A-PIT: Estructura de Subdivisión Espacial para Aceleración de Raytracing en GPU

Resumen

El amplio número de aplicaciones que tiene hoy en día la síntesis digital de imágenes realistas ha estimulado el desarrollo de los medios de cómputo y técnicas algorítmicas empleadas con este fin. El algoritmo raytracing ha sido ampliamente usado en este sentido, fundamentalmente cuando se requiere representar correctamente determinados fenómenos físicos que produce la interacción de la luz con la materia. Su simplicidad y elegancia, permiten simular efectos ópticos como la reflexión, refracción y sombras. La detección del primer objeto intersectado por un rayo, proceso que constituye la base de dicho algoritmo, es computacionalmente costosa y puede consumir fácilmente el 95% del tiempo de renderizado. Producto de esto se han diseñado diversas estructuras de datos que reducen la cantidad de operaciones realizadas en esta tarea. En este trabajo se propone una nueva estructura de datos, denominada A-PIT, diseñada para acelerar las consultas de intersección de rayos en la implementación del algoritmo raytracing en GPU. Se muestra que la utilización de esta estructura de datos en una implementación acumulativa del algoritmo raytracing permite renderizar interactivamente escenas de complejidad media.