基于MATLAB的三维射线追踪仿真与可视化系统

资 源 简 介

该项目实现三维空间中的射线传播路径追踪算法，支持球体、立方体等几何体障碍物，可计算交点、反射与折射路径，并提供交互式三维可视化界面，适用于光学仿真与电磁波传播研究。

详 情 说 明

三维射线追踪仿真与可视化系统

项目介绍

本项目是一个用于三维空间中射线传播路径追踪的仿真与可视化系统。系统通过物理光学原理模拟射线在各种几何物体表面的反射、折射现象，并实时计算传播路径。结合交互式三维可视化界面，可直观展示射线轨迹，支持多射线追踪和碰撞检测分析，适用于光学设计、电磁波传播等领域的仿真研究。

功能特性

• 三维射线追踪：实现基于空间几何计算的射线传播路径追踪算法
• 多几何体支持：支持球体、立方体、圆柱体等多种几何物体作为障碍物
• 物理光学模拟：计算射线与物体的精确交点、反射角度和折射路径
• 交互式可视化：提供实时三维图形界面展示射线轨迹和场景
• 多射线分析：支持同时追踪多条射线并进行碰撞检测分析
• 介质模拟：可模拟不同介质中的光学传播特性和能量衰减

使用方法

1. 参数设置：配置射线起点坐标、方向向量等初始参数
2. 场景构建：定义几何物体的位置、尺寸和材质属性
3. 追踪设置：设置最大反射次数、精度容差等追踪参数
4. 运行仿真：执行射线追踪计算，获取路径数据和可视化结果
5. 结果分析：查看碰撞点信息、路径长度、能量衰减等分析报告

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：需要安装支持三维图形渲染的运行库
• 硬件配置：推荐配置独立显卡以获得最佳可视化效果

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，包括初始化三维场景环境、处理用户输入的射线与物体参数、协调射线追踪算法的执行流程、管理可视化界面的渲染更新，以及整合输出最终的路径数据与分析结果。该文件作为整个系统的调度中心，确保各功能模块协同工作。