基于GPU的光线跟踪算法加速结构的比较与剖析：性能、特性与应用

一、引言

1.1研究背景与意义

在计算机图形学领域，光线跟踪算法作为生成真实感图形的重要方法，一直占据着举足轻重的地位。光线跟踪通过模拟光线在场景中的传播路径以及与物体的交互过程，能够精确地计算出光线的反射、折射、阴影和散射等效果，从而生成高度逼真的图像。这种基于物理原理的渲染方式，使得光线跟踪在电影、游戏、虚拟现实、建筑设计可视化等众多领域得到了广泛应用。例如，在电影制作中，光线跟踪技术可以为虚拟场景赋予更加真实的光影效果，增强画面的视觉冲击力；在游戏开发中，它能够提升游戏画面的质量，为玩家带来更加沉浸式的游戏体验。

然而，传