WO2016027910A1 - 레이 트레이싱 방법, 이를 수행하는 레이 트레이싱 장치 및 이를 저장하는 기록매체 - Google Patents

레이 트레이싱 방법, 이를 수행하는 레이 트레이싱 장치 및 이를 저장하는 기록매체 Download PDF

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WO2016027910A1
WO2016027910A1 PCT/KR2014/007641 KR2014007641W WO2016027910A1 WO 2016027910 A1 WO2016027910 A1 WO 2016027910A1 KR 2014007641 W KR2014007641 W KR 2014007641W WO 2016027910 A1 WO2016027910 A1 WO 2016027910A1
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WO
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ray tracing
sub
scene data
units
unit
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PCT/KR2014/007641
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Inventor
정우남
이병옥
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주식회사 실리콘아츠
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/06—Ray-tracing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/50—Lighting effects
    • G—PHYSICS
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00—Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/04—Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving 3D image data
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/61—Scene description

Definitions

  • the present invention relates to a ray tracing technology, and more particularly, a ray tracing method capable of real-time rendering of a three-dimensional image having a plurality of chips for processing ray tracing, a ray tracing apparatus for performing the same; It relates to a recording medium for storing it.
  • Three-dimensional graphics technology is a graphics technology that uses a three-dimensional representation of geometric data stored in computing, and is widely used in various industries today, including the media industry and the game industry.
  • three-dimensional graphics technology requires a separate high performance graphics processor due to the large amount of computation.
  • a ray tracing technique that can generate realistic three-dimensional graphics according to recent developments of processors has been studied.
  • Ray tracing technology is a rendering method based on global illumination, and the reflection, refraction, and shadow effects are natural in consideration of the influence of light reflected or refracted by another object on the current object image. 3D image can be generated realistically.
  • Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2010-0077423 discloses a ray tracing speeding method and apparatus for grouping secondary ray based on the three-dimensional spatial direction of the secondary ray and performing packet tracing based on the grouped secondary ray. do.
  • This technique can improve the performance of ray tracing by grouping the secondary ray based on the direction of the secondary ray, without grouping the secondary ray based on the primary ray.
  • Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0059037 discloses a ray tracing device that uses a multi-level kernel that performs common operations on all pixels and generates a new kernel for additional pixels on which additional rays have occurred. The method is disclosed. This technique enables rapid ray tracing and reduces the occurrence of idle cores, enabling efficient use of cores.
  • An embodiment of the present invention is to provide a ray tracing device that can be provided with a plurality of chips for processing the ray tracing to process the rendering of the three-dimensional image in real time.
  • An embodiment of the present invention is to provide a ray tracing device that can receive the same scene data from each of a plurality of chips to perform ray tracing for the corresponding scene.
  • An embodiment of the present invention is to provide a ray tracing device that can independently drive the interface associated with each of the plurality of chips to prevent a collision in the operation between the interfaces.
  • the ray tracing device generates an acceleration structure (AS), transmits scene data and performs ray tracing on a portion of the scene data, and is connected in series and except for the last.
  • AS acceleration structure
  • Each of the others includes a plurality of sub ray tracing units which relay the scene data next and perform ray tracing on different portions of the scene data.
  • the main ray tracing unit may divide the scene data to match one of the plurality of sub ray tracing units to each scene data.
  • the main ray tracing unit may transmit the split information of the scene data and information about a corresponding sub ray tracing unit matched to the divided scene data when the scene data is transmitted.
  • the main ray tracing unit may transmit the acceleration structure together with the scene data.
  • the main ray tracing unit may transmit a ray tracing partial image generated according to the ray tracing at the first of the plurality of sub ray tracing units.
  • a first ray tracing partial image generated by the ray tracing and a ray tracing partial image received from the main ray tracing unit may be transmitted next.
  • the rest of the plurality of sub ray tracing units except for the first and the last may be transmitted after combining different partial images of ray tracing generated by the ray tracing and different ray tracing images received from the previous.
  • the last of the plurality of sub ray tracing units may combine a ray tracing different partial image generated according to the ray tracing and a ray tracing different partial image received from the previous to generate a final ray tracing image.
  • the main ray tracing unit and the plurality of sub ray tracing units may perform the ray tracing after the transmission or relay of the scene data.
  • the display device may further include a display unit configured to receive a final ray tracing image from the last of the plurality of sub ray tracing units and display the final ray tracing image.
  • the apparatus may further include a plurality of memory units connected to each of the main ray tracing unit and the plurality of sub ray tracing units to store the acceleration structure and the scene data.
  • the ray tracing method is a ray tracing method performed in a ray tracing device comprising a main ray tracing unit and a plurality of sub-ray tracing units connected in series, the acceleration structure (AS, Acceleration) through the main ray tracing unit Generating a scene, transmitting scene data, performing ray tracing on a portion of the scene data, and relaying the scene data next through each of the plurality of sub-ray tracing units except for the last one. Performing ray tracing on different portions of the scene data.
  • the method may further include receiving a final ray tracing image from the last of the plurality of sub ray tracing units and displaying the final ray tracing image.
  • the method may further include connecting the main ray tracing unit and the plurality of sub ray tracing units and storing the acceleration structure and the scene data.
  • a recording medium storing a computer program relating to a ray tracing method stores a computer program for a ray tracing method performed in a ray tracing device comprising a main ray tracing portion and a plurality of sub ray tracing portions connected in series.
  • the recording medium of claim 1 wherein the main ray tracing unit generates an acceleration structure (AS), transmits scene data, performs ray tracing on a part of the scene data, and the plurality of sub ray tracing units. And relaying the scene data through each of the remaining portions except the last one, and performing ray tracing on different portions of the scene data.
