导读:本文包含了光线跟踪论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:光线,差分放大器,辐射能,光热,曲面,空间,单片机。
光线跟踪论文文献综述
张曼[1]（2019）在《基于KD-tree光线跟踪加速技术研究》一文中研究指出光线跟踪算法作为核心的虚拟仿真技术之一,受到了很多研究者的青睐,但是计算量非常巨大这一缺点限制了其在虚拟仿真领域的发展,本文介绍了基于KD-tree的光线跟踪加速技术。(本文来源于《计算机产品与流通》期刊2019年09期）
王媛[2]（2019）在《基于光线跟踪的计算全息图快速生成方法》一文中研究指出近年来,叁维立体显示技术有了巨大的发展。在众多的立体显示方法中,全息显示可以重建出整个叁维场景的全部光波场。除了传统图像所能传递的幅度信息,其还可以表达出光波的相位信息,以此来显示叁维场景的深度变化。然而,传统的计算全息图(CGH)生成方法需要很长的计算时间。对此,本论文提出利用光线跟踪技术来实现计算全息图的快速生成。逆向地追踪光线可以渲染效果逼真、高质量的图像,并且可以利用图形处理器(GPU)的高度并行性来大幅减少全息图的计算时间。首先,本论文提出了一种基于光线跟踪技术的高效逼真的计算全息图生成方法。在不同的光照环境下光线被并行地发射和追踪,以此来计算得出全息平面的光波复振幅函数。实验结果证明了这种方法的有效性和高效性,和传统的点云法计算全息图相比,基于100×100条的被跟踪光线,生成一幅具有连续深度变化的全息图并重建其光学再现像的时间减少至约24秒。最后,本论文提出了一种基于光线跟踪技术和波前记录平面(WRP)法的计算全息图实时生成方法。光线被并行地发射和追踪来得到光线和物体表面的碰撞点,以此来计算到达波前记录平面上有效像素范围内的复光波场,然后通过由波前记录平面至全息平面的衍射计算来得出到达全息平面的光波复振幅函数,在这个过程中利用了快速傅里叶变换(FFT)和快速傅里叶逆变换(IFFT)算法来计算菲涅耳衍射积分。最后把通过编码得到的计算全息图输入一个相位型的空间光调制器(SLM),动态的叁维模型就能够被光学重建出来。和传统的计算全息图相比,整个计算全息图的生成和光学再现像的重建刷新速率达到35.6fps,达到了实时渲染的效果和人机交互的目的。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-06-05）
段晓悦[3]（2019）在《定日镜光斑辐射能密度分布仿真的并行Monte Carlo光线跟踪算法研究》一文中研究指出塔式太阳能发电系统具有蓄热性好、发电成本低和绿色环保等优势,近年来受到学术界和工业界的广泛关注。为了提升发电效率,需要对塔式太阳能系统中的定日镜镜场设计布局和聚焦策略进行优化。对接收器表面的辐射能密度分布进行仿真是进行各种优化的基础,其中光线跟踪是辐射能密度分布仿真中最常用的方法。为了获取精确的仿真结果,传统的光线跟踪算法需要根据太阳光线分布模型随机采样大量的光线,并根据随机采样的定日镜表面法向,计算每根光线的反射路径。大量随机变量的采样和存储使得算法的时间和空间复杂度极高。此外,由于光线跟踪算法的离散性和随机性,即使采样大量光线,每次仿真结果的辐射能密度峰值都存在偏差。为此,本文研究了面向定日镜光斑辐射能密度分布仿真的高效、鲁棒的Monte Carlo光线跟踪算法。首先,提出了一个高效、可并行且辐射能密度峰值稳定的准Monte Carlo光线跟踪方法(Quasi Monte Carlo Ray Tracing,简称QMCRT)。在时间复杂度方面,QMCRT借助GPU的高数据吞吐率和并行计算能力对算法进行加速,同时通过采用双向光线跟踪方法提高光线与定日镜的求交效率。