使用 OpenCL 记录光线相交数据以进行光线追踪的最佳方式

Question

我正在 OpenCl 中开发一个 Monte Carlo 射线追踪器，用于计算辐射传热分析的“视角因子”，并希望了解核对对象 x 与从对象 i 发射的射线相交的次数的最佳方法。

现在基本算法如下：

1. 从物体 i 的表面发射随机射线 R
2. 测试射线 R 与物体 0 - N 的交点
3. 确定第一个与 R 相交的对象，设此为对象 x
4. 通过递增 int 数组使得 array[i][x] +=1 记录第一个交集
5. 重复光线总数
6. 将数组第 i 行中的每个值除以从对象 i 触发的数组总数。

现在通常在 CPU 上的并行实现中，每个线程只维护自己的数组 [N] 副本，然后当所有光线都从对象 i 发射时，主线程将对各个数组求和以获得结果。

在 GPU 上的 OpenCL 中，这不是一个实用的解决方案，因为当 N 增加时，本地内存很快就会出现短缺，并且使用带屏障的单个数组会削弱性能。

什么是执行结果数组缩减的最佳实用方法，或者内存屏障是唯一实用的解决方案？

Answer 1

内核 A）按照您的描述进行操作，最后将它们自己的 array[N] 副本写回全局内存。

内核 B) 用于缩减的内核（即“主线程”在您的描述中所做的）。

在完成时对内核 A 设置事件的所有调用。使内核 B 的调用取决于这些事件。您甚至可以使用内核 B 的多次调用来进行金字塔缩减，获取两个（或更多，可能需要调整）数组并写出一个总和。一系列事件可以解决依赖关系并允许深度排队。