公开了与运动模糊上下文中的光线相交相关的技术。在一些实施方案中，图形处理器包括时间遗忘光线相交电路，该时间遗忘光线相交电路被配置为：接收光线的坐标；以及基于该坐标遍历边界体积分级结构(BVH)数据结构，以确定该光线是否与图形空间的一个或多个边界区域相交。在一些实施方案中，响应于到达该BVH数据结构的时间分支元素，该光线相交电路发起着色器程序，该着色器程序确定该BVH数据结构的子树以供该光线相交电路进一步遍历，其中该子树对应于该光线落入的运动模糊间隔的一部分。相对于时间感知的具体实施，这可为运动模糊提供准确的光线跟踪，同时减少相交电路的面积和功率消耗。率消耗。率消耗。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运动模糊和光线相交的时间分割技术
技术介绍
[0001]本公开整体涉及图形处理器，并且更具体地涉及用于运动模糊和光线跟踪的时间分割技术。
[0002]相关技术描述
[0003]运动模糊是当正被记录的图像在单次曝光的记录期间改变时发生的现象。例如，具有足够长曝光时间的移动货运列车的照片可能显示列车模糊，而非移动物体不模糊。在计算机图形上下文中，图形处理器可模拟图形数据帧的运动模糊效果。在该上下文中，图形基元(例如，三角形)可在虚拟相机的打开快门间隔(本文中也称为运动模糊间隔)期间具有多个不同位置，并且因此可影响帧中的多个位置处的像素值，从而引起模糊效果。
[0004]光线跟踪是用于通过跟踪作为图像平面中像素的光的路径并模拟其与虚拟对象相遇的效果来生成图像的渲染技术。支持光线跟踪的图形处理器可利用各种类型的加速数据结构(ADS)来有效地确定图形场景中哪些基元与哪些光线相交。
[0005]通常例如在运动模糊间隔内为每条光线分配时间戳。当实现光线跟踪和运动模糊(其中基元可能在间隔期间的不同时间具有不同位置)两者时，就处理器资源和功率消耗而言，光线/基元相交的测试可能是昂贵的。
附图说明
[0006]图1A是示出根据一些实施方案的示例性图形处理操作的概述的图示。
[0007]图1B是示出根据一些实施方案的示例性图形单元的框图。
[0008]图2A和图2B示出了根据一些实施方案的针对全快门间隔和针对该间隔的一部分的移动基元的示例性边界区域。
[0009]图3是示出根据一些实施方案的处理具有时间分割元素的数据结构的示例性加速数据结构遍历模块的框图。
[0010]图4是示出根据一些实施方案的具有时间分支元素的示例性边界体积分级结构树的图示。
[0011]图5是示出根据一些实施方案的跨不同时间子树的基元数据结构的示例性混叠的图示。
[0012]图6是示出根据一些实施方案的光线相交电路与着色器电路之间的示例性通信的框图。
[0013]图7A至图7B是示出根据一些实施方案的针对不同子间隔的基元的示例性时间分支元素和重叠边界区域的图示。
[0014]图8A至图8B是示出根据一些实施方案的由着色器针对时间分支元素执行的示例性筛选测试的图示。
[0015]图9是示出根据一些实施方案的具有多个层级的时间分支元素的示例性边界体积
分级结构树的图示。
[0016]图10是示出根据一些实施方案的用于构造包括时间分支元素的边界体积分级结构的示例性方法的流程图。
[0017]图11是示出根据一些实施方案的包括在光线相交电路中的示例性并行测试器的框图。
[0018]图12是示出根据一些实施方案的用于单指令多数据(SIMD)组的示例性着色器流水线的框图。
[0019]图13是示出根据一些实施方案的示例性方法的流程图。
[0020]图14是示出根据一些实施方案的示例性计算设备的框图。
[0021]图15是示出根据一些实施方案的所公开的系统和设备的示例性应用的图示。
[0022]图16是示出根据一些实施方案的存储电路设计信息的示例性计算机可读介质的框图。
具体实施方式
[0023]以下公开内容首先提供光线跟踪和运动模糊技术的概述。之后提供用于遍历包括时间分支节点的加速数据结构以进行光线相交测试的示例性技术。在一些实施方案中，时间遗忘光线相交电路遍历加速数据结构，直到到达时间分支节点，并且然后调用着色器来处理时间节点(例如，以便由着色器核心执行)。着色器基于光线的时间戳选择下一个节点进行进一步遍历。这可有利地降低光线相交电路的复杂性，同时正确处理运动模糊。
[0024]图1A至图1B提供了图形处理的概述。参考图2A至图7和图9讨论了示例性遍历技术和数据结构。图8A至图8B示出了用于由着色器程序执行的筛选测试的示例性技术。图10示出了用于生成具有时间分割的数据结构的技术。图11和图12提供了被配置为执行着色器指令的光线相交电路和着色器流水线的示例。其余附图示出了示例性方法、计算机系统、计算机应用程序以及存储电路设计信息的计算机可读介质。
[0025]图形处理概述
[0026]参见图1A，其示出了示出用于处理图形数据的示例性处理流程100的流程图。在一些实施方案中，变换和照明过程110可涉及基于限定的光源位置、反射率等处理从应用程序接收的顶点的照明信息，将顶点组装成多边形(例如，三角形)，以及基于三维空间中的位置来将多边形转换为正确的大小和取向。剪辑过程115可涉及丢弃在可视区域之外的多边形或顶点。光栅化过程120可涉及在每个多边形内限定片段并且例如基于多边形顶点的纹理坐标来为每个片段分配初始色值。片段可指定它们重叠的像素的属性，但可基于组合多个片段(例如，在帧缓冲器中)、忽略一个或多个片段(例如，如果它们被其他对象覆盖)或两者来确定实际像素属性。着色过程130可涉及基于照明、阴影、隆起映射、半透明度等来改变像素分量。可将着色像素组装在帧缓冲器135中。现代GPU通常包括允许应用开发者定制着色和其他处理过程的可编程着色器。因此，在各种实施方案中，图1A的示例性元件可以各种顺序执行，并行执行或省略。还可实施另外的处理过程。
