[发明专利]用于通过复杂照明下路径追踪进行场景渲染的设备及方法

权利要求书

1.用于通过路径追踪由至少两个光源(L1、L2)照亮的3D场景对图像网格(3)进行渲染的设备(1、5)，所述图像网格包括像素，所述设备包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置用于：

-为所述像素中的每个像素追踪源自所述3D场景中的所述像素中的所述每个像素的至少一条射线，直到所述至少一条射线在交叉点(M1A、M1B、M2)处遇到所述3D场景的对象(21、22)；

-将来自所述交叉点的所述至少一条射线向所述3D场景的所述光源中的至少一个光源反射到所述对象上；

-对所述交叉点和所述光源中的所述至少一个光源之间的所述至少一条射线进行可见性测试；

-只当所述可见性测试导致正输出时，在所述交叉点处添加所述光源中的所述至少一个光源的作用，以在所述图像网格的所述像素处执行所述渲染；

其中，所述至少一个处理器还被配置用于根据所述光源以集群方式在所述像素上继续进行所述可见性测试，根据分别与所述可见性测试相关联的所述光源的功能在计算和/或存储器存储方面集群所述可见性测试。

2.根据权利要求1所述的设备(1、5)，其中，所述至少一个处理器被配置用于通过从所述光源向所述交叉点发射可见光射线，在所述交叉点和所述光源之间对所述像素中的每个像素进行所述可见性测试。

3.根据权利要求1或2的设备(1、5)，其中所述图像网格被提供有缓存存储器(S)，所述至少一个处理器还被配置用于：

-只当所述可见性测试导致正输出时，将在所述交叉点处的所述光源的所述作用存储在所述缓存存储器中；

-在进行所述可见性测试之前，分布所述缓存存储器为向所述可见性测试提供的、被称为缩小的光缓存器(RB1、RB2)的至少两个缓存器，所述缩小的光缓存器中的每一个对应于与所述像素(P1A、P1B、P2)的一个相关联的所述光源(L1、L2)中的一个光源；

-通过查询所述缩小的光缓存器进行可见性测试。

4.根据权利要求3所述的设备(1、5)，其中，所述缓存存储器包括分别映射到所述像素的缓存器元件。

5.根据权利要求4所述的设备(1、5)，其中，所述至少一个处理器被配置用于对于所述像素中的每个像素，将与所述像素中的所述每个像素相关联的所述光源的索引存储至映射到所述像素中的所述每个像素的缓存器元件中。

6.根据权利要求4或5所述的设备(1、5)，其中，所述至少一个处理器被配置用于将所述缓存器元件集群至所述缩小的光缓存器中。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的设备(1、5)，其中，所述至少一个处理器被配置用于对于所述像素中的每个像素，将与所述像素中的所述每个像素相关联的所述光源的索引以及与所述像素中的所述每个像素相关联的所述交叉点的位置存储至所述缩小的光缓存器中的每一个。

8.根据上述权利要求中的任一项所述的设备(1、5)，其中，所述至少一个处理器被配置用于并行地运行与所述光源中的任何一个相关联的所述可见性测试中的至少两个。

9.根据上述权利要求中的任一项所述的设备(1、5)，其中，所述设备还包括：

-至少一个输入，其被适配为接收关于所述3D场景和关于所述光源的数据；

-至少一个输出，其被适配为输出由所述渲染产生的渲染图像。

10.一种GPU或图形处理单元，包括被适配为创建图像的至少一个处理器，被适配为存储所述创建的图像的至少一个帧缓存器以及被适配为从所述至少一个帧缓存器到显示器提供所述创建的图像的、到所述显示器的至少一个输出，其中，所述GPU包括根据权利要求1至9中任一项所述的用于渲染的设备(1、5)。