一种基于光线追踪的分布式实时神经元渲染方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113628318A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202110816782.6(22)申请日2021.07.20(71)申请人北京智源人工智能研究院地址100083北京市海淀区中关村东路1号院8号楼三层B201D-1(72)发明人马雷曹岗黄铁军(74)专利代理机构北京动力号知识产权代理有限公司11775代理人梁艳(51)Int.Cl.G06T15/06(2011.01)G06T15/00(2011.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种基于光线追踪的分布式实时神经元渲染方法和系统(57)摘要本发明公开了一种基于光线追踪的分布式实时神经元渲染方法和系统。该方法包括：接收神经元模拟系统实时输出的神经元模拟数据；将所述神经元模拟数据转换为隐式几何结构；对所述隐式几何结构进行动态划分，并将划分后的隐式几何结构数据分别提交至不同的图形处理节点；利用所述图形处理节点分别进行光线追踪计算，完成对所述隐式几何结构的渲染；将计算结果进行汇总，生成最终渲染结果。本发明的技术方案实现了神经元的实时渲染技术框架，缩短了模型重建时间，并且节约了显存资源消耗，为大规模神经元系统的搭建提供了基础支持。CN113628318ACN113628318A权利要求书1/2页1.一种基于光线追踪的分布式实时神经元渲染方法，其特征在于，包括：接收神经元模拟系统实时输出的神经元模拟数据；将所述神经元模拟数据转换为隐式几何结构；对所述隐式几何结构进行动态划分，并将划分后的隐式几何结构数据分别提交至不同的图形处理节点；利用所述图形处理节点分别进行光线追踪计算，完成对所述隐式几何结构的渲染；将计算结果进行汇总，生成最终渲染结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述神经元模拟数据包括细胞体和突触的位置信息以及电位信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将神经元模拟数据转换为隐式几何结构数据包括：实时解析所述细胞体和突触的位置信息，获取每个神经元结构中包含的多个样本点，将相互连接的两个样本点进行组合，生成基本隐式几何图形；基于所述电位信息确定渲染材质，将所确定的渲染材质应用于所述基本隐式几何图形，得到隐式几何体。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述隐式几何结构进行动态划分，并将划分后的隐式几何结构数据分别提交至不同的图形处理节点包括：划分世界空间，得到多个子空间，每个子空间中根据隐式几何体的空间位置进行聚类；将每个子空间下的隐式几何体的数据传递给一个图形处理节点；在每一图形处理节点中创建单独的层次包围盒BVH。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述图形处理节点分别进行光线追踪计算，完成对所述隐式几何结构的渲染包括：对用于呈现的屏幕范围进行划分，得到多个屏幕分块；按照所述屏幕分块发射追踪光线；将所述追踪光线分发到不同的图形处理节点。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将追踪光线分发到不同的图形处理节点包括：对于每一条追踪光线执行路径模拟；估计所述追踪光线的路径所经过的子空间；根据所述所经过的子空间，将所述追踪光线分发到相应的图形处理节点。7.一种基于光线追踪的分布式实时神经元渲染系统，其特征在于，包括：接收单元，用于接收神经元模拟系统实时输出的神经元模拟数据；转换单元，用于将所述神经元模拟数据转换为隐式几何结构；划分单元，用于对所述隐式几何结构进行动态划分，并将划分后的隐式几何结构数据分别提交至不同的图形处理节点；渲染单元，用于利用所述图形处理节点分别进行光线追踪计算，完成对所述隐式几何结构的渲染；汇总单元，用于将计算结果进行汇总，生成最终渲染结果。2CN113628318A权利要求书2/2页8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述转换单元，进一步包括：解析单元，用于实时解析所述神经元模拟数据中包含的细胞体和突触的位置信息，组合单元，用于获取每个神经元结构中包含的多个样本点，将相互连接的两个样本点进行组合，生成基本隐式几何图形；确定单元，用于基于所述神经元模拟数据中包含的电位信息确定渲染材质，将所确定的渲染材质应用于所述基本隐式几何图形，得到隐式几何体。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述多条指令可被处理器读取并执行根据权利要求1至6任一项所述的方法。10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1至6任一项所述的方法步骤。3CN113628318A说明书1/6页一种基于光线追踪的分布式实时神经元渲染方法和系统技术领域[0001]本发明涉及可视化技术领域，尤其