Tingkat Detail yang Disesuaikan Secara Lokal untuk Ray Tracing yang Dipercepat Perangkat Keras
Author
Venue
SIGGRAPH Asia 2023
Abstract
Kami memperkenalkan teknik tingkat detail adaptif untuk ray tracing mesh segitiga yang bertujuan untuk mengurangi bandwidth memori yang digunakan selama traversal sinar, yang dapat menjadi penghambat waktu rendering pada adegan besar dan penyumbang utama konsumsi energi. Kami mengusulkan struktur data khusus untuk mewakili jaring segitiga secara hierarkis, memungkinkan pengambilan keputusan lokal mengenai resolusi jaring yang diinginkan per sinar. Dimulai dari tingkat jaring segitiga dengan resolusi terendah, tingkat resolusi yang lebih tinggi dihasilkan dengan menesselasi setiap segitiga menjadi empat bagian melalui pemisahan sisinya dengan titik-titik yang ditempatkan secara arbitrer. Kami memasukkan hierarki jaring yang dihasilkan ke dalam struktur akselerasi khusus untuk melakukan pemilihan tingkat tesselasi secara real-time selama penelusuran sinar. Struktur kami mengurangi biaya penyimpanan dan perpindahan data selama rendering, yang merupakan penyumbang utama konsumsi energi. Struktur ini juga memungkinkan transisi kontinu antar tingkat detail, sambil menyesuaikan resolusi mesh secara lokal per sinar dan menjaga watertightness. Kami memaparkan bagaimana struktur ini dapat digunakan dengan sinar primer dan sekunder untuk pantulan dan bayangan, yang dapat berpotongan dengan tingkat tessellasi yang berbeda, menghasilkan hasil yang konsisten. Kami juga mengusulkan unit perangkat keras khusus untuk menutupi biaya komputasi tambahan yang diperlukan untuk operasi tingkat detail. Kami mengevaluasi metode kami menggunakan simulasi akurat siklus dari arsitektur perangkat keras ray tracing khusus. Hasil kami menunjukkan bahwa, dibandingkan dengan hierarki volume pembatas tradisional, metode kami dapat memberikan pengurangan penggunaan energi dan waktu rendering lebih dari satu orde besar, dengan asumsi sumber daya komputasi yang memadai.
