基于混合数据结构的实时GPU光线跟踪算法

摘要：

研究真实感图像的问题,光线跟踪算法是生成真实感图形的主要算法之一.为了解决光线跟踪算法计算量大、效率低下、对动态场景处理能力不足的问题,采用图形处理器(graphics processing unit,GPU)统一编程架构,提出了一种新的基于计算统一设备架构(Compute Unified Device Architecture,CUDA)编程模型的结合层次包围体(Bounding Volume Hierarchies,BVH)和kd-tree的光线跟踪方法,首先对场景进行启发式的层次包围体分割,随后在每一个层次包围体上做启发式的k维二叉树(k-dimensional tree,kd-tree)剖分,这样就形成了一种新的空间划分,有利于建立高效的空间数据结构,提高光线与场景物体的求交速度.新设计的算法易于扩展到动态场景的光线跟踪,而且具有更快的渲染速度,有利于在应用系统中集成和扩展.实验结果验证了算法的有效性.

关键词：光线跟踪、二叉树、层次包围体、图形处理器

所属期刊栏目：27

分类号：TP391.3(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金项目60773022;国家863计划项目2007AA01Z313

在线出版日期：2011-04-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：232-236