这个在GPU上运行的光线追踪功能，GPU安全吗？答案

【问题标题】：Is this ray tracing function that runs on the GPU, GPU safe?这个在GPU上运行的光线追踪功能，GPU安全吗？
【发布时间】：2021-04-12 07:58:15
【问题描述】：

我尝试在片段着色器中编写一个简单的光线追踪器。我有这个函数应该创建一个漫射球体，如下所示：

这里是函数：

vec3 GetRayColor(Ray ray)
{
Ray new_ray = ray;
vec3 FinalColor = vec3(1.0f);

bool IntersectionFound = false;
int hit_times = 0;

for (int i = 0; i < RAY_BOUNCE_LIMIT; i++)
{
    RayHitRecord ClosestSphere = IntersectSceneSpheres(new_ray, 0.001f, MAX_RAY_HIT_DISTANCE);

    if (ClosestSphere.Hit == true)
    {
        // Get the final ray direction

        vec3 R;
        R.x = nextFloat(RNG_SEED, -1.0f, 1.0f); 
        R.y = nextFloat(RNG_SEED, -1.0f, 1.0f);
        R.z = nextFloat(RNG_SEED, -1.0f, 1.0f);

        vec3 S = normalize(ClosestSphere.Normal) + normalize(R);
        S = normalize(S);

        new_ray.Origin = ClosestSphere.Point;
        new_ray.Direction = S;

        hit_times += 1;
        IntersectionFound = true;
    }

    else
    {
        FinalColor = GetGradientColorAtRay(new_ray);
        break;
    }
}

if (IntersectionFound)
{
    FinalColor /= 2.0f; // Lambertian diffuse only absorbs half the light
    FinalColor = FinalColor / float(hit_times);
}

return FinalColor;
}

由于某种原因，hit_times 似乎是不变的。这段完全相同的代码在 CPU 上运行并生成了所附的屏幕截图。

我不确定这是否与 GPU 有关。但我已经测试了所有其他功能，它们按预期工作。

法线很好且相同
随机数生成器工作正常并已可视化

这是Normal + RandomVec 或S 的可视化：

在CPU上完成时完全相同。

这是 CPU

上可视化的hit_times

但在 GPU 上，所有三个球体都是白色的。这是完整的片段着色器：https://pastebin.com/3xeA6LtT 这是在 CPU 上工作的代码：https://pastebin.com/eyLnHYzr

【问题讨论】：

要实现光线追踪，您需要compute shader
我似乎在片段着色器上多次运行
@VictorGubin shadertoy.com/view/4tl3z4
你有没有尝试简化你的着色器，看看有什么变化？
您确定这不是转换问题？即将无符号整数范围 [0..255] 中的颜色存储在期望值在 [0..1] 范围内的浮点数中？试试除以 255.0 看看是不是这样。

标签： c++ opengl glsl raytracing

【解决方案1】：

所有球体很可能都是白色的，因为GetRayColor 函数中的ClosestSphere.Hit 始终为真。

我认为问题出在您的 IntersectSceneSpheres 函数中。

在 CPU 代码中，您返回默认为 false 的 HitAnything。同时在片段着色器中返回 struct ClosestRecord，如果没有命中则保持未初始化。

在IntersectSceneSpheres 函数的末尾显式添加ClosestRecord.Hit = HitAnything; 应该可以修复它

【讨论】：