一种在Intel MIC硬件架构下的基于点的全局光照场景渲染方法.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CN106296793A(43)申请公布日2017.01.04(21)申请号201610624117.6(22)申请日2016.08.02(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历城区山大南路27号(72)发明人王璐徐翔徐延宁孟祥旭(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人赵妍(51)Int.Cl.G06T15/50(2011.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种在IntelMIC硬件架构下的基于点的全局光照场景渲染方法(57)摘要本发明公开了一种在IntelMIC硬件架构下的基于点的全局光照场景渲染方法，包括步骤一、计算场景的直接光照，并根据光照信息生成点云，进而构建一棵点云树；步骤二、沿摄像机方向，向场景发射光线，求出场景与场景的交点即着色点并进行存储；步骤三、将着色点以及点云树信息存储至IntelMIC众核架构内，采用Single模式向量化遍历点云树，求出对当前着色点着色有影响的树节点即贡献树节点，根据立体角大小以及与当前着色点的距离将贡献树节点进行分类；步骤四、利用分类后的贡献树节点求出着色点的间接光照，最后同直接光照一起求出着色点的颜色；步骤五、重复步骤三～步骤四，直至所有的着色点处理完毕，生成最终渲染图像。本发明能够节约成本提高效率。CN106296793ACN106296793A权利要求书1/2页1.一种在IntelMIC硬件架构下的基于点的全局光照场景渲染方法，其特征在于，该方法在IntelMIC众核架构上采用Single模式来实现，该方法具体包括：步骤一、计算场景的直接光照，并根据光照信息生成点云，进而构建一棵点云树；步骤二、沿摄像机方向，向场景发射光线，求出场景与场景的交点即着色点并进行存储；步骤三、将着色点以及点云树信息存储至IntelMIC众核架构内，采用Single模式向量化遍历点云树，求出对当前着色点着色有影响的树节点即贡献树节点，根据立体角大小以及与当前着色点的距离将贡献树节点进行分类；步骤四、利用分类后的贡献树节点求出着色点的间接光照，最后同直接光照一起求出着色点的颜色；步骤五、重复步骤三～步骤四，直至所有的着色点处理完毕，生成最终渲染图像。2.如权利要求1所述的一种在IntelMIC硬件架构下的基于点的全局光照场景渲染方法，其特征在于，在所述步骤三中，对于贡献树节点：立体角小于给定立体角阈值的节点设为远距离节点；与当前着色点的距离小于给定距离阈值的节点设为近距离节点；与当前着色点的距离大于给定距离阈值的节点设为中距离节点。3.如权利要求1所述的一种在IntelMIC硬件架构下的基于点的全局光照场景渲染方法，其特征在于，所述步骤四着色点的间接光照由对当前着色点着色有影响的树节点填充Microbuffer而得到，其中，Microbuffer为在着色点局部坐标下构建的一个带深度和颜色信息的层次结构。4.如权利要求3所述的一种在IntelMIC硬件架构下的基于点的全局光照场景渲染方法，其特征在于，Microbuffer根据预设的分辨率被分成了若干个cell，每个cell包含颜色和方向信息。5.如权利要求4所述的一种在IntelMIC硬件架构下的基于点的全局光照场景渲染方法，其特征在于，所述步骤四中，利用分类后的贡献树节点求出着色点的间接光照具体过程为：从着色点沿Microbuffer每个cell的方向发射光线与近距离节点进行求交，并采用向量化对求交进行加速；将中距离节点直接对Microbuffer进行投影；采用远距离节点的颜色对未被求交并且未被投影到的cell进行着色，计算Microbuffer的颜色并累加到当前着色点，得到着色点的间接光照。6.如权利要求1所述的一种在IntelMIC硬件架构下的基于点的全局光照场景渲染方法，其特征在于，在所述步骤四中，通过raytracing方法计算着色点的直接光照。7.如权利要求5述的一种在IntelMIC硬件架构下的基于点的全局光照场景渲染方法，其特征在于，在所述步骤四中，首先，对近距离节点的队列按照到着色点的距离从近到远进行排序；然后，从着色点沿Microbuffer每个cell的方向发射光线按顺序同近距离节点进行求交。8.如权利要求7所述的一种在IntelMIC硬件架构下的基于点的全局光照场景渲染方法，其特征在于，在所述步骤四中，如果当前节点在一个cell方向上被交到了，则继续判断2CN106296793A权利要求书2/2页此cell是否之前被求交到，如果有，则跳过，否则在cell上记录下被交到的节点的颜色。9.如权利要求8所述的一种在IntelMIC硬件架构下的基于点的全局光照场景渲染方法，其特征在于，在所述步骤四中，采用向量化对