[发明专利]一种基于链表排序平衡二叉树的层次包围盒树构建方法

权利要求书

1.一种基于链表排序平衡二叉树的层次包围盒树构建方法，其特征在于，具体的实现步骤包括：

(1)将所要建立包围盒树的物体按照合理精度划分成基本几何图元，对每一个几何图元生成一个AABB层次包围盒，将每个独立的包围盒看做为一棵二叉树，每个二叉树只有一个根节点，选择一个物体或者地点作为参照物；

(2)创建一个链表存储二叉树：对步骤(1)中所建立所有只有根节点的二叉树进行遍历，对链表中每个二叉树对象增加一个属性值，存储该二叉树到参照地点的长度；

(3)根据链表中每个二叉树到参照地点的长度对链表进行升序排列；

(4)遍历链表，将链表中的二叉树两两进行合并，奇数元素作为合并后子树的左孩子，偶数元素作为合并后子树的右孩子，合并结果存入该链表；

(5)重复执行步骤(3)至步骤(4)的过程，直到所有二叉树合并为一个二叉树为止。

2.根据权利要求1所述的一种基于链表排序平衡二叉树的层次包围盒树构建方法，其特征在于，所述的步骤(1)的具体实现步骤包括：

(1.1)将存于CPU端的模型三角片面数据复制到设备端全局存储器中；

(1.2)CUDA多线程并行执行为每个几何图元建立独立包围盒树的核函数KernelA，并对每个几何图元生成包围盒树对象设置标志属性，初始化全部设置为false，表示这些节点还没被合并。

3.根据权利要求1所述的一种基于链表排序平衡二叉树的层次包围盒树构建方法，其特征在于，所述的步骤(2)的实现方式为设定并执行核函数KernelB，具体的实现方式为：CUDA多线程并行计算参照地点到每个包围盒中心的长度，并将该长度值设置到包围盒二叉树对象中，依次将每个对象插入到链表中。

4.根据权利要求1所述的一种基于链表排序平衡二叉树的层次包围盒树构建方法，其特征在于，所述的步骤(3)的具体实现方式为：根据二叉树包围盒节点对象距离参照地点的长度对步骤(3)中形成的链表进行排序，该过程不存在并行性，将在主机端执行。

5.根据权利要求1所述的一种基于链表排序平衡二叉树的层次包围盒树构建方法，其特征在于，所述的步骤(4)的实现方式为并行执行核函数KernelC，具体实现步骤包括：

(4.1)从链表中并行取出两个包围盒二叉树节点，将取出的对象标志值设置为true，表示这两个节点已经被合并过；

(4.2)将两个二叉树包围盒进行合并，之后重新计算大包围盒的中心到参照地点的长度，并将长度设置到新生产的二叉树包围盒对象中，设置该对象的标志值为false；

(4.3)将步骤(4.2)中的新生产的二叉树包围盒对象插入链表。

6.根据权利要求1所述的一种基于链表排序平衡二叉树的层次包围盒树构建方法，其特征在于，所述的步骤(5)的具体实现步骤包括：

(5.1)判断链表中节点的数量是否为1；

(5.2)若节点的数量为1，说明AABB层次包围盒树的构造完成，最后的节点就是整个包围盒树的根节点；

(5.3)否则重复执行步骤(3)，重新构建；

(5.4)不断重复执行步骤(3)至步骤(4)的过程，直到所有二叉树合并为一个二叉树为止。

7.根据权利要求1所述的一种基于链表排序平衡二叉树的层次包围盒树构建方法，其特征在于：步骤(1)中所述的基本几何图元使用的是三角片元。

8.根据权利要求1所述的一种基于链表排序平衡二叉树的层次包围盒树构建方法，其特征在于：所述的步骤(4)中使用平衡二叉树方式构造时，在合并生成新的二叉树时不需要在每次合并后都重新计算距离，而是将链表中的元素两两合并后再计算距离。

9.根据权利要求1所述的一种基于链表排序平衡二叉树的层次包围盒树构建方法，其特征在于：所述的步骤(4)中如果链表中元素数量为偶数，则可以完全合并；如果元素数量为奇数，则保留最后一个元素，在下一轮合并时使用。

10.根据权利要求2所述的一种基于链表排序平衡二叉树的层次包围盒树构建方法，其特征在于：步骤(1.1)中所述的三角片面数据为三角形的三个顶点数据。