[發明專利]區域塊計算復雜度的預估方法、并行光路追蹤方法及系統

在審

• 申請號: 201910318763.3
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110033511A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 王璐;刁曉娜;李壯;張良凱;徐延寧;康春萌;孟祥旭
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06T15/20
• 分類號: G06T15/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

1.一種區域塊計算復雜度的預估方法，其特征在于，包括：

對于追蹤的從相機到光源的一組光線，計算每個像素的頻率值和光路追蹤深度的預估值；

根據像素的頻率值，得到每個像素的自適應采樣值；

計算每個像素的自適應采樣值和光路追蹤深度的預估值的乘積，得到每個像素的計算復雜度，進而累加預估出每個成像區域塊的計算復雜度。

2.如權利要求1所述的一種區域塊計算復雜度的預估方法，其特征在于，計算每個像素的頻率值的過程為：

針對從光源到相機的一組光線中的每一條光線,利用前向分析法追蹤光線傳播路徑上的局部光照場并得到光線相機位置處的協方差矩陣；

利用蒙特卡洛方法對同一像素發射的所有光線在相機位置處的協方差矩陣求平均值,進而得到每個像素的協方差矩陣,并存放到像素的協方差矩陣緩沖區中,該緩沖區大小和繪制圖像分辨率相同；

針對每個像素的協方差矩陣,使用矩陣的前二維度的雅可比行列式即可估算得到該像素的頻率值。

3.如權利要求1所述的一種區域塊計算復雜度的預估方法，其特征在于，像素的光路追蹤深度的預估值的計算過程為：

對每一條光線，計算其輻射度時，對其求交次數進行計數，每得到一級新的光線，進行一次雙向散射分布函數計算，光路追蹤深度值加1；

針對每個像素，計算其發射光線的光路追蹤深度的平均值，從而得到該像素的光路追蹤深度的預估值。

4.如權利要求1所述的一種區域塊計算復雜度的預估方法，其特征在于，像素i的自適應采樣值sampleCount[i]的計算公式為：

sampeCount[i]＝tmp[i]<S_min？S_min:tmp[i] (1)

tmp[i]＝S_max*(density[i]/D_max) (2)

公式(1)中，？表示判斷；公式(1)的含義為：若tmp[i]小于S_min，則sampleCount[i]＝S_min，否則sampleCount[i]＝tmp[i]；D_max為所有像素頻率的最大值，S_max和S_min分別為像素發射光線數目的上限和下限；sampleCount[i]為像素i的自適應采樣值，density[i]為像素i的頻率值。

5.一種區域塊計算復雜度的預估系統，其特征在于，包括：

頻率值和深度預估值計算模塊，其用于對于追蹤的從相機到光源的一組光線，計算每個像素的頻率值和光路追蹤深度的預估值；

自適應采樣值計算模塊，其用于根據像素的頻率值，得到每個像素的自適應采樣值；

像素計算復雜度計算及累加模塊，其用于計算每個像素的自適應采樣值和光路追蹤深度的預估值的乘積，得到每個像素的計算復雜度，進而累加預估出每個成像區域塊的計算復雜度。