基于GPU的光線跟蹤算法研究與實現(xiàn).pdf

1、在游戲、CAD、虛擬現(xiàn)實、電影電視特效等眾多應用的推動下，光線跟蹤算法作為一種重要的真實感繪制技術(shù)被廣泛地研究并得到了大力的發(fā)展?，F(xiàn)代GPU在通用計算方面的發(fā)展已經(jīng)證明了它是一個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GPU流處理圖形管線和BrookGPU的研究，設(shè)計一個光線跟蹤系統(tǒng)的流處理模型，實現(xiàn)并驗證該

2、模型在GPU上的流處理映射。 其次，提出基于GPU的進入點搜索策略。該策略通過對光線進入場景的位置進行預設(shè)，加速光線跟蹤在GPU上的遍歷過程。進入點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)點向下設(shè)置進入點的能力，從而提高算法從KD樹結(jié)構(gòu)獲得加速的能力。算法使用短棧實現(xiàn)進入點搜索，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)上運行。在Brook平臺下，對進入點