  • AS acceleration structure
  • a ray tracing apparatus may include a plurality of chips for processing ray tracing to process rendering of a 3D image in real time.
  • the ray tracing apparatus may receive the same scene data from each of the plurality of chips and perform ray tracing on the corresponding scene.
  • the ray tracing apparatus may independently drive an interface associated with each of the plurality of chips to prevent a collision in an operation between the interfaces.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a ray tracing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a ray tracing process performed by the main ray tracing unit of the ray tracing apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a ray tracing process performed by the sub ray tracing unit of the ray tracing apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a ray tracing process performed in the ray tracing apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating division of scene data performed by the ray tracing apparatus of FIG. 1.
  • first and second are intended to distinguish one component from another component, and the scope of rights should not be limited by these terms.
  • first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
  • an identification code (e.g., a, b, c, etc.) is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of the steps, and each step clearly indicates a specific order in context. Unless stated otherwise, they may occur out of the order noted. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
  • the present invention can be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium
  • the computer readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data can be read by a computer system.
  • Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like, and are also implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). It also includes.
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a ray tracing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the ray tracing apparatus 100 includes a main ray tracing unit 110, a plurality of sub ray tracing units 120, a display unit 130, a memory unit 140, and a controller 150. .
  • the main ray tracing unit 110 generates an acceleration structure (AS) as one chip.
  • the acceleration structure includes a k-depth tree (kd-tree) or a bounding volume hierarchy (BVH) commonly used in ray tracing.
  • the main ray tracing unit 110 may be connected to the plurality of sub ray tracing units 120. That is, one main chip may be connected to a plurality of subchips.
  • kd-tree is a type of spatial partitioning tree and is used for a Ray-Triangle Intersection Test.
  • the kd-tree includes a box node, an inner node, and a leaf node, and the leaf node includes a triangle list for pointing at least one triangle information included in the geometric data. .
  • the triangle information included in the geometric data is implemented as an array, the triangle list included in the leaf node may correspond to the array index.
  • the geometric data includes information about a triangle for ray tracing (hereinafter referred to as triangle information).
  • the triangle information may include texture coordinates and normal vectors for three triangle points.
  • the main ray tracing unit 110 transmits scene data and performs ray tracing on a part of the scene data.
  • the scene data includes information for each pixel of the scene.
  • the scene data may be independently performed for each pixel.
  • the main ray tracing unit 110 may perform ray tracing after first transmitting scene data among the plurality of sub ray tracings 120.
  • the main ray tracing unit 110 may be connected in series with the first of the plurality of sub ray tracing units 120 to transmit the acceleration structure when the scene data is transmitted to the first of the plurality of sub ray tracing units 120.
  • the main ray tracing unit 110 may divide scene data and match one of the plurality of sub ray tracing units 120 to each scene data.
  • the main ray tracing unit 110 may divide the scene data according to the resolution of the scene.
  • Each of the divided scene data may be matched with different sub-ray tracing units 120.
  • the main ray tracing unit 110 may divide the scene data into ten pieces according to the resolution of the scene data, and match the different sub ray tracing units 120 to each of the ten scene data.
  • the main ray tracing unit 110 may transmit the split information of the scene data and information about the corresponding sub ray tracing unit 120 matched to the divided scene data.
  • the segmentation information of the scene data may correspond to a unique address corresponding to the segmented scene data
  • the information about the corresponding sub-ray tracing unit 120 matched to the segmented scene data is corresponding to the sub-layer. It may correspond to a chip number associated with the tracing unit 120.
  • the main ray tracing unit 110 may be connected to the memory unit 140 to perform ray tracing using information stored in the memory unit 140.
  • the main ray tracing unit 110 may generate a final ray tracing image by receiving different ray tracing partial images combined from the last of the plurality of sub ray tracing units 120.
  • the main ray tracing unit 110 may be connected to the display 130 to transmit the final ray tracing image.
  • the main ray tracing unit 110 may transmit a ray tracing partial image generated by performing ray tracing to the first of the plurality of sub ray tracing units 120.
  • the main ray tracing unit 110 may transmit the ray tracing partial image and store the ray tracing partial image in the memory unit 140.
  • the main ray tracing unit 110 is connected to the first of the plurality of sub ray tracing units 120 through an in-out interface, so that the main ray tracing unit 110 is connected to one of the plurality of sub ray tracing units 120. You can share scene data, acceleration structures, etc. with the very beginning.
  • the plurality of sub-ray tracing units 120 are connected to each other in series by a plurality of chips.
  • the plurality of sub ray tracing units 120 may be connected to two different sub ray tracing units 120, respectively.
  • Each of the remaining sub-traces 120 except for the last relays the scene data and performs ray tracing on different portions of the scene data.
  • the plurality of sub ray tracing units 120 may perform ray tracing after transmitting the next scene data among the plurality of sub ray tracing 120.
  • each of the remaining units except the last may transmit the acceleration structure together when the scene data is transmitted.
  • the first of the plurality of sub ray tracing units 120 combines another ray tracing image generated by ray tracing performed based on scene data with a ray tracing partial image received from the main ray tracing unit 110. Can be sent to.
  • the first of the plurality of sub ray tracing units 120 may store a ray tracing image coupled to the connected memory unit 140.
  • the ray tracing generated from the ray tracing performed based on the scene data may be obtained from different partial images and ray tracing different partial images received from before. Can be sent next time in combination.
  • the rest of the plurality of sub ray tracing units 120 except for the first and the last may store a ray tracing image coupled to the memory unit 140 connected thereto.
  • the last of the plurality of sub ray tracing units 120 is the final ray tracing image by combining the ray tracing generated from the ray tracing performed on the basis of the scene data with the other partial image and the ray tracing different partial image received from the previous Can be generated.
