使用基于点积的固定功能逻辑的光线-盒相交测试制造技术

一种用于光线追踪的方法和设备可包含使用GPU的纹理管线硬件来执行针对第一光线和第一形状的光线相交测试。使用所述纹理管线硬件来执行光线相交测试可包含通过所述纹理管线硬件计算多个点积，以及基于所述多个点积确定所述第一光线是否与所述第一形状相交。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用基于点积的固定功能逻辑的光线-盒相交测试
本专利技术涉及图形处理，且更确切地说涉及用于光线-盒相交测试的技术。
技术介绍
光线追踪是用于产生3D图像以供显示的计算机图形技术。更具体言之，光线追踪是通过3D场景追踪三维(3D)光线且寻找光线-图元相交以使得可显示所述3D场景的二维(2D)表示的过程。光线追踪中所用的一个技术是确定光线-三角形相交。给定输入光线和一组三角形，算法的目标是确定哪些三角形与所述光线相交和/或确定一组相交点。为了加速光线追踪操作，图元(例如，三角形)通常被组织成将场景图元层次性分组的加速度数据结构(ADS)。加速的数据结构的实例包括包围体层次(BVH)树、k维(KD)树、网格等。可通过对场景图元的层次执行光线相交测试而以递归方式遍历ADS，从而确定与光线相交的场景图元。为了追踪穿过BVH树的光线，通常使用两个类型的操作：光线-盒相交测试(例如，光线-AABB(轴对准包围盒)相交测试)和光线-三角形相交测试。
技术实现思路
本专利技术的技术大体上涉及光线追踪。举例来说，本专利技术的各方面大体上涉及重复使用图形处理单元(GPU)的纹理管线中的硬件单元来执行光线追踪的某些方面，包含(例如)光线-盒相交测试。确切地说，在一些实例中，在光线-盒相交测试期间可使用渲染管线的纹理单元的点积单元。在随附图式和以下描述中阐述本专利技术的一或多个方面的细节。从描述和图式以及从权利要求书将明白本专利技术中所描述的技术的其它特征、目标和优点。附图说明图1是说明可实施本专利技术的技术的实例系统的框图。图2是说明可实施本专利技术的技术的图1的系统的实例的框图。图3是说明GPU可对其执行光线追踪的实例场景的概念图。图4是说明将实例场景分区成包围体的概念图。图5是说明具有与图4中所展示的包围体和图元相关联的节点的实例层次数据结构的概念图。图6是说明根据本专利技术的技术的用于光线追踪的过程的流程图。图7是说明可用作图2的纹理管线的一部分的过滤器管线的实例的框图。图8是说明图6的过程的实例的流程图。图9是说明根据本专利技术的技术的用于确定光线是否与盒相交的实例过程的流程图，所述实例过程可用作图6和/或图8的过程的一部分的实例。具体实施方式本专利技术的各方面大体上涉及图形处理。在一些实例中，所述技术可与光线-图元相交测试相关。本专利技术的各方面可涉及用于光线追踪的一种方法和设备，所述光线追踪可包含使用图形处理单元(GPU)的纹理管线硬件来针对第一光线和第一形状执行光线相交测试。使用所述纹理管线硬件执行光线相交测试可包含通过所述纹理管线硬件计算多个点积以及基于所述多个点积确定所述第一光线是否与所述第一形状相交。图1是说明可经配置以实施本专利技术的一或多个方面的实例系统/计算装置的框图。如图1中所展示，系统/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、平板计算装置等等。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GPU12。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均可为与CPU6和/或GPU12相同的集成电路(IC)的部分，均可在包含CPU6和/或GPU12的一或多个IC的外部，或可形成于在包含CPU6和/或GPU12的IC外部的IC中。为清楚起见，装置2可包含图1中未展示的额外模块或单元。举例来说，装置2可包含扬声器和麦克风(两者均未在图1中展示)以在装置2为移动无线电话的实例中实现电话通信，或在装置2为媒体播放器的情况下可包含扬声器。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含在装置2的每个实例中。举例来说，在装置2为台式计算机或经配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还可以是触摸屏，并且可作为显示器8的一部分并入。收发器模块3可包含允许装置2与另一装置或网络之间的无线或有线通信的电路。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。CPU6可为微处理器，例如经配置以处理用于执行的计算机程序的指令的中央处理单元(CPU)。CPU6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CPU6执行一或多个软件应用程序。在CPU6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、电子邮件应用程序、电子数据表应用程序、媒体播放器应用程序、视频游戏应用程序、图形用户接口应用程序或另一程序。另外，CPU6可执行用于控制GPU12的操作的GPU驱动程序22。用户可经由一或多个输入装置(未展示)(例如键盘、鼠标、麦克风、触摸板或经由用户接口4耦合到装置2的另一输入装置)提供输入到装置2。