基于动态任务调度的层次包围盒构建算法

摘要：

交点计算是光线跟踪算法中开销最大的部分,层次包围盒(BVH)则是主流加速结构.为了提高BVH的构建速度,提出一种基于动态任务调度和warp线程优化的BVH构建算法,并针对目前主流GPU架构特点进行优化.该算法根据表面积启发式(SAH)值对BVH进行自底向上多轮优化;在每次循环的开始阶段判断当前线程是否空闲,若空闲,则根据记录任务进度的全局变量进行任务分配,否则,继续遍历BVH;当遍历到符合条件的节点时以该节点为幼树根节点进行幼树重构,这一阶段使用同一warp中的32个线程协同进行幼树重构,并且可以依据幼树叶子节点数调整同时处理的幼树个数.对经典的三维场景进行实验的结果表明,在BVH构建质量相同的情况下,当场景中三角元片数超过10万时,BVH构建速度会得到提升;当三角元片数大于100万时,该算法比聚类幼树重构层次包围盒(AtrBVH)算法在BVH优化阶段速度提升47％,从而使整个构建速度提高25％.

关键词：GPU加速、动态任务调度、光线跟踪、层次包围盒

所属期刊栏目：30

分类号：TP391.41(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61472289;国家重点研究发展计划2016YFC0106305

在线出版日期：2018-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：491-498