[发明专利]图形显示系统内的光传输一致的场景简化

说明书

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 DISPLAY SYSTEM”相关，本文通过援引的方式对其全文加以合并。

背景技术

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）。

发明内容

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。

本发明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

本发明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示出根据本发明的一个实施例的示例性计算机系统。

图2描绘根据本发明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描绘根据本发明的一个实施例的、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描绘根据本发明的一个实施例的、基于使用层片的逼近（approximation）的原始三维场景的简化表示。

图5描绘根据本发明的一个实施例的、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描绘根据本发明的一个实施例的、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描绘根据本发明的一个实施例的、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

现在将对本发明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发明，但应理解其并不意图将本发明只限定于这些实施例。相反，本发明意在涵盖可包括在如所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围内的替代、修改以及等同。此外，在本发明接下来的详细描述中，阐述了大量具体细节以提供对本发明的彻底理解。然而，本发明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发明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示出根据本发明的一个实施例的示例性计算机系统100。计算机系统100描绘根据本发明的实施例的部件，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。