在空间复杂度方面,QMCRT预生成两张描述太阳光线分布模型和定日镜微表面法向扰动的随机数查找表。通过使用随机数组合的方式重用两张查找表的数据,在保证了算法随机数密度的同时显着降低了随机数生成对GPU的时间和空间需求。最后,对于传统光线跟踪方法中存在的仿真结果峰值波动问题,QMCRT加入了截尾均值滤波操作,使得QMCRT仿真结果的峰值稳定且接近真值。通过与基于GPU的传统光线跟踪算法、仿真软件SolTrace和Tonatiuh以及真实的测量结果的对比实验,表明了QMCRT算法在计算效率、精度和峰值稳定性上具有优势。本文还设计了一个基于QMCRT算法的大型定日镜场的辐射能密度分布仿真系统。对于定日镜场景的相关处理,系统采用了类封装的方式增加系统的扩展性和可维护性;对于并行的光线跟踪计算则采用传统的面向过程的方式提高计算效率。当未来出现更多类型的定日镜场部件,通过继承的方式对系统进行扩展。实验结果表明,该系统具有扩展性好、易于维护的特点。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-03-01）
李建锋,谭耀华,廖胜辉[4]（2018）在《用于光线跟踪的高并行度表面积启发式(SAH)KD树构建》一文中研究指出提出一种用于光线跟踪的SAH-KD树构建方法,解决当前KD树并行算法并行度不高且效率低的问题.算法首先对所有图元包围盒在叁个维度按坐标轴左值排序,得到叁维上有序的包围盒索引.然后使用层次遍历构建KD树,根据每个节点包围盒选择要划分的维度,并在当前层生成所有节点在该维度下的候选划分点序列.最后计算每个节点的空间树,在GPU中计算每个候选点的SAH值,选择每个节点的最小SAH值点进行划分.实验中采用4个常用场景进行测试算法性能,并同时比较了当前高效串行与并行算法,结果证明本文提出的算法在生成同等质量KD树的情况下达到对比串行方法4～6倍以及对比并行方法的1.3～1.5倍的计算速度,并且能在线程数成倍增加时达到相近倍数的加速比.(本文来源于《湖南大学学报(自然科学版)》期刊2018年10期）
汪喆[5]（2018）在《基于光线跟踪算法的空间目标光散射特性研究》一文中研究指出通过蒙特卡洛光线跟踪算法,结合不同材料的双向反射分布函数(BRDF)特性,对空间目标的激光散射特性进行了计算与研究。研究以辐射度学基本理论为基础,辐射度学中辐照度、辐射亮度等物理量,双向反射分布函数,以及这些物理量之间的关系是本文算法的重要理论基础。介绍了光线跟踪算法的基本原理,讨论了如何将光线跟踪算法应用于目标光散射特性的计算中,利用光线跟踪算法解决了目标投影面积计算、入射和出射角度计算、光线遮挡判断等问题。结合空间目标光散射特性计算的需求,设计开发了本文所使用的光线跟踪器,详细介绍了跟踪器的设计思路与工作原理。通过计算朗伯球的激光雷达散射截面(LRCS)并与理论值对比验证了本文算法的正确性与计算的准确性。计算分析了不同的光线数量以及目标建模时不同的面元数量对平面、弧面等不同目标计算结果精确性的影响。介绍了辐射度法和蒙特卡洛光线跟踪法,用以求解多次散射中最核心的光传输方程问题。在一次散射的基础上,选用蒙特卡洛光线跟踪法解决了多次散射问题。对算法进行了优化,将不同的表面材料进行分类,根据不同材料的BRDF特性划分各材料计算多次散射的范围以及二次散射光线的数量,提高了多次散射计算的效率与精度,并分析计算了空间目标中常用的一些材料的二次散射范围以及二次散射光线数量。计算了朗伯表面二面角结构包含二次散射的LRCS,并与面元法的计算结果对比,二者计算结果基本一致,验证了本文算法多次散射计算的正确性。计算了一些简单组合体包含二次散射的LRCS,结果表明平面-平面结构之间产生的二次散射较为明显,且粗糙度较高的材料能够产生二次散射的角度范围更广。对卫星缩比模型包含二次散射的LRCS进行了计算,分析了该模型在后向与双站条件下LRCS以及二次散射的特点。将卫星缩比模型计算结果与实验测量结果进行了对比,分析了误差原因。将结构相对简单的卫星模型添加多个复杂部件,扩展为多材料复杂结构的实际卫星模型,计算了该卫星模型包含二次散射的LRCS,对比简单模型分析了其二次散射的特点。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01）
