| 序号 | 专利名 | 申请号 | 申请日 | 公开（公告）号 | 公开（公告）日 | 发明人 |
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| 1 | 一种基于光线跟踪算法的非视域成像方法 | CN202010104486.9 | 2020-02-20 | CN111340929B | 2022-11-25 | 张宇宁; 吴术孔 |
| 本发明公开了一种基于光线跟踪算法的非视域成像方法，利用普通相机拍摄非视域场景在漫反射面上产生的漫反射信息，借助光线跟踪算法的思路，通过算法分析漫反射图像中每颗像素对应的光线从NLOS场景传播至相机的路径，并将传播路径进行反向计算，并结合漫反射面的双向反射率分布函数(BRDF)，从而逆向推导出NLOS场景物体的图像。本方法无需借助其他昂贵设备仪器，相对于需要发射激光和复杂成像设备的非视域成像方法，本方法大幅降低设备成本。 | ||||||
| 2 | 一种基于光线跟踪算法的非视域成像方法 | CN202010104486.9 | 2020-02-20 | CN111340929A | 2020-06-26 | 张宇宁; 吴术孔 |
| 本发明公开了一种基于光线跟踪算法的非视域成像方法，利用普通相机拍摄非视域场景在漫反射面上产生的漫反射信息，借助光线跟踪算法的思路，通过算法分析漫反射图像中每颗像素对应的光线从NLOS场景传播至相机的路径，并将传播路径进行反向计算，并结合漫反射面的双向反射率分布函数(BRDF)，从而逆向推导出NLOS场景物体的图像。本方法无需借助其他昂贵设备仪器，相对于需要发射激光和复杂成像设备的非视域成像方法，本方法大幅降低设备成本。 | ||||||
| 3 | 家装设计软件中光线跟踪算法的加速方法 | CN201510483861.4 | 2015-08-03 | CN105117533B | 2018-05-22 | 姜晓彤; 丁来平 |
| 家装设计软件中光线跟踪算法的加速方法，对光线跟踪算法进行了优化，将对光线跟踪算法的优化与GPU的硬件加速结合，通过CUDA编程实现优化过了的光线跟踪算法，并在支持递归的高档GPU，以及不支持递归的低档GPU上实现基于CUDA加速的光线跟踪算法，通过算法优化和GPU硬件加速的软硬件结合，用来加速光线跟踪算法的渲染。本发明充分发挥包围盒算法和空间剖分算法的优点，解决了光线与包围盒遍历的盲目性问题，方法简单，加速效果明显；本发明实现简单，避免了在CPU和GPU之间传递大量数据，充分利用了GPU自身的内存，为运行于CUDA上的光线跟踪算法等需要递归的算法提供了一个绝佳的实现方案。 | ||||||
| 4 | 家装设计软件中光线跟踪算法的加速方法 | CN201510483861.4 | 2015-08-03 | CN105117533A | 2015-12-02 | 姜晓彤; 丁来平 |
| 家装设计软件中光线跟踪算法的加速方法，对光线跟踪算法进行了优化，将对光线跟踪算法的优化与GPU的硬件加速结合，通过CUDA编程实现优化过了的光线跟踪算法，并在支持递归的高档GPU，以及不支持递归的低档GPU上实现基于CUDA加速的光线跟踪算法，通过算法优化和GPU硬件加速的软硬件结合，用来加速光线跟踪算法的渲染。本发明充分发挥包围盒算法和空间剖分算法的优点，解决了光线与包围盒遍历的盲目性问题，方法简单，加速效果明显；本发明实现简单，避免了在CPU和GPU之间传递大量数据，充分利用了GPU自身的内存，为运行于CUDA上的光线跟踪算法等需要递归的算法提供了一个绝佳的实现方案。 | ||||||
| 5 | 基于光线跟踪算法的高帧频可见光图像模拟方法及系统 | CN201610991584.2 | 2016-11-10 | CN108074275B | 2021-06-04 | 杜惠杰; 马一原; 雷杰; 虞红; 高阳; 杜渐; 张兴; 张盈; 赵宏鸣 |
| 本发明公开一种基于光线跟踪算法的高帧频可见光图像模拟方法及系统，该方法包括：第一步、完成飞行器的三维网格模型建模并对模型进行区域剖分；第二步、通过坐标变换得到目标坐标系下的光照角度；第三步、基于光线跟踪算法计算飞行器的可见表面的可见光散射特性并存储；第四步、根据实时接收的观测信息及光照信息对可见光散射特性进行分析及插值，完成散射特性数值到256级灰度值量化处理，依据可见光散射特性确定飞行器的显示角度，完成几何渲染绘制实体，实现高置信度的高帧频可见光图像模拟。本发明可同时保证可见光散射特性仿真的真实性与高帧频仿真的实时性。 | ||||||
| 6 | 一种基于光线跟踪算法的光场显示设备仿真方法 | CN201710826579.0 | 2017-09-14 | CN107563088B | 2019-10-01 | 桑新柱; 管延鑫; 邢树军; 于迅博; 陈铎; 颜玢玢; 王葵如 |
| 本发明提供一种基于光线跟踪的光场显示设备仿真方法，包括：S1、建立光场三维显示模型；S2、获取渲染得到光场显示仿真图像中每个像素的光线起点和光线方向；S3、根据光线起点和光线方向，利用光线跟踪技术渲染得到光场显示仿真图像。通过建立三维显示模型，使得在没有进行实验操作的前提下，可以实时得到光场显示的结果，采用逆向光线跟踪技术，并且采用多种包围盒加速结构，为了提高渲染效率，达到实时可交互的目的；对光场显示中所有的光学设备建立严格的数学模型；并采用蒙特卡洛方法，对渲染的每个像素进行多次采样，保证了仿真结果的准确性。 | ||||||
