使用OpenCL實現具備全域照明的互動式光跡追蹤

Abstract

光跡追蹤（ray tracing）運用於電腦圖學領域可以追溯到 1980 年代，然而，直到 GPU（graphics processing unit）的出現才讓光跡追蹤得以達到真正即時（real-time）的水準。

本論文嘗試利用開放計算語言（Open Computing Language），在 GPU 平台上實現一個具備互動（interactive）或即時、全域照明（global illumination）與跨平台（cross-platform）特性的光跡追蹤渲染系統（rendering system）。採用的資料結構與演算法取自目前現有的成果，包括學術論文、書籍中提出的方法以及各種可取得的資源；渲染的對象著重在靜態場景（static scene），並使用 kd-tree 加速結構；論文的內容則強調實作上的細節，包括主要光線（primary ray）與次要光線（secondary ray）的追蹤。

最後，將渲染系統加以延伸，使之能夠模擬全域照明的效果。此外，為了明瞭 OpenCL 跨平台的支援狀況，實際在各種平台 — CPU 與 GPU 上運行。