[發明專利]用于使用并行管道的圖形處理的方法和設備

有效

• 申請號: 201310359331.X
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103593817B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 李源宗;辛容三;李在敦;金鎮雨;樸賢相
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社;公州大學校產學協力團
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06T15/06
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 張云珠;魯恭誠

提供一種用于使用并行管道的圖形處理的方法和設備。用于射線跟蹤的設備和方法包括使用樹加速結構（AS）的遍歷（TRV）單元。TRV單元可包括：多個子管道單元，被配置為執行使用樹AS的射線TRV所需的不同操作，并被配置為并行操作。

本申請要求于2012年8月16日提交到韓國知識產權局的第10-2012-0089682號韓國專利申請的優先權，所述申請的公開通過引用合并于此。

技術領域

在此公開的示例實施例涉及用于圖形處理的方法和設備，更具體地說，涉及用于射線跟蹤的方法和設備。

背景技術

三維（3D）渲染是指用于處理從相機的給定視點觀看的圖像中的3D對象的數據的處理。

在渲染技術中，光柵化通過顯示場景中的3D對象來產生圖像。射線跟蹤通過跟蹤入射光的路徑來產生圖像，其中，從相機的視點將所述入射光的射線射向圖像的每個像素。

射線跟蹤具有使用光的物理性質（諸如，反射、折射、投射等）產生高質量圖像的優點。然而，射線跟蹤具有由于大量的基本運算而難以實現高速渲染方面的缺點。

加速結構（AS）遍歷（TRV）和射線基元相交測試（IST）是作為用于確定射線跟蹤的性能的主導因素的操作。AS TRV和射線基元IST是對每個射線迭代執行幾次到幾十次的操作。

AS基于空間分割。詳細地，AS是指通過在空間上對將被渲染的場景對象進行分割而表示的數據結構，例如，網格、kd樹、包圍體層次（BVH）等。

AS TRV和射線基元IST利用射線跟蹤中的基本運算的70%或更多，并消耗射線跟蹤中的存儲帶寬的90%或更多。也就是說，AS TRV和射線基元IST操作計算開銷大，并且還消耗比較多的電量。為了實時實現，使用專用硬件。

發明內容

通過提供一種使用樹加速結構（AS）的遍歷（TRV）單元可實現上述和/或其他方面，所述TRV單元包括：多個子管道單元，被配置為或適用于執行使用樹AS的射線TRV所需的不同操作并可并行操作。

所述多個子管道單元可被配置為或適用于對不同射線并行執行TRV。

所述多個子管道單元可包括：第一子管道單元，被配置為或適用于提取與被射線訪問的樹AS的節點相關聯的數據；第二子管道單元，被配置為或適用于使用與射線相關聯的數據和與節點相關聯的數據來測試射線和節點的空間之間的相交；第三子管道單元，被配置為或適用于對與節點相關聯的數據執行堆棧操作。

所述TRV單元還可包括：高速緩存，被配置為或適用于將與節點相關聯的數據提供給第一子管道單元。

第一子管道單元、第二子管道單元和第三子管道單元中的至少一個可以是多個。

可基于TRV單元對射線執行TRV所需的第一子管道單元、第二子管道單元和第三子管道單元的使用次數，來確定第一子管道單元的數量、第二子管道單元的數量和第三子管道單元的數量。

所述TRV單元還可包括：第一交叉開關，被配置為或適用于將與輸入射線相關聯的數據分配給所述多個子管道單元中的與所述輸入射線的狀態相應的子管道單元。

所述TRV單元還可包括多個輸入緩沖器。

所述多個輸入緩沖器可被配置為或適用于存儲被分配給所述多個子管道單元中的一個子管道單元的與至少一個射線相關聯的數據。

所述TRV單元還可包括：第二交叉開關，被配置為或適用于基于射線的狀態將從所述多個子管道單元中的一個子管道單元輸出的與射線相關聯的數據重新發送到所述一個子管道單元或著色（shading）單元或相交測試（IST）單元。