一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，包括：master节点读取场景文件，进行场景数据的划分和分布式存储，master节点根据发射的光子来构建全局光子图并设置光子重叠范围；构建master节点与slave节点之间的通信；master节点将整个屏幕像素空间分成若干个block，每个block作为一个渲染任务，并以从内到外顺时针的顺序给slave节点分配渲染任务，slave节点得到master节点分配的任务后将其入队，并判定block中的每个着色点的任务归属；slave节点在每个着色点周围遍历全局光子图，收集光子得到间接光照颜色值，即渲染结果；各slave节点将渲染结果返回到master节点，master节点根据优先级对得到的所有渲染结果进行合并，最终生成渲染图片。本发明专利技术提升了渲染速度和效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图形学真实感渲染领域，具体涉及一种在Intel MIC硬件架构下对基于光子映射的分布式全局光照计算方法。
技术介绍
场景渲染就是给场景着色，将场景中的灯光及对象的材质处理成图像的形式。在大规模场景的渲染中，场景数据非常庞大，为了实现优秀的全局光照，渲染时间也会很长。全局光照，表现了直接照明和间接照明的综合效果。光线碰到拍摄对象，反射正反射光或漫反射光，这就控制了色彩、物体间相互作用的反射、折射、焦散等光效，最后演绎了现实的自然光。所以在渲染的时候，为了实现真实的场景效果，就要在渲染器中指定全局光照，全局光照有多种实现方法，例如辐射度、光线追踪、环境光遮蔽(ambient occlusion)、光子贴图、Light Probe等。当光从光源被发射出来后，碰到障碍物就反射和折射，经过无数次的反射和折射，物体表面和角落都会有光感，像真实的自然光。全局光照占内存较多。它属于间接照明，缩写为GI，全名为Global Illumination(全局光照)。由于全局光照占用内存空间较多，现有的全局光照计算方法存在以下问题：(1)计算节点的存储负荷较大，不适用于超大场景的渲染；(2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，其中，从光源发射的光线与场景的交点为着色点，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、预处理阶段：master节点读取场景文件，进行场景数据的划分和分布式存储，master节点根据发射的光子来构建全局光子图并设置光子重叠范围；构建master节点与slave节点之间的通信；步骤二、Path tracing直接光照阶段：master节点将整个屏幕像素空间分成若干个block，每个block作为一个渲染任务，并以从内到外顺时针的顺序给slave节点分配渲染任务，slave节点得到master节点分配的任务后将其入队，并判定block中的每个着色点的任务归属：...

【技术特征摘要】
1.一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，其中，从光源发射的光线与场景的交点为着色点，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、预处理阶段：master节点读取场景文件，进行场景数据的划分和分布式存储，master节点根据发射的光子来构建全局光子图并设置光子重叠范围；构建master节点与slave节点之间的通信；步骤二、Path tracing直接光照阶段：master节点将整个屏幕像素空间分成若干个block，每个block作为一个渲染任务，并以从内到外顺时针的顺序给slave节点分配渲染任务，slave节点得到master节点分配的任务后将其入队，并判定block中的每个着色点的任务归属：若当前block需要的场景数据存在于当前slave节点，则当前slave节点渲染当前block；若当前block需要的场景数据存在于其他slave节点，则当前slave节点将当前block传给相应的slave节点，相应的slave节点得到当前block后直接渲染；若当前block需要的场景数据同时存在于当前slave节点和其他slave节点，则当前block为边界block，则当前slave节点渲染边界block；步骤三、Photon mapping间接光照阶段：slave节点在每个着色点周围遍历全局光子图，收集光子得到间接光照颜色值，即渲染结果；步骤四、各slave节点将渲染结果返回到master节点，master节点根据优先级对得到的所有渲染结果进行合并，最终生成渲染图片。2.如权利要求1所述的一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，其特征在于，在所述步骤一中，master节点读取场景文件，将场景模型信息存入三维加速结构k...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璐，徐延宁，孟祥旭，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37