动态地修改射线投射交叉加速结构的制作方法

背景技术：

1、三维(3d)计算机图形学为用户提供从特定视角看到的3d对象的视图。3d场景中的每个对象(例如，篮球、建筑物、人等)可以使用基本几何体来定义。例如，可以使用三个图元对圆柱形对象进行建模：圆柱形管、顶部圆形盖和底部圆形盖。在某些系统和场景中，圆柱形管图元和两个圆形盖图元可以各自由较小多边形(例如，三角形)的网络或网格表示。

2、尽管计算机图形学中的3d对象可以在三维中建模，但它们通常经由诸如计算机或电视监视器的一个或多个矩形二维(2d)显示器呈现给观看者。这样的建模和呈现会导致3d对象的某些部分对于这种显示器的人类观看者可见，而其他部分将会被隐藏，诸如被一个或多个介于中间的对象隐藏。因此，对于每个3d场景，图形渲染系统可能仅需要渲染对用户可见的场景部分，这通常允许图形渲染系统显著减少与场景呈现相关联的计算资源或其他资源的量。

技术实现思路

1、本文描述了实施例，其中动态地修改用于加速三维(3d)场景的第一帧的射线投射渲染的交叉加速结构(ias)以用于射线投射渲染一个或多个后续帧。经由根据第一ias执行的射线投射操作的第一集合来渲染3d场景的第一帧，第一ias包括多个包围体(boundingvolume)，该多个包围体各自包括3d场景的相应的部分。对于每个包围体，追踪虚拟光线的子集，虚拟光线与射线投射操作的第一集合相关联并且在渲染帧期间遇到包围体。基于与每个包围体相关联的虚拟光线的子集，生成修改后的第二ias以用于渲染3d场景。

2、在某些实施例中，一种动态渲染加速(dra)系统可以包括一个或多个处理器和耦合到一个或多个处理器的一个或多个存储器，一个或多个存储器存储指令，指令当由一个或多个处理器执行时操纵一个或多个处理器或以其他方式使一个或多个处理器：经由根据第一交叉加速结构(ias)执行的射线投射操作的第一集合来渲染三维(3d)场景的帧，第一ias包括多个包围体，该多个包围体各自可以包括3d场景的相应的部分；对于多个包围体中的每个包围体，确定在渲染帧期间遇到包围体的与射线投射操作的第一集合相关联的虚拟光线的子集；并且基于包围体中的每一个的虚拟光线的所确定的子集来生成3d场景的修改后的第二ias。

3、确定虚拟光线的子集可以包括确定遇到包围体但没有遇到包围体所包括的任何渲染图元的虚拟光线的子集。

4、确定虚拟光线的子集可以包括追踪遇到包围体的每个相应的边界的虚拟光线的子集。

5、指令进一步使一个或多个处理器经由根据修改后的第二ias执行的射线投射操作的第二集合来渲染3d场景的后续帧。

6、帧可以作为游戏会话的一部分来被渲染，使得确定相关联的虚拟光线的子集和3d场景的修改后的ias的生成可以针对在游戏会话期间渲染的多个帧中的每个帧实时地执行。

7、指令可以进一步使一个或多个处理器至少部分地基于与每个包围体的所确定的子集相关联的虚拟光线的数量来生成第一ias所包括的包围体的模型。

8、修改后的第二ias可以至少部分地基于表面积启发式算法，使得指令进一步使一个或多个处理器至少部分地基于与每个包围体的所确定的子集相关联的虚拟光线的归一化数量来生成用于表面积启发式算法的权重的集合。

9、帧可以作为游戏会话的一部分来被渲染，使得指令进一步使一个或多个处理器基于修改后的第二ias来生成用于渲染3d场景的渲染指令，作为启动游戏会话的一部分。

10、第一ias可以是包围体层次结构(hierarchy)(bvh)，使得生成3d场景的修改后的第二ias可以包括生成修改后的第二bvh。

11、生成3d场景的修改后的第二ias可以包括生成可以包括不同的其他多个包围体的修改后的第二ias。

12、在某些实施例中，一种方法可以包括：经由根据第一交叉加速结构(ias)执行的射线投射操作的第一集合来渲染三维(3d)场景的帧，第一ias包括多个包围体，该多个包围体各自可以包括3d场景的相应的部分；对于多个包围体中的每个包围体，确定在渲染帧期间遇到包围体的与射线投射操作的第一集合相关联的虚拟光线的子集；并且基于确定，生成用于渲染3d场景的修改后的第二ias。

13、确定虚拟光线的子集可以包括确定遇到包围体但没有遇到包围体所包括的任何渲染图元的虚拟光线的子集。

14、确定虚拟光线的子集可以包括追踪遇到包围体的每个相应的边界的虚拟光线的子集。

15、所述方法可以进一步包括经由根据修改后的第二ias执行的射线投射操作的第二集合来渲染3d场景的后续帧。

16、帧的渲染可以作为游戏会话的一部分来执行，使得相关联的虚拟光线的子集的确定和3d场景的修改后的ias的生成可以针对在游戏会话期间渲染的多个帧中的每个帧实时地执行。

17、所述方法可以进一步包括至少部分地基于确定每个包围体的所确定的子集中的虚拟光线的数量来生成第一ias所包括的包围体的模型。

18、第二ias的生成可以至少部分地基于表面积启发式算法，使得所述方法进一步包括至少部分地基于与每个包围体的所确定的子集相关联的虚拟光线的归一化数量来生成用于表面积启发式算法的权重的集合。

