技術(shù)特征：

1.一種通過計算漫灰表面之間的輻射交換來模擬熱耦合表面輻射對固體的影響的方法，所述固體具有至少一個能夠暴露于輻射的表面，其中，待暴露于輻射的一個或多個表面被適應性地按級細分成具有相同或?qū)嵸|(zhì)相同的輻射強度的輻射瓦片，且從所述輻射產(chǎn)生的所述熱耦合表面輻射對所述固體的影響的計算借助于分級視角因數(shù)法來部分地執(zhí)行，所述視角因數(shù)法包括使用主立體角分區(qū)的立體角積分估算，所述主立體角分區(qū)包括齊次視角因數(shù)離散化，其中每個立體角分區(qū)通過球面投影被適應性地按級離散成其部分區(qū)域且其中所述立體角積分的所有部分量的總和能夠借助于射線追蹤來確定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)所述方法來加速所述射線追蹤。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中，根據(jù)所述方法通過輻射瓦片群集來加速所述射線追蹤。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其中，根據(jù)所述方法通過各向異性切比雪夫距離法來加速所述射線追蹤。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，根據(jù)所述方法借助并行計算來加速所述射線追蹤。

6.一種射線追蹤方法，所述射線追蹤方法用于根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中在包括多個CPU的計算機系統(tǒng)上借助于并行計算執(zhí)行射線追蹤，所述方法包括：

1)在第一階段

a)限定至少一個輻射源；

b)限定形成多個輻射瓦片的輻射瓦片的數(shù)量，和形成多個網(wǎng)格單元的網(wǎng)格單元的數(shù)量，所述多個網(wǎng)格單元包括所述多個輻射瓦片；

c)生成包括網(wǎng)格數(shù)據(jù)的總體網(wǎng)格模型，所述網(wǎng)格數(shù)據(jù)包括關(guān)于所述多個輻射瓦片和所述多個網(wǎng)格單元的信息；

d)通過瓦片群集可選地減少所述輻射瓦片的數(shù)量以生成比初始限定的所述輻射瓦片的數(shù)量更小的輻射瓦片數(shù)量；

e)將所述總體網(wǎng)格模型的所述網(wǎng)格數(shù)據(jù)傳輸至所述多個CPU；

f)在所述多個CPU之間平衡所述輻射瓦片的數(shù)量，從而針對每個CPU創(chuàng)建其自身的待處理輻射瓦片的列表、和所輸入的待處理輻射瓦片的列表、以及CPU供體和CPU受體的列表；以及

2)在第二階段

g)可選地針對每個輻射瓦片計算各向異性切比雪夫距離；

h)通過在每個CPU上執(zhí)行并行計算來執(zhí)行射線追蹤，其中，針對每個CPU從所述CPU自身的待處理輻射瓦片的列表開始，執(zhí)行下列步驟：

-在每個CPU上獨立于彼此發(fā)射所述射線追蹤的所有射線，

-定位輻射源，

-可選地對定位的所述輻射源進行幾何和/或熱適配，

-將定位的所述輻射源直接存儲在所述自身的待處理輻射瓦片的列表中；以及

ⅰ)當所有自身的待處理輻射瓦片已被處理時，

-在所述CPU受體上針對所輸入的所述待處理輻射瓦片重復以上步驟h)直到不存在待處理輻射瓦片，以及

-將通過所述射線追蹤而定位的、關(guān)于所輸入的所述待處理輻射瓦片的所定位的所述輻射源暫時存儲在緩沖器中；

j)因此，在處理了所有輻射瓦片后，所述CPU受體將所輸入的所述待處理輻射瓦片的所定位的所述輻射源發(fā)送回所述CPU供體；以及

k)優(yōu)選地在從CPU受體接收后，立即將由所述CPU供體接收的所輸入的所述待處理輻射瓦片的所定位的所述輻射源寫入所述CPU受體自身的待處理輻射瓦片的列表中；以及

1)可選地刪除不再需要的數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述射線追蹤方法是具有反向射線追蹤的基于體素的射線追蹤方法。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在步驟f)中，在所述多個CPU之間平衡所述輻射瓦片的數(shù)量通過以下步驟完成：

I.確定CPU上存在的在本地限定的輻射瓦片的數(shù)量N；

II.計算在所述多個CPU上的算術(shù)平均值N_av；

III.從具有過量輻射瓦片N₁>N_av的CPU供體中虛擬地去除一部分輻射瓦片ΔΝ并將所述過量輻射瓦片分配給相鄰的具有N₂<N_av的CPU受體，使得滿足條件N₁＝N_av或N₂＝N_av；以及

IV.重復步驟III，直到不再能夠在所述多個CPU之間平衡所述輻射瓦片。

9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的方法，其中，在射線追蹤期間離開輻射瓦片的所有射線被表征為一束向量，每個向量表示單個射線的方向，且其中在射線追蹤開始之前，通過用將沿笛卡爾方向+Z的所述一束向量的中心向量轉(zhuǎn)換成所述輻射瓦片的法向量的旋轉(zhuǎn)矩陣乘以所述向量而使所述一束向量集中在每個相應輻射瓦片的所述法向量周圍。

