一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法.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CN106251394A(43)申请公布日2016.12.21(21)申请号201610556643.3(22)申请日2016.07.14(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历城区舜华路1500号(72)发明人王璐徐延宁孟祥旭(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5页附图2页(54)发明名称一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法(57)摘要本发明公开了一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，包括：master节点读取场景文件，进行场景数据的划分和分布式存储，master节点根据发射的光子来构建全局光子图并设置光子重叠范围；构建master节点与slave节点之间的通信；master节点将整个屏幕像素空间分成若干个block，每个block作为一个渲染任务，并以从内到外顺时针的顺序给slave节点分配渲染任务，slave节点得到master节点分配的任务后将其入队，并判定block中的每个着色点的任务归属；slave节点在每个着色点周围遍历全局光子图，收集光子得到间接光照颜色值，即渲染结果；各slave节点将渲染结果返回到master节点，master节点根据优先级对得到的所有渲染结果进行合并，最终生成渲染图片。本发明提升了渲染速度和效果。CN106251394ACN106251394A权利要求书1/2页1.一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，其中，从光源发射的光线与场景的交点为着色点，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、预处理阶段：master节点读取场景文件，进行场景数据的划分和分布式存储，master节点根据发射的光子来构建全局光子图并设置光子重叠范围；构建master节点与slave节点之间的通信；步骤二、Pathtracing直接光照阶段：master节点将整个屏幕像素空间分成若干个block，每个block作为一个渲染任务，并以从内到外顺时针的顺序给slave节点分配渲染任务，slave节点得到master节点分配的任务后将其入队，并判定block中的每个着色点的任务归属：若当前block需要的场景数据存在于当前slave节点，则当前slave节点渲染当前block；若当前block需要的场景数据存在于其他slave节点，则当前slave节点将当前block传给相应的slave节点，相应的slave节点得到当前block后直接渲染；若当前block需要的场景数据同时存在于当前slave节点和其他slave节点，则当前block为边界block，则当前slave节点渲染边界block；步骤三、Photonmapping间接光照阶段：slave节点在每个着色点周围遍历全局光子图，收集光子得到间接光照颜色值，即渲染结果；步骤四、各slave节点将渲染结果返回到master节点，master节点根据优先级对得到的所有渲染结果进行合并，最终生成渲染图片。2.如权利要求1所述的一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，其特征在于，在所述步骤一中，master节点读取场景文件，将场景模型信息存入三维加速结构k-dtree中。3.如权利要求1所述的一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，其特征在于，在所述步骤一中，master节点与slave节点通过socket建立连接，根据slave节点数量划分场景数据。4.如权利要求1所述的一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，其特征在于，在所述步骤一中，全局光子图中的上层节点与k-dtreee进行轴向及分割轴位置的同步。5.如权利要求1所述的一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，其特征在于，在所述步骤一中，master节点与slave节点之间采用同步通信方式。6.如权利要求1所述的一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，其特征在于，在所述步骤一中，slave节点与slave节点之间采用异步通信方式。7.如权利要求1所述的一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，其特征在于，在所述步骤一中，对于与k-dtreee，在光子重叠区域内的节点既属于左子节点又属于右子节点。8.如权利要求1所述的一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，其特征在于，在所述步骤二中，采用havran求交算法来判定block中的每个着色点的任务归属。9.如权利要求1所述的一种基于光子映射的分布式全局光照计算方法，其特征在于，在所述步骤三中，在全局光子图中，使用knn临近算法找寻着色点周围的k个光子，收集这k个光子对着色点的影响，进而求出该着色点的间接光照颜色值，即该着色点的渲染结果；其中，k为大于等于1的整