[發明專利]一種基于蒙特卡洛光線跟蹤的太陽輻射能密度仿真方法有效
| 申請號： | 201910255368.5 | 申請日： | 2019-04-01 |
| 公開（公告）號： | CN109992882B | 公開（公告）日： | 2020-08-11 |
| 發明（設計）人： | 趙豫紅;馮結青;段曉悅;何才透 | 申請（專利權）人： | 浙江大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06Q50/06 |
| 代理公司： | 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224 | 代理人： | 沈金龍 |
| 地址： | 310013 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 蒙特卡洛 光線 跟蹤 太陽 輻射能 密度 仿真 方法 | ||
1.一種基于蒙特卡洛光線跟蹤的太陽輻射能密度仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)預生成兩張均具有NC個元素的隨機數查找表SSP和MHNP，所述SSP為存儲刻畫入射光分布方向的隨機數查找表，所述MHNP為存儲刻畫定日鏡微表面法向擾動方向的隨機數查找表；
(2)對定日鏡表面細分成多個方格并依次編號，每個方格的入射光數目為NP；
(3)構建兩張一維隨機數表，每張一維隨機數表具有與步驟(2)中方格數目一致的元素，每個元素的值隨機取自0～NC-1；
(4)對于定日鏡中每個方格，以太陽光主入射方向為參照創建局部坐標系，并從第一張一維隨機數表中獲取與該方格的編號對應的元素，將該元素的值作為從SSP中獲取入射光方向的起始地址，連續讀取NP個元素作為輸入，根據仿射變換轉化到世界坐標系，作為該方格真正的入射光方向；
(5)對于定日鏡中每個方格，以該方格的法向為參照創建局部坐標系，并從第二張一維隨機數表中獲取與該方格的編號對應的元素，將該元素作為從MHNP中獲取法向擾動方向的起始地址，連續讀取NP個元素作為輸入，根據仿射變換轉化到世界坐標系，作為該方格真正的微表面法向擾動方向；
(6)獲取入射光與定日鏡的交點；
(7)對入射光進行遮擋測試以獲得太陽輻射能密度仿真結果。
2.如權利要求1所述的太陽輻射能密度仿真方法，其特征在于，SSP中元素生成的方法為插值的逆采樣變換方法。
3.如權利要求1所述的太陽輻射能密度仿真方法，其特征在于，NP的數值為2n，其中n為5～11。
4.如權利要求1所述的太陽輻射能密度仿真方法，其特征在于，NC的數值為2m，其中m為15～17。
5.如權利要求1所述的太陽輻射能密度仿真方法，其特征在于，每個方格的邊長為0.01～0.1m。
6.如權利要求1所述的太陽輻射能密度仿真方法，其特征在于，步驟(6)中以每個方格的中心點位置作為該方格所有入射光與定日鏡表面的交點。
7.如權利要求1所述的太陽輻射能密度仿真方法，其特征在于，步驟(7)中遮擋測試方法包括以下步驟：
(a)如果入射光被場景中其他物體遮擋，停止計算；
(b)否則，根據入射光方向采樣的微表面法向方向，計算其反射光方向；
(c)對反射光進行遮擋測試；
(d)如果反射光被場景中其他物體遮擋，停止計算；
(e)否則，計算反射光與接收器相交的像素位置，將該入射光能量密度累加到該像素。
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