10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項所述的方法，其中如果針對所述多個網(wǎng)格單元中的每個網(wǎng)格單元的每一側(cè)面分配ID，則對于所述輻射瓦片中的每一者，針對用于每個輻射瓦片的每個網(wǎng)格單元存儲三個ID，從而相對于所述總體網(wǎng)格模型充分地表征所述多個輻射瓦片。

11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項所述的方法，包括在射線追蹤期間在所發(fā)射的射線的延長部分和所發(fā)射的射線當前所在的網(wǎng)格單元的各個側(cè)面之間搜索下一交叉點。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，

-其中針對下一交叉點對所發(fā)射的射線當前所在的所述網(wǎng)格單元的三個可能側(cè)面進行檢查，所述可能側(cè)面由所述射線方向的三個分量的符號給定；

-其中與所述當前射線位置的距離最小的下一交叉點限定了在所發(fā)射的射線上的下一點；以及

-其中確定所發(fā)射的射線當前所在的所述網(wǎng)格單元的、具有到所述下一交叉點最小長度的單個側(cè)面，且所發(fā)射的射線沿所述射線方向延長所定位的長度ΔX^射線直到所定位的下一交叉點，其中：

和

-其中，當已經(jīng)發(fā)現(xiàn)所述下一交叉點時，請求在所述網(wǎng)格的包括所述下一交叉點的所述單個側(cè)面上的相應瓦片的ID；且其中

-如果所述相應瓦片的所述ID與實際輻射瓦片相對應，則停止所述射線追蹤并返回已被定位的輻射源的總體ID；或

-如果所述相應瓦片的所述ID與具有笛卡爾法向量的對稱平面相對應，則使與所述對稱平面垂直的所發(fā)送的射線的方向分量反向且進一步追蹤為作為反射射線的所發(fā)射的射線；或否則

-在下一網(wǎng)格單元中重復所述射線追蹤過程，直到所發(fā)射的射線接觸輻射瓦片或離開所述網(wǎng)格模型的邊界，在離開所述網(wǎng)格模型的邊界的情況下，返回指示外部空間的固定ID。

13.一種立體角離散化方法，所述方法用于根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的模擬或計算過程中；

-其中將圍繞指定區(qū)域的中心延伸的立體角細分成N個分區(qū)，使得每個分區(qū)對應于相同的視角因數(shù)，所述分區(qū)關(guān)于所述指定區(qū)域的法向量對稱，所述指定區(qū)域例如為輻射瓦片；

-其中所述分區(qū)始于在單位球面的北極的圓，所述單位球面被細分成n個徑向連續(xù)環(huán)；

-其中然后將每個徑向連續(xù)環(huán)沿方位角方向細分成不同數(shù)量的環(huán)段；和

-其中在每個單獨的徑向連續(xù)環(huán)中的分區(qū)的數(shù)量形成了等差級數(shù)。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過沿經(jīng)向方向的徑向連續(xù)環(huán)的數(shù)量n和在所述北極的所述第一環(huán)的方位角段的數(shù)量r將所述分區(qū)完全參數(shù)化。

15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中能夠使環(huán)中的所述段沿方位角方向旋轉(zhuǎn)約自由角度，使得在相鄰徑向連續(xù)環(huán)的段之間生成更大的角距離。

16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項所述的方法，其中使用離散化等級的分級系統(tǒng)將所述分區(qū)進一步精分，其中第一等級由根據(jù)以下表達式產(chǎn)生的空間方向系統(tǒng)來表示：

${\mathrm{\&theta;}}_i=\frac{1}{2}arccos(1-\frac{(n-i+1)(2r+n+i-2)}{N})$

其中N是根據(jù)等差級數(shù)的分區(qū)的總數(shù)：

$N=\frac{2r+n-1}{2}n+1$

-且n是沿經(jīng)向方向的環(huán)的數(shù)量；以及

-下一等級通過經(jīng)由雙減半(四分)沿方位角和經(jīng)向方向?qū)Φ谝坏燃壍拿慷芜M行細分而產(chǎn)生。

17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項所述的方法，其中圓形區(qū)域的第一精分區(qū)是在所述單位球面的北極的所述環(huán)，在所述單位球面的所述北極的所述環(huán)用4個方位角分區(qū)被分成4個球面三角形。

18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項所述的方法，其中根據(jù)由以下表達式給定的每個連續(xù)等級的等差級數(shù)將下一更細等級進一步遞歸地細分：

$N_{tot}=N\frac{4^k-1}{3}=(\frac{2r+n-1}{2}n+1)\frac{4^k-1}{3}$

其中k是精分等級的數(shù)量。

19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項所述的方法，其中，所述方法在計算機或中央處理單元(CPU)上執(zhí)行，由此實現(xiàn)在所用的計算機時間和計算機內(nèi)存方面的加速和節(jié)省。

20.一種在計算機可讀介質(zhì)上的計算機軟件產(chǎn)品，包括用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的方法的軟件代碼。