Matlab实现光线追迹

资 源 简 介

Matlab实现光线追迹

详 情 说 明

光线追迹作为光学仿真的核心技术之一，在Matlab中可通过向量运算高效实现。其核心思想是模拟光线与光学元件的交互过程，主要包含三个关键步骤：光线传播计算、界面相交判定以及折射/反射方向求解。

对于初学者而言，最简单的实现方式是建立光线参数方程，利用矩阵运算批量处理光线路径。当光线遇到透镜或反射镜时，通过法向量计算斯涅尔定律决定的折射方向。需要注意的是，平面和球面的相交判定需采用不同的几何公式，球面需解二次方程求交点。

该算法可通过逐步追踪大量光线来模拟光学系统的成像质量，常用于镜头设计验证。进阶实现可加入衍射效应、偏振分析等模块，但基础版已能清晰展示像差、焦点偏移等现象。调试时建议从单光线二维追迹开始，再扩展到三维多光线场景。