用于经实施例化的几何结构的更有效的光线跟踪方法和装置制造方法及图纸

公开了有关对经实例化的几何结构进行更有效地光线跟踪的方法和装置

【技术实现步骤摘要】
用于经实施例化的几何结构的更有效的光线跟踪方法和装置
[0001]本申请是
PCT
国际申请号为
PCT/US2017/012219、
中国国家申请号为
201780014350.5、
题为“用于经实施例化的几何结构的更有效的光线跟踪方法和装置”的申请的分案申请
。


[0002]本公开总体涉及电子学领域
。
更具体地，一些实施例涉及用于经实例化几何结构的更有效光线跟踪的技术
。

技术介绍

[0003]在数字图像处理中，渲染通常是指与从二维
(2D)
或三维
(3)
模型生成图像相关联的过程
。2D/3D
模型可以包括具有不同几何结构的各种对象
。
一种渲染技术可以利用光线跟踪来模拟光的自然流动
。
然而，光线跟踪是高度计算密集型的任务，它消耗大量的计算周期
(
特别是在涉及每秒多个图像的电影制作中
)
，并且通常只能在非常高端的计算系统上实现，例如，利用大规模渲染计算场
。
附图说明
[0004]参考所附附图提供详细描述
。
在附图中，附图标记最左边的数字标识该附图标记首次出现在其中的附图
。
相同的附图标记在不同附图中的使用指示类似或相同的项
。
[0005]图
1、3、4、13
和
15
示出计算系统的实施例的框图，这些计算系统可用于实现本文中所讨论的各实施例
。
[0006]图
2A
示出了框图，其中多个经变换引用用于将同一目标放置在场景层级结构中
。
[0007]图
2B
示出了可以在一些实现中使用的两级包围体层级结构
(BVH)
技术的框图
。
[0008]图
2C
示出了根据实施例的经修改的
BVH
结构的框图
。
[0009]图
2D
示出了根据实施例的方法的流程图
。
[0010]图5‑9和
11
示出了根据一些实施例的处理器的各种部件
。
[0011]图
10
示出了根据一些实施例的图形核指令格式
。
[0012]图
12A
至图
12B
分别示出了根据一些实施例的图形处理器命令格式和序列
。
[0013]图
14
示出了根据实施例的
IP
核开发的图
。
具体实施方式
[0014]在下面的描述中，阐述了很多特定细节以提供对各实施例的全面理解
。
然而，在没有这些特定细节的情况下，也可实践各实施例
。
在其他实例中，未详细描述公知的方法
、
过程
、
部件和电路以免使特定实施例变得模糊
。
此外，各实施例的各方面可使用各种手段来执行，诸如集成半导体电路
(“硬件”)、
组织成一个或多个程序的计算机可读指令
(“软件”)
或硬件与软件的某种组合
。
出于本公开的目的，对“逻辑”的引用应当意味着硬件
、
软件
、
固件或它们的某种组合
。
[0015]如上所述，虽然光线跟踪是数字图像处理中的有用技术，但它的使用仅在能够访问非常高端的计算场时才是可能的，例如利用数干个高端计算机服务器
。
此外，当处理复杂的电影内容时，可以使用一种技术来减少存储器消耗
(
称为“实例化”)
，其中在场景中多次出现的某些对象
(
诸如，某种类型的汽车或角色
)
只被存储一次
。
然后可以在同一场景中的不同位置多次重复使用所存储的
(
多个
)
对象
。
因此，不是存储同一对象的多个副本，而是实例化允许仅存储对象一次，其中多个
(
例如，经变换的
)
引用用于将
(
多个
)
对象放置在场景层级结构中的不同位置处
。
[0016]为此，一些实施例提供了用于经实例化几何结构的更有效光线跟踪的方法和装置
。
在一个实施例中，使用可以显著改善使用几何结构的实例化的场景的光线跟踪性能的方法和数据结构
。
[0017]进一步地，可在包括一个或多个处理器
(
例如，具有一个或多个处理器核
)
的计算系统中应用一些实施例，这些计算系统诸如参考图1‑
15
所讨论的那些，包括例如移动计算设备，例如智能电话
、
平板
、UMPC(
超级移动个人计算机
)、
膝上型计算机
、
超极本
TM
计算设备
、
可穿戴设备
(
诸如智能手表或智能眼镜
)
等等
。
更具体地，图1例示出了根据实施例的计算系统
100
的框图
。
系统
100
可包括一个或多个处理器
102
‑1至
102
‑
N(
在本文中统称为“多个处理器
102”或“处理器
102)。”在各种实施例中，处理器
102
