[发明专利]用于光线跟踪的SAH-KD树设计方法

摘要

本发明提供了一种用于光线跟踪的SAH‑KD树设计方法，包括：步骤S1、在进行所述SAH‑KD树的构建之前，对节点中的当前根节点的所有三角面片进行预处理；步骤S2、按层次递归构建所述SAH‑KD树，生成当前所述节点的左、右子节点的有序包围盒序列，并计算出当前层次每个所述节点的包围盒的三个维度的表面积；步骤S3、求出当前节点需要划分的维度，生成每一层所有所述节点的空间树和候选划分点，计算出每个所述候选划分点对应的SAH值；步骤S4、选择最小SAH值对应的所述候选划分点作为当前节点的最优划分点，并将该当前节点分成左、右两个子节点。与相关技术相比，本发明提供的用于光线跟踪的SAH‑KD树设计方法构建的SAH‑KD树性能好且效率高。

主权项

1.一种用于光线跟踪的SAH‑KD树设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤S1、在进行所述SAH‑KD树的构建之前，对节点中的当前根节点的所有三角面片进行预处理，计算所述当前根节点的所有三角面片的包围盒，将所述包围盒在三个维度排列，形成有序包围盒序列；

步骤S2、按层次递归构建所述SAH‑KD树，通过遍历上层每个所述节点的所述有序包围盒序列，生成当前所述节点的左、右子节点的有序包围盒序列，并计算出当前层次每个所述节点的包围盒的三个维度的表面积；

步骤S3、根据每个所述节点的所述包围盒求出当前节点需要划分的维度，生成每一层所有所述节点的空间树和候选划分点，利用所述空间树并行计算出每个所述候选划分点对应的SAH值；

步骤S4、对于当前层的每个所述节点，遍历其包含的所述候选划分点，选择最小SAH值对应的所述候选划分点作为当前节点的最优划分点，并将该当前节点分成左、右两个子节点。

2.根据权利要求1所述的用于光线跟踪的SAH‑KD树设计方法，其特征在于，步骤S1中，所述包围盒为AABB包围盒。

3.根据权利要求1所述的用于光线跟踪的SAH‑KD树设计方法，其特征在于，步骤S1中，将所述包围盒在三个维度按升序排列。

4.根据权利要求1所述的用于光线跟踪的SAH‑KD树设计方法，其特征在于，步骤S2中，具体还包括：

迭代计算出每个节点在新的一层空间中的偏移D，使用AssignTri算法将所述左、右子节点包含的所述三角面片有序指派至所述左、右子节点中：

其中，NT为新一层三角面片的总和；NL为左子节点的三角面片数，NR为右子节点的三角面片数，i为自然数；D为偏移。

5.根据权利要求1所述的用于光线跟踪的SAH‑KD树设计方法，其特征在于，步骤S3中，选择所述包围盒最长的维度作为需要划分的维度。

6.根据权利要求1所述的用于光线跟踪的SAH‑KD树设计方法，其特征在于，该方法为CPU/GPU混合编程的SAH‑KD树设计方法，利用GPU使用宽度优先搜索构建所述SAH‑KD树，所述CPU对每次结果进行同步。