  • the last of the plurality of sub ray tracing units 120 may compress the final ray tracing image and transmit the final ray tracing image to the display 130.
  • the plurality of sub ray tracing units 120 may be connected to the memory unit 140 to perform ray tracing using information stored in the memory unit 140.
  • the plurality of sub-ray tracing units 120 may be connected through an in-out interface to share scene data, an acceleration structure, and the like.
  • the display 130 receives the final ray tracing image from the last of the plurality of sub ray tracing units 120 and displays the final ray tracing image.
  • the display 130 may receive the final ray tracing image from the main ray tracing unit 110.
  • the display 130 may decode and display the final ray tracing image when the final ray tracing image is compressed from the last of the plurality of sub ray tracing units 120.
  • the memory unit 140 is connected to each of the main ray tracing unit 110 and the plurality of sub ray tracing units 120 and stores the acceleration structure and the scene data.
  • the memory unit 140 may be implemented as a dynamic random access memory (DRAM).
  • DRAM dynamic random access memory
  • the controller 150 controls the overall operation of the J tracing apparatus 100 and controls the flow between the main ray tracing unit 110, the plurality of sub ray tracing units 120, the display unit 130, and the memory unit 140. Alternatively, data flow can be controlled.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a ray tracing process performed by the main ray tracing unit of the ray tracing apparatus of FIG. 1.
  • the main ray tracing unit 110 generates an acceleration structure (AS) in the main ray tracing unit 110 (step S201).
  • the main ray tracing unit 110 transmits the acceleration structure and the scene data (Scene Data) (step S202).
  • the main ray tracing unit 110 may be connected in series with the first of the plurality of sub ray tracing units 120 to transmit the acceleration structure when the scene data is transmitted to the first of the plurality of sub ray tracing units 120.
  • the main ray tracing unit 110 performs ray tracing on a part of the scene data (step S203).
  • the main ray tracing unit 110 transmits a ray tracing partial image generated by performing ray tracing to the first of the plurality of sub ray tracing units 120 (step S204).
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a ray tracing process performed by the sub ray tracing unit of the ray tracing apparatus of FIG. 1.
  • the first of the plurality of sub ray tracing units 120 receives an acceleration structure and scene data from the main ray tracing unit 110 (step S301).
  • the plurality of sub ray tracing units 120 relays the scene data next (step S302).
  • the plurality of sub ray tracing units 120 performs ray tracing on different portions of the scene data (step S303).
  • the plurality of sub ray tracing units 120 may have different ray tracings generated according to ray tracing performed based on scene data.
  • the partial image and the ray tracing received from the previous are combined and transmitted next (steps S304 and S305).
  • the last of the plurality of sub ray tracing units 120 is the ray tracing generated according to the ray tracing performed based on the scene data.
  • Different partial images and ray tracings received from the previous are combined to generate a final ray tracing image (steps S304 and S306).
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a ray tracing process performed in the ray tracing apparatus of FIG. 1.
  • the main ray tracing unit 110 generates an acceleration structure (step S401).
  • the main ray tracing unit 110 transmits the scene data to the first sub ray tracing unit 120-1 (that is, the first of the plurality of sub ray tracing units 120) (step S402).
  • the main ray tracing unit 110 transmits scene data and then performs ray tracing on the scene data (step S403-1).
  • the first sub ray tracing unit 120-1 performs ray tracing in the main ray tracing unit 110 and simultaneously transmits scene data to the second sub ray tracing unit 120-2 (step S403-2).
  • the first sub ray tracing unit 120-1 After transmitting the scene data, the first sub ray tracing unit 120-1 performs ray tracing on the scene data (S404-1).
  • the main ray tracing unit 110 transfers a ray tracing partial image generated according to ray tracing to the first sub ray tracing unit 120-1 while ray tracing is performed by the first sub ray tracing unit 120-1. To transmit (step S404-2).
  • the second sub ray tracing unit 120-2 performs ray tracing in the first sub ray tracing unit 120-1 and simultaneously transmits scene data to a third sub ray tracing unit (not shown) (step S404-). 3).
  • the second sub ray tracing unit 120-2 After transmitting the scene data, the second sub ray tracing unit 120-2 performs ray tracing on the scene data (S405-1).
  • the first sub ray tracing unit 120-1 may perform different ray tracing images according to ray tracing while the second sub ray tracing unit 120-2 is performing ray tracing and the main ray tracing unit 110. Combine the ray tracing partial image received from the second sub-ray tracing unit 120-2 (step S405-2).
  • the second sub ray tracing unit 120-2 may perform different ray tracing images according to ray tracing while the third sub ray tracing unit (not shown) performs ray tracing.
  • the ray tracing received from 120-1 is combined with each other, and transmitted to the third sub ray tracing unit (not shown) (step S406-2).
  • the N-1th sub-ray tracing unit 120-N-1 performs ray tracing in the N-2th sub-ray tracing unit (not shown) and simultaneously transmits scene data to the N-th sub-ray tracing unit 120-N. Transmit (step S405-3).
  • the N-th sub-ray tracing unit 120-N-1 performs ray tracing on the scene data after transmitting the scene data (S406-1).
  • the N-1th sub-ray tracing unit 120-N-1 receives the ray tracing different partial images generated according to the ray tracing from the N-2 sub-ray tracing unit (not shown) while performing the ray tracing. do.
  • the N-th sub-ray tracing unit 120-N performs ray tracing on the scene data (step S407-1).
  • the N-th sub-ray tracing unit 120 -N-1 performs ray tracing generated by the ray tracing while the N-th sub-ray tracing unit 120 -N performs ray tracing.
