该文研究虚拟现实体图形学的一个重要算法——基于体单元(Voxel)的光线追踪算法.该文研究的内容主要有两大部份,一是体单元光线追踪算法原理的研究,二是算法的实现.在算法原理的研究中,关键技术是对演示对象模型的研究和对光照模型的研究.传统的光线追踪算法采用像素点模型(Pixel Model),其实质是将三维景物转化为二维像素点,缺点是像素点包含的图像信息较少.该文研究了对象的体单元模型(Voxel Model),即真正使用全三维模型.与像素点模型相比,体单元模型所含的信息量大的多,这就保证了算法的虚拟现实的基础要好得多.在光照模型的研究中,在比较了简单光照模型、Lambert模型、Phong模型的基础上,该文提出了一个新的光照模型,它综合利用了上述模型和Blinn模型的优点,具有漫反射,镜面反射的功能,并考虑了透射光和环境光的作用,是一个较好的应用模型.这也是该文的创新点之所在.在算法实现部分,由于体光线追踪算法的体模型和光照模型的复杂性,其实现的难度很大.首先是体模型的实现,文中介绍的公共数据结构(头文件),主要是为实现体模型的.其次是光照模型和光线追踪过程的实现.基于体光线追踪的CD漫游算法研究,即基于距离的体光线追踪一种加速算法,该算法适用于大团的物体的生成,由于空间的连贯性,定义一适当的背景体单元宏区,宏区的距离为距背景体单元最近的前景体单元的距离.在显像时,将标识的宏区内的背景体单元仅扫描或者直接跳过而减少所耗时间.该文经过艰苦努力,终于在SGI图形工作站的UNIX平台上用ANSIC和OpenGL实现了这一高难度算法.程序的源代码总量超过了4000行.这也是主要工作量的体现.论文最后对体光线追中学算法研究的最新进展和应用作了简单介绍,可以看到在有高难度、高质量虚拟现实图形需求的交叉学科中,该算法有着广阔的应用前景.