基于gpu的光線跟蹤算法的研究

1、南京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文基于GPU的光線跟蹤算法的研究姓名：陸建勇申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：信號(hào)與信息處理指導(dǎo)教師：曹雪虹20100401南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 A B S T R A C TA B S T R A C TW i t h t h e r a p i d l y i n c r e a s i n g c o m p u t i n gp o w e ra n d t h e g r o w i n g o ft h

2、 e l e v e l s o ft h ep r o g r a m m a b i l i t y o ft h e G P U ，t h e G P Uh a s b e c o m e ac o s t —e f f e c t i v e p a r a l l e l c o m p u t i n gc o p r o c e s s o r ' p a r t i c u l a r l ys u i t a

3、b l ef o r i n t e n s i v ea n dh i g hp a r a l l e l g e n e r a lp u r p o s ec o m p u t i n g ．M o r ea n d m o r er e s e a r c h e r s h a v eb e g u nt o i n t r o d u c et h eG P U t o d o a v a r i e t yo fi n

4、 t e n s i v ec a l c u l a t i o n s b a s e do n t h eC P U ，f o ra c c e l e r a t i n gt h e c a l c u l a t i o np r o c e s s ．A sa ni m p o r t a n t m e t h o df o rg e n e r a t i n g p h o t o r e a l i s t i c

5、 i m a g e s ，r a yt r a c i n ga l g o r i t h mh a sb e e nw i d e l yu s e di nt h ef i l le n t e r t a i n m e n ti n d u s t r y ．B u tr a y t r a c i n ga l g o r i t h mi s a t y p i c a li n t e n s i v ea n dp

6、a r a l l e lc o m p u t i n ga l g o r i t h m ．T h e r e f o r e ，i t b e c o m e s a t r e n d t oa c c e l e r a t er a y t r a c i n ga l g o r i t h m b y t h e G P U ．T h i s p a p e rd i s c u s s e st h ei m p l

7、 e m e n t a t i o no f c l a s s i cr a y t r a c i n ga l g o r i t h mo n t h eG P U w h i c hs u p p o r t st h eC U D A p l a t f o r m ．O nt h i sb a s i s ，i ti m p r o v e s ap a r to f t h ea l g o r i t h m t o

8、s p e e du p r a yt r a c i n gr e n d e r i n g ．T h em a i n c o n t e n t o f t h i sp a p e r i sa sf o l l o w s ：1 ) s t u d i e s t h e b a s i c p r i n c i p l e o f r a y t r a c i n ga l g o r i t h m ，a n a l

9、 y z e st h ea d v a n t a g e so f t h eG P Ub a s e do nS I M Da r c h i t e c t u r e a n d c o n s t r u c t e sr a yt r a c i n gm o d e ls y s t e m o n t h eG P Uw h i c hs u p p o r t s t h eC U D A ，u s i n g t

10、h eK D - t r e e s t r u c t u r e ．2 ) a n a l y z e s t h ec o m b i n a t i o n w a y o f t h em a j o rc o m p o n e n t s o f r a y t r a c i n ga l g o r i t h m a n dt h eo c c u p a n c yo f t h eG P U ’S r e s o

11、 u r c e s ，s e l e c t st h ea p p r o p r i a t ep a r a l l e l g r a n u l a r i t ya n dt h ea p p r o p r i a t el a y o u to f t h e g n d a n d o p t i m i z e s t h e a l l o c a t i o n s o f d a t ai n t h e G

12、 P U ．3 ) a n a l y z e s S A H a l g o r i t h m w h i c h i su s e d t of i n d t h e b e s t s p l i tp l a n e d u r i n gc o n s t r u c t i n gK D - t r e e a n d p r o p o s e sq u a d r a t i c d e t e c t i o nf

13、 o rS A I I a l g o r i t h m b a s e d o n t h es m a l l e s t p o i l l tt og e t ab e t t e r s p l i tp l a n e ．4 ) a n a l y z e s t h ea d v a n t a g e sa n d d i s a d v a n t a g e so f G P U - b a s c d t r a

14、 v e r s a lm e t h o d s o f K D - t r e ea n dp r o p o s e sG P U - b a s e dc l u eK D ·- t r e ea l g o r i t h mb yi m p r o v i n gK D ··t r e es t r u c t u r et os p e e du pt r a v e r s a lo f K