王波,许申益[6]（2018）在《基于光线跟踪的焦散绘制算法研究》一文中研究指出提出了基于光线跟踪与反射阴影图思想的焦散绘制方法,首先从光源位置投射光线并对其进行跟踪测试,计算场景中焦散效果出现的位置与亮度信息。再从相机视角进行二次光线跟踪,将绘制的结果与预计算的结果进行迭加。利用Opti X光线跟踪引擎,实验结果证实了该算法的有效性和可行性,绘制画面具有较高的真实感度和帧速率,焦散效果较为真实自然。(本文来源于《数字技术与应用》期刊2018年03期）
李敏,解鸿文,徐中外,邢宇航[7]（2018）在《基于光线跟踪和BRDF模型的红外高光反射仿真》一文中研究指出仿真红外高光反射现象是实现红外场景真实感的必要内容。本文从红外辐射传输过程出发,提出一种基于光线跟踪和双向反射分布函数(Bidirectional Reflection Distribution Function,BRDF)模型的红外高光反射仿真方法,该方法利用光线跟踪模型确定红外高光反射现象中起主要贡献的光线,减少计算量;同时,为了解决传统方法仅应用反射率进行仿真带来的真实感不强的问题,引入BRDF计算红外辐射反射分量,提高红外高光现象仿真的真实感。实验结果表明,本文方法通过将光线跟踪模型与双向反射分布函数相结合实现了红外仿真中真实感和计算量的统一,为红外高光反射现象仿真提供了新思路。(本文来源于《激光与红外》期刊2018年01期）
管延鑫[8]（2018）在《基于光线跟踪的光场显示中像素排列的实时校正》一文中研究指出光场显示是当前自由立体显示技术发展的新趋势,而由于叁维显示内容的制作时间太长,光场图生成速度太慢,阻碍了光场技术的发展和应用。针对这一问题,本文采用计算机生成光场图的方法,利用光线跟踪算法对虚拟场景进行采样,对像素编码得到叁维光场图,提高了渲染速度。本论文研究的主要内容和取得的主要创新性成果概括如下:1利用光线跟踪引擎搭建了适合光场显示的实时内容生成系统,该系统可以兼容常见的叁维模型数据,采用了基于CUDA的表面积启发式层次包围盒加速结构,实时渲染出简单的叁维场景,并可以通过鼠标、键盘等设备与叁维图像进行简单的交互。2提出了通过实时修改虚拟相机参数的叁维图像校正方案,通过对光线跟踪引擎中相机的方向、位置和视场角等参数的控制,解决了交互过程中由于交互操作造成的显示模糊和断层的问题。3通过实际实验获得了虚拟物体与叁维显示器景深的之间的关系,并在此基础上利用景深范围对虚拟物体的位置和大小加以限制,使物体可以清晰正确的显示。本文研究成果丰富了光场显示中计算机生成多视点图像的相关技术,为实时可交互的光场显示系统的应用提供了技术方案。在叁维显示和交互领域提供了理论依据,为未来交互过程中的像素的校正提供了解决方案。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2018-01-11）
任伟[9]（2017）在《太阳光线跟踪检测电路的设计》一文中研究指出太阳能资源的有效利用是新能源技术的研究课题之一,太阳光线跟踪装置是太阳自动跟踪系统重要环节。采用集成逻辑电路实现的光线强度检测装置,是利用电压比较器对输入端光敏电阻电位信号运算,得出高低电平代表有光与无光两个状态。该电路在使用过程中存在两方面问题:首先,输入信号与基准信号比较判断时易出现误动作;其次,电路无法跟踪光线投射运行轨迹。针对上述问题,利用单片机检测技术设计了太阳光线跟踪检测电路。(本文来源于《工业技术与职业教育》期刊2017年04期）
