Abstract-Compact representation av geometri med hjälp av en lämplig procedur eller matematisk modell och en ray-tracing läge av rendering passar programmerbara grafikprocessorenheter (GPU) väl. Flera sådana representationer, inklusive parametriska ytor och indelningsytor, har undersökts i den senaste forskningen. Den viktiga och allmänt tillämpliga kategorin av den allmänna implicita ytan har fått mindre uppmärksamhet. I detta dokument presenterar vi ett ray-tracing förfarande för att göra allmänna implicita ytor effektivt på GPU. Även om endast den fjärde eller lägre ordningen ytor kan återges med analytiska rötter, vår adaptiva marschpunkter algoritm kan stråla spår godtycklig implicita ytor utan flera rötter, genom att provtagning strålen vid utvalda punkter tills en rot hittas. Anpassning av provtagningsstegets storlek baserat på ett närhetsmått och ett horisontmått ger hög hastighet. Skylttestet kan hantera alla ytor utan flera rötter. Taylor test som använder idéer från intervallanalys kan stråla spår många ytor med komplexa rötter. Sammantaget, en enkel algoritm som passar SIMD arkitekturen av GPU resulterar i hög prestanda. Vi visar ray spårning av algebraiska ytor upp till beställa 50 och icke-algebraiska ytor inklusive en Blinn blobby med 75 sfärer till bättre än interaktiva bildhastigheter.
Vår implementering av Mitchell metod ray spårade ytor upp till order 5 vid interaktiva bildhastigheter på GPU med hjälp av den exakta intervall förlängning REF.
Real-Time Ray Tracing of Implicit Surfaces on the GPU
{'venue': 'IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics', 'journal': 'IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Medicine']}