Введение
Глава 1. Обзор предметной области 9
1.1. Конвейер алгоритма реалистичной визуализации 9
1.2. Расчёт глобального освещения 11
1.3. Представление сцены 14
1.4. Построение ускоряющей структуры 16
1.5. Поиск пересечения лучей и объектов сцены 22
1.6. Архитектура графического процессора 24
1.7. Визуализация массивных сцен 25
1.8. Заключение 27
Глава 2. Алгоритм обновления ускоряющей структуры с учётом ранее построенной ускоряющей структуры 28
2.1. Алгоритм обновления BVH 28
2.2. Стадия адаптации 31
2.3. Стадия перестроения топологии поддеревьев 33
2.4. Стадия миграции поддеревьев 35
2.5. Менеджер памяти 37
2.6. Результаты 38
2.7. Заключение 43
Глава 3. Алгоритм построения ускоряющей структуры с использованием кластеризации входных данных 45
3.1. Проектирование эвристики генерации кластеров 46
3.2. Генерация множества кластеров 51
3.3. Построение ускоряющей структуры на основе множества кластеров 53
3.4. Сравнение с конкурирующей кластерной эвристикой 54
3.5. Результаты 55
3.6. Заключение 63
Глава 4. Алгоритм построения ускоряющей структуры BVH c помощью вспомогательной сетки 64
4.1. Общая схема 64
4.2. Создание сетки распределения треугольников 66
4.3. Разделение треугольников на частичные треугольники 73
4.4. Результаты 76
4.5. Заключение 82
Глава 5. Алгоритм построения ускоряющей структуры BVH c помощью бинарного поиска и очередей задач 83
5.1. Описание алгоритма 84
5.2. Результаты 90
5.3. Заключение 93
Глава 6. Алгоритм поиска пересечений лучей в массивных сценах на графических процессорах с ограниченным размером памяти 94
6.1. Описание алгоритма 95
6.2. Менеджер данных GPU 97
6.3. Out-of-core трассировка лучей на графическом процессоре 102
6.3.1. Ускоряющая структура 103
6.3.2. Сжатие данных 107
6.3.3. Поиск пересечений лучей и геометрии сцены 108
6.4. Чтение больших объёмов атрибутов поверхностей 113
6.5. Фильтрация большого количества текстур на GPU 114
6.6. Параллельный поиск для большого массива лучей 115
6.7. Результаты 116
6.7.1. Установки тестов 116
6.7.2. Анализ эффективности 118
6.7.3. Влияние параметров ускоряющей структуры 128
6.7.4. Доля кэш-попаданий 129
6.7.5. Сравнение с аналогами 129
6.8. Заключение 130
Практическая реализация и применение 132
Заключение 134
Литература 135
