光线跟踪算法的加速技术研究

光线跟踪算法是全局光照明的经典算法,但是庞大的计算量严重制约着光线跟踪的应用。从标准的光线跟踪算法出发,分析了其核心算法及其扩展算法的优缺点。重点分析了制约光线跟踪算法研究的两大瓶颈,一是求交算法,二是采样问题。通过对现有研究的总结,深入探讨了目前关于加速求交和优化采样问题的方法对比,同时对限制光线跟踪效率的原因进行了分析。最后给出了对近些年利用光线跟踪进行全局光照明发展的思考,对未来研究热点及应用前景进行了展望。

基于CAD几何模型的曲面流线可视分析方法

针对在大规模矢量场中复杂几何曲面流线生成难的问题,设计实现了一种高精度的复杂曲面流线可视分析方法。首先,基于拓扑二维曲面结构进行求交计算,并引入高精度插值算法实现几何曲面矢量场并行抽取操作;然后,采用改进型龙格-库塔矢量场流线积分扩展技术进行积分计算,并引入自适应积分步长策略和流线-曲面求交加速结构,生成连续一致的曲面流线;最后,引入小球特征到可视化管线流程中,并集成于通用可视分析平台。实验结果表明,该方法能够高精度地生成连续一致的几何曲面流线,有效刻画复杂装置表面流场物理特性。

基于光线跟踪方法的全局光照研究

光线跟踪方法是解决全局光照问题的一种重要方法。概括性地提出光线跟踪方法研究的基本任务是研究关于采样、加速求交的问题,并综述性地分析了光线跟踪相关算法。介绍了该领域近期研究热点即实时光线跟踪以及基于图形硬件的光线跟踪的相关研究工作,指出了光线跟踪方法在解决全局光照问题时的优缺点以及未来的研究重点。展望了基于光线跟踪方法的全局光照应用前景。