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三维复杂介质的射线追踪，是目前在生产实际中应用最广泛的正演模拟技术。这里采用了块状结构的建模方法构造复杂三维地质体，以试射法作为射线追踪的基本算法。在试射过程中，引入了聚类的基本思想进行聚类加密，提高了射线追踪的效率。为了得到光滑连续的地层曲面，采用基于方位角的平滑处理对曲面进行平滑，可以进一步提高三维射线追踪的计算速度。同时，通过对迭代算法的改进，能够保证复杂模型的快速射线追踪。实际地质模型的射线追踪结果证明，改进后的射线追踪方法能够有效地提高复杂介质三维模型的射线追踪速度。