刘兴霞，张利军，赵玉祥

（天水师范学院电子信息与电气工程学院，甘肃 天水 741001）

0 引言

弹跳射线（SBR）方法［1］是一种通用且高效的计算电大复杂目标雷达散射截面的估算方法，其混合了几何光学法和物理光学法；由于SBR 方法考虑到了目标几何结构间的多次反射情况，因此特别适合计算此类多次反射场的问题。但是在使用SBR 方法计算电大尺寸目标时，由于目标几何模型复杂，面元数量大，且考虑多次反射等因素，射线管数量十分巨大，射线管的追踪和更新将十分耗时，运算效率不高。本文采用一种层次包围盒［2］（BVH）的二叉树加速数据结构［3］，提出了在图形处理器（GPU）端实现射线管的分裂和追踪更新的计算统一设备构架（CUDA）并行计算SBR 算法.

1 BVH 的光线追踪和基于GPU 的并行计算技术

SBR 方法与图形学中的光线跟踪算法的处理思路十分相似，主要包括射线管分裂，追踪更新和电磁计算这三个步骤［4］。BVH 树是光线跟踪算法中最基本的加速技术之一。根据目标几何模型的面元的空间分布的情况，使用一个包围盒将临近的一个或多个面元包裹住，进而通过构造树状的层次结构来将目标几何模型的面元用包围盒完全包裹住。当射线管与当前的包围盒不相交，那么射线管与该包围盒里的三角面元或者其内部的小包围盒也不相交；当线管与当前的包围盒相交，那么才进行三角面元的求交计算或者往下遍历其内部的包围盒。因此BVH 树能够显著的减少每根射线管与三角面元求交的计算量，提高计算效率。……