提供了图形显示系统内的光传输一致的场景简化。方法包括向包括具有对象表面的对象的原始3-D场景投射第一多个光线。方法还包括构建原始3-D场景的简化表示以及调整简化表示为与原始3-D场景一致。简化表示通过使用从投射所获得的对象表面交点和已知光线来调整，以产生经调整的简化表示。方法进一步包括用于渲染高质量图像的步骤：向经调整的简化表示投射第二多个光线以及测试第二多个光线用于经调整的简化表示内的与对象表面的交叉点、估计经调整的简化表示内的在与对象表面的交叉点处的传入光、检查对象表面的材料性质以及计算与第二多个光线相关联的用于多个像素的颜色和光强度。
【技术实现步骤摘要】
图形显示系统内的光传输一致的场景简化相关申请的交叉引用本申请和与本申请同时提交的代理人案号为NVID-P-HE-12-0079-US1的专利申请“SURFACE CLASSIFICATION FOR POINT-BASED RENDERING WITHIN GRAPHICS DISPLAYSYSTEM”相关，本文通过援引的方式对其全文加以合并。
技术介绍
基于光线跟踪的光传输算法用于通过在场景内投射光线来对三维场景和其照明进行采样。典型地，要求大量光线用于高质量渲染，即具有可接受的噪声级别。由于其复杂性，使用三维场景的简化表示来实施部分光照计算通常是有益的。使用标准k_最邻近(k-nearest neighbor)搜索以适配光线端点的局部密度并且得出用于每一个的半径来创建典型的简化表示。然而，虽然创建简化表示是快速并且自动的，但是无法保证所获得的简化表示准确地表示原始三维场景。由于简化致使的场景误表示(misrepresentation)可导致经渲染图像中的不需要的伪影(artifact)。
技术实现思路
因此，存在对于创建与原始三维场景一致并准确表示原始三维场景的简化场景表示的计算机图形方法的需求。本专利技术的实施例针对计算机图形方法。经计算机控制的方法包括向包括具有对象表面的对象的原始三维场景投射第一多个光线。第一多个光线可在原始三维场景内重新投射。方法还包括构建原始三维场景的简化表示以及调整简化表示为与原始三维场景的初始采样中所使用的第一多个光线一致。简化表示通过使用从投射所获得的对象表面交点和已知光线来调整，以产生经调整的简化表示。方法进一步包括用于渲染高质量图像的过程，包括:向所述经调整的简化表示投射第二多个光线以及测试第二多个光线用于简化表示内的与对象表面的交叉点、估计经调整的简化表示内的在与对象表面的交叉点处的传入光、检查对象表面的材料性质以及计算与第二多个光线相关联的用于多个像素的颜色和光强度。【附图说明】本专利技术的实施例通过示例而非限制的方式、在附图中示出，并且其中相似的参考数字指代类似的元件。图1示出根据本专利技术的一个实施例的示例性计算机系统。图2描绘根据本专利技术的一个实施例的原始三维场景和使用原始场景所投射的多个光线。图3描绘根据本专利技术的一个实施例的、具有位于多个光线的交点处的层片(splat)的原始三维场景的简化表示。图4描绘根据本专利技术的一个实施例的、基于使用层片的逼近(approximation)的原始三维场景的简化表示。图5描绘根据本专利技术的一个实施例的、其中层片收缩以消除伪(spurious)交点的原始三维场景的经调整的简化表示。图6描绘根据本专利技术的一个实施例的、基于使用经收缩的层片的逼近的原始三维场景的经调整的简化表示。图7描绘根据本专利技术的一个实施例的、根据原始三维场景的简化模型渲染图像的示例性计算机图形方法的流程图。【具体实施方式】现在将对本专利技术的各种实施例进行详细参考，其示例在附图中示出。虽然结合接下来的实施例论述本专利技术，但应理解其并不意图将本专利技术只限定于这些实施例。相反，本专利技术意在涵盖可包括在如所附的权利要求所限定的本专利技术的精神和范围内的替代、修改以及等同。此外，在本专利技术接下来的详细描述中，阐述了大量具体细节以提供对本专利技术的彻底理解。然而，本专利技术的实施例可以在没有这些具体细节的情况下得以实践。在其他实例中，未详细描述公知的方法、过程、部件和电路以避免对本专利技术的各方面内容造成不必要的混淆。出于说明目的，本文所使用的术语“水平”指与对象的平面或表面平行的平面，而不关注其定向。术语“垂直”指与如刚才所定义的水平垂直的方向。术语诸如“在……上”、“在……下”、“在……底部”、“在……顶部”、“在……侧”、“高于”、“低于”、“在……上面的”、“在……之上”和“在……之下”指的是关于水平平面而言。图1示出根据本专利技术的一个实施例的示例性计算机系统100。计算机系统100描绘根据本专利技术的实施例的部件，其提供执行平台用于某些基于硬件和基于软件的功能性，具体来讲，计算机图形渲染和显示能力。总而言之，计算机系统100包括系统板106，其包括至少一个中央处理单元(CPU) 102和系统存储器104。CPU102可经由桥接部件/存储器控制器(未示出)耦连到系统存储器104或可经由CPU102内部的存储器控制器(未示出)直接耦连到系统存储器104。计算机系统100还包括图形子系统114，其包括至少一个图形处理单元(GPU)llO。例如，图形子系统114可包括在图形卡上。图形子系统114可耦连到显示器116。一个或多个附加GPUllO可以可选地耦连到计算机系统100以进一步提高其计算能力。GPUllO可经由通信总线108耦连到CPU102和系统存储器104。