[发明专利]一种基于GPU的混合树并行构建方法

摘要

本发明公开了一种基于GPU的混合树并行构建方法，在需要进行渲染的模型空间的三个坐标轴中选取一个面片分布方差最大的坐标轴，计算切割平面垂直于该坐标轴上的位置点坐标，使得基于该位置点的切面两边的面片数相等，对模型空间中的场景数据逐级进行KD树划分，然后对划分后的叶节点依次进行八叉树划分。在对模型空间进行划分的过程中，运用了GPU技术进行加速处理，大大提高了场景划分的速度。本发明由于先在三个维度上进行基于KD树的选择划分，使得划分后的场景达到三个维度上的面片分布均匀的特点，为后续的八叉树快速划分提供了质量的保证，大大减少了无效遍历和相交操作，尤其适合非均匀的复杂场景的可见性计算。

主权项

一种基于GPU的混合树并行构建方法，其特征在于，在需要进行渲染的模型空间的X、Y、Z三个坐标轴方向中选取一个面片分布方差最大的，计算该坐标轴的垂直切面位置，使得切面两边的面片数相等，对模型空间中的场景数据逐级进行KD树划分，然后对划分后的叶节点依次进行八叉树划分；其中划分场景数据的具体步骤如下：步骤a)、在存储区域中建立两个队列，一个存放等待处理的场景节点数据，一个存放已经处理过后的场景节点数据，一个存放等待处理的八叉树根节点；步骤b)、将第一个队列中的场景节点数据依次取出，如果节点数据满足停止划分的条件，则将节点放入第三个队列中；否则进行KD树的空间划分，将处理后生成的孩子节点放入第二个队列中；当前节点的深度为k，则该节点的孩子节点的编号为10^k+i(i＝1,2)(其中如果是左节点，则i＝1；如果是右节点，则i＝2；步骤c)、当第一个队列中的所有场景节点处理完毕后，将第一队列清空，逐个处理第二队列中的场景节点，并将生成的孩子节点放入第一个队里中；步骤d)、循环步骤b)、步骤c)，直至完成所有场景节点的KD划分；步骤e)、将第三队列中的节点放入第一队列中，并清空第三队列，然后进行八叉树的划分。依次取出第一队列中的节点进行八叉树划分，其具体过程与KD树类似，其中节点的编号为10^k+i(i＝1,2,...8)。