Široké hierarchie obalových těles pro metody sledování paprsků

Sledování paprsků, jako technika pro generování fotorealistických obrazů, se široce používá při offline vykreslování a stále více se prosazuje v aplikacích pracujících v reálném čase. Moderní nástroje pro sledování paprsků obvykle využívají široké hierarchie obalových těles (BVH), tj. hierarchie s faktorem větvení větším než dva. Tato práce zkoumá metody konstrukce a procházení takových akceleračních struktur. Implementovali jsme konstrukci širokých BVH pomocí dvou heuristik (SAH a závislé na pohledu), dvou paměťových rozložení (nekomprimované a s kvantizovanými obalovými tělesy) a vyhodnotili jsme jejich traverzaci pomocí dvou programovacích jazyků pro shadery (GLSL a Slang). V pěti různých scénách bylo změřeno průměrné zrychlení sekundárních paprsků o 20 % u 4-arních nekomprimovaných BVH a o 78 % u kvantizovaných 6-árních BVH ve srovnání s binárními BVH. BVH závislé na pohledu vykazovaly přibližný nárůst výkonu o +9 % pro primární paprsky a +4 % pro sekundární paprsky u 4-árních BVH. U nekomprimovaných BVH dosáhly Slang shadery mírného zrychlení o 1 % až 2 % pro sekundární paprsky oproti GLSL, zatímco u kvantizovaných BVH vykazovaly snížení výkonu v rozsahu -9 % až -14 %.