23、高效光场图像渲染技术解析

高效光场图像渲染技术解析

1. 算法核心与光线投射

光线与几何模型的相交测试是整个算法的核心部分，在各个阶段都会用到。当相交测试取消时，观察光线的颜色值会通过局部特征网络（LFN）进行插值，颜色从角度最接近的视图中插值得到。

为了提高光线投射的效率，采用了不同的数据结构。这些数据结构具有空间的层次划分特性，能实现高效的光线相交计算和角度最接近观察光线的查找，还能处理稀疏数据集。

2. 高效光线投射的实现方法

光线投射有多种实现方式，下面详细介绍不同的实现途径。

2.1 单线程参考实现

参考实现是在中央处理器（CPU）上采用单线程方式，仅利用一个可用内核。以下是通过光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)
    }
}

该代码通过遍历图像的每一行和每一列，为每个显示元素生成观察光线，计算光线与模型的相交情况，并使用相交的第一个LFN来插值颜色。

光线投射特别适合并行处理，因为所有观察光线可以独立处理，不过也有一些实现会利用图像和对象空间的连贯性。

2.2 中央处理器上的多线程实现

在CPU上使用Open M