光线追踪的速度与例如OpenGL（或其他图形实现）[关闭]答案

【问题标题】：Speed of ray tracing compared to e.g. OpenGL (or other graphics implementation) [closed]光线追踪的速度与例如OpenGL（或其他图形实现）[关闭]
【发布时间】：2012-06-10 04:16:06
【问题描述】：

如果 OpenGL 可以实现快速（相对）帧速率，因为部分管道由 GPU 处理，那么在没有 GPU 的情况下它会如何执行，即纯粹在软件中完成？会和光线追踪一样的订单速度吗？慢一点？

GPU 能否支持部分光线追踪算法？光线追踪能否变得足够快以用于未来的互动场景或游戏？

【问题讨论】：

这让我觉得是那种需要水晶球来回答的问题。你要么征求意见，要么要求预测未来。 StackOveflow 都不是合适的问题类型。我已投票结束。
好吧，考虑到相当复杂的场景，基于 Optix 和 OpenCL 的实时 GPU 光线追踪器具有多次反弹和 1024k 分辨率，这在 2011 年已成为现实。简单场景中的实时 CPU 光线追踪器（尽管分辨率很差）在 1980 年代后期成为现实。
-1：欢迎使用 Stack Overflow！不幸的是，这个问题对我们来说过于基于意见和“讨论”。我们更喜欢关于特定编程问题的问题，而不是关于技术比较的广泛问题。
@talonmies 我认为获得意见没有问题。即使是客观的问题也需要意见。至于预测未来，有些答案是给出了相关的客观答案。也许你有问题的是我的提问方式，我列出了我真正感兴趣的内容，即使很难回答。
我看到了被广泛接受的纯粹观点和技术比较问题。我想不同的是他们的回答很容易。

标签： opengl graphics gpu raytracing

【解决方案1】：

您真的无法以这种方式比较 OpenGL 和光线追踪。 OpenGL 是一个光栅绘图 API，即它只是将单个点、线和三角形放在屏幕上。没有像场景或连贯几何对象这样的东西。

即使在软件中实现，像 OpenGL 这样的光栅化器也可以非常快速、非常容易地实现。光栅化器的渲染复杂性主要取决于输入几何图形的数量。由于一切都发生在本地（= 一次一个三角形），它也非常适合缓存。

光线追踪是一种全局渲染模型。因此，您需要将整个场景保存在内存中，并且对于投射到场景中的每条光线，理论上它都可以与场景的每个部分进行交互。通常会预设交互的截止值，这意味着渲染帧的总复杂度仅取决于所采集的样本数，即渲染的像素数。

【讨论】：

【解决方案2】：

对于大多数场景，光线追踪本质上比标准 OpenGL 渲染等基于光栅化的方法需要更多的工作，因此也更慢。

对于某些应用程序，情况正好相反。例如，如果您有大量球体并存储在正确类型的搜索数据结构中，则通过场景发射光线可能比在每个球体顶部绘制视锥体中的所有球体更快其他。

GPU 确实支持光线追踪算法现在，而且他们已经这样做了好几年了。您通常必须自己实现这些算法，没有什么能像使用 OpenGL 获得的用于光栅化的预打包算法一样。我确信 nVidia 在他们的 CUDA SDK 中有示例。实时 3D 图形中的许多高端效果都会追踪几条光线，即使它们不是纯粹的光线追踪算法。

您可以为一个在标准 GPU 上实时运行的简单场景编写一个简单的光线追踪器，而无需太多关于如何优化它的知识。

Google 可获取有关“实时光线追踪”的科学论文，以了解更先进的方法。看看 nVidia 的 CUDA SDK。也许 AMD 也有例子。

【讨论】：