  • the ray tracing received from the -2 sub ray tracing unit (not shown) is combined and transmitted to the Nth sub ray tracing unit 120-N (step S407-2).
  • the N-th sub ray tracing unit 120 -N may display different partial images of ray tracing generated according to ray tracing and different ray tracing images received from the N-1 sub ray tracing unit 120-N-1. Combine to generate a final Erie tracing image (step S408).
  • FIG. 5 is a diagram illustrating division of scene data performed by the ray tracing apparatus of FIG. 1.
  • the main ray tracing unit 110 may divide scene data and match one of the plurality of sub ray tracing units 120 to each divided scene.
  • the plurality of sub-ray tracing units 120 receives the split information of the scene data from the main ray tracing unit 110 or the previous information and information about the corresponding sub-ray tracing unit 120 matched to the divided scene data together, and thus the corresponding scene. Ray tracing may be performed on the data.
  • M is the main ray tracing unit 110
  • S1 is the first sub-ray tracing unit of the plurality of sub-ray tracing unit 120
  • S11 corresponds to the last sub-ray tracing unit of the plurality of sub-ray tracing units 120.

Landscapes

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  • Computer Graphics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Generation (AREA)

Abstract

본 발명은 레이 트레이싱 장치에 관한 것으로, 가속 구조(AS, Acceleration Structure)를 생성하고, 장면 데이터를 전송하고 상기 장면 데이터의 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 메인 레이 트레이싱부 및 직렬 연결되고 맨 마지막을 제외한 나머지들 각각은 상기 장면 데이터를 다음에 중계하고 상기 장면 데이터의 서로 다른 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 복수의 서브 레이 트레이싱부들을 포함한다. 따라서 레이 트레이싱을 처리하는 복수의 칩들을 구비하여 3차원 이미지에 대한 렌더링을 실시간으로 처리할 수 있다.

Description

레이 트레이싱 방법, 이를 수행하는 레이 트레이싱 장치 및 이를 저장하는 기록매체
본 발명은 레이 트레이싱 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 레이 트레이싱을 처리하는 복수의 칩들을 구비하여 3차원 이미지에 대한 렌더링을 실시간으로 처리할 수 있는 레이 트레이싱 방법, 이를 수행하는 레이 트레이싱 장치 및 이를 저장하는 기록매체에 관한 것이다.
3차원 그래픽 기술은 컴퓨팅에 저장된 기하 데이터(Geometric Data)의 3차원 표현을 사용하는 그래픽 기술로, 오늘날 미디어 산업과 게임 산업을 포함하는 다양한 산업에서 널리 사용되고 있다. 일반적으로 3 차원 그래픽 기술은 많은 연산량으로 인하여 별개의 고성능 그래픽 프로세서를 요구한다. 특히, 최근 프로세서의 발전에 따라 현실적인 3차원 그래픽을 생성할 수 있는 레이 트레이싱(Ray Tracing) 기술이 연구되고 있다.
레이 트레이싱(Ray Tracing) 기술은 전역 조명(Global Illumination)에 따른 렌더링(Rendering)방식으로, 다른 물체에서 반사되거나 굴절된 빛이 현재 물체의 영상에 미치는 영향을 고려하여 반사, 굴절, 그림자 효과가 자연적으로 제공되기 때문에 현실감 있는 3D 영상을 생성할 수 있다.
한국공개특허 제10-2010-0077423호는 세컨더리 레이의 3차원 공간상의 방향에 기초하여 세컨더리 레이를 그룹화하고, 그룹화된 세컨더리 레이를 기초로 패킷 트레이싱을 수행할 수 있는 레이 트레이싱 고속화 방법 및 장치를 개시한다. 이러한 기술은 프라이머리 레이에 기초하여 세컨더리 레이를 그룹화하지 않고, 세컨더리 레이의 방향에 기초하여 세컨더리 레이를 그룹화함으로써, 레이 트레이싱의 성능을 높일 수 있다.
한국공개특허 제10-2011-0059037호는 모든 픽셀에 대해 공통 연산을 수행하고, 추가적인 레이가 발생한 픽셀에 대해서 새로운 커널을 생성하여 추가 연산을 수행할 수 있는 멀티 레벨 커널을 사용하는 레이 트레이싱 장치 및 방법을 개시한다. 이러한 기술은 신속한 레이 트레이싱을 수행하고, 아이들(Idle) 코어의 발생을 줄여 효율적으로 코어를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 레이 트레이싱을 처리하는 복수의 칩들을 구비하여 3차원 이미지에 대한 렌더링을 실시간으로 처리할 수 있는 레이 트레이싱 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 복수의 칩들 각각에서 동일한 장면 데이터를 수신하여 해당 장면에 대한 레이 트레이싱을 수행할 수 있는 레이 트레이싱 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 복수의 칩들 각각과 연관된 인터페이스를 독립적으로 구동하여 인터페이스 간의 동작에서 충돌을 방지할 수 있는 레이 트레이싱 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 레이 트레이싱 장치는 가속 구조(AS, Acceleration Structure)를 생성하고, 장면 데이터를 전송하고 상기 장면 데이터의 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 메인 레이 트레이싱부 및 직렬 연결되고 맨 마지막을 제외한 나머지들 각각은 상기 장면 데이터를 다음에 중계하고 상기 장면 데이터의 서로 다른 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 복수의 서브 레이 트레이싱부들을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 메인 레이 트레이싱부는 상기 장면 데이터를 분할하여 각각의 장면 데이터에 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 하나를 매칭시킬 수 있다.
