[发明专利]具有可选的世界空间变换的光线跟踪硬件加速

权利要求书

1.一种光线跟踪加速硬件设备，包括：

遍历电路，被配置为遍历加速数据结构；

变换电路，被配置为响应于来自所述加速数据结构的节点类型，交替地(a)在不同的世界空间之间变换光线，以及(b)将所述光线从世界空间变换到对象空间；以及

相交测试电路，被配置为测试变换后的光线与由所述加速数据结构定义的包围体相交。

2.根据权利要求1所述的光线跟踪加速硬件设备，其中所述光线跟踪加速硬件设备是到处理器的协处理器，并且其中在第一世界空间中定义的所述光线是从所述处理器接收的。

3.根据权利要求2所述的光线跟踪硬件设备，其中所述变换电路还被配置为将所述光线从所述第一世界空间变换到所述第二世界空间，并从所述第二世界空间变换到所述对象空间。

4.根据权利要求1所述的光线跟踪加速硬件设备，其中所述遍历电路还被配置为保持顶层遍历状态和顶层光线状态，用于在所述不同的世界空间中遍历所述加速结构，以及用以维持用于在所述对象空间中遍历所述加速结构的底层遍历状态和底层光线状态，并且其中，所述变换电路还被配置为存储在所述顶层光线状态或所述底层光线状态下的关于所述变换后的光线的信息。

5.一种光线跟踪设备，包括：

存储器，被配置为存储定义场景中的包围对象的多个包围体的分层布置的节点的加速数据结构的至少一部分；以及

电路，可操作地耦合到所述存储器并配置为执行操作，所述操作包括：

从处理器接收关于光线的第一信息和关于所述加速数据结构的第二信息，所述光线被指定在第一坐标空间中；

通过将所述光线变换到第二坐标空间和第三坐标空间，在所述第二坐标空间和所述第三坐标空间中遍历所述加速数据结构的各分层布置的部分，其中所述第一坐标空间、所述第二坐标空间和所述第三坐标空间分别不同；以及

响应于在所述变换之后到达所述加速数据结构中的一个或更多个预定类型的节点，向所述处理器发送关于所述光线的相交的信息和/或关于所述遍历的状态的信息。

6.根据权利要求5所述的光线跟踪设备，其中，所述第一坐标空间是针对在所述处理器上运行的应用程序所定义的世界坐标空间，并且所述第三坐标空间是在其中定义所述场景中更多个所述对象中的一个的对象空间。

7.根据权利要求5所述的光线跟踪设备，其中，所述加速数据结构包括第一实例节点和第二实例节点，分别指定从所述第一坐标空间到所述第二坐标空间的第一变换和从所述第二坐标空间到所述第三坐标空间的第二变换，并且其中，所述遍历包括根据在所述加速数据结构中的相应节点处的所述第一变换和所述第二变换来变换所述光线。

8.根据权利要求5所述的光线跟踪设备，其中所述光线跟踪设备是所述处理器的协处理器。

9.根据权利要求5所述的光线跟踪设备，其中所述遍历包括：

根据所述第二信息，将所述光线从所述第一坐标空间变换到所述第二坐标空间；

使用所述变换后的光线遍历所述加速数据结构，在所述第二信息中识别所述加速数据结构的一部分的根节点；

将所述变换后的光线从所述第二坐标空间进一步变换到所述第三坐标空间；

使用进一步变换的光线继续遍历所述加速结构；以及

其中发送信息包括：

响应于确定所述进一步变换的光线和所述对象中的一个之间的相交，向所述处理器发送关于所述相交的信息；或

响应于到达所述加速数据结构中的实例节点类型的节点，向所述处理器发送关于所述继续遍历的状态的信息。

10.根据权利要求9所述的光线跟踪设备，所述电路被进一步配置为执行操作，所述操作包括：

响应于所述接收，基于所述第一信息和所述第二信息初始化内部状态；以及

根据所述变换、所述遍历、所述进一步变换和所述继续遍历更新所述内部状态，

其中，分别基于所述变换后和所述进一步变换后更新的内部状态开始所述遍历和所述进一步遍历。