用于光线跟踪应用中的树遍历的开始节点确定制造技术

至少一个处理器可在分级数据结构中组织多个图元。所述至少一个处理器可将与所述分级数据结构的非根节点相关的多个包围体光栅化成离屏呈现目标。所述至少一个处理器可确定所述多个包围体中的与光线相交的包围体。所述至少一个处理器可确定与所述包围体相关的所述分级数据结构的非根节点作为所述分级数据结构中开始所述分级数据结构的遍历的开始节点。所述至少一个处理器可从所述开始节点开始遍历所述分级数据结构以确定与所述光线相交的所述图元。

Start node determination for tree traversal in ray tracing applications

At least one processor may organize multiple primitives in a hierarchical data structure. The at least one processor can turn a plurality of bounding volume gratings associated with a non root node of the hierarchical data structure into an off screen rendering target. The at least one processor may determine a body surrounded by light in the plurality of enclosing bodies. The at least one processor may determine a non root node of the hierarchical data structure associated with the enclosure as the start node of the hierarchical data structure in the hierarchical data structure. The at least one processor may start traversing the hierarchical data structure from the start node to determine the said element.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图形处理，包含遍历分级数据结构以确定用于光线跟踪的光线-图元的相交。
技术介绍
在计算机图形学中，光线跟踪是跟踪穿过三维(3D)场景的3D光线和发现光线-图元相交的方法。为了加速发现光线-图元相交的过程，场景几何以加速数据结构(ADS)形式布置，所述加速数据结构以分级方式将场景图元(例如，三角形)归类。ADS可通过在场景图元的分级结构上执行光线相交测试以递归方式遍历，从而确定与光线相交的场景图元。
技术实现思路
并没有从根节点遍历ADS，图形处理单元(GPU)可替代地从内部节点开始ADS的遍历，由此减少GPU可在分级结构上执行的光线相交测试的次数。GPU可确定ADS的内部节点，通过将与分级数据结构的内部节点相关的包围体的子集光栅化成离屏呈现目标，从所述内部节点开始遍历。GPU可根据从离屏呈现目标取样的色值确定与光线相交的内部节点的节点索引，并且可从那一节点开始ADS的遍历，由此减少GPU可执行以遍历ADS的光线相交测试的次数。在本专利技术的一个实例中，方法可包含通过至少一个处理器，在分级数据结构中组织多个图元。方法可进一步包含通过至少一个处理器，将与分级数据结构的非根节点相关的多个包围体光栅化成离屏呈现目标。方法可进一步包含通过至少一个处理器并基于将多个包围体光栅化成离屏呈现目标，确定分级数据结构的非根节点为开始分级数据结构的遍历的分级数据结构中的开始节点。方法可进一步包含通过至少一个处理器，从开始节点开始遍历分级数据结构以确定与光线相交的图元。在本专利技术的另一实例中，用于图形处理的设备可包含存储器和至少一个处理器，所述处理器经配置以：在分级数据结构中组织多个图元；将与分级数据结构的非根节点相关的多个包围体光栅化成离屏呈现目标；基于将多个包围体光栅化成离屏呈现目标，确定分级数据结构的非根节点为开始分级数据结构的遍历的分级数据结构中的开始节点；以及从开始节点开始遍历分级数据结构以确定与光线相交的图元。在本专利技术的另一实例中，用于图形处理的设备可包含用于在分级数据结构中组织多个图元的装置。设备可进一步包含用于将与分级数据结构的节点相关的多个包围体光栅化成离屏呈现目标的装置。设备可进一步包含装置，所述装置用于基于将多个包围体光栅化成离屏呈现目标，确定分级数据结构的非根节点为开始分级数据结构的遍历的分级数据结构中的开始节点。设备可进一步包含用于从开始节点开始遍历分级数据结构以确定与光线相交的图元的装置。