可以包括通用
CPU
和
/
或
GPU。
处理器
102
可经由互连或总线
104
来通信
。
每个处理器可包括各种部件，出于清楚起见，参照处理器
102
‑1仅讨论这些部件中的一些
。
因此，其余处理器
102
‑2至
102
‑
N
中的每一个可包括参照处理器
102
‑1所讨论的相同或类似的部件
。
[0018]在实施例中，处理器
102
‑1可包括一个或多个处理器核
106
‑1至
106
‑
M(
在本文中称为“多个核
106”或“核
106”)、
高速缓存
108、
和
/
或路由器
110。
处理器核
106
可在单个集成电路
(IC)
芯片上实现
。
此外，芯片可包括一个或多个共享和
/
或私有高速缓存
(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有存储于其上的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码在由至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器执行包括以下的操作：基于存储器中存储的信息来在多个几何结构实例上构建两级包围体层级
BVH
结构，所述两级
BVH
结构包括顶级加速结构，其中所述顶级加速结构的叶节点用于存储变换和对多个几何结构实例中的几何结构实例的
BVH
节点的引用；使光线遍历通过两级
BVH
结构；以及将多个
BVH
节点添加到所述两级
BVH
结构，所述多个
BVH
结构用于直接指向与所述几何结构实例相关联的对应的多个位置
。2.
如权利要求1所述的计算机可读介质，其特征在于，添加到所述两级
BVH
结构的所述多个
BVH
节点包括所述顶级加速结构中的多个叶节点，并且其中所述多个位置包括所述几何结构实例的
BVH
子树的位置
。3.
如权利要求1所述的计算机可读介质，其特征在于，所述多个叶节点中的每个叶节点指示与所述多个几何结构实例中的对应的几何结构实例相关联的变换
。4.
如权利要求3所述的计算机可读介质，其特征在于，所述多个叶节点中的每个叶节点进一步包括对所述对应的几何结构实例的
BVH
节点的引用
。5.
如权利要求2至4中任一项所述的计算机可读介质，其特征在于，所述几何结构实例包括多个基元，并且其中所述几何结构实例的所述子树包括与所述多个基元相关联的
BVH
节点
。6.
如权利要求1至5中任一项所述的计算机可读介质，其特征在于，所述
BVH
节点在自上而下
BVH
构建过程期间被添加
。7.
如权利要求1至6中任一项所述的计算机可读介质，其特征在于，所述顶级加速结构包括多个叶节点，所述多个叶节点包括所述第一叶节点，每个叶节点用于存储对应的变换以及对所述多个几何结构实例中的相应几何结构实例的对应的
BVH
节点的引用
。8.
一种系统，包括：存储器；以及耦合至所述存储器的一个或多个处理器，所述一个或多个处理器用于执行程序代码以执行包括以下的操作：基于所述存储器中存储的信息来在多个几何结构实例上构建两级包围体层级
BVH
结构，所述两级
BVH
结构包括顶级加速结构，其中所述顶级加速结构的叶节点用于存储变换和对多个几何结构实例中的几何结构实例的
BVH
节点的引用；使光线遍历通过两级
BVH
结构；以及将多个
BVH
节点添加到所述两级
BVH
结构，所述多个
BVH
结构用于直接指向与所述几何结构实例相关联的对应的多个位置，以提供对所述两级
BVH
结构的更高效的遍历
。9.
如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述一个或多个处理器包括主机中央处理单元
、CPU
和图形处理器
。10.
如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述主机
CPU
和所述图形处理器用于执行所述程序代码的不同部分以执行所述操作的不同部分
。11.
如权利要求8至
10
中任一项所述的系统，其特征在于，添加到所述两级
BVH
结构的所述多个
BVH
节点包括所述顶级加速结构中的多个叶节点，并且其中所述多个位置包括所述
几何结构实例的
BVH
子树的位置
。12.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：