx_tex])
copy_texture(drv.Out(dest), block=(w,h,d), texrefs=[mtx_tex])