상기 메인 레이 트레이싱부는 상기 장면 데이터의 전송시 상기 장면 데이터의 분할 정보 및 상기 분할된 장면 데이터에 매칭된 해당 서브 레이 트레이싱부에 대한 정보를 함께 전송할 수 있다. 상기 메인 레이 트레이싱부는 상기 장면 데이터의 전송시 상기 가속 구조를 함께 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 메인 레이 트레이싱부는 상기 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 부분 이미지를 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 처음에 전송할 수 있다.
상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 처음은 상기 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 다른 부분 이미지와 상기 메인 레이 트레이싱부로부터 수신된 레이 트레이싱 부분 이미지를 결합하여 다음에 전송할 수 있다.
상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 처음과 맨 마지막을 제외한 나머지들은 상기 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지와 이전으로부터 수신된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 결합하여 다음에 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 마지막은 상기 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지와 이전으로부터 수신된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 결합하여 최종 레이 트레이싱 이미지를 생성할 수 있다.
상기 메인 레이 트레이싱부 및 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들은 상기 장면 데이터의 전송 또는 중계 후에 상기 레이 트레이싱을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 마지막으로부터 최종 레이 트레이싱 이미지를 수신하여 상기 최종 레이 트레이싱 이미지를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 레이 트레이싱부 및 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 각각과 연결되고 상기 가속 구조 및 상기 장면 데이터를 저장하는 복수의 메모리부들을 더 포함할 수 있다.
실시예들 중에서, 레이 트레이싱 방법은 메인 레이 트레이싱부 및 직렬 연결되는 복수의 서브 레이 트레이싱부들을 포함하는 레이 트레이싱 장치에서 수행되는 레이 트레이싱 방법에 있어서, 상기 메인 레이 트레이싱부를 통해 가속 구조(AS, Acceleration Structure)를 생성하고, 장면 데이터를 전송하고 상기 장면 데이터의 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 단계 및 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 마지막을 제외한 나머지들 각각을 통해 상기 장면 데이터를 다음에 중계하고 상기 장면 데이터의 서로 다른 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 마지막으로부터 최종 레이 트레이싱 이미지를 수신하여 상기 최종 레이 트레이싱 이미지를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 레이 트레이싱부 및 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 각각과 연결되고 상기 가속 구조 및 상기 장면 데이터를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예들 중에서, 레이 트레이싱 방법에 관한 컴퓨터 프로그램을 저장하는 기록매체는 메인 레이 트레이싱부 및 직렬 연결되는 복수의 서브 레이 트레이싱부들을 포함하는 레이 트레이싱 장치에서 수행되는 레이 트레이싱 방법에 관한 컴퓨터 프로그램을 저장하는 기록매체에 있어서, 상기 메인 레이 트레이싱부를 통해 가속 구조(AS, Acceleration Structure)를 생성하고, 장면 데이터를 전송하고 상기 장면 데이터의 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 기능 및 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 마지막을 제외한 나머지들 각각을 통해 상기 장면 데이터를 다음에 중계하고 상기 장면 데이터의 서로 다른 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 기능을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이 트레이싱 장치는 레이 트레이싱을 처리하는 복수의 칩들을 구비하여 3차원 이미지에 대한 렌더링을 실시간으로 처리할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이 트레이싱 장치는 복수의 칩들 각각에서 동일한 장면 데이터를 수신하여 해당 장면에 대한 레이 트레이싱을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이 트레이싱 장치는 복수의 칩들 각각과 연관된 인터페이스를 독립적으로 구동하여 인터페이스 간의 동작에서 충돌을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이 트레이싱 장치를 설명하는 블록도이다.
도 2는 도 1에 있는 레이 트레이싱 장치의 메인 레이 트레이싱부에서 수행되는 레이 트레이싱 과정을 설명하는 순서도이다.
도 3은 도 1에 있는 레이 트레이싱 장치의 서브 레이 트레이싱부에서 수행되는 레이 트레이싱 과정을 설명하는 순서도이다.
도 4는 도 1에 있는 레이 트레이싱 장치에서 수행되는 레이 트레이싱 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 도 1에 있는 레이 트레이싱 장치에서 수행되는 장면 데이터의 분할을 예시한 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한, 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
본 건은 서울특별시 서울산업진흥원 2013년도 「특허기술상품화 기술개발 지원사업」을 통해서 지원 받았습니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이 트레이싱 장치를 설명하는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 레이 트레이싱 장치(100)는 메인 레이 트레이싱부(110), 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120), 디스플레이부(130), 메모리부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
메인 레이 트레이싱부(110)는 하나의 칩으로, 가속 구조(AS, Acceleration Structure)를 생성한다. 가속 구조는 레이 트레이싱에서 일반적으로 사용되는 kd-tree(k-depth tree) 또는 BVH(Bounding Volume Hierarchy)를 포함한다. 메인 레이 트레이싱부(110)는 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120)과 연결될 수 있다. 즉, 하나의 메인 칩은 복수의 서브 칩들과 연결될 수 있다.
이하, 가속 구조(AS)는 kd-tree를 사용한다고 가정한다. kd-tree는 공간 분할 트리(spatial partitioning tree)의 일종으로, 레이-삼각형 교차 테스트(Ray-Triangle Intersection Test)를 위하여 사용된다. kd-tree는 박스 노드(Box Node), 내부 노드(Inner Node) 및 리프 노드(Leaf Node)를 포함하고, 리프 노드는 기하 데이터에 포함된 적어도 하나의 삼각형 정보를 포인팅하기 위한 삼각형 리스트를 포함한다. 일 실시예에서, 만일 기하 데이터에 포함된 삼각형 정보가 배열로 구현된 경우에, 리프 노드에 포함된 삼각형 리스트는 배열 인덱스에 상응할 수 있다. 기하 데이터는 레이 트레이싱을 위한 삼각형에 관한 정보(이하, 삼각형 정보)를 포함한다. 일 실시예에서, 삼각형 정보는 삼각형 세 점에 대한 텍스처 좌표(Texture Coordinate)와 법선 벡터(Normal Vector)를 포함할 수 있다.
