レイサンプリングによる効率的な分割統治法を用いたレイトレーシング

• 名畑, 豪祐

• 岩崎, 慶

• 土橋, 宜典

• 西田, 友是

書誌事項

タイトル別名

• An Acceleration Method for Divide-And-Conquer Ray Tracing Using Ray Sampling

抄録

本論文では，分割統治法を用いた効率的なレイトレーシングを提案する．Divide-And-Conquer Ray Tracing（DACRT）は，大量のレイと幾何プリミティブ間の交差判定問題を，容易に解くことができるまで交差判定問題を分割することで解く手法である．先行研究では，プリミティブの分布のみに基づき問題を分割しており，レイの分布は考慮していなかった．そのため，追跡するレイの数が多い高解像度画像のレンダリングにおいて非効率な場合がある．そこで，本研究ではレイの分布に基づき問題の分割，つまり高速化データ構造の構築，探索順序の決定を行う．また，レイトラバーサルを効率的に行うために，新たなコストメトリックを提案する．これにより，レイの数について問題サイズを十分に削減できない場合の非効率な問題分割を回避できる．提案するコストメトリックは計算，実装が容易に行える．本研究により，あらゆる種類のレイで高速化を実現し，先行研究と比較して最大約2倍の高速化を達成した．さらに，レイとバウンディングボリュームの交差判定回数を削減できることを示した．

In this paper, we propose an efficient ray tracing method based on divide-and-conquer approach. Previous divide-and-conquer ray tracing (DACRT) methods subdivide intersection problems between large numbers of rays and primitives, by recursively subdividing the problem size based on the distribution of primitives only, until it can be easily solved. To subdivide the intersection problems, the lack of considering the distribution of rays can decrease the rendering performance, especially for high resolution images with antialiasing. To address this problem, our method exploits the distribution of rays for subdivision of intersection problems, construction of acceleration data structure, and determination of ray traversal order. To accelerate ray traversals, we have derived a new cost metric which is used to avoid inefficient subdivision of the intersection problem where the number of rays is not sufficiently reduced at the cost of expensive intersection tests between rays and bounding volumes. The cost metric is easy to calculate and hence easy to implement. Our method can accelerate the tracing of many types of rays by a factor of up to two. In addition, we show that our method can reduce the number of intersection tests between rays and bounding volumes compared to the state-of-the-art DACRT method.

収録刊行物

• 情報処理学会論文誌

  情報処理学会論文誌 55 (12), 2559-2568, 2014-12-15

  一般社団法人情報処理学会

キーワード

• [一般論文] レイトレーシング，分割統治法，レイサンプリング

詳細情報

• CRID: 1050001337905669760
• NII論文ID: 110009851542
• NII書誌ID: AN00116647
• ISSN: 18827764
• Web Site: http://id.nii.ac.jp/1001/00107479/
• 本文言語コード: ja
• 資料種別: journal article
• データソース種別:
  • IRDB
  • CiNii Articles
  • KAKEN