用于射线跟踪的相干性聚集的制作方法

技术特征：
1.一种在射线跟踪系统中对射线进行相干性聚集的方法，所述方法包括：定义多条射线，每条射线具有与其相关联的在第一坐标系中定义所述射线的射线信息，定义包括多个节点的分层加速结构，所述多个节点包括上层节点和下层节点，所述加速结构的每个节点具有与其相关联的几何结构信息，其中所述上层节点的所述几何结构信息在所述第一坐标系中定义，并且所述下层节点中的每个节点的所述几何结构信息在不同于所述第一坐标系的第二坐标系中定义，其中所述下层节点在所述加速结构内以一个或多个实例被实例化，每个实例与实例变换相关联，所述实例变换指定所述第一坐标系与针对所述实例的相应的所述第二坐标系之间的关系，所述方法还包括：将所述几何结构信息和所述实例变换存储(712)在存储器(112)中；将多个射线组聚集(714)在一起，其中每个组需要针对所述分层加速结构中的相应节点的相交测试；选择(716)所述组中的一个组以用于相交测试，其中要针对其测试的相应节点是下层节点的实例；在实例变换高速缓存(122,126,132,136)中搜索(720)所述实例的实例变换；如果在所述实例变换高速缓存中发现所述实例变换，提交(726)所选择的射线组以用于相交测试，并且如果在所述实例变换高速缓存中未找到所述实例变换：检索(724)所述实例变换并将其加载(725)到所述实例变换高速缓存中；以及提交(726)所选择的射线组以用于相交测试。2.根据权利要求1所述的方法，其中：(a)检索所述实例变换包括从加速结构高速缓存(114)请求(724)所述实例变换；和/或(b)所述方法还包括在提交所选择的射线组以用于相交测试的步骤之前，从高速缓存检索所选择的下层节点的几何结构信息，其中检索所述几何结构信息可选地包括从所述加速结构高速缓存(114)请求(718)所述几何结构信息；以及可选地与(a)和(b)中的一者或两者组合，其中所述加速结构高速缓存(114)从所述存储器(112)检索尚未存储在所述加速结构高速缓存中的任何所请求的几何结构信息和/或实例变换，并且返回所请求的几何结构信息和/或实例变换。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括基于以下标准中的一个或多个来选择(716)用于相交测试的所述射线组：检测所述组中的射线的数目超过第一预定阈值；检测所有所述组中的射线的总数目超过第二预定阈值；以及检测用于执行所述相交测试的计算资源未被充分利用。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中当在所述实例变换缓存中未找到所述实例变换时，检索所述实例变换包括：请求(724)所述实例变换；监测所述实例变换是否已被返回；以及
在检测到所述实例变换已被返回之后，继续提交(726)所选择的射线组以用于相交测试，以及可选地其中监测所述实例变换是否已被返回包括：在请求所述实例变换时，设置与所述实例变换相关联的标志位(312)；以及在接收到所返回的实例变换时，清除所述标志位(312)。5.一种用于在射线跟踪系统中对射线进行相干性聚集的系统(100)，所述系统包括：射线存储装置(110)，所述射线存储装置被配置成存储多条射线的射线信息，每条射线的所述射线信息在第一坐标系中定义所述射线；存储器(112)，所述存储器被配置成存储：与分层加速结构的多个节点中的每个节点相关联的几何结构信息，所述多个节点包括上层节点和下层节点，其中所述上层节点的所述几何结构信息在所述第一坐标系中定义，并且所述下层节点中的每个节点的所述几何结构信息在与所述第一坐标系不同的第二坐标系中定义，其中所述下层节点在所述加速结构内以一个或多个实例被实例化，每个实例与实例变换相关联，所述实例变换指定所述第一坐标系与针对所述实例的相应的所述第二坐标系之间的关系，所述存储器还被配置成存储所述实例变换；实例变换高速缓存(122,126,132,136)，所述实例变换高速缓存被配置成临时存储实例变换；以及相干性聚集单元(120)，所述相干性聚集单元被配置成：将多个射线组聚集(714)在一起，其中每个组需要针对所述分层加速结构中的相应节点的相交测试；选择(716)所述群组中的一个群组以用于相交测试，其中要针对其测试的相应节点是下层节点的实例；搜索(720)所述实例变换高速缓存(122,126,132,136)以寻找所述下层节点的所述实例变换；如果在所述实例变换高速缓存中发现所述实例变换，提交(726)所选择的射线组以用于相交测试，并且如果在所述实例变换高速缓存中未找到所述实例变换：检索(724)所述实例变换并将其加载(725)到所述实例变换高速缓存(122,126,132,136)中；以及提交(726)所选择的射线组以用于相交测试。6.根据权利要求5所述的系统，还包括实例变换单元(133,137)，所述实例变换单元被配置成使用实例变换来变换射线信息，并且其中所述相干性聚集单元(120)被配置成在提交所选择的射线群组以用于相交测试时，将所述射线和相关联的实例变换提交给所述实例变换单元(133,137)。7.根据权利要求5或权利要求6所述的系统，还包括至少一个加速结构高速缓存(114)，所述至少一个加速结构高速缓存被配置成临时存储以下中的至少一者：几何结构信息；以及所述实例变换，并且其中所述相干性聚集单元(120)被配置成检索以下中的一者或两者：(a)通过从所述至少一个加速结构高速缓存(114)请求所述几何结构信息来检索所述