在CPU6上执行的软件应用程序可包含发指令给CPU6以使显示器8渲染图形数据的一或多个图形渲染指令。在一些实例中，所述软件指令可符合图形应用编程接口(API)，例如开放图形库API、开放图形库嵌入系统(OpenGLES)API、Direct3DAPI、X3DAPI、RenderManAPI、WebGLAPI，或任何其它公共或专有标准图形API。为了处理图形渲染指令，CPU6可将一或多个图形渲染命令发布到GPU12(例如，经由GPU驱动程序22)以致使GPU12执行图形数据的渲染中的一些或全部。在一些实例中，待渲染的图形数据可包含例如点、线、三角形、四边形、三角带等的图形基元的列表。GPU12可配置成执行图形运算以将一或多个图形基元渲染到显示器8。因此，当CPU6上执行的软件应用程序中的一者需要图形处理时，CPU6可提供图形命令和图形数据到GPU12以供渲染到显示器8。所述图形数据可包含(例如)绘制命令、状态信息、基元信息、纹理信息等。在一些情况下，GPU12可内置有高度平行结构，所述高度并行结构提供比CPU6更有效的复杂图形相关运算的处理。举例来说，GPU12可包含经配置以并行方式对多个顶点或像素进行操作的多个处理元件，例如着色器单元。在一些情况下，相比于使用CPU6直接将场景绘制到显示器8，GPU12的高度并行性质可允许GPU12更快速地将图形图像(例如，GUI和二维(2D)和/或三维(3D)图形场景)绘制到显示器8上。在一些情况下，可将GPU12集成到装置2的主板中。在其它情况下，GPU12可存在于安装在装置2的主板中的端口内的图形卡上，或可以其它方式并入在经配置以与装置2交互操作的外围装置内。GPU12可包含一或多个处理器，例如，一或多个微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其它等效的集成或离散逻辑电路。GPU12还可包含一或多个处理器核心，以使得GPU12可被称作多核处理器。GPU12可直接耦合到图形存储器40。因此，GPU12可在不使用总线的情况下从图形存储器40读取数据且将数据写入到图形存储器40。换句话说，GPU12可使用本地存储装置而非片外存储器在本地处理数据。此类图形存储器40可称为片上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光线追踪的方法，其包括：使用图形处理单元的纹理管线硬件来执行针对第一光线和第一形状的光线相交测试，其包含：通过所述纹理管线硬件计算多个点积；以及基于所述多个点积确定所述第一光线是否与所述第一形状相交。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.17 US 14/517,7061.一种用于光线追踪的方法，其包括：使用图形处理单元的纹理管线硬件来执行针对第一光线和第一形状的光线相交测试，其包含：通过所述纹理管线硬件计算多个点积；以及基于所述多个点积确定所述第一光线是否与所述第一形状相交。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一形状是盒或矩形中的一者。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一形状是轴对准包围盒。4.根据权利要求1所述的方法，其中计算所述多个点积包含通过所述纹理管线硬件的固定功能点积硬件单元计算所述多个点积。5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：基于所述多个点积执行至少一个最小值计算和至少一个最大值计算，其中关于所述第一光线是否与所述第一形状相交的确定是基于所述至少一个最小值计算和所述至少一个最大值计算。6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：通过所述GPU的着色器处理器针对多个指令中的每一者确定所述指令是否是光线-盒相交测试指令；以及针对经确定为光线-盒相交测试指令的每一指令，发送信息到所述纹理管线硬件，其中所述信息至少基于所述第一光线和所述第一形状。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：通过所述纹理管线硬件确定所述第一光线是否与所述第一形状相交；以及从所述纹理管线硬件发送指示所述第一光线是否与所述第一形状相交的指示到着色器处理器。8.一种用于光线追踪的装置，其包括：图形处理单元GPU，其包含：至少一个着色器处理器；以及纹理管线，其经配置以：计算多个点积；基于所述多个点积确定第一光线是否与第一形状相交；以及将基于关于所述第一光线是否与所述第一形状相交的确定的信息提供到所述至少一个着色器处理器。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一形状是盒或矩形中的一者。10.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一形状是轴对准包围盒。11.根据权利要求8所述的装置，其中计算所述多个点积包含通过所述纹理管线的固定功能点积硬件单元计算所述多个点积。12...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤拉伊·奥伯特，维尼特·戈尔，
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