GPUllO可实现为独立部件、设计为经由连接器(例如AGP插槽、PC1-Express插槽等)|禹连到计算机系统100的独立图形卡、独立集成电路裸片(例如直接安装在主板上)、或包括在计算机系统芯片集部件的集成电路裸片(未示出)内的集成GPU。此外，存储器设备112可与GPUllO耦连用于高带宽图形数据存储，例如帧缓冲区。在实施例中，存储器设备112可以是动态随机存取存储器。电源单元(PSU)118可对系统板106和图形子系统114提供电力。CPU102和GPUllO也可集成到单个集成`电路裸片中并且CPU和GPU可共享诸如指令逻辑、缓冲区、功能单元等等的各种资源，或者可提供单独资源用于图形和通用操作。GPU可进一步集成到核心逻辑部件中。因此，本文所描述为与GPUllO相关联的任何或所有电路和/或功能性也可在适当地装配的CPU102中实现并由适当地装配的CPU102实施。此外，虽然本文的实施例可参考GPU，但应注意的是，所描述的电路和/或功能性也可在其他类型的处理器内(例如通用或其他专用协处理器)或CPU内实现。系统100可实现为例如具有耦连到专用图形渲染GPUl 10的强大的通用CPU102的台式计算机系统或服务器计算机系统。在这种实施例中，可包括添加外围总线、专用音频/视频部件、IO设备等的部件。类似地，系统100可实现为便携式设备(例如手机、PDA等)、直播卫星(DBS) /地面机顶盒或机顶视频游戏控制台设备，诸如例如可从华盛顿雷德蒙德市的Microsoft公司得到的Xbox?、或可从日本东京市的Sony计算机娱乐公司得到的PlayStation3?。系统ioo还可实现为“片上系统”，其中计算设备的电子器件(例如部件102、104、110、112等)全部包含在单个集成电路裸片内。示例包括具有显示器的手持仪器、汽车导航系统、便携式娱乐系统等。图2描绘根据本专利技术的一个实施例的原始三维计算机图形场景200和使用原始场景200所投射的第一多个光线220。场景可在计算机存储器中表示为存储在其中的图形数据。原始三维场景200是旨在由计算机图形处理系统转变为2-D图像用于图像显示的三维模型。原始三维场景200包括场景内的对象222。在实施例中，图像使用光线跟踪来渲染，该光线跟踪是用于通过跟踪光穿过图像平面中的像素的路径并仿真其遭遇虚拟对象的效果来生成图像的技术。根据光线跟踪图形渲染，第一多个光线220投射向原始三维场景200内的对象222。一旦投射本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种计算机图形实现的方法，包括：向包括具有对象表面的对象的原始三维场景投射第一多个光线，其中所述第一多个光线可在所述原始三维场景内重新投射；构建所述原始三维场景的简化表示；以及通过使用从所述投射所获得的对象表面交点和已知光线来调整所述简化表示为与所述原始三维场景一致，以产生经调整的简化表示。
【技术特征摘要】
2012.07.19 US 13/553,4831.一种计算机图形实现的方法，包括: 向包括具有对象表面的对象的原始三维场景投射第一多个光线，其中所述第一多个光线可在所述原始三维场景内重新投射； 构建所述原始三维场景的简化表示；以及 通过使用从所述投射所获得的对象表面交点和已知光线来调整所述简化表示为与所述原始三维场景一致，以产生经调整的简化表示。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 向所述经调整的简化表示投射第二多个光线以及测试所述第二多个光线用于所述经调整的简化表示内的与所述对象表面的交叉点； 估计在所述经调整的简化表示内、在与所述对象表面的所述交叉点处的传入光； 检查所述对象表面的材料性质；以及 计算与所述第二多个光线相关联的用于多个像素的颜色和光强度。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述构建包括: 使用k-最邻近搜索以适配用于所述第一多个光线的端点的局部密度； 得出用于所述第一多个光线的每一个的半径；以及 依照所述端点的切面上的多个层片创建所述原始三维场景的逼近。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述调整进一步包括: 跟踪针对所述简化表示的所述第一多个光线；以及 收缩与所述第一多个光线相交的所述多个层片以产生所述经调整的简化表示。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述经调整的简化表示通过以下操作与所述原始三维场景一致:调整所述简化表示，使得向所述简化表示投射所述第一多个光线和向所述原始三维场景投射所述第一多个光线得到与所述对象表面的相同的交叉点。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述经调整的简化表示用于计算机图形系统中的高质量图像渲染。7.根据权利要求6所述的方法，其中使用所述三维场景的所述经调整的简化表示的所述渲染的结果大致类似于通过使用所述原始三维场景渲染的结果。8.一种计算机可读存储介质，具有存储在其上的计算机可执行指令，...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫·奥斯卡伊·艾拉，亚科·塔帕尼·莱蒂恩，萨穆利·马蒂亚斯·莱内，
申请(专利权)人：辉达公司，
类型：发明
国别省市：
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