| 7 | 基于光线跟踪算法的高帧频可见光图像模拟方法及系统 | CN201610991584.2 | 2016-11-10 | CN108074275A | 2018-05-25 | 杜惠杰; 马一原; 雷杰; 虞红; 高阳; 杜渐; 张兴; 张盈; 赵宏鸣 |
| 本发明公开一种基于光线跟踪算法的高帧频可见光图像模拟方法及系统，该方法包括：第一步、完成飞行器的三维网格模型建模并对模型进行区域剖分；第二步、通过坐标变换得到目标坐标系下的光照角度；第三步、基于光线跟踪算法计算飞行器的可见表面的可见光散射特性并存储；第四步、根据实时接收的观测信息及光照信息对可见光散射特性进行分析及插值，完成散射特性数值到256级灰度值量化处理，依据可见光散射特性确定飞行器的显示角度，完成几何渲染绘制实体，实现高置信度的高帧频可见光图像模拟。本发明可同时保证可见光散射特性仿真的真实性与高帧频仿真的实时性。 | ||||||
| 8 | 一种基于光线跟踪算法的光场显示设备仿真方法 | CN201710826579.0 | 2017-09-14 | CN107563088A | 2018-01-09 | 桑新柱; 管延鑫; 邢树军; 于迅博; 陈铎; 颜玢玢; 王葵如 |
| 本发明提供一种基于光线跟踪的光场显示设备仿真方法，包括：S1、建立光场三维显示模型；S2、获取渲染得到光场显示仿真图像中每个像素的光线起点和光线方向；S3、根据光线起点和光线方向，利用光线跟踪技术渲染得到光场显示仿真图像。通过建立三维显示模型，使得在没有进行实验操作的前提下，可以实时得到光场显示的结果，采用逆向光线跟踪技术，并且采用多种包围盒加速结构，为了提高渲染效率，达到实时可交互的目的；对光场显示中所有的光学设备建立严格的数学模型；并采用蒙特卡洛方法，对渲染的每个像素进行多次采样，保证了仿真结果的准确性。 | ||||||
| 9 | 一种基于光线跟踪算法的双壳目标声散射计算方法 | CN202311481539.9 | 2023-11-09 | CN117518144A | 2024-02-06 | 成刚; 安俊英; 孙阳; 张建民; 徐芳; 李锐; 姜伶俏; 张毅; 毕思昭 |
| 本发明公开了一种基于光线跟踪算法的双壳目标声散射计算方法，涉及水中目标主动声纳探测领域，通过引入光线跟踪算法确定入射声线和出射声线的精确路径，不仅能够获得不同入射角度下的透射系数，而且通过反射定律，可以跟踪每根声线的散射和透射过程，从而实现涉及复杂目标的多次散射和多次透射的声散射计算。本发明不仅可以获得精确的透射系数和反射系数，而且可以计算复杂目标的多次散射和多次透射；通过多次散射和多次透射，使中高频的预报方法可以用于低频预报，为工程预报、目标线型设计提供有力理论支撑。 | ||||||
| 10 | 三相限太阳光线传感器与光斑图像传感器融合的太阳光线跟踪算法 | CN201310257585.0 | 2013-06-18 | CN103365302A | 2013-10-23 | 马帅旗; 鲍存会 |
| 本发明公开了一种三相限太阳光线传感器与光斑图像传感器融合的太阳光线跟踪算法，步骤如下：1)太阳轨迹跟踪实现阶段：2)传感器跟踪实现阶段：3)光斑跟踪法实现阶段。本发明设计简单、成本低廉、运行稳定、追踪精度高，并且能够很好体现实用性、经济性和可推广性。 | ||||||
| 11 | 三相限太阳光线传感器与光斑图像传感器融合的太阳光线跟踪算法 | CN201310257585.0 | 2013-06-18 | CN103365302B | 2016-03-09 | 马帅旗; 鲍存会 |
| 本发明公开了一种三相限太阳光线传感器与光斑图像传感器融合的太阳光线跟踪算法，步骤如下：1)、太阳轨迹跟踪实现阶段：2)、传感器跟踪实现阶段：3)、光斑跟踪法实现阶段。本发明设计简单、成本低廉、运行稳定、追踪精度高，并且能够很好体现实用性、经济性和可推广性。 | ||||||
| 12 | 광선 추적을 위한 비 스택 방식의 케이디 트리 탐색알고리즘을 적용한 영상검출 장치 및 방법 | KR1020060083354 | 2006-08-31 | KR100894136B1 | 2009-04-20 | 강윤식; 김상덕; 박우찬; 양성봉 |
| 본 발명은 그래픽 처리 장치(GPU : Graphics Processing Unit)에서 동작되는 레이 트레이싱(Ray-Tracing)을 위한 논스택(Non-Stack) 방식의 케이디 트리(KD-Tree) 탐색 알고리즘에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 그래픽 처리 장치에 적용되며, 이진 트리(Binary Tree)의 일종인 케이디 트리의 탐색 알고리즘에서 중복되어 방문하는 노드의 수를 줄여 탐색 알고리즘의 성능을 향상시킬 수 있는 광선 추적을 위한 비 스택 방식의 케이디 트리 탐색 알고리즘을 적용한 영상검출 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 광선 추적을 위한 비 스택 방식의 케이디 트리 탐색 알고리즘을 적용한 영상검출 장치는 영상을 이진트리 형식으로 분할하고 최종 분할된 영역을 단말노드로 하고, 광선 추적을 이용하여 상기 영상에 포함된 물체를 검출하기 위한 케이디 트리 알고리즘을 포함하는 장치에 있어서, 영상에 투과할 광선을 생성하기 위한 광선생성부와 상기 이진트리의 단말노드 방향으로 이동하면서 상기 물체와 상기 광선이 교차하는 트라이앵글을 탐색하기 위한 하향탐색부와 상기 하향탐색부를 통해 탐색을 수행한 이후, 탐색되지 않은 내부노드를 검색하기 위한 상향탐색부 및 상기 하향탐색부에서 검출된 물체 교차점의 컬러를 계산하기 위한 쉐이딩/텍스쳐 매핑부로 이루어짐에 기술적 특징이 있다. 광선 추적, 케이디 트리, 스택, 영상검출 | ||||||
