[发明专利]一种面向运动模糊的层次包围盒设计方法

摘要

本发明公开了一种面向运动模糊的层次包围盒设计方法，包括构造阶段和遍历阶段两部分，构造阶段在BVH结构的结点内找出所有具有不规则运动行为的面片；搜集所有具有上述特征的面片，把它们放到一个专门的结点MB结点，同时记录该面片穿越分割平面时的时间点；在产生MB结点后，设置一个阈值，当移动到MB结点内的面片占面片总数的比例超过50%时，根据SAH花费模型，基于结点内剩下的面片重新计算分割点的位置，产生新的左右子结点；遍历阶段指导MB结点内的不规则面片进行再分配；重新将MB结点中的所有面片划分到相应的左右子结点中；然后重新计算相应的结点包围盒，调整向下的各个子结点的包围盒，递归这个过程直至整个更新工作完成。

主权项

一种面向运动模糊的层次包围盒设计方法，包括构造阶段和遍历阶段两部分，其特征是：（1）构造阶段：第一步：在BVH结构的结点内找出所有具有不规则运动行为的面片；所述具有不规则行为的面片如下定义：如果有一个面片，因为移动行为使得它所属的结点包围盒与另一结点包围盒相交，进而破坏树结构的层次关系，则定义该面片的运动是不规则的；第二步：使用SAH花费模型来计算结点的分割平面，并基于T=0.5这一时间点来构造场景的拓扑结构；第三步：检查在当前结点中的所有面片，其基于时间的扩展包围盒是否会穿过结点的分割平面，所述扩展包围盒是指：将包围盒在整个运动时间区间内各个时间点生成的移动包围盒的并集所形成的大包围盒；结点中的移动面片可能在不同的时间点穿过分割平面，搜集所有具有上述特征的面片，把它们放到一个专门的结点，这里称为MB结点，同时记录该面片穿越分割平面时的时间点；当前结点内其余的面片与通常的BVH结点构造方法一样，使用SAH花费模型划分成两个左右子结点，这里称为常规结点； 第四步：在产生MB结点后，设置一个阈值，当移动到MB结点内的面片占面片总数的比例超过50%时，根据SAH花费模型，基于结点内剩下的面片重新计算分割点的位置，产生新的左右子结点；（2）遍历阶段第一步：遵循深度优先的顺序，根据特定光线所随机分配到的时间点，指导MB结点内的不规则面片进行再分配，然后根据分配的结果，实时调整MBBVH结构各个结点的包围盒以及相应的结构层次；第二步：将MB结点中的各个面片，根据刚刚计算的新位置，通过与这个已经存储的分割平面位置进行比较，重新将MB结点中的所有面片划分到相应的左右子结点中；第三步：在这个重分配操作进行之后，重新计算相应的结点包围盒，同时调整向下的各个子结点的包围盒，递归这个过程，直至整个更新工作完成；对于MBBVH结构中不与光线相交的结点，则不需要对这些结点进行重计算和更新工作；第四步：对于只含有少量的不规则面片的内部结点，仍然使用对规则运动面片性能较好的线性插值方法来对结点包围盒进行简单的变形。