Аннотация:До недавнего времени трассировка лучей рассматривалась исключительно как весьма вычислительно трудоемкий алгоритм синтеза фотореалистичных изображений, который никак не подходит для интерактивной реализации. Однако прогресс в развитии вычислительной техники и рост производительности компьютеров привел к тому, что появились интерактивные реализации трассировки лучей.
Все они, однако, требовали для своей работы большое количество вычислительных ресурсов: либо компьютерный кластер, либо многопроцессорную машину, причем в монопольном режиме. Высокая стоимость подобных ресурсов препятствует широкому использованию интерактивной трассировки лучей, несмотря на все ее достоинства.
Прогресс в развитии графических процессоров превратил их из специализированных устройств растеризации, которыми они были изначально, в высокопроизводительные параллельные процессоры, которые могут использоваться для решения сложных вычислительных задач.
Темой настоящей работы является разработка системы трассировки лучей на графическом процессоре. При этом исследуются многие аспекты проблемы – реализация самого алгоритма трассировки, выбор структуры разбиения пространства, поддержка движущихся объектов.
Достигнутая скорость работы трассировки лучей (без сложной оптимизации) сопоставима со скоростью работы оптимизированных программных трассировщиков.