几何结构信息；以及(b)通过从所述至少一个加速结构高速缓存(114)请求(724)所述实例变换来检索所述实例变换；并且可选地，其中所述加速结构高速缓存(114)被配置成从所述存储器(112)检索尚未存储在所述加速结构高速缓存(114)中的任何所请求的几何结构信息和/或实例变换，并且将所请求的几何结构信息和/或实例变换返回到所述相干性聚集单元(120)。8.根据权利要求5至7中任一项所述的系统，其中：(a)所述相干性聚集单元(120)被配置成基于以下标准中的一个或多个来选择所述射线组以用于相交测试：检测所述组中的射线的数目超过第一预定阈值；检测所有所述组中的射线的总数目超过第二预定阈值；以及检测用于执行所述相交测试的计算资源未被充分利用和/或(b)其中当在所述实例变换高速缓存(122,126,132,136)中未找到所述实例变换时，所述相干性聚集单元(120)被配置成通过以下操作来检索所述实例变换：请求所述实例变换；监测所述实例变换是否已被返回；以及在检测到实例变换已被返回之后，继续提交所选择的射线组以用于相交测试。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法或系统，其中所述实例变换高速缓存包括内容可寻址存储器(122,126)，以下称为cam，以及随机存取存储器(132,136)，以下称为ram。10.根据权利要求9所述的方法或系统，其中所述cam(122,126)被配置成针对多个实例变换中的每一个将所述实例变换的存储器地址存储在所述cam中的相应索引位置处，并且所述ram(132,136)被配置成针对所述多个实例变换中的每一个将所述实例变换的变换系数存储在所述ram(132,136)中的对应索引位置处，由此，当用实例变换的存储器地址查询cam(122,126)时，其返回ram(132,136)中存储相应变换系数的位置的索引。11.根据权利要求9或10所述的方法或系统，其中所述cam被配置成针对每个实例变换存储参考计数器，所述参考计数器记录当前正被测试的引用所述实例变换的射线组的数目，和/或其中所述cam被配置成针对所述实例变换高速缓存中的每个实例变换存储有效性标志，所述有效性标志指示所述实例变换当前是否有效。12.一种图形处理系统，包括根据权利要求5至11中任一项所述的系统或被配置成执行根据权利要求1至4或9至11中任一项所述的方法。13.一种使用集成电路制造系统制造如权利要求5至11中任一项所述的系统或如权利要求12所述的图形处理系统的方法，所述方法包括：使用布局处理系统处理所述系统或图形处理系统的计算机可读描述，以产生体现所述系统或图形处理系统的集成电路的电路布局描述；以及使用集成电路生成系统，根据所述电路布局描述来制造所述系统或图形处理系统。14.一种计算机可读存储介质，其上编码有计算机可读代码，所述计算机可读代码被配置成当所述代码被运行时使得权利要求1至4或9至11中任一项所述的方法被执行。
15.一种非暂时性计算机可读存储介质，其上存储有根据权利要求5至8中任一项所述的系统或根据权利要求12所述的图形处理系统的计算机可读描述，当在集成电路制造系统中处理所述计算机可读描述时，所述计算机可读描述使所述集成电路制造系统：使用布局处理系统处理所述系统或所述图形处理系统的所述计算机可读描述，以产生体现所述系统或所述图形处理系统的集成电路的电路布局描述；以及使用集成电路生成系统，根据所述电路布局描述来制造所述系统或所述图形处理系统。16.一种集成电路制造系统，包括：非暂时性计算机可读存储介质，其上存储有根据权利要求5至8中任一项所述的系统或根据权利要求12所述的图形处理系统的计算机可读描述；布局处理系统，所述布局处理系统被配置成处理所述计算机可读描述，以产生体现所述系统或所述图形处理系统的集成电路的电路布局描述；以及集成电路生成系统，所述集成电路生成系统被配置成根据所述电路布局描述来制造所述系统或所述图形处理系统。

技术总结
本发明涉及用于射线跟踪的相干性聚集。一种用于在射线跟踪系统中对射线进行相干性聚集的系统和方法。所述射线跟踪系统使用包括多个节点的分层加速结构，所述多个节点包括上层节点和下层节点。对于其中下层节点之一是上层节点之一的子节点的每个实例，定义实例变换，指定上层节点的第一坐标系与下层节点的所述实例的第二坐标系之间的关系。所述系统提供了实例变换高速缓存，用于在进行相交测试时存储多个这些实例变换。多个这些实例变换。多个这些实例变换。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：想象技术有限公司
技术研发日：2021.08.19
技术公布日：2022/2/23