메인 레이 트레이싱부(110)는 장면 데이터(Scene Data)를 전송하고 장면 데이터의 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행한다. 장면 데이터는 장면 각각의 픽셀에 대한 정보를 포함한다. 장면 데이터는 각 픽셀에 대한 연산이 독립적으로 수행될 수 있다. 메인 레이 트레이싱부(110)는 복수의 서브 레이 트레이싱(120) 중 맨 처음에 장면 데이터를 전송한 후에 레이 트레이싱을 수행할 수 있다.
메인 레이 트레이싱부(110)는 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음과 직렬 연결되어 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음에 장면 데이터의 전송시 가속 구조를 함께 전송할 수 있다.
메인 레이 트레이싱부(110)는 장면 데이터를 분할하여 각각의 장면 데이터에 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 하나를 매칭시킬 수 있다. 메인 레이 트레이싱부(110)는 장면의 해상도에 따라 장면 데이터를 분할할 수 있다. 분할된 각각의 장면 데이터는 서로 다른 서브 레이 트레이싱부(120)와 매칭될 수 있다. 예를 들어, 메인 레이 트레이싱부(110)는 장면 데이터의 해상도에 따라 장면 데이터를 10개로 분할하고 10개의 장면 데이터 각각에 서로 다른 서브 레이 트레이싱부(120)를 매칭시킬 수 있다.
메인 레이 트레이싱부(110)는 장면 데이터의 전송시 장면 데이터의 분할 정보 및 분할된 장면 데이터에 매칭된 해당 서브 레이 트레이싱부(120)에 대한 정보를 함께 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 장면 데이터의 분할 정보는 분할된 장면 데이데에 대응하는 고유한 주소에 해당할 수 있고, 분할된 장면 데이터에 매칭된 해당 서브 레이 트레이싱부(120)에 대한 정보는 해당 서브 레이 트레이싱부(120)와 연관된 칩 번호에 해당할 수 있다.
메인 레이 트레이싱부(110)는 메모리부(140)와 연결되어 메모리부(140)에 저장된 정보를 이용하여 레이 트레이싱을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 메인 레이 트레이싱부(110)는 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 마지막으로부터 결합된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 수신하여 최종 레이 트레이싱 이미지를 생성할 수 있다. 메인 레이 트레이싱부(110)는 디스플레이부(130)와 연결되어 최종 레이 트레이싱 이미지를 전송할 수 있다.
메인 레이 트레이싱부(110)는 레이 트레이싱의 수행에 따라 생성된 레이 트레이싱 부분 이미지를 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음에 전송할 수 있다. 메인 레이 트레이싱부(110)는 레이 트레이싱 부분 이미지를 전송하고 레이 트레이싱 부분 이미지를 메모리부(140)에 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 메인 레이 트레이싱부(110)는 인(In)-아웃(Out) 인터페이스를 통해 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음과 연결되어 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음과 장면 데이터, 가속 구조 등을 공유할 수 있다.
복수의 서브 레이 트레이싱부들(120)은 복수의 칩으로, 상호 직렬 연결된다. 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120)은 각각 두 개의 다른 서브 레이 트레이싱부(120)와 연결될 수 있다. 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120)에서 맨 마지막을 제외한 나머지들 각각은 장면 데이터를 다음에 중계하고 장면 데이터의 서로 다른 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행한다. 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120)은 복수의 서브 레이 트레이싱(120) 중 다음에 장면 데이터를 전송한 후에 레이 트레이싱을 수행할 수 있다. 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120)에서 맨 마지막을 제외한 나머지들 각각은 장면 데이터의 전송시 가속 구조를 함께 전송할 수 있다.
복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음은 장면 데이터를 기초로 수행된 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 다른 부분 이미지와 메인 레이 트레이싱부(110)로부터 수신된 레이 트레이싱 부분 이미지를 결합하여 다음에 전송할 수 있다. 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음은 연결된 메모리부(140)에 결합된 레이 트레이싱 이미지를 저장할 수 있다.
복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음과 맨 마지막을 제외한 나머지들은 장면 데이터를 기초로 수행된 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지와 이전으로부터 수신된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 결합하여 다음에 전송할 수 있다. 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음과 맨 마지막을 제외한 나머지들은 각각과 연결된 메모리부(140)에 결합된 레이 트레이싱 이미지를 저장할 수 있다.
복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 마지막은 장면 데이터를 기초로 수행된 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지와 이전으로부터 수신된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 결합하여 최종 레이 트레이싱 이미지를 생성할 수 있다. 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 마지막은 최종 레이 트레이싱 이미지를 압축하여 디스플레이부(130)에 최종 레이 트레이싱 이미지를 전송할 수 있다.
복수의 서브 레이 트레이싱부들(120)은 각각 메모리부(140)와 연결되어 메모리부(140)에 저장된 정보를 이용하여 레이 트레이싱을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120)은 상호 인(In)-아웃(Out) 인터페이스를 통해 연결되어 장면 데이터, 가속 구조 등을 공유할 수 있다.
디스플레이부(130)는 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 마지막으로부터 최종 레이 트레이싱 이미지를 수신하여 최종 레이 트레이싱 이미지를 디스플레이한다. 일 실시예에서, 디스플레이부(130)는 메인 레이 트레이싱부(110)로부터 최종 레이 트레이싱 이미지를 수신할 수 있다.
