[发明专利]用于修正三维最短射线追踪路径的方法和装置

权利要求书

1.一种用于修正三维最短射线追踪路径的方法，该方法包括：

步骤1，选择三维最短射线追踪路径上顺序相邻的三个当前追踪节点A、B、C，其中，追踪节点A、B位于同一个速度单元的两个侧面上，追踪节点B、C位于另一个速度单元的两个侧面上；

步骤2，设追踪节点B所在的侧面在平面PB上，得到过追踪节点A、C且与平面PB垂直的平面PAC，追踪节点A、C在平面PB上的正投影分别为点A’和点C’；

步骤3，在平面PAC上，以过点A’和点C’的直线为透射边界，基于斯奈尔定律计算从追踪节点A至追踪节点C的透射波的透射点P的位置；

步骤4，将追踪节点B的位置修正为计算得到的透射点P的位置；

其中，步骤2包括：

旋转用于建立三维最短射线追踪路径的原始坐标系O-XYZ得到新坐标系O’-X’Y’Z’，使得平面PB与新坐标系O’-X’Y’Z’中的X’O’Y’平面平行；

基于追踪节点A、B、C在原始坐标系O-XYZ中的坐标(x_A,y_A,z_A)、(x_B,y_B,z_B)、(x_C,y_C,z_C)得到其在新坐标系O’-X’Y’Z’中的坐标(x’_A,y’_A,z’_A)、(x’_B,y’_B,z’_B)、(x’_C,y’_C,z’_C)；

得到追踪节点A、C在平面PB上的正投影点A’和点C’，其在新坐标系O’-X’Y’Z’中的坐标分别为(x’_A,y’_A,z’_B)、(x’_C,y’_C,z’_B)；

其中，步骤3包括：

以点A’为原点、以点A’至点C’的方向为X”轴、以点A’至追踪节点A的方向为Z”轴，建立二维坐标系X”O”Z”；

得到追踪节点A、C在二维坐标系X”O”Z”中的坐标(0,z”_A)、(x”_C,-z”_C)，其中z”_A＝|z’_A-z’_B|，z”_C＝|z’_C-z’_B|；

基于斯奈尔定律得到透射点P在二维坐标系X”O”Z”中的坐标(x”_p,0)，其中x”_p满足f(x”_p)＝0：

其中，v₁表示追踪节点A、B在其侧面上的速度单元的速度，v₂表示追踪节点B、C在其侧面上的速度单元的速度；

基于透射点P在二维坐标系X”O”Z”中的坐标(x”_p,0)得到透射点P在新坐标系O’-X’Y’Z’中的坐标(x’_p,y’_p,z’_p)，其中，z’_p＝z’_B，进一步得到透射点P在原始坐标系O-XYZ中的坐标(x_p,y_p,z_p)。