基于八叉樹(shù)自適應(yīng)體歸并的光線跟蹤加速結(jié)構(gòu)
本文選題:光計(jì)算 切入點(diǎn):光學(xué)數(shù)據(jù)處理 出處:《光學(xué)學(xué)報(bào)》2017年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對(duì)光線跟蹤算法計(jì)算量大和運(yùn)行效率低的問(wèn)題,提出了一種采用八叉樹(shù)自適應(yīng)體歸并(OAVM)的光線跟蹤加速結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)將八叉樹(shù)模型的空節(jié)點(diǎn)自適應(yīng)地聚集為包圍體,盡可能地減小了光線與空白節(jié)點(diǎn)的求交次數(shù)。基于OAVM的一種多級(jí)八叉樹(shù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),提出了采用Morton碼對(duì)各層級(jí)的所有節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行編碼的算法,該結(jié)構(gòu)所采用的存儲(chǔ)方式和鄰域查詢算法有效減小了指針數(shù)量,避免了遞歸搜索。同時(shí),該算法可以有效處理大規(guī)模動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的局部更新問(wèn)題�;贚iang-Barsky算法,光線相交測(cè)試的計(jì)算速度得到提升。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)算法相比,所提出算法的指針總數(shù)平均減少了54.45%,光線相交測(cè)試時(shí)間平均縮短了52.37%,大幅加快了相交測(cè)試速度,提升了場(chǎng)景的渲染效率。
[Abstract]:Aiming at the problems of large computation and low efficiency of ray-tracking algorithm, an accelerated ray-tracing structure using octree adaptive body merging (OAVM) is proposed. The structure adaptively aggregates the empty nodes of the octree model into a bounding body. The number of intersection between light and blank nodes is reduced as much as possible. Based on the characteristics of a multilevel octree structure of OAVM, an algorithm using Morton codes to encode all nodes at each level is proposed. The storage method and neighborhood query algorithm used in this structure can effectively reduce the number of pointers and avoid recursive search. At the same time, the algorithm can effectively deal with the local updating problem of large-scale dynamic scenes. The experimental results show that compared with the traditional algorithm, the total number of pointers in the proposed algorithm is reduced by an average of 54.45 points, and the test time of the light intersection test is reduced by 52.37 on average, and the speed of the intersecting test is greatly accelerated. Improved rendering efficiency of the scene.
【作者單位】: 海軍航空工程學(xué)院電子信息工程系;空軍航空大學(xué)航空航天情報(bào)系;
【基金】:吉林省自然科學(xué)基金(20130101069JC) 軍內(nèi)武器裝備重點(diǎn)科研項(xiàng)目(KJ2012240)
【分類號(hào)】:O43
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本文編號(hào):1577063
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