23、高效光场图像渲染算法解析与实践

高效光场图像渲染算法解析与实践

1. 光场图像渲染基础

在光场图像渲染中，视角射线与几何模型的相交测试是核心环节，它贯穿于算法的各个阶段。当视角射线与几何模型相交时，相交测试可能会取消，视角射线的颜色值会通过最近的局部特征网络（LFN）进行插值。颜色插值是从角度最接近的视图中进行的。

为了实现高效的射线投射，我们选择了具有层次化空间划分的数据结构，这种结构不仅能实现高效的射线相交和查找角度最接近的视角射线，还能处理稀疏数据集。接下来，我们将详细介绍不同的射线投射加速方法。

2. 射线投射的实现方式

射线投射有多种实现方式，下面为你详细介绍：
- 单线程实现 ：参考实现是在中央处理器（CPU）上采用单线程方式，仅使用一个可用内核。以下是通过射线投射渲染图像的伪代码：

for (every row y) {
    for (every column x) {
        ray = MakeRay(y, x)
        LFN = ocTree->Intersect(ray)
        outPixel[y][x] = LFN->InterpolateColor(ray)
    }
}

射线投射器特别适合并行处理，因为所有视角射线都是独立处理的，不过也有一些实现会利用图像和对象空间的连贯性。

• CPU 多线程实现 ：在 CPU 上的并行化使用了 Open Multi - Processing（OpenMP），它能轻松利用多核处理器。对于插值图