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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利一种面向空白空间跳跃的体数据渲染加速方法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：CN120747330B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05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：202511204074.1，技术领域涉及：G06T15/06；该发明授权一种面向空白空间跳跃的体数据渲染加速方法是由万勇;李骏杰;孙伟峰设计研发完成，并于2025-08-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向空白空间跳跃的体数据渲染加速方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种面向空白空间跳跃的体数据渲染加速方法，涉及体数据渲染领域，包括：判断当前光线采样点所属的体数据块是否存在非空体素，若为空白体数据块，则进入切比雪夫跳跃阶段，基于切比雪夫距离图跳跃空白体数据块，如果不为空白体数据块则进入体素级跳跃阶段。在体素级跳跃阶段，判断体素是否为非空，若为非空，则执行光线投射采样流程，若为空，则进入基于无符号距离图跳跃阶段跳跃空白体素。基于梯度幅度、体数据值和视点距离进行自适应采样步长调节。当光线射出立方体，则停止迭代。本发明的技术方案克服现有技术中不能实现空体素的高效跳过、光线投射算法计算效率较低的问题。

本发明授权一种面向空白空间跳跃的体数据渲染加速方法在权利要求书中公布了：1.一种面向空白空间跳跃的体数据渲染加速方法，其特征在于，具体包括如下步骤： S1，将体数据按照固定尺寸进行分块，在光线遍历体数据过程中，判断当前光线采样点所属的体数据块是否存在非空体素，若为空白体数据块，则进入切比雪夫跳跃阶段，基于切比雪夫距离图跳跃空白体数据块，如果不为空白体数据块则进入体素级跳跃阶段； S2，在体素级跳跃阶段，判断体素是否为非空，若为非空，则执行光线投射采样流程，若为空，则进入基于无符号距离图跳跃阶段跳跃空白体素； S3，在光线投射采样流程中，基于梯度幅度、体数据值和视点距离进行自适应采样步长调节； S4，计算入射光线到出射光线的行进距离m，当每次采样体数据的时，计算光线在立方体中的已穿越距离n，如果n=m，则说明光线射出立方体，则停止迭代； 步骤S2具体包括如下步骤： S2.1，遍历体数据中的所有体素，判断每个体素是否非空；将非空体素的UDF值设置为0，其他空体素距离初始化为正无穷大； S2.2，对于空体素，则进入基于无符号距离图跳跃阶段；依次沿x、y、z轴方向进行距离传播计算，每个阶段都基于前一阶段的距离信息，采用双向遍历或交替搜索策略，通过欧式距离公式计算每个体素到最近非空体素的距离值，通过迭代取最小值的操作生成三维无符号距离场；三维无符号距离场中存储当前体素到最近一个非空体素的欧氏距离；计算公式为： ； 其中，为当前体素已知的到最近非空体素的距离，为表示查询到的偏移体素在x轴方向的距离值，为当前体素坐标，为取最小； S2.3，设定基于体数据尺度的最小跳跃阈值，每次查询UDF距离值时，将UDF距离值与最小跳跃阈值进行比较，当距离值大于最小跳跃阈值时执行跳跃，最小跳跃阈值计算公式为： ； 其中，表示体数据对角线长度，为最大采样点数； 步骤S3具体包括如下步骤： S3.1，归一化当前光线采样坐标，读取当前光线采样坐标的体数据值； S3.2，将体数据值复制到RGB三个通道扩展为灰度颜色，得到采样点的颜色值大小，利用颜色值大小和采样点透明度进行颜色累计合成； S3.3，获取体数据、梯度幅度和视距，根据采样点的属性确定重要性，动态调整采样密度，其中，体数据值和梯度幅度的权重计算公式为： ； ； 其中，表示梯度幅度权重；表示体数据值权重；为体数据值划分的区间个数；为梯度幅度落在区间的概率，为体数据值落在区间的概率； 对于视点距离，将采样点的视距范围划分为远、中、近三段，并为每个区间赋予相应的权重系数： ； 其中，为视点距离权重； S3.4，结合梯度幅度权重、体数据值权重和视点距离权重，得到自适应采样步长调节公式： ； 其中，、、分别为归一化后的体数据梯度幅度、体数据值和位置远近，为调节前的步长，为调节后的步长。

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