| 13 | Applications of interval arithmetic for reduction of number of computations in ray tracing problems | US11024527 | 2004-12-28 | US20060139349A1 | 2006-06-29 | Alexander Reshetov; Alexei Soupikov; Alexander Kapustin; James Hurley |
| Embodiments provide for ray tracing traversal that relies on selected geometrical properties of the application to reduce the number of operations required during each traversal step. The traversal algorithm does not depend on the number of rays in the group. As a result, multi-level traversal schemes may be implemented, starting with a large number of rays in a group and then reducing it as needed to maintain group coherency. Multi-level traversal schemes may be created by splitting large groups of rays while traversing acceleration structures. | ||||||
| 14 | Applications of interval arithmetic for reduction of number of computations in ray tracing problems | US12042163 | 2008-03-04 | US07786991B2 | 2010-08-31 | Alexander V. Reshetov; Alexei M. Soupikov; Alexander D. Kapustin; James T. Hurley |
| Embodiments provide for ray tracing traversal that relies on selected geometrical properties of the application to reduce the number of operations required during each traversal step. The traversal algorithm does not depend on the number of rays in the group. As a result, multi-level traversal schemes may be implemented, starting with a large number of rays in a group and then reducing it as needed to maintain group coherency. Multi-level traversal schemes may be created by splitting large groups of rays while traversing acceleration structures. | ||||||
| 15 | Applications of interval arithmetic for reduction of number of computations in ray tracing problems | US11024527 | 2004-12-28 | US07348975B2 | 2008-03-25 | Alexander V. Reshetov; Alexei M. Soupikov; Alexander D. Kapustin; James T. Hurley |
