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摘要
光学仿真中常用双向反射分布函数（BRDF）模型对散射表面精确建模。蒙特卡洛散射光线追迹的思想是将BRDF转换为概率密度函数,在此基础上构造概率模型进行模拟抽样来确定散射光线方向,从而将散射能量的空间连续分布转换为携带能量的离散光线分布。针对现有散射光线追迹概率模型方案受限于解析解难以获取,提出利用拒绝采样法设计基于BRDF的散射光线追迹概率模型,通过设置检验条件规避了积分求解过程,进而筛选出有效角度坐标实现散射光线追迹,具有适用范围广的优势。对于具有平移不变性的BRDF模型,进一步提出对称采样方案,通过将采样区域减半后再镜像提升速率。设置表面属性、入射角与追迹光线数量等仿真条件相同,编制了本文方案的仿真程序,对不同光机结构材料建模仿真后从重复性和精确度方面与LightTools软件运算结果作对比验证,基于拒绝采样法编制程序的仿真结果可以与软件相媲美。最后对软件中未包含的BRDF模型建模仿真进一步验证上述方案的普适性。
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