Материал конференции: "Труды Международной конференции по компьютерной графике и зрению "Графикон" (19-21 сентября 2022 г., Рязань)"
Авторы:Тимохин П.Ю., Михайлюк М.В.
Рендеринг детализированных полей высот в реальном времени с использованием аппаратного ускорения трассировки лучей
Аннотация:
В работе рассматривается задача визуализации в реальном времени детализированных полей высот на GPU. Предлагается эффективная двухэтапная технология рендеринга процедурной поверхности поля высот, основанная на аппаратно-ускоренной трассировке первичных лучей. Первый, предварительный, этап включает построение ускоряющей структуры данных - 2D массива параллелепипедов (AABB), ограничивающих поверхность поля высот. На втором этапе для каждого кадра визуализации реализуется построение изображения поля высот на конвейере трассировки лучей, включая генерацию лучей, определение их пересечений с AABB и поиск билинейной поверхностью поля высот внутри этих AABB. В работе описаны ключевые методы создания бесщелевого AABB-массива и отбора AABB-кандидатов с ближайшими к наблюдателю пересечениями «луч-поверхность». На основе созданной технологии разработан программный комплекс на языке С++ с использованием API Vulkan и шейдерного языка GLSL. Выполнено тестирование разработанного комплекса на ряде детализированных карт высот, включая карту лунного ударного кратера Аристарх размером 10K? 4K текселов. Полученные результаты подтвердили высокую эффективность разработанного решения и возможность его применения в системах виртуального окружения, видеотренажерных комплексах, системах научной визуализации и др.
Ключевые слова:
поле высот, рейкастинг, аппаратное ускорение, RTX, конвейер, AABB, GPU
