[发明专利]用于建模光反射的混合射线跟踪方法

权利要求书

1.一种或多种存储计算机可执行指令的计算机可读介质，所述计算机可执行指令用于使计算机系统在由其编程时执行操作，所述操作减轻在计算机表示的环境的帧中绘制描绘反射表面的像素的计算负担，所述操作包括：

针对所述帧生成反射射线原点和方向的列表；

针对具有反射射线的选定像素：

确定针对所述选定像素的所述反射射线是否被反射回所述帧的虚拟相机位置；

如果所述反射射线被确定为被反射回所述帧的所述虚拟相机位置，执行射线跟踪技术以生成针对所述反射射线的所得到的像素值；以及

如果所选择的所述反射射线被确定为未被反射回所述帧的所述虚拟相机位置，执行屏幕空间反射技术以生成针对所述反射射线的所述所得到的像素值；以及

绘制所述帧以用于在显示设备上显示，所绘制的所述帧包括所述所得到的像素值。

2.根据权利要求1所述的一种或多种计算机可读介质，其中所述操作还包括：

如果所述屏幕空间反射技术失败，针对所述反射射线执行所述射线跟踪技术。

3.根据权利要求1所述的一种或多种计算机可读介质，其中对所述反射射线是否被反射回针对所述帧的所述虚拟相机位置的确定包括：

计算点积；以及

评估来自所述点积的所得到的标量值是正还是负。

4.根据权利要求1所述的一种或多种计算机可读介质，其中对所述反射射线是否被反射回针对所述帧的所述虚拟相机位置的确定是通过以下操作来执行的：

计算线段端点，所述线段端点包括所述反射射线的所述原点和沿着所述反射射线的方向的点；

将所述线段端点变换到投影相机空间中；

通过彼此相减来从所述线段端点构造投影空间中反射射线；以及

确定所述投影空间中反射射线的方向面向所述虚拟相机，并且从而确定原始的所述反射射线被反射朝向所述虚拟相机。

5.根据权利要求1所述的一种或多种计算机可读介质，其中所述反射射线被确定为被反射回所述帧的所述虚拟相机位置，并且其中所述射线跟踪技术包括(a)使用所述帧的分辨率降低的图像用于所述射线跟踪技术；或者(b)为与所述选定像素相邻的像素值的组选择代表性法线。

6.一种在计算机系统中的绘制像素的方法，所述像素描绘来自计算机表示的环境的反射表面的反射，所述方法包括：

从多个可用绘制技术之中自适应地选择绘制技术，所述多个可用绘制技术用于在计算机生成的环境中绘制表示反射的像素值，所述多个可用绘制技术包括射线跟踪技术；

使用所选择的所述技术计算所述像素值；以及

将所述像素值缓冲在硬件缓冲区中。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述多个可用绘制技术还包括屏幕空间反射技术。

8.根据权利要求6所述的方法，其中自适应地选择所述绘制技术包括：

确定来自所述像素位置的反射射线是否被反射朝向所述计算机生成的环境的虚拟相机位置；以及

至少部分地基于对来自所述像素位置的所述反射射线是否被反射朝向所述计算机生成的环境的所述虚拟相机位置的确定，来选择所述绘制技术。

9.根据权利要求6所述的方法，其中自适应地选择所述绘制技术包括：

确定来自所述像素位置的反射射线是否被反射朝向所述计算机生成的环境的虚拟相机位置；

如果所述反射射线被反射朝向所述虚拟相机位置，选择所述射线跟踪技术；以及

如果所述反射射线未被反射朝向所述虚拟相机，选择除所述射线跟踪技术之外的第二技术。

10.根据权利要求6所述的方法，其中自适应地选择所述绘制技术包括：

确定来自所述像素位置的反射射线未被反射朝向所述计算机生成的环境的虚拟相机位置；

针对所述反射射线执行屏幕空间反射技术。