基于MATLAB的光学反射光线追迹仿真与可视化系统

资 源 简 介

本项目提供MATLAB实现的光学反射光线追迹仿真，支持多反射面的精确光线路径计算、自定义光源位置设定及光路传播轨迹的实时可视化，适用于光学工程的教学与设计验证。

详 情 说 明

光学反射光线追迹仿真与可视化系统

项目介绍

本项目是一个用于光学工程领域的光线反射路径追迹仿真系统。系统基于光线向量计算法和反射定律的矩阵实现，能够精确模拟光线在多种反射面类型（包括平面镜和曲面镜）上的传播轨迹。通过三维空间坐标变换技术，实现高效的光路计算与实时可视化，为光学系统设计和分析提供专业工具支持。

功能特性

• 多反射面支持：可同时处理多个反射面的光线追迹计算
• 实时可视化：动态显示三维空间中的光路传播轨迹
• 参数自定义：支持光源位置、入射角度等关键参数的灵活配置
• 自动计算：自动完成反射角度和路径长度的精确计算
• 全面分析：提供能量衰减统计、路径误差分析等专业报告
• 数据导出：支持CSV格式的光线路径坐标数据导出

使用方法

1. 参数设置：在配置文件中指定光源参数（位置坐标、方向向量）、反射面参数（类型、位置、法向量）和系统设置（光线数量、追迹次数等）
2. 运行仿真：执行主程序开始光线追迹计算
3. 结果查看：系统将自动生成三维可视化图形和数据分析报告
4. 数据导出：可根据需要导出光线路径坐标数据供进一步分析使用

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11 或 Linux Ubuntu 18.04+
• 软件环境：MATLAB R2020a 或更高版本
• 硬件配置：至少4GB内存，支持OpenGL的显卡
• 依赖工具包：MATLAB 3D可视化工具箱

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括光线追迹算法的初始化与执行、三维可视化场景的构建与渲染、用户交互界面的响应处理、仿真参数的配置与验证，以及计算结果的数据输出与格式化导出。该文件通过模块化设计实现了从输入参数处理到最终结果生成的全流程控制。