[发明专利]用于修正三维最短射线追踪路径的方法和装置

摘要

本发明公开了用于修正三维最短射线追踪路径的方法和装置。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，A、B和B、C位于相邻速度单元的侧面上；步骤2，设B所在的侧面在平面PB上，得到过A、C且与平面PB垂直的平面PAC，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A至C的透射波的透射点P的位置；步骤4，将B的位置修正为计算得到的透射点P的位置。应用本公开，可以在保持计算量基本不变的情况下显著提高射线追踪精度。

主权项

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(xA,yA,zA)、(xB,yB,zB)、(xC,yC,zC)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)。