基于GPU的光線跟蹤算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在游戲、CAD、虛擬現(xiàn)實(shí)、電影電視特效等眾多應(yīng)用的推動(dòng)下，光線跟蹤算法作為一種重要的真實(shí)感繪制技術(shù)被廣泛地研究并得到了大力的發(fā)展?，F(xiàn)代GPU在通用計(jì)算方面的發(fā)展已經(jīng)證明了它是一個(gè)適合加速光線跟蹤任務(wù)的處理器。本文著眼于GPU上的光線跟蹤算法，主要研究內(nèi)容為：以流處理的方式在GPU上實(shí)現(xiàn)光線跟蹤算法及其加速策略，具體工作如下： 首先，通過對(duì)GPU流處理圖形管線和BrookGPU的研究，設(shè)計(jì)一個(gè)光線跟蹤系統(tǒng)的流處理模型，實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證該

2、模型在GPU上的流處理映射。 其次，提出基于GPU的進(jìn)入點(diǎn)搜索策略。該策略通過對(duì)光線進(jìn)入場(chǎng)景的位置進(jìn)行預(yù)設(shè)，加速光線跟蹤在GPU上的遍歷過程。進(jìn)入點(diǎn)搜索不但可以有效地減少傳統(tǒng)的KD-restart遍歷算法所引入的冗余遍歷步數(shù)，而且還具有越過空節(jié)點(diǎn)向下設(shè)置進(jìn)入點(diǎn)的能力，從而提高算法從KD樹結(jié)構(gòu)獲得加速的能力。算法使用短棧實(shí)現(xiàn)進(jìn)入點(diǎn)搜索，并利用掩碼支持多光線的并行遍歷，適合在GPU的高數(shù)據(jù)并行結(jié)構(gòu)上運(yùn)行。在Brook平臺(tái)下，對(duì)進(jìn)入點(diǎn)