光线追踪中场景数据的层次包围盒的并行创建及遍历算法

摘要

针对利用光线追踪进行场景渲染时主要的时间消耗在于大量的光线与场景中面片的求交测试，为了利用现今GPU强大的计算能力，本文提出了符合GPU并行计算要求的场景数据的层次包围盒创建模式，该模式以自顶向下广度优先的顺序利用估计表面积启发式代价并行创建场景数据的层次包围盒。由于动态场景的交互式渲染现今也有大量的应用，本文通过研究场景变化前后运动物体的空间位置的变化关系特征改进了动态场景的层次包围盒的更新策略。最后，利用光线的空间相关性和GPU中线程块的共享内存，本文通过对一条光束设置一个遍历栈，研究了低栈存储空间要求的光束并行遍历层次包围盒算法。