[发明专利]渐进渲染的体积光线追踪

说明书

沿着通过体积光线定位与第一帧关联的第一组N个样本。存储第一组N个样本。沿着所述光线定位与第二帧关联的第二组N个附加样本。然后累积第一和第二组样本。

背景技术

本申请涉及图形处理，并且具体地涉及体积光线追踪的渐进细化渲染。

许多渲染技术需要采集多个“样本”以用于超采样、用于在照片般真实渲染的情境中直接或间接照明效果的蒙特卡罗积分，或者用于在体积渲染的情境中沿光线进行不透明度和发射率的体积积分。通常，样本越多，结果的准确性越好，但渲染时间越长。尽管有更快的硬件和更高效的算法，但是特别是对于交互式应用来说，不可能在每帧可用的时间内根据需要计算尽可能多的样本。

用于攻破此问题的现有技术方法是执行“渐进细化”渲染。渐进细化不是计算每个帧中的所有样本，而是每帧仅采集可被提供用于维持交互性的尽可能多的样本。该方法以图像质量换取交互性，然后通过合并连续帧的部分结果(通常通过累积/平均那些帧的像素值)来“固定”降低的图像质量。

这种渐进细化的形式通常对于各种蒙特卡罗积分(其中个体样本是独立的(并且因此可以在多个批次中被平均)而言效果很好。然而，一种其效果不好的重要算法是体积积分。

在体积渲染或体积积分中，体积被建模为可以发射、传输和吸收光的介质。可以通过光线投射来求解体积渲染积分。由于沿着每条光线的多个样本在体积渲染中不是独立的，因此对多个单独积分光线的结果(每个具有少量样本)求平均与将单条光线与许多样本进行积分并不相同。因此，体积渲染的情境中的渐进细化一般不会收敛得到与参考技术(其中，大量样本全都是在单个帧中拍摄的)相同的图像。

附图说明

参照以下附图描述一些实施例：

图1是一个实施例的流程图；

图2是根据一个实施例的针对第一帧(n)和第二帧(n+1)对体积中光线的描绘；

图3A和3B是另一实施例的流程图；

图4是根据一个实施例的处理系统的框图；

图5是根据一个实施例的处理器的框图；

图6是根据一个实施例的图形处理器的框图；

图7是根据一个实施例的图形处理引擎的框图；

图8是图形处理器的另一实施例的框图；

图9是根据一个实施例的线程执行逻辑的描绘；

图10是根据一些实施例的图形处理器指令格式的框图；

图11是图形处理器的另一实施例的框图；

图12A是根据一些实施例的图形处理器命令格式的框图；

图12B是示出了根据一些实施例的图形处理器命令序列的框图；

图13是根据一些实施例的示例性图形软件架构的描绘；

图14是示出了根据一些实施例的IP核开发系统的框图；

图15是示出了根据一些实施例的示例性芯片上系统集成电路的框图；

图16是根据一个实施例的芯片上系统中的图形处理器的框图；并且

图17是根据一个实施例的另一图形处理器的框图。

具体实施方式

在体积积分的情境中，性能瓶颈不是多个样本的积分，而是采集这些样本，这通常发生在多次(并且常常是不连贯的)存储器访问期间。不是通过累积先前帧的易于积分的像素值，而是通过累积来自先前帧的所有个体样本来执行渐进细化。可以渐进添加每帧的附加样本。在计算给定帧的像素颜色时，所有样本(甚至是来自先前帧的那些样本)都完全重新积分。