[發明專利]實時二級光線跟蹤的并行渲染方法

無效

• 申請號: 201010150566.4
• 申請日: 2010-04-19
• 公開（公告）號: CN101826215A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 許端清;楊鑫;趙磊;葛蓉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T15/50
• 分類號: G06T15/50;G06T1/20
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種實時二級光線跟蹤的并行渲染方法，其特征在于，包括：

(1)通過構建八叉樹，對需要進行渲染的模型空間的場景數據進行劃分；

(2)判斷進行渲染時使用的光線包中有效光線的比例，當比例高于閾值時，進行步驟(3)的操作，否則進行步驟(5)的操作；

(3)對光線包沿模型空間的三個坐標軸在(1)中已構建好的八叉樹中進行遍歷；

a)對光線包沿模型空間的X軸進行遍歷：

將位于X軸分割平面同側的所有子節點定義為X軸子節點，得到兩個X軸子節點，將光線包按照光線行進方向與依次與兩個X軸子節點的包圍盒做相交測試，當光線包與第一個X軸子節點的包圍盒有相交光線時，將相交光線生成子光線包，否則將光線包繼續與第二個X軸子節點的包圍盒做相交測試，并將相交光線生成子光線包；

b)對光線包沿模型空間的Y軸進行遍歷：

在步驟a)的與光線包有相交光線的那個X軸子節點中，將位于Y軸分割平面同側的所有子節點定義為Y軸子節點，得到兩個Y軸子節點，將步驟a)的得到的子光線包按照光線行進方向與依次與兩個Y軸子節點的包圍盒做相交測試，當光線包與第一個Y軸子節點的包圍盒有相交光線時，將相交光線生成子光線包，否則將光線包繼續與第二個Y軸子節點的包圍盒做相交測試，并將相交光線生成子光線包；

c)對光線包沿模型空間的Z軸進行遍歷：

在步驟b)的與光線包有相交光線的那個Y軸子節點中，將位于Z軸分割平面同側的所有子節點定義為Z軸子節點，得到兩個Z軸子節點，將步驟b)的得到的子光線包按照光線行進方向與依次與兩個Z軸子節點的包圍盒做相交測試，當光線包與第一個Z軸子節點的包圍盒有相交光線時，將相交光線生成子光線包，否則將光線包繼續與第二個Z軸子節點的包圍盒做相交測試，并將相交光線生成子光線包；

在步驟(1)中對模型空間第一次劃分得到的八個子節點中，確定一個在步驟a)、步驟b)和步驟c)中均與光線包或子光線包有相交光線的一個子節點，針對該子節點重復步驟a)、步驟b)和步驟c)的操作，直至子光線包遇到葉子節點，若在子光線包遇到葉子節點前，子光線包中有效光線的比例低于或等于閾值時，則進行步驟(5)的操作；

(4)將遇到葉子節點的子光線包與葉子節點內的面片依次做相交測試，得到與面片有相交關系的光線；

(5)對光線包中的每條光線分別進行如下處理：

以寬度優先的方式按照節點層數由低至高，將光線每次同時與若干個節點的包圍盒做相交測試，當遇到葉子節點時，將光線同時與若干個葉子節點中的三角面片做相交測試，直到該葉子節點內所有三角面片都完成了相交測試，得到與光線起點最近且與光線相交的三角面片；

(6)根據模型空間需要進行渲染的模型的材質類型，對經過步驟(4)中相交測試的光線賦予相應的著色代碼，按照模型的材質類型進行渲染；對經過步驟(5)中相交測試的子光線包內的光線進行分類，分別賦予相應的著色代碼，按照模型的材質類型依次進行渲染。

2.如權利要求1所述的并行渲染方法，其特征在于，步驟(1)中在需要進行渲染的模型空間的相互垂直的X軸、Y軸和Z軸上，分別計算采樣分割點的SAH花費，然后選取每個坐標軸上花費最小的分割點，將選取的這三個分割點作為分割平面，對模型空間中的場景數據進行劃分。

3.如權利要求2所述的并行渲染方法，其特征在于，步驟(3)中，

所述的X軸分割平面是構建八叉樹時對X軸進行分割的那個平面；所述的Y軸分割平面是構建八叉樹時對Y軸進行分割的那個平面；所述的Z軸分割平面是構建八叉樹時對Z軸進行分割的那個平面。