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龙图腾网恭喜浙江大学申请的专利一种基于GPU的NURBS曲面并行求交方法、设备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：CN117115393B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13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：202310914934.5，技术领域涉及：G06T17/30；该发明授权一种基于GPU的NURBS曲面并行求交方法、设备及存储介质是由郭佳杰;李明;许小龙设计研发完成，并于2023-07-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于GPU的NURBS曲面并行求交方法、设备及存储介质在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于GPU的NURBS曲面并行求交方法、设备及存储介质，方法包括曲面采样、BVH构建与判交、小环与奇点的定位以及求解切点与交线，其中曲面采样、BVH构建与判交、小环与奇点的定位使用GPU进行加速，在曲面采样中，基于GPU对NURBS曲面进行采样赋值并对所有采样点求解切向量和法向量；借助GPU对两个参数曲面分别进行自底向上构建BVH满四叉树，之后将GPU内存中的曲面BVH拷贝到CPU内存进行判交，进一步基于GPU构建曲面对应高斯球面的BVH，进行判交；之后基于GPU上的向量场法计算向量场和卷绕数以判断是否存在关键点；对于最后得到的盒子对，基于CPU进行求解交线和切点。本发明方法在保证NURBS曲面求交结果稳定可靠的同时充分利用GPU并行计算能力加速求交，是一种高鲁棒性求交方法。

本发明授权一种基于GPU的NURBS曲面并行求交方法、设备及存储介质在权利要求书中公布了：1.一种基于GPU的NURBS曲面并行求交方法，其特征在于，包括曲面采样、BVH构建与判交、小环与奇点的定位以及求解切点与交线，其中曲面采样、BVH构建与判交、小环与奇点的定位使用GPU进行加速，具体包括：在曲面采样中，基于GPU对NURBS曲面进行采样赋值并对所有采样点求解切向量和法向量；其中，对于所有仅在GPU中使用的中间变量，CPU中只接受和传递中间变量的设备指针，而不保存这些中间变量的实际内容；借助GPU对两个参数曲面分别进行自底向上构建BVH满四叉树，之后将GPU内存中的曲面BVH拷贝到CPU内存进行判交；对于曲面BVH判交留下的第一类盒子对，基于GPU构建曲面对应高斯球面的BVH，进行判交进一步筛选得到疑似存在小环或切点的第二类盒子对；对于这些第二类盒子对，基于GPU上的向量场法计算向量场和卷绕数以判断是否存在关键点，进一步寻找高度可能存在小环或切点的第三类盒子对；对于两参数曲面s、f的第二类盒子对，构建向量场的关键是确定对于参数曲面s给定的参数u和v，确定f上与su,v空间距离最近的点Fu,v；将第二类盒子对中与u和v所在盒子有重叠的所有f的盒子，记为vecfboxu,v，仅仅遍历vecfboxu,v中每个盒子对应面片的四个顶点，寻找这些顶点与su,v空间距离最近的那一个，即为对Fu,v的合理近似；计算卷绕数时，取参数曲面s上每一个需要计算卷绕数的小面片的四边的顺时针方向为积分路径γ，使用近似手段来简化和加速卷绕数计算，并对近似计算的结果进行四舍五入得到最终的卷绕数，具体的，以t为积分路径γ的参数，将环路积分简化作关于t的一般数值积分，采用中心差分近似的方式求得构成被积函数的部分变量在所述小面片的四个顶点处的值，对于每条边上非端点处各点的值，均采用在这条边上的两个端点上的值以t为自变量的线性插值；对于第三类盒子对，基于CPU求解交线和切点，其中对于拓扑判定认为没有关键点的盒子，用曲线曲面求交找到一个起始点，而后用跟踪算法跟踪出交点集，而对于拓扑判定认为存在关键点的盒子，递归地沿曲面的两个参数方向细分曲面片，直到交线经过小面片的边界，再用曲线曲面求交的方法求得起始点，用跟踪算法找到小环上的交点，如果直到细分的精度小于给定的误差，仍然没有经过小面片边界的交点，则认为曲面相切于某个点，最后使用牛顿迭代找到切点，凡是不是切点的情形，均使用跟踪算法求出每个交线上的若干个点，并拟合成B样条曲线。

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