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龙图腾网恭喜中山大学申请的专利基于CPU的静态场景光线追踪棋盘渲染方法、系统及存储介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114049421B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111395935.0，技术领域涉及：G06T15/00；该发明授权基于CPU的静态场景光线追踪棋盘渲染方法、系统及存储介质是由纪庆革;朱泳霖;郭佳俊设计研发完成，并于2021-11-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于CPU的静态场景光线追踪棋盘渲染方法、系统及存储介质在说明书摘要公布了：本发明涉及计算机图形学渲染技术领域，具体为基于CPU的静态场景光线追踪棋盘渲染方法、系统及存储介质，其方法包括：根据点光源与几何物体的坐标构建三维场景；设置历史像素值缓冲区和历史碰撞点坐标缓冲区；计算三维场景中每个几何物体的边界包围盒；使用编程方式实现奇偶棋盘采样，获得采样像素点；如果摄像机静止，在渲染阶段利用棋盘式光线追踪算法得到半分辨率的渲染帧，再结合历史像素值缓冲区的像素值，叠加得到全分辨率的目标图像；如果摄像机通过用户交互而运动，通过交互修正算法得到全分辨率的目标图像。本发明构建三维场景，将像素空间分块，使用CPU并行计算和边界包围盒实现渲染加速，取得了减少帧缓存、提高实时交互帧率的效果。

本发明授权基于CPU的静态场景光线追踪棋盘渲染方法、系统及存储介质在权利要求书中公布了：1.基于CPU的静态场景光线追踪棋盘渲染方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、根据点光源与几何物体的坐标构建三维场景，初始化摄像机位置；步骤S2、设置一个历史像素值缓冲区和一个历史碰撞点坐标缓冲区；步骤S3、计算三维场景中每个几何物体的边界包围盒；步骤S4、在采样阶段，使用编程方式实现奇偶棋盘采样，获得采样像素点；步骤S5、如果摄像机静止，则在渲染阶段，利用棋盘式光线追踪算法得到半分辨率的渲染帧，再结合历史像素值缓冲区的像素值，叠加得到全分辨率的目标图像；步骤S6、如果摄像机通过用户的交互而运动，则通过交互修正算法来得到全分辨率的目标图像；每个几何物体的边界包围盒的计算方法为：首先计算出几何物体的重心坐标O，定义几何物体重心位置到摄像机位置的向量为正方向，然后以几何物体的重心O为起点，向正、反、左、右、上、下六个方向投出射线Pt＝O+td，其中d为射线方向，t为时间；每经过一个单位时间计算射线到达的点K，计算出垂直于射线并经过点K的平面，若平面与几何物体不相交，则保存该平面作为边界；最终得到六个方向上的平面，六个平面边界组成的包围盒即为边界包围盒；步骤S5包括以下步骤：步骤S51、对像素空间进行分块，得到多个像素空间块，将每个像素空间块的计算分配给不同CPU线程，每个CPU线程同时执行渲染任务；步骤S52、光线从摄像机位置出发，经过步骤S4采样方式确定的采样像素点，射向三维场景中，并判断三维场景中边界包围盒与光线的相交情况；步骤S53、若光线与所有边界包围盒都不相交，则结束该光线的追踪；否则计算第一个边界包围盒内几何物体与光线的相交情况，如果有碰撞点则记录该碰撞点坐标，否则计算第二个边界包围盒内几何物体与光线的相交情况，以此类推，直到找到一个碰撞点并转入步骤S54，若均无碰撞点则结束该光线的追踪且相应像素颜色取为背景色；步骤S54、若碰撞点与各个点光源之间存在有障碍物，则判断碰撞点在阴影区域，进行阴影计算得到像素点的颜色值，否则转入步骤S55；步骤S55、通过碰撞点坐标计算出视线向量以及相应的法向量，并将碰撞点坐标存储到历史碰撞点坐标缓冲区；每个采样像素点对应一条光线；视线向量为以摄像机为起点，朝向碰撞点的单位向量；步骤S56、通过渲染方程计算每个像素点的颜色值；步骤S57、将像素点的颜色值存储在历史像素值缓冲区中，并替换缓冲区中原来的像素点的颜色值。

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