[发明专利]用于光线追踪渲染的并行相交测试及着色的架构

权利要求书

1.一种用于对由多个图元组成的3-D场景的2-D表现的光线追踪渲染进行控制的系统，该系统包括：

一个或更多个相交测试资源，该一个或更多个相交测试资源能够访问相应高速缓冲存储器，该相应高速缓冲存储器存储有原版光线数据的多个子集；

控制逻辑，该控制逻辑可操作用于向各条光线指定标识符，并且按相应测试资源来控制对各条光线的测试，该相应测试资源能够访问在该各条光线的相应高速缓冲存储器中的、针对该光线的定义数据，该控制是通过向所述多个相交测试资源中的相应相交测试资源提供光线标识符来实现；以及

输出队列，该输出队列存储用于对已经通过相交图元而完成相交测试的光线进行标识的数据并存储针对所相交的图元的数据。

2.根据权利要求1所述的系统，该系统还包括多个计算资源，该多个计算资源用于执行与多个图元相关联的着色器代码例程，所述控制逻辑可操作用于对要基于从所述输出队列获取的数据而执行的着色器代码例程进行标识。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，执行所述着色器代码例程生成要相交测试的新光线，并且，所述系统还包括针对所述多个相交测试资源的输入队列，该输入队列可操作用于接收所述新光线，并且，所述控制逻辑可操作用于随着其它光线完成了相交测试而开始对所述新光线的相交测试。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，其中，各个相交测试资源都被设置成执行以下处理：在接收到针对存储在该各个相交测试资源的相应存储器中的光线的标识符的情况下，针对设置有该光线标识符的数据的光线，通过对所标识出的光线与一系列几何形状的相交进行测试，而对接收到该光线的标识符进行响应。

5.根据权利要求1-4所述的系统，其中，所述相交测试发生在光线与几何形状之间，该几何形状包括从kD树、轴对齐包围盒以及球形的剖切面中的一个或更多个中选定的加速结构元素。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的系统，其中，各个相交测试资源都被设置成执行以下处理：用于接收光线标识符的包；用于确定该各个相交测试资源的相应存储器是否存储有针对所标识出的任何光线的定义数据；并且，用于利用所述包中表示的几何形状来测试这样所标识出的任何光线。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述多个相交测试资源被设置成执行以下处理：用于向所述多个相交测试资源中的下一个相交测试资源依次传送所述包，直到存储有针对该包中的光线的数据的全部相交测试资源已经接收到该包为止。

8.根据权利要求6-7中的任一项所述的系统，其中，各个相交测试资源还被设置成执行以下处理：在所述包中存储加速元素测试的结果，并且，在所述相交测试资源的相应高速缓冲存储器中存储针对各条光线的图元测试的结果，直到该光线完成了在所述场景中的相交测试为止。

9.一种在具有多个计算资源的系统中对由多个图元组成的场景的光线追踪进行控制的方法，其中，各个计算资源都连接至相应本地存储器和共享主存储器，该主存储器在延迟上比该本地存储器高，该方法包括以下步骤：

在所述计算资源的本地存储器中分布用于对要在所述场景中相交测试的多条光线的相应子集进行定义的数据；

进行确定以测试用于与几何形状相交的光线组，该组的成员共同存储在多个所述本地存储器中；

向所述计算资源提供针对所述几何形状的数据和光线标识符，以使得其本地存储器存储有针对所述组中的光线的定义数据的至少一个计算资源能够接收所述几何形状数据和所述光线标识符；以及

从所述计算资源接收对检测到的在所述组的光线与所述几何形状之间的相交的指示，该指示是从在其本地存储器存储有针对该光线的定义数据的至少一个计算资源中测试所述组中的各条光线而得到的。

10.根据权利要求9所述的方法，该方法还包括以下步骤：从所述主存储器获取定义所述形状的数据，并且其中，所述提供针对所述几何形状的数据的步骤使得向具有所述组的光线标识符的多个计算资源提供所述形状定义数据。

11.根据权利要求9-10中的任一项所述的方法，其中，所述指示包括针对几何图形加速元素与光线之间的相交的数据，并且，所述光线组是通过收集被确定为与该同一几何图形加速元素相交的光线而形成，并且，该方法还包括以下步骤：延期对与所述几何图形加速元素有关的几何图形加速元素的进一步测试，直到收集到足够数量的光线为止。