在本专利技术的另一实例中，计算机可读存储媒体可存储指令，当执行时，所述指令使一或多个可编程处理器进行以下操作：通过至少一个处理器，在分级数据结构中组织多个图元；通过至少一个处理器，将与分级数据结构的非根节点相关的多个包围体光栅化成离屏呈现目标；通过至少一个处理器并基于将多个包围体光栅化成离屏呈现目标，确定分级数据结构的非根节点为开始分级数据结构的遍历的分级数据结构中的开始节点；以及通过至少一个处理器，从开始节点开始遍历分级数据结构以确定与光线相交的图元。附图和以下描述中阐述一或多个实例的细节。其它特征、目标和优点将从描述和图式，以及从权利要求书中变得显而易见。附图说明图1是绘示可经配置以实施本专利技术的一或多个方面的实例计算装置的框图。图2是进一步详细地绘示图1的CPU、GPU和系统存储器的实例实施方案的框图。图3是绘示GPU可在其上执行光线跟踪的实例场景的框图。图4是绘示将实例场景分区成包围体的框图。图5绘示具有与图4中示出的包围体和图元相关的节点的实例分级数据结构。图6是绘示被光栅化成实例离屏呈现目标的包围体的实例表示的框图。图7是绘示用于确定用于遍历实例分级树状结构以发现光线-图元相交的开始节点的实例方法的流程图。具体实施方式一般来说，本专利技术描述用于出于光线跟踪目的，通过从分级数据结构的内部节点开始场景图元的分级数据结构的遍历，确定与光线相交的图元的技术。当在图形处理单元(GPU)上遍历分级数据结构(例如，加速数据结构(ADS))时，从根节点开始分级数据结构的遍历可产生次优性能，因为此类遍历可能需要GPU在分级数据结构中执行额外的对场景图元的光线相交测试。并没有从根节点遍历分级数据结构，GPU可替代地从根节点以外的节点开始分级数据结构的遍历，由此减少GPU可执行的光线相交测试的次数。通过利用来自其图形处理管线的着色器单元，将与分级数据结构的内部节点和叶节点相关的包围体的子集光栅化成离屏呈现目标，GPU可确定开始遍历的分级数据结构的非根节点。根据离屏呈现目标，GPU可确定开始遍历分级数据结构的内部非根节点，由此减少GPU可执行以遍历分级数据结构的光线相交测试的次数。因为与执行光线相交测试相比，光栅化成离屏呈现目标相对地更不计算昂贵，所以与从根节点遍历分级数据结构相比，GPU可实现光线跟踪性能的大大提高。根据本专利技术的各方面，GPU可经配置以在分级数据结构中组织多个图元。GPU可进一步经配置以将与分级数据结构的非根节点相关的多个包围体光栅化成离屏呈现目标。GPU可进一步经配置以确定多个包围体中与光线相交的包围体。GPU可进一步经配置以确定与包围体相关的分级数据结构的非根节点为开始分级数据结构的遍历的分级数据结构中的开始节点。GPU可进一步经配置以从开始节点开始遍历分级数据结构以确定与光线相交的图元。图1是绘示可经配置以实施本专利技术的一或多个方面的实例计算装置的框图。如图1中所示，装置2可为计算装置，包含(但不限于)视频装置、媒体播放器、机顶盒、无线手持机(例如移动电话和所谓的智能电话)、个人数字助理(PDA)、台式计算机、膝上型计算机、游戏控制台、视频会议单元、平板计算装置及类似者。在图1的实例中，装置2可包含中央处理单元(CPU)6、系统存储器10和GPU 12。装置2还可包含显示处理器14、收发器模块3、用户接口4和显示器8。收发器模块3和显示处理器14两者可为与CPU 6和/或GPU 12相同的集成电路(IC)的部分，两者可在包含CPU 6和/或GPU 12的一或多个IC的外部，或可形成于在包含CPU 6和/或GPU 12的IC外部的IC中。出于清晰性的目的，装置2可包含图1中未展示的额外模块或单元。例如，装置2可包含扬声器和麦克风(两者均未在图1中展示)以在其中装置2为移动无线电话或扬声器(其中装置2为媒体播放器)的实例中实现电话通信。装置2还可包含摄像机。此外，装置2中所展示的各种模块和单元可不必在装置2的每个实例中。例如，在装置2为台式计算机或经装备以与外部用户接口或显示器介接的其它装置的实例中，用户接口4和和显示器8可在装置2外部。用户接口4的实例包含(但不限于)轨迹球、鼠标、键盘和其它类型的输入装置。用户接口4还可为触摸屏，并且可作为显示器8的部分并入。收发器模块3可包含电路以允许计算装置2和另一装置或网络之间的无线或有线通信。收发器模块3可包含调制器、解调器、放大器和用于有线或无线通信的其它此类电路。CPU 6可为经配置以处理用于执行的计算机程序的指令的微处理器，例如中央处理单元(CPU)。CPU 6可包括控制装置2的操作的通用或专用处理器。用户可提供输入到装置2，以使CPU 6执行一或多个软件应用程序。在CPU 6上执行的软件应用程序可包含(例如)操作系统、字处理器应用程序、电子邮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：通过至少一个处理器，在分级数据结构中组织多个图元；通过所述至少一个处理器，将与所述分级数据结构的非根节点相关的多个包围体光栅化成离屏呈现目标；通过所述至少一个处理器并基于将所述多个包围体光栅化成所述离屏呈现目标，确定所述分级数据结构的非根节点作为所述分级数据结构中开始所述分级数据结构的遍历的开始节点；以及通过所述至少一个处理器，从所述开始节点开始遍历所述分级数据结构以确定与光线相交的所述图元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.21 US 14/257,3851.