城市微蜂窝与室内场景的三维矢量数据库构建方法及其应用

射线跟踪是一种在电磁学和无线通信领域中广泛应用的技术，用于精确模拟和预测电波在复杂环境中的传播行为，包括场强覆盖、多径效应、到达角和时延等关键参数。在实现射线跟踪时，至关重要的一步是构建三维矢量数据库，这包含了场景数据库和可见元（如平面和分片）数据库。 本文的核心贡献在于提出了一种创新的三维矢量数据库建立方法，专为城市微蜂窝和室内场景设计。首先，作者采用了简化版的三维计算机辅助设计（CAD）建模技术，这种方法在保证模型精度的同时，降低了对设备和工作量的需求，特别适合小区域的场景建模。这种建模方法着重于捕捉场景的几何信息和电磁特性，对于纹理和光照等视觉细节则有所忽略，因为这些信息在射线跟踪中并非核心要素。 接着，为了进一步优化射线跟踪的计算效率，作者引入了修正的透视投影法。传统的三维可见元数据库构建往往涉及复杂的线面求交运算，导致计算负担重。而透视投影法则通过空间划分和二维化处理，将三维几何问题转化为二维形式，显著降低了计算复杂度。然而，这种方法之前主要关注室外场景，对室内建模有所欠缺。本文的研究填补了这一空白，实现了对室内场景的高效可见元数据库建立。 通过仿真验证，这个方法成功地减少了参与射线跟踪计算的可见元素数量，从而显著降低了整个模型的计算复杂度。这对于射线跟踪在实际应用中的高效执行至关重要，例如在无线网络规划、电波传播预测和无线定位等领域。 总结来说，本文的主要知识点包括：射线跟踪技术的重要性，三维矢量数据库在射线跟踪中的作用，简化三维CAD建模在获取场景数据方面的优势，以及修正的透视投影法在降低计算复杂度上的创新应用。通过这些方法，研究者能够在保持准确性的同时，提高射线跟踪模型的实用性和效率。