디스플레이부(130)는 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 마지막으로부터 압축된 최종 레이 트레이싱 이미지를 수신하면 최종 레이 트레이싱 이미지를 디코딩하여 디스플레이할 수 있다.
메모리부(140)는 메인 레이 트레이싱부(110) 및 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 각각과 연결되고 가속 구조 및 장면 데이터를 저장한다. 일 실시예에서, 메모리부(140)는 DRAM(Dynamic Random Access Memory)으로 구현될 수 있다.
제어부(150)는 제이 트레이싱 장치(100)의 전체적인 동작을 제어하고, 메인 레이 트레이싱부(110), 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120), 디스플레이부(130) 및 메모리부(140) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 제어할 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 레이 트레이싱 장치의 메인 레이 트레이싱부에서 수행되는 레이 트레이싱 과정을 설명하는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 메인 레이 트레이싱부(110)는 메인 레이 트레이싱부(110)는 가속 구조(AS, Acceleration Structure)를 생성한다(단계 S201).
메인 레이 트레이싱부(110)는 가속 구조 및 장면 데이터(Scene Data)를 전송한다(단계 S202).
메인 레이 트레이싱부(110)는 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음과 직렬 연결되어 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음에 장면 데이터의 전송시 가속 구조를 함께 전송할 수 있다.
메인 레이 트레이싱부(110)는 장면 데이터의 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행한다(단계 S203).
메인 레이 트레이싱부(110)는 레이 트레이싱의 수행에 따라 생성된 레이 트레이싱 부분 이미지를 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음에 전송한다(단계 S204).
도 3은 도 1에 있는 레이 트레이싱 장치의 서브 레이 트레이싱부에서 수행되는 레이 트레이싱 과정을 설명하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음은 메인 레이 트레이싱부(110)로부터 가속 구조 및 장면 데이터를 수신한다(단계 S301).
복수의 서브 레이 트레이싱부들(120)은 장면 데이터를 다음에 중계한다(단계 S302).
복수의 서브 레이 트레이싱부들(120)은 장면 데이터의 서로 다른 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행한다(단계 S303).
복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 해당 서브 레이 트레이싱부(120)가 맨 마지막이 아니면 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120)은 장면 데이터를 기초로 수행된 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지와 이전으로부터 수신된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 결합하여 다음에 전송한다(단계 S304 및 S305).
복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 해당 서브 레이 트레이싱부(120)가 맨 마지막이면 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 마지막은 장면 데이터를 기초로 수행된 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지와 이전으로부터 수신된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 결합하여 최종 레이 트레이싱 이미지를 생성한다(단계 S304 및 S306).
도 4는 도 1에 있는 레이 트레이싱 장치에서 수행되는 레이 트레이싱 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 메인 레이 트레이싱부(110)는 가속 구조를 생성한다(단계 S401).
메인 레이 트레이싱부(110)는 장면 데이터를 제1 서브 레이 트레이싱부(120-1)(즉, 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음)에 전송한다(단계 S402).
메인 레이 트레이싱부(110)는 장면 데이터를 전송한 후 장면 데이터에 대한 레이 트레이싱을 수행한다(단계 S403-1).
제1 서브 레이 트레이싱부(120-1)는 메인 레이 트레이싱부(110)에서 레이 트레이싱을 수행하는 동시에 제2 서브 레이 트레이싱부(120-2)에 장면 데이터를 전송한다(단계 S403-2).
제1 서브 레이 트레이싱부(120-1)는 장면 데이터를 전송한 후 장면 데이터에 대한 레이 트레이싱을 수행한다(단계 S404-1).
메인 레이 트레이싱부(110)는 제1 서브 레이 트레이싱부(120-1)에서 레이 트레이싱을 수행하고 있는 중에 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 부분 이미지를 제1 서브 레이 트레이싱부(120-1)에 전송한다(단계 S404-2).
제2 서브 레이 트레이싱부(120-2)는 제1 서브 레이 트레이싱부(120-1)에서 레이 트레이싱을 수행하는 동시에 제3 서브 레이 트레이싱부(미도시)에 장면 데이터를 전송한다(단계 S404-3).
제2 서브 레이 트레이싱부(120-2)는 장면 데이터를 전송한 후 장면 데이터에 대한 레이 트레이싱을 수행한다(단계 S405-1).
제1 서브 레이 트레이싱부(120-1)는 제2 서브 레이 트레이싱부(120-2)에서 레이 트레이싱을 수행하고 있는 중에 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지와 메인 레이 트레이싱부(110)로부터 수신한 레이 트레이싱 부분 이미지를 결합하여 제2 서브 레이 트레이싱부(120-2)에 전송한다(단계 S405-2).
제2 서브 레이 트레이싱부(120-2)는 제3 서브 레이 트레이싱부(미도시)에서 레이 트레이싱을 수행하고 있는 중에 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지와 제1 서브 레이 트레이싱부(120-1)로부터 수신한 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 결합하여 제3 서브 레이 트레이싱부(미도시)에 전송한다(단계 S406-2).
제N-1 서브 레이 트레이싱부(120-N-1)는 제N-2 서브 레이 트레이싱부(미도시)에서 레이 트레이싱을 수행하는 동시에 장면 데이터를 제N 서브 레이 트레이싱부(120-N)에 전송한다(단계 S405-3).
제N-1 서브 레이 트레이싱부(120-N-1)는 장면 데이터를 전송한 후 장면 데이터에 대한 레이 트레이싱을 수행한다(단계 S406-1).
제N-1 서브 레이 트레이싱부(120-N-1)는 레이 트레이싱을 수행하고 있는 중에 제N-2 서브 레이 트레이싱부(미도시)로부터 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 수신한다.
제N 서브 레이 트레이싱부(120-N)는 장면 데이터에 대한 레이 트레이싱을 수행한다(단계 S407-1).
