3D
ハードウェアアクセラレーション付きレイトレーシングのための局所適応型詳細度制御
Author
Venue
SIGGRAPH Asia 2023
Abstract
本稿では、レイトレースによる三角メッシュ処理向けに、レイの探索中に使用されるメモリ帯域幅を削減することを目的とした適応型詳細度制御（LOD）技術を提案する。メモリ帯域幅は、大規模なシーンにおけるレンダリング時間のボトルネックとなり得るほか、エネルギー消費の主な要因でもある。 我々は、三角メッシュを階層的に表現するための特定のデータ構造を提案し、レイごとに必要なメッシュ解像度を局所的に決定できるようにする。最低解像度の三角メッシュレベルから開始し、各三角形を任意の位置に配置した頂点で辺を分割して4つに分割することで、より高解像度のレベルを生成する。得られたメッシュ階層を専用の高速化構造に適合させ、レイの探索中にオンザフライでテッセレーションレベルの選択を行う。 本構造は、レンダリング時の主なエネルギー消費源であるストレージコストとデータ移動の両方を削減します。また、レイごとにメッシュ解像度を局所的に調整しつつ、ウォータータイトネスを維持しながら、詳細レベル間の連続的な遷移を可能にします。本構造を、異なるテッセレーションレベルと交差する可能性のある反射や影のプライマリレイおよびセカンダリレイの両方に適用し、一貫した結果を提供する方法を提示します。 さらに、詳細レベル処理に必要な追加の計算コストをカバーするための専用ハードウェアユニットも提案する。本手法の評価には、カスタムレイトレーシングハードウェアアーキテクチャを用いたサイクル精度のシミュレーションを用いた。その結果、十分な計算リソースが確保されれば、従来のバウンディングボリューム階層と比較して、エネルギー消費量とレンダリング時間を1桁以上削減できることが示された。
