学习光线追踪(15)---并发计算

最新推荐文章于 2022-03-30 17:42:59 发布

ARTELE

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分类专栏：光线追踪文章标签：光线追踪

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本文介绍了一种通过并发处理来加速图像渲染的方法，将4096x4096图像的渲染时间显著缩短，避免了在加入折射计算和随机漫反射后可能出现的长时间等待问题。通过对图像进行四等分并使用四个线程分别处理，有效减少了整体计算时间。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

0.简介

该来的总会来，随着场景中的物体数目增加，光线反射的复杂程度增加，计算时间就成了问题，一张4096x4096的图像生成要好几十分钟，这要是在以后加入折射计算，随机漫反射等估计是看不到结果了。

1.初步并发修改

并发处理，可以适当加速，我在主函数中做了如下修改。

这是原来的。

	for (int i = 0; i < img.rows; i++)
	{
		for (int j = 0; j < img.cols; j++)
		{
			vec3 color = render(i, j, img.rows, img.cols, s, camera).color;
			if (color.z > 255)
				color.z = 255;
			if (color.y > 255)
				color.y = 255;
			if (color.x > 255)
				color.x = 255;
			img.at<Vec3b>(i, j) = Vec3b(color.z, color.y, color.x);
		}
	}

这是现在的，其实早就在源码里有了，只不过我一直在偷偷的用^_^。

thread t1([&]() {
		for (int i = 0; i < img.rows/2; i++)
		{
			for (int j = 0; j < img.cols/2; j++)
			{
				vec3 color = render(i, j, img.rows, img.cols, s, camera).color;
				if (color.z > 255)
					color.z = 255;
				if (color.y > 255)
					color.y = 255;
				if (color.x > 255)
					color.x = 255;
				img.at<Vec3b>(i, j) = Vec3b(color.z, color.y, color.x);
			}
		}
		});
	thread t2([&]() {
		for (int i = img.rows/2; i < img.rows; i++)
		{
			for (int j = 0; j < img.cols/2; j++)
			{
				vec3 color = render(i, j, img.rows, img.cols, s, camera).color;
				if (color.z > 255)
					color.z = 255;
				if (color.y > 255)
					color.y = 255;
				if (color.x > 255)
					color.x = 255;
				img.at<Vec3b>(i, j) = Vec3b(color.z, color.y, color.x);
			}
		}
		});
	thread t3([&]() {
		for (int i = 0; i < img.rows/2; i++)
		{
			for (int j = img.cols / 2; j < img.cols; j++)
			{
				vec3 color = render(i, j, img.rows, img.cols, s, camera).color;
				if (color.z > 255)
					color.z = 255;
				if (color.y > 255)
					color.y = 255;
				if (color.x > 255)
					color.x = 255;
				img.at<Vec3b>(i, j) = Vec3b(color.z, color.y, color.x);
			}
		}
		});
	thread t4([&]() {
		for (int i = img.rows / 2; i < img.rows; i++)
		{
			for (int j = img.cols / 2; j < img.cols; j++)
			{
				vec3 color = render(i, j, img.rows, img.cols, s, camera).color;
				if (color.z > 255)
					color.z = 255;
				if (color.y > 255)
					color.y = 255;
				if (color.x > 255)
					color.x = 255;
				img.at<Vec3b>(i, j) = Vec3b(color.z, color.y, color.x);
			}
		}
		});
	t1.join();
	t2.join();
	t3.join();
	t4.join();

就是将图像分成四块，同时计算，因为读取不会产生数据冲突，所以这样就可以了。