제N-1 서브 레이 트레이싱부(120-N-1)는 제N 서브 레이 트레이싱부(120-N)에서 레이 트레이싱을 수행하고 있는 중에 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지와 제N-2 서브 레이 트레이싱부(미도시)로부터 수신한 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 결합하여 제N 서브 레이 트레이싱부(120-N)에 전송한다(단계 S407-2).
제N 서브 레이 트레이싱부(120-N)는 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지와 제N-1 서브 레이 트레이싱부(120-N-1)로부터 수신한 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 결합하여 최종 에리 트레이싱 이미지를 생성한다(단계 S408).
도 5는 도 1에 있는 레이 트레이싱 장치에서 수행되는 장면 데이터의 분할을 예시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 메인 레이 트레이싱부(110)는 장면 데이터를 분할하고 각각의 분할된 장면에 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 하나를 매칭시킬 수 있다. 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120)은 메인 레이 트레이싱부(110) 또는 이전으로부터 장면 데이터의 분할 정보 및 분할된 장면 데이터에 매칭된 해당 서브 레이 트레이싱부(120)에 대한 정보를 함께 수신하여 해당 장면 데이터에 대한 레이 트레이싱을 수행할 수 있다.
M은 메인 레이 트레이싱부(110), S1은 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 처음 서브 레이 트레이싱부, …, S11은 복수의 서브 레이 트레이싱부들(120) 중 맨 마지막 서브 레이 트레이싱부에 해당한다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 가속 구조(AS, Acceleration Structure)를 생성하고, 장면 데이터를 전송하고 상기 장면 데이터의 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 메인 레이 트레이싱부; 및
    직렬 연결되고 맨 마지막을 제외한 나머지들 각각은 상기 장면 데이터를 다음에 중계하고 상기 장면 데이터의 서로 다른 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 복수의 서브 레이 트레이싱부들을 포함하는 레이 트레이싱 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메인 레이 트레이싱부는
    상기 장면 데이터를 분할하여 각각의 장면 데이터에 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 하나를 매칭시키는 것을 특징으로 하는 레이 트레이싱 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 메인 레이 트레이싱부는
    상기 장면 데이터의 전송시 상기 장면 데이터의 분할 정보 및 상기 분할된 장면 데이터에 매칭된 해당 서브 레이 트레이싱부에 대한 정보를 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 레이 트레이싱 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 메인 레이 트레이싱부는
    상기 장면 데이터의 전송시 상기 가속 구조를 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 레이 트레이싱 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 메인 레이 트레이싱부는
    상기 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 부분 이미지를 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 처음에 전송하는 것을 특징으로 하는 레이 트레이싱 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 처음은
    상기 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 다른 부분 이미지와 상기 메인 레이 트레이싱부로부터 수신된 레이 트레이싱 부분 이미지를 결합하여 다음에 전송하는 것을 특징으로 하는 레이 트레이싱 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 처음과 맨 마지막을 제외한 나머지들은
    상기 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지와 이전으로부터 수신된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 결합하여 다음에 전송하는 것을 특징으로 하는 레이 트레이싱 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 마지막은
    상기 레이 트레이싱에 따라 생성된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지와 이전으로부터 수신된 레이 트레이싱 서로 다른 부분 이미지를 결합하여 최종 레이 트레이싱 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 레이 트레이싱 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 메인 레이 트레이싱부 및 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들은
    상기 장면 데이터의 전송 또는 중계 후에 상기 레이 트레이싱을 수행하는 것을 특징으로 하는 레이 트레이싱 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 마지막으로부터 최종 레이 트레이싱 이미지를 수신하여 상기 최종 레이 트레이싱 이미지를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이 트레이싱 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 메인 레이 트레이싱부 및 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 각각과 연결되고 상기 가속 구조 및 상기 장면 데이터를 저장하는 복수의 메모리부들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이 트레이싱 장치.
  12. 메인 레이 트레이싱부 및 직렬 연결되는 복수의 서브 레이 트레이싱부들을 포함하는 레이 트레이싱 장치에서 수행되는 레이 트레이싱 방법에 있어서,
    상기 메인 레이 트레이싱부를 통해 가속 구조(AS, Acceleration Structure)를 생성하고, 장면 데이터를 전송하고 상기 장면 데이터의 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 단계; 및
    상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 마지막을 제외한 나머지들 각각을 통해 상기 장면 데이터를 다음에 중계하고 상기 장면 데이터의 서로 다른 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 단계를 포함하는 레이 트레이싱 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 마지막으로부터 최종 레이 트레이싱 이미지를 수신하여 상기 최종 레이 트레이싱 이미지를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이 트레이싱 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 메인 레이 트레이싱부 및 상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 각각과 연결되고 상기 가속 구조 및 상기 장면 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이 트레이싱 방법.
  15. 메인 레이 트레이싱부 및 직렬 연결되는 복수의 서브 레이 트레이싱부들을 포함하는 레이 트레이싱 장치에서 수행되는 레이 트레이싱 방법에 관한 컴퓨터 프로그램을 저장하는 기록매체에 있어서,
    상기 메인 레이 트레이싱부를 통해 가속 구조(AS, Acceleration Structure)를 생성하고, 장면 데이터를 전송하고 상기 장면 데이터의 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 기능; 및
    상기 복수의 서브 레이 트레이싱부들 중 맨 마지막을 제외한 나머지들 각각을 통해 상기 장면 데이터를 다음에 중계하고 상기 장면 데이터의 서로 다른 일부에 대하여 레이 트레이싱을 수행하는 기능을 포함하는 레이 트레이싱 방법에 관한 컴퓨터 프로그램을 저장하는 기록매체.
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