19、帧的渲染可以作为游戏会话的一部分来执行，使得所述方法进一步包括作为启动游戏会话的一部分基于修改后的第二ias生成用于渲染3d场景的渲染指令，。

20、第一ias可以是包围体层次结构(bvh)，使得生成3d场景的修改后的第二ias可以包括生成修改后的第二bvh。

21、生成3d场景的修改后的第二ias可以包括生成可以包括不同的其他多个包围体的修改后的第二ias。

22、在某些实施例中，非暂时性计算机可读介质存储可执行指令集合，使得可执行指令集合的执行操纵至少一个处理器来执行上面概述的方法。

技术特征：

1.一种系统，包括：

2.如权利要求1所述的系统，其中确定虚拟光线的所述子集包括确定遇到所述包围体但没有遇到所述包围体所包括的任何渲染图元的虚拟光线的子集。

3.如权利要求1或2所述的系统，其中确定虚拟光线的所述子集包括追踪遇到所述包围体的每个相应的边界的虚拟光线的子集。

4.如权利要1至3中任一项所述的系统，其中所述指令进一步使所述一个或多个处理器经由根据所述修改后的第二ias执行的射线投射操作的第二集合来渲染所述3d场景的后续帧。

5.如权利要求1至4中任一项所述的系统，其中所述帧是作为游戏会话的一部分来被渲染的，并且其中确定相关联的虚拟光线的所述子集和所述3d场景的所述修改后的第二ias的所述生成是针对所述游戏会话期间渲染的多个帧中的每个帧实时地执行的。

6.如权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述指令进一步使所述一个或多个处理器至少部分地基于与每个包围体的所确定的子集相关联的虚拟光线的数量来生成所述第一ias所包括的所述包围体的模型。

7.如权利要求1至6中任一项所述的系统，其中所述修改后的第二ias是至少部分地基于表面积启发式算法，并且其中所述指令进一步使所述一个或多个处理器至少部分地基于与每个包围体的所确定的子集相关联的虚拟光线的归一化数量来生成用于所述表面积启发式算法的权重的集合。

8.如权利要求1至7中任一项所述的系统，其中所述帧是作为游戏会话的一部分来被渲染的，并且其中所述指令进一步使所述一个或多个处理器作为启动所述游戏会话的一部分基于所述修改后的第二ias来生成用于渲染所述3d场景的渲染指令。

9.如权利要求1至8中任一项所述的系统，其中所述第一ias是包围体层次结构(bvh)，并且其中生成所述3d场景的所述修改后的第二ias包括生成修改后的第二bvh。

10.如权利要求1至8中任一项所述的系统，其中生成所述3d场景的所述修改后的第二ias包括生成包括不同的其他多个包围体的修改后的第二ias。

11.一种方法，包括：

12.如权利要求11所述的方法，其中确定虚拟光线的所述子集包括确定遇到所述包围体但没有遇到所述包围体所包括的任何渲染图元的虚拟光线的子集。

13.如权利要求11或12所述的方法，其中确定虚拟光线的所述子集包括追踪遇到所述包围体的每个相应的边界的虚拟光线的子集。

14.如权利要求11至13中任一项所述的方法，进一步包括：

15.如权利要求11至14中任一项所述的方法，其中执行所述帧的所述渲染作为游戏会话的一部分，并且其中相关联的虚拟光线的所述子集的所述确定和所述3d场景的所述修改后的ias的所述生成是针对所述游戏会话期间渲染的多个帧中的每个帧实时地执行的。

16.如权利要求11至15中任一项所述的方法，进一步包括：

17.如权利要求11至16中任一项所述的方法，其中所述第二ias的所述生成是至少部分地基于表面积启发式算法，并且其中所述方法进一步包括至少部分地基于与每个包围体的所确定的子集相关联的虚拟光线的归一化数量来生成用于所述表面积启发式算法的权重的集合。

18.如权利要求11至17中任一项所述的方法，其中所述帧的所述渲染是作为游戏会话的一部分来执行的，并且其中所述方法进一步包括作为启动所述游戏会话的一部分基于所述修改后的第二ias来生成用于渲染所述3d场景的渲染指令。

19.如权利要求11至18中任一项所述的方法，其中所述第一ias是包围体层次结构(bvh)，并且其中生成所述3d场景的所述修改后的第二ias包括生成修改后的第二bvh。

20.如权利要求11至19中任一项所述的方法，其中生成所述3d场景的所述修改后的第二ias包括生成包括不同的其他多个包围体的修改后的第二ias。

21.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质存储可执行指令的集合，所述可执行指令的集合使至少一个处理器执行如权利要求11至20中任一项所述的方法。

技术总结提供用于动态地修改用于加速三维(3D)场景(201)的射线投射渲染的交叉加速结构(IAS)(301)的系统和技术。经由根据第一IAS执行的射线投射操作的集合来渲染3D场景的帧，第一IAS包括多个包围体(220、221、222、223、224、225、230、235、250)，每个包围体包括3D场景的一部分。对于每个包围体，追踪虚拟光线的子集，虚拟光线与射线投射操作集合相关联并且在渲染帧期间遇到包围体。基于与每个包围体相关联的虚拟光线的子集，生成修改后的第二IAS以用于渲染3D场景。技术研发人员：小道格拉斯·西姆·迪特里希受保护的技术使用者：谷歌有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16