一种方法，其包括：通过至少一个处理器，在分级数据结构中组织多个图元；通过所述至少一个处理器，将与所述分级数据结构的非根节点相关的多个包围体光栅化成离屏呈现目标；通过所述至少一个处理器并基于将所述多个包围体光栅化成所述离屏呈现目标，确定所述分级数据结构的非根节点作为所述分级数据结构中开始所述分级数据结构的遍历的开始节点；以及通过所述至少一个处理器，从所述开始节点开始遍历所述分级数据结构以确定与光线相交的所述图元。2.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述至少一个处理器将与所述分级数据结构的非根节点相关的所述多个包围体光栅化成所述离屏呈现目标进一步包括：通过所述至少一个处理器，将所述多个包围体的多个表示光栅化成所述离屏呈现目标。3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：通过所述至少一个处理器，至少部分地基于所述多个包围体的多个表示中的表示的输出色，确定与所述表示相关的节点。4.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：通过所述至少一个处理器，确定在所述多个表示中的一或多个中的一或多个像素映射到所述光线；以及通过所述至少一个处理器，确定与所述一或多个像素相关的所述分级数据结构的节点作为所述开始节点。5.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：通过所述至少一个处理器，确定所述多个表示中的两个或大于两个表示重叠；通过所述至少一个处理器，以最低共同原始表示的所述输出色填充所述两个或大于两个表示的重叠区；以及通过所述至少一个处理器，确定与所述最低共同原始表示的所述输出色相关的所述分级数据结构的节点作为所述开始节点。6.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：通过所述至少一个处理器，以相比于所述多个包围体相对较低的分辨率，将所述多个包围体的所述多个表示光栅化成所述离屏呈现目标。7.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述至少一个处理器将与所述分级数据结构的非根节点相关的所述多个包围体光栅化成所述离屏呈现目标进一步包括：通过所述至少一个处理器，将与少于所述分级数据结构的全部非根节点的节点相关的所述多个包围体的表示光栅化成所述离屏呈现目标。8.一种经配置以处理图形数据的设备，其包括：存储器；至少一个处理器，其经配置以：在分级数据结构中组织多个图元；将与所述分级数据结构的非根节点相关的多个包围体光栅化成离屏呈现目标；基于将所述多个包围体光栅化成所述离屏呈现目标，确定所述分级数据结构的非根节点作为所述分级数据结构中开始所述分级数据结构的遍历的开始节点；以及从所述开始节点开始遍历所述分级数据结构以确定与光线相交的所述图元。9.根据权利要求8所述的设备，其中将与所述分级数据结构的非根节点相关的所述多个包围体光栅化成所述离屏呈现目标进一步包括：将所述多个包围体的多个表示光栅化成所述离屏呈现目标。10.根据权利要求9所述的设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以：至少部分地基于所述多个包围体的所述多个表示中的表示的输出色，确定与所述表示相关的节点。11.根据权利要求9所述的设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以：确定在所述多个表示中的一或多个中的一或多个像素映射到所述光线；以及确定与所述一或多个像素相关的所述分级数据结构的节点作为所述开始节点。12.根据权利要求9所述的设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以：确定所述多个表示中的两个或大于两个表示重叠；以最低共同原始表示的所述输出色填充所述两个或大于两个表示的重叠区；以及确定与所述最低共同原点的所述输出色相关的所述分级数据结构的节点作为所述开始节点。13.根据权利要求9所述的设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以：以相比于所述多个包围体相对较低的分辨率，将所述多个包围体的所述多个表示光栅化成所述离屏呈现目标。14.根据权利要求8所述的设备，其中将与所述分级数据结构的非根节点相关的所述多个包围体光栅化成所述离屏呈现目标进一步包括：将与少于所述分级数据结构的全部非根节点的节点相关的所述多个包围体的表示光栅化成所述离屏呈现目标。15.一种设备，其包括：用于在分级数据结构中组织多个图元的装置；用于将与所述分级数据结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤拉伊·奥伯特，维尼特·戈尔，昂斯·穆里，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US