计算机科学与探索

作者：闫润, 黄立波, 郭辉, 王永鑫, 张鑫铖, 张鸿儒

单位：国防科技大学 计算机学院，长沙 410073

关键词：渲染,光线追踪,图形处理器（GPU）,领域定制体系结构

光线追踪因其渲染效果的真实性，长期以来被视为下一代主流图像渲染技术，是计算机图形学领域的热点研究方向。近年来，学术界和商业界对实时光线追踪开展了广泛研究。为促进实时光线追踪的研究，对相关文献进行归纳、分析和总结。首先阐述了光线追踪的概念、算法、加速数据结构等理论知识；介绍了三款支持光线追踪商用图形处理器（GPU），并对比了之间的差异；从光线束遍历、无栈遍历、光线重排序、多分支BVH、降噪技术、与神经网络结合的实时光线追踪这六个方法综述了光线追踪的算法优化工作，并阐明了相关具体方法的优缺点；在算法加速的基础上，对使用GPU优化加速和采用定制化设计的硬件加速进行了归纳分析；最后对文章的内容进行了总结，指出了实时光线追踪仍面临的困难，并对未来的发展方向进行了展望。可以帮助研究人员系统地了解实时光线追踪的研究现状，为后续开展相关研究提供思路。

来源：2023年第2期

《计算机科学与探索》期刊编辑部

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