[发明专利]塔式太阳能热发电系统中剔除遮挡的辐射能密度模拟方法

摘要

本发明公开了塔式太阳能热发电系统中剔除遮挡的辐射能密度模拟方法，包括以下步骤：(1)建立整个定日镜场的轴平行的大包围盒；(2)将所述的大包围盒沿定日镜分布方向等距划分；(3)将定日镜反射或入射的光柱建模；(4)对于每一个光柱，找到与该光柱相交的相交网格；(5)对相交网格中的定日镜与对应光柱相交判定；(6)将阴影转化为遮挡；(7)建立接收面板和流水线绘制缓存的对应关系；(8)将定日镜及其遮挡投影到接收面板上；(9)组织流水线中的定日镜及其遮挡定日镜的顺序并进行深度赋值；(10)剔除反射光斑的遮挡区域后并行累加到累积缓存；本发明的快速模拟方法有效提高计算的准确性和效率，模拟结果更真实可靠。

主权项

1.一种塔式太阳能热发电系统中剔除遮挡的辐射能密度模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立整个定日镜场的轴平行的大包围盒；(2)将所述的大包围盒沿定日镜分布方向等距划分，产生均匀的网格；(3)将定日镜反射或入射的光柱建模，光柱建模为镜面沿着光柱方向平移形成的平行六面体；(4)对于每一个光柱，找到与该光柱相交的相交网格；(5)对相交网格中的定日镜与对应光柱相交判定，从而得到形成该光柱的定日镜受到的阴影或遮挡；(6)将所有形成阴影的定日镜转化为遮挡定日镜；(7)建立接收面板和流水线绘制缓存的对应关系；(8)将每一个定日镜沿其反射光线的方向将反射光斑投影到接收面板上，当定日镜存在遮挡定日镜，这些遮挡定日镜也要沿着当前定日镜的反射光线方向投影到接收面板上；在流水线中，遮挡定日镜的投影轮廓用与投影等大的平行四边形表示，当前定日镜的反射光斑用与绘制窗口等大的矩形表示；四边形的投影轮廓和反射光斑都分别由两个三角形组成，经过光栅化阶段之后所述三角形被离散成像素点，将投影轮廓和反射光斑转换成像素数据流，之后离散的像素数据在流水线的像素着色阶段被赋值；(9)组织流水线中的定日镜及其遮挡定日镜的顺序，其中，定日镜按序号排序且遮挡定日镜排在被它遮挡的定日镜之前；并对流水线中的定日镜及其遮挡定日镜进行深度比较算法的深度赋值，其中，遮挡定日镜的深度值小于被它遮挡的定日镜；(10)反射光斑和对应遮挡定日镜的投影轮廓逐像素数据流依次通过深度比较测试，剔除反射光斑的遮挡区域，未被剔除的反射光斑区域的像素值代表对接收面板的能量贡献，在流水线中通过alpha blending算法并行累加到累积缓存，完成接收面板上的辐射能密度模拟；alpha blending算法公式如下：S0＝a*S1+b*S2，S1、S2表示要混合的两幅图像的像素点的值，S0是最终的结果，令a＝b＝1，就能达到像素值累加的目的。