[0027]现在参见图1B，示出了根据一些实施方案的例示图形单元150的简化框图。在例示的实施方案中，图形单元150包括可编程着色器160、顶点管185、片段管175、纹理处理单元(TPU)165、图像写入单元170、和存储器接口180。在一些实施方案中，图形单元150被配置为
使用可编程着色器160来处理顶点数据和片段数据两者，该可编程着色器可被配置为使用多个执行流水线或实例来并行处理图形数据。
[0028]在图示实施方案中，顶点管185可包括被配置为处理顶点数据的各种固定功能硬件。顶点管185可被配置为与可编程着色器160通信，以便协调顶点处理。在图示实施方案中，顶点管185被配置为将经处理的数据发送至片段管175或可编程着色器160以用于进一步处理。
[0029]在图示实施方案中，片段管175可包括被配置为处理像素数据的各种固定功能硬件。片段管175可被配置为与可编程着色器160通信，以便协调片段处理。片段管175可被配置为在来自顶点管185或可编程着色器160的多边形上执行光栅化以生成片段数据。顶点管185和片段管175可耦接到存储器接口180(未示出耦接)以便访问图形数据。
[0030]在图示实施方案中，可编程着色器160被配置为接收来自顶点管185的顶点数据和来自片段管175和TPU 165的片段数据。可编程着色器160可被配置为对顶点数据执行顶点处理任务，该顶点处理任务可包括顶点数据的各种变换和调整。在例示的实施方案中，可编程着色器160还被配置为对像素数据执行片段处理任务，诸如像纹理和着色处理。可编程着色器160可包括用于并行处理数据的多组多个执行流水线。
[0031]在例示的实施方案中，TPU 165被配置为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，包括：时间遗忘光线相交电路，所述时间遗忘光线相交电路被配置为：接收光线的坐标；基于所述坐标遍历边界体积分级结构(BVH)数据结构，以确定所述光线是否与图形空间的一个或多个边界区域相交；以及响应于到达所述BVH数据结构的时间分支元素，发起着色器程序；以及着色器电路，所述着色器电路被配置为：访问与图形帧相关联的运动模糊时间间隔中所述光线的时间值；以及执行所述着色器程序以确定所述BVH数据结构的子树以供所述光线相交电路进一步遍历，其中所述子树仅在所述时间值落入的所述时间间隔的一部分期间对应于基元位置的一个或多个边界区域。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述着色器电路被配置为：确定对应于与所述时间分支元素相关联的时间间隔的开始的第一边界区域和对应于所述时间间隔的结束的第二边界区域；基于所述时间值在所述第一边界区域和所述第二边界区域之间进行插值，以确定经插值的边界区域；以及基于所述光线是否与所述经插值的边界区域相交来确定是否发起进一步遍历。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一边界区域和所述第二边界区域存储在用于所述BVH数据结构的所述时间分支元素的数据结构中。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述BVH数据结构包括至少表示移动基元的开始坐标和结束坐标的基元数据结构，其中多个不同的子树指向所述基元数据结构，其中所述多个不同的子树表示所述运动模糊时间间隔的不同部分。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述BVH数据结构包括多个层级处的时间分支元素，使得第一层级处的第一时间分支元素定义第一子树，所述第一子树由第二层级处的第二时间分支元素划分为多个子树。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述着色器程序能够执行以将所确定的子树的偏移值提供给所述光线相交电路。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述BVH数据结构具有第一分支因子，并且其中所述时间分支元素具有由所述着色器程序确定的不同于所述第一分支因子的第二分支因子。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述光线相交电路被进一步配置为：响应于到达所述BVH数据结构的所述子树的叶节点，发起着色器程序以确定所述光线是否与一个或多个移动基元相交。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述着色器电路被配置为执行着色器程序以生成所述BVH数据结构，包括：在对应于全运动模糊时间间隔的根节点处开始；对于所述BVH数据结构的多个层级，当在一个层级处为节点生成多个子元素时，确定是执行时间分割还是非时间分割；以及为一个或多个所确定的时间分割插入一个或多个时间分支元素。10.根据权利要求9所述的装置，其中为了确定是执行时间分割还是非时间分割，所述
着色器电路被配置为：基于以下因素确定所述节点的时间分割的成本：边界区域表面积、要包封的基元的数量、一个或多个子树要包封的时间间隔的持续时间以及与遍历期间的时间分割的评估相关联的估计开销成本；以及将所确定的成本与所述节点的一个或多个其他候选分割的成本进行比较。11.一种方法，包括：由光线相交电路接收光线的坐标；由所述光线相交电路基于所述坐标遍历边界体积分级结构(BVH)数据结构，以确定所述光线是否与图形空间的一个或多个边界区域相交；以及响应于到达所述BVH数据结构的时间分支元素，所述光线相交电路发起着色器程序；以及由着色器电路访问与图形帧相关联的运动模糊时间间隔中所述光...
【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：
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