[发明专利]一种声波照射随机起伏界面时的遮挡面元快速搜索方法

权利要求书

1.一种声波照射随机起伏界面时的遮挡面元快速搜索方法，其特征在于：

(1)导入已进行三角面元划分的随机起伏界面的N个面元节点信息、面元中心点信息以及声源位置信息；

(2)求取所有面元中心点三维坐标中z分量的最大值Z_max，得到z＝Z_max平面；

(3)对于第n个面元，连接声源与其中心点，求得连线与z＝Z_max平面的交点(x',y',Z_max)，所求交点在xoy平面的投影点为(x',y')，第n个面元中心点在xoy平面的投影点为(x_n,y_n)；

(4)如果x'≤x_n，令x'^*＝x'-Δl，x_n^*＝x_n+Δl；如果x'＞x_n，令x'^*＝x'+Δl，x_n^*＝x_n-Δl；如果y'≤y_n，令y'^*＝y'-Δl，y_n^*＝y_n+Δl；如果y'＞y_n，令y'^*＝y'+Δl，y_n^*＝y_n-Δl，其中Δl为面元边长，在xoy平面上得到顶点分别为(x'^*,y'^*)、(x_n^*,y'^*)、(x_n^*,y_n^*)、(x'^*,y_n^*)的长方形区域；

(5)随机起伏界面中面元中心点在xoy平面上投影点为(x,y)，取所有投影点满足x∈[x'^*,x_n^*]且y∈[y'^*,y_n^*]条件所对应的面元，得到与步骤(4)中求得的长方形区域对应的M个面元；

(6)对于步骤(5)中的M个面元中的第m个面元，求其所在平面与步骤(3)中声源与第n个面元中心点连线的交点P，求得β_i

其中r_i为第m个面元的第i个顶点位置矢量，i＝1,2,3,4，r₄＝r₁，r_p为交点P的位置矢量，v_m为第m个面元的法向矢量，β_i为求得的判断参数，如果所有的β_i＞0，则第n个面元被第m个面元遮挡，反之未被第m个面元遮挡；

(7)重复步骤(6)，判断第n个面元与全部M个面元的遮挡关系，如果均未被遮挡，则保留第n个面元，反之删除第n个面元；

(8)重复步骤(3)～步骤(7)，起伏界面的N个面元中所有保留下来的面元即为入射声波照亮的面元，删除的面元即为被遮挡的面元。