Python multiprocess pool – slower than without multiprocessing

I have written a (very dirty) Python raytracer with a simple scene, for educational purpose.
Not optimized at all, but it generates the image in a few seconds on my 8 core PC.

Now as an extra challenge, I wanted to parallelize the calculation.
Basically:

  • Just partition the image in vertical bands, based on a stripe number I can choose.
  • Keep the scene and common data declared in the

However, it turns out to be veryyy slow. Like a few minutes.
Indeed, even with l=1, so a single process pool

I tried to put the image array in the local calcul function (without bothering in returning it even), but no improvement.
So I suspect that some item is blocking execution, or forces forth and back between contexts from father process and child.

Any idea on where the problem lies in my code, please ?

Thanks in advance !
Regards

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import time
import multiprocessing as mp
from multiprocessing import Pool

def normer(v):
    return v/np.sqrt(np.dot(v,v))

def normale(M,C,r):
    return normer(M-C)

def inter_sphere(O,d,C,r):
    u=d/np.sqrt(np.dot(d,d))
    CO=O-C
    a=1
    b=2*np.dot(CO,u)
    c=np.dot(CO,CO)-r**2
    delta=b**2-4*a*c
    if delta<0: return np.inf
    t1=(-b-np.sqrt(delta))/2
    t2=(-b+np.sqrt(delta))/2
    if t2>0:
        t2=t2
    else: t2=np.inf
    if t1>0:
        t1=t1
    else:
        t1=np.inf
    t=min(t1,t2)
    return t

def eclairer(M,L):

    ML=L-M
    u=normer(ML)
    dist=np.sqrt(np.dot(ML,ML))
    touche=np.inf

    for i,obj in enumerate(scene):
        C=scene[i]['position']
        r=scene[i]['radius']
                    
        t=inter_sphere(M, u, C, r)
        if t<touche:
            touche=t
    if touche>=dist:
        color=light
    else:
        color=[0,0,0]
    return color


def calcul(x1,x2,y1,y2):
   
    
    cas=[(i,j) for i in np.arange(x1,x2) for j in np.arange(y1,y2)]

    for (x,y) in cas:
        
        print(x,y)
        O=np.array([x,y,0])
        u=np.array([0,0,1])


        M=O
        k=1
        parcours=0
        
        color=[0,0,0]

        while k<=prof:
            dist=np.inf
            
            for i,obj in enumerate(scene):
                C=scene[i]['position']
                r=scene[i]['radius']
                            
                t=inter_sphere(M, u, C, r)
                print(x,y,k,t)
                if t<dist:
                    M=M+t*u
                    n=normale(M, C, r) 
            
                    M=M+n*0.001
                    u=n
                    dist=t
                    color1=list(scene[i]['color'])
                    color2=list(eclairer(M,L))
                    ML=np.sqrt(np.dot(L-M,L-M))
                    color3=[max(0,np.sqrt(x*y)*np.dot(normer(L-M),u)) for x,y in zip(color1,color2)]
           
            if dist<np.inf:
                parcours+=dist
                color=[min(255,max(0,x+y/(k**2))) for x,y in zip(color,color3)]
                k=k+1

            else:
                break

        image[x,y]=tuple([min(p,255)/255 for p in color])
        
    return
    


start=time.time()


prof=3
al=1


C=np.array([10,10,5])*al

r=10*al
light=[200,250,250]
L=np.array([20*al,40*al,10])
scene=[dict(type='sphere', position=C, radius=r, color=(100,100,100)),
       dict(type='sphere', position=np.array([30,20,30])*al,radius=10*al, color=(50,100,200)),
       dict(type='sphere', position=np.array([50,10,50])*al, radius=10*al, color=(50,100,200)),
       dict(type='sphere', position=np.array([10,50,80])*al, radius=10*al, color=(255,0,0))]


X,Y = 50*al,50*al
image=np.zeros([X,Y,3])

# DEFINIES THE PARTITION STRIPES
l=3
zones=[(int(X/l*i),int(X/l*(i+1)),0,Y) for i in range(l) ]

for num,zone in enumerate(zones):
    print(*zone)
    
#USED FOR TESTING, IMAGE GENERATED IN 1.2sec
#    calcul(*zone)

#Parallel calculation
with Pool(l) as pool:
    pool.starmap(calcul,zones)

            
plt.imsave('fig.png', image)
print(time.time()-start)

I tried to set the image ndarray as local in the

calcul 

function, without even bothering about returning the processed data.

Tried using the

with 

and putting the code directly.

New contributor

user3450564 is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật