【硕士论文】衍射与干涉现象的仿真技术研究与实现.pdf

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1、兰州大学硕士学位论文衍射与干涉现象的仿真技术研究与实现姓名：李世伟申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：管会生20050501兰州大学硕士学位论文衍射与干涉现象的仿真技术研究与实现摘要真实感图形技术已经在日常生活中得到广泛应用，例如电子游戏、电影特技、虚拟现实等场合下，对这项技术研究的广度和深度也在不断地扩展。一般情况下，基于几何光学的光照模型就可以满足绝大多数的现实应用，但却无法模拟光的波动性引起的衍射与干涉现象。而随着时代的发展和科技的进步衍射与干涉现象在生活中也越来越常见了，用真实感图形技术模拟这两种现象就显得越来越必要。在此情况下，对衍射光照模型和干涉光照模型的研究

2、就成为真实感图形技术研究中的课题之一。本文分为三个部分，第一部分介绍了真实感图形技术的发展概况，重点阐述了真实感图形在光照模型、光线跟踪算法等研究领域的研究成果。在第二部分，依据夫琅和费衍射理论，在几何光学光照模型中增加一项光栅衍射光亮度，分别建立了一维光栅衍射光照模型与二维正交光栅衍射模型。根据此模型成功地绘制出光栅衍射的效果图。第三部分是在几何光学光照模型的基础上，根据薄膜干涉理论加以修正，增加了薄膜干涉因子，得到薄膜干涉光照模型。依据薄膜干涉光照模型和光线跟踪算法在VC．NET平台上实现自然界中薄膜干涉的光照效果仿真。关键词；真实感图形，光线跟踪，薄膜干涉，光栅衍射兰!!!!查

3、兰里主兰堡堡奎StudyandImplementofEmulationforDiffractionandInterfe：renceABSTRACTRealistiCimagesynthesiShasbeenwidelYusedindailY1ife．Forinstance．itcanbeusedinelectroniCgames，filmstuntandVirtualrealityetc．vastitudeandprofundityofstudyofthiStechnologyiSbeingextendedceaselessly．11luminationmodelSinrealiSt

4、icimagesynthesiSwhicharebasedOilgeometriCoptiCScanbeusedmostlv，hutitcannotSimulatethephenomenaofdiffractionandthinfil皿interference．Sineephenomenaofdiffractioncanbefoundmoreandmoreinday1ife．5imulationofdiffractionandthinfilminterferenceinrealisticimagesynthesiSiSmorenecessarily．InthiScase．studyo

5、fdiffractionandinterferenceilluminationmodelturnsintoasubjectofrealisticimagesynthesiS．ThiSpaperiScomposedofthreeparts．ThefirstpartintroducesthestateoftheartintheresearchareasofrealistiCimagesynthesiSsuchasilluminationmodelandraytracing．Inthesecondpart，byincorporatingadiffractiontermofgratingin

6、illuminationmodelofgeometriCoptics，wetrytosetupilluminationmodelofonedimensionalrasterandthree—dimensionalrasterwhichdeducefromtheFraunhoferdiffractiontheoryformultipleslits．WecansimulatesomenaturalphenomenaofdiffractionofrasterbythiSmodelinterferencetheoryofwaveoptiCS，arebasedongeometricoptics

7、．SoInthethirdpart，accordingtothewerevisei11uminationmodelwhichthatwecansimulatesthenaturalinterferencephenomena．Bydintofraytraceingalgorithmandi1laminationmodeloffilminterference，wecancarryoutsimulationofphenomenaofnaturalinterfer