蔡鹏,师平,范月圆[10]（2017）在《基于高度差求交的点元表面的光线跟踪算法》一文中研究指出针对点元表面的光线跟踪方法存在轮廓和尖锐部分绘制效果差等缺点,提出基于高度差求交的点元表面光线跟踪方法。通过融合光线上迭代点与点元面片投影之间距离,计算迭代点到相应点元表面的高度差函数,并以高度差为步长进行点元表面交点的迭代计算。高度差函数符合点元表面上点元融合部分的几何特征。算法结果表明,在点元表面轮廓和尖锐部分光线跟踪产生的图像质量高,且收敛性好、计算成本低。(本文来源于《图学学报》期刊2017年04期）
光线跟踪论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,叁维立体显示技术有了巨大的发展。在众多的立体显示方法中,全息显示可以重建出整个叁维场景的全部光波场。除了传统图像所能传递的幅度信息,其还可以表达出光波的相位信息,以此来显示叁维场景的深度变化。然而,传统的计算全息图(CGH)生成方法需要很长的计算时间。对此,本论文提出利用光线跟踪技术来实现计算全息图的快速生成。逆向地追踪光线可以渲染效果逼真、高质量的图像,并且可以利用图形处理器(GPU)的高度并行性来大幅减少全息图的计算时间。首先,本论文提出了一种基于光线跟踪技术的高效逼真的计算全息图生成方法。在不同的光照环境下光线被并行地发射和追踪,以此来计算得出全息平面的光波复振幅函数。实验结果证明了这种方法的有效性和高效性,和传统的点云法计算全息图相比,基于100×100条的被跟踪光线,生成一幅具有连续深度变化的全息图并重建其光学再现像的时间减少至约24秒。最后,本论文提出了一种基于光线跟踪技术和波前记录平面(WRP)法的计算全息图实时生成方法。光线被并行地发射和追踪来得到光线和物体表面的碰撞点,以此来计算到达波前记录平面上有效像素范围内的复光波场,然后通过由波前记录平面至全息平面的衍射计算来得出到达全息平面的光波复振幅函数,在这个过程中利用了快速傅里叶变换(FFT)和快速傅里叶逆变换(IFFT)算法来计算菲涅耳衍射积分。最后把通过编码得到的计算全息图输入一个相位型的空间光调制器(SLM),动态的叁维模型就能够被光学重建出来。和传统的计算全息图相比,整个计算全息图的生成和光学再现像的重建刷新速率达到35.6fps,达到了实时渲染的效果和人机交互的目的。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光线跟踪论文参考文献
[1].张曼.基于KD-tree光线跟踪加速技术研究[J].计算机产品与流通.2019
[2].王媛.基于光线跟踪的计算全息图快速生成方法[D].北京邮电大学.2019
[3].段晓悦.定日镜光斑辐射能密度分布仿真的并行MonteCarlo光线跟踪算法研究[D].浙江大学.2019
[4].李建锋,谭耀华,廖胜辉.用于光线跟踪的高并行度表面积启发式(SAH)KD树构建[J].湖南大学学报(自然科学版).2018
[5].汪喆.基于光线跟踪算法的空间目标光散射特性研究[D].西安电子科技大学.2018
[6].王波,许申益.基于光线跟踪的焦散绘制算法研究[J].数字技术与应用.2018
[7].李敏,解鸿文,徐中外,邢宇航.基于光线跟踪和BRDF模型的红外高光反射仿真[J].激光与红外.2018
[8].管延鑫.基于光线跟踪的光场显示中像素排列的实时校正[D].北京邮电大学.2018
[9].任伟.太阳光线跟踪检测电路的设计[J].工业技术与职业教育.2017
[10].蔡鹏,师平,范月圆.基于高度差求交的点元表面的光线跟踪算法[J].图学学报.2017
论文知识图