| Embodiments provide for ray tracing traversal that relies on selected geometrical properties of the application to reduce the number of operations required during each traversal step. The traversal algorithm does not depend on the number of rays in the group. As a result, multi-level traversal schemes may be implemented, starting with a large number of rays in a group and then reducing it as needed to maintain group coherency. Multi-level traversal schemes may be created by splitting large groups of rays while traversing acceleration structures. | ||||||
| 16 | 具有深度缓冲显示器的光线跟踪系统和方法 | CN200680028930.1 | 2006-07-26 | CN101238489B | 2012-12-26 | B·米诺尔; G·C·福萨姆; V·D·托 |
| 一种产生包括光线跟踪像素数据和光栅化像素数据的图像的系统和方法。协同处理单元(SPU)采用绘制算法为需要高质量图像绘制的对象产生光线跟踪数据。光线跟踪数据被分割，从而每个片段包括光线跟踪像素深度值和光线跟踪像素颜色值。光栅器比较光线跟踪像素深度值和相应的光栅化像素深度值，并且当相应的光栅化片段“更接近”观察点时以光栅化像素数据盖写光线跟踪像素数据，这样产生复合数据。显示器子系统采用获得的复合数据在用户的显示器上产生图像。 | ||||||
| 17 | 具有深度缓冲显示器的光线跟踪系统和方法 | CN200680028930.1 | 2006-07-26 | CN101238489A | 2008-08-06 | B·米诺尔; G·C·福萨姆; V·D·托 |
| 一种产生包括光线跟踪像素数据和光栅化像素数据的图像的系统和方法。协同处理单元(SPU)采用绘制算法为需要高质量图像绘制的对象产生光线跟踪数据。光线跟踪数据被分割，从而每个片段包括光线跟踪像素深度值和光线跟踪像素颜色值。光栅器比较光线跟踪像素深度值和相应的光栅化像素深度值，并且当相应的光栅化片段“更接近”观察点时以光栅化像素数据盖写光线跟踪像素数据，这样产生复合数据。显示器子系统采用获得的复合数据在用户的显示器上产生图像。 | ||||||
| 18 | 平面和球面非线性折射和反射的实时光线跟踪方法 | CN02130945.0 | 2002-09-23 | CN1410948A | 2003-04-16 | 秦开怀 |
| 平面和球面非线性反射和折射的实时光线跟踪方法，属于计算机图形技术领域。其特征在于：对于被折射或反射的多面体，首先计算出各顶点的光学映射虚顶点，再根据多面体的拓扑关系依次把虚顶点连接成由若干虚面构成的虚物体；绘制时用递归算法把虚物体投射到相应的反射或折射表面上，通过与该表面本身的颜色值进行α混合，从而得到与光线跟踪算法类似的真实感图形。本专利同时给出了物体在平面折射体内或外、三维折射、球面反射和折射五种情况下场景中任一点P的虚顶点P′的计算公式、以及它们公用的递归算法及其绘制过程。对于中等复杂程度的场景，利用支持OpenGL编程的图形硬件的加速技术，解决了统一处理反射和折射平面场景的实时光线跟踪问题。 | ||||||
| 19 | 基于光线跟踪的紧凑型全景环带头部单元设计方法及系统 | CN202310163004.0 | 2023-02-16 | CN116243479A | 2023-06-09 | 冯逸鹤; 柯舫; 察日苏 |
| 本发明提供了基于光线跟踪的紧凑型全景环带头部单元设计方法及系统，包括以下步骤：S1：根据已有的全景环带系统参数，获取全景环带系统的紧凑度指标；S2：将已获取的多组紧凑度指标作为特征值，构建代价函数并利用多元梯度下降算法循环至收敛，采集多组不同梯度的特征值；S3：根据全景环带头部单元的结构以及入射光线的分布，构建光线跟踪模型；S4：将S2中采集到的多组特征值输入光线跟踪模型并验证。本发明能够根据多元梯度下降算法，获取特征值组，使全景环带头部单元达到需要的紧凑度，还能够利用光线追踪模型，对特征值组进行验证，从而保证了该特征值组参数能够达到全景环带光线传播的要求，为紧凑型全景环带头部单元的设计提供了新的思路。 | ||||||
| 20 | 一种凸镜太赫兹天线设计方法和装置 | CN202211361312.6 | 2022-11-02 | CN115618740A | 2023-01-17 | 余建军; 王起航; 李韦萍 |
| 本发明涉及一种凸镜太赫兹天线设计方法与装置，方法包括以下步骤：S1、确定透镜的口径，基于透镜的口径确定第一参数；S2、建立光线跟踪模型，光线跟踪模型包括透镜，基于光线跟踪模型获取每条穿过透镜的光束在出射面上的离轴距离和光束在出射面上的光束半径，计算光束的权重系数；S3、基于遗传算法优化第二参数和第三参数，基于第一系数、优化后的第二系数和第三系数优化透镜的截面曲线，对优化后的透镜的截面曲线进行仿真验证，得到聚焦仿真结果，基于聚焦仿真结果再次进行遗传算法优化，得到结果截面曲线，基于结果截面曲线设计得到凸镜太赫兹天线。与现有技术相比，本发明具有聚焦能力强等优点。 | ||||||
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