【摘 要】
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射线追踪法作为计算电磁学中的一种高频近似算法,能够有效地解决复杂电磁环境的仿真计算问题。然而传统的射线追踪法存在效率低、耗时长的问题,所以往往需要对算法做加速处理
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射线追踪法作为计算电磁学中的一种高频近似算法,能够有效地解决复杂电磁环境的仿真计算问题。然而传统的射线追踪法存在效率低、耗时长的问题,所以往往需要对算法做加速处理。一般来说,射线追踪法的加速有两种方法:提高算法本身运行速度,即硬件加速;以及减少无用判交计算次数,即算法加速。本文基于这两种方法展开研究。在硬件加速层面,本文采用可以显著提高计算准确性的侧边射线管模型,将射线追踪算法中重复且耗时的判交计算、反射计算、绕射计算部分,在CUDA编程平台上实现了 GPU硬件加速,并分析了提高CPU-与GPU之间传递数据效率的方法。经过GPU硬件加速后,取得了 17倍的速度提升效果。在算法加速层面,本文使用了 KD树加速结构,并结合射线信息与树节点信息,提出了一种KD树的快速剪枝方法。仿真所得结果表明,论文提出的方法比传统KD树结构提速17.3%,比网格剖分加速结构提速107.8%。
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