实时路径追踪篇 碰撞加速整合

1.第一步肯定是减少模型面数 比如一面墙2个三角形计算量只有2个

2.按模型分开,分为n*n矩阵中,每条光线计算方向判断矩阵储存求交=真
的三角形,那么每次光线都先对常用的进行判断

3.复用上一个像素的三角形第一个进行判断,比如一面墙大部分求交都是重复的

4.she bvh加速,每次都减去一半三角形

5.这里只在第一帧使用,80*80先进行小图的碰撞判断,并把三角形数据扩大
到大分辨率,之后大部分光线应该都能用上,这一步可以快速获取到大部分的正确
碰撞三角形

6.比如建立800*800的三角形求交数据,上一步5,80%+是正确的,不正确的像素,
再求交新的上去,如此只要场景没有变化,第二帧就能得到所有像素都是正确三角形求交数据

7.建立一个二维数组[x][n],x表示屏幕位置,n是光追深度一般是4,通过低差异序列
反射方向一般不变,用这个数组把三角形求交数据保存起来

8,小图像素变化,建立一个二维数组[x],储存最基本的颜色,扩大后有变化进行光线追踪,没变化的保持不变

上列按顺序方法,
8080可以快速得出大分辨率求交数据
然后大分辨率修正
只要没有物体变化,
第三帧开始,屏幕每一个像素只用判断一个三角形(原本一个像素要计算整个场景几千万个)
第一帧80
80像素,可以做到实时
第二帧,修正,可能压力大
第三帧以后 ,可以加速99.999%
这一套下来,光线追踪三角形求交可以做到极致加速

不过路径追踪光线方向是随机的,3和7的方案需要固定

下图是3和7实现 ,包括下一大章的降噪平衡(解决开局是黑色慢慢变亮过程)
https://share.weiyun.com/hHHvIP6A
在这里插入图片描述

在虚拟现实(VR)环境中实现路径规划的技术,涉及多个领域的知识整合,包括计算机视觉、机器人学、三维建模与渲染、以及人工智能中的路径搜索算法。以下将从几个关键方面阐述其实现方法: ### 1. 环境建模与感知 在VR环境中进行路径规划,首先需要对虚拟空间进行建模。这通常依赖于三维重建技术或基于设计图纸的场景构建。通过Unity、Unreal Engine等VR开发平台,可以创建高度逼真的虚拟环境[^2]。为了使系统具备“环境感知”能力,通常会结合计算机视觉技术,例如使用深度学习模型识别障碍物和可行走区域,从而为路径规划提供基础数据支持[^3]。 ### 2. 路径规划算法选择 在已知环境中,常用的路径规划算法包括A*(A-Star)、Dijkstra、RRT(Rapidly-exploring Random Tree)等。其中,A*算法因其在网格地图中表现良好且计算效率高,常用于游戏和小型机器人导航仿真中[^2]。对于复杂、动态变化的VR环境,可能更适合采用RRT或其改进版本如RRT*,它们能够在高维空间中快速探索可行路径,并适应环境变化[^4]。 ### 3. 实时交互与多感官反馈 在VR应用中,用户通常以第一人称视角参与路径规划过程。因此,系统应支持实时交互,例如通过手柄、手势识别或头部追踪来输入目标点。此外,利用多感官反馈(如触觉反馈、音效提示)可以增强用户的沉浸感并提升路径调整的直观性。 ### 4. 多机器人协同路径规划 在某些高级应用场景中,可能需要多个虚拟实体(如机器人、NPC角色)同时在VR环境中移动。此时,路径规划不仅要考虑单个实体的最优路径,还需避免碰撞并协调各实体之间的运动轨迹。相关技术包括基于优先级的路径分配、冲突检测与解决机制、以及群体行为模拟等。 ### 5. 数据记录与分析优化 在VR仿真过程中,系统应记录路径规划的全过程数据,包括起始位置、目标点、实际路径、耗时、碰撞次数等。这些数据可用于后续分析,进一步优化算法性能或训练更智能的AI模型。 ### 示例代码:A*算法在二维网格地图中的简单实现 ```python import heapq def heuristic(a, b): return abs(a[0] - b[0]) + abs(a[1] - b[1]) def a_star_search(graph, start, goal): frontier = [] heapq.heappush(frontier, (0, start)) came_from = {} cost_so_far = {} came_from[start] = None cost_so_far[start] = 0 while frontier: current = heapq.heappop(frontier)[1] if current == goal: break for next in graph.neighbors(current): new_cost = cost_so_far[current] + graph.cost(current, next) if next not in cost_so_far or new_cost < cost_so_far[next]: cost_so_far[next] = new_cost priority = new_cost + heuristic(goal, next) heapq.heappush(frontier, (priority, next)) came_from[next] = current return came_from, cost_so_far ``` 该代码实现了基本的A*搜索算法,适用于网格状图结构中的路径查找任务。 ---
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