近30年来,计算机图形学取得了引人瞩目的发展,它已广泛应用于许多领域并发挥重要的作用。可以说已经没有哪个领域没有从计算机图形学的发展中获得巨大益处。 随着计算机图形学的发展,对大多数人来说,计算机真实感图形已经不再是一个陌生的名词,它正日益广泛地深入到人们日常的生活中,在影视特技、广告动画中,人们已经领略到计算机真实感图形的神奇魅力,在机械和建筑CAD中,现有的商用软件都提供了真实感图形的显示功能,以便设计者检查他们设计的产品的外观并进行交互修改。在各种仿真软件,驾驶模拟软件中,真实感图形也是大显身手。真实感图形的显示一直是计算机图形学研究的前沿领域,它具有广阔的应用前景。 光线跟踪算法是生成真实感图形的主要算法之一,本论文主要研究真实感图形理论以及利用光线跟踪算法实现真实感图形的有关问题。 论文第2章介绍了真实感图形的生成过程。真实感图形的生成包括场景造型、取景变换、视域裁剪、消除隐藏面及可见光亮度计算等过程。 第3章介绍了作为光亮度计算依据的光照明模型,光照明模型是根据光学物理的有关定律,计算景物表面上任一点投向观察者眼中的光亮度的大小和色彩组成的公式。 第4章探讨了光线跟踪算法,重点研究了光线跟踪的场景求交算法以及包围盒算法的改进算法,并将内包围盒算法与改进算法进行了对比。 第5章介绍了纹理映射技术。景物表面纹理细节的模拟在真实感图形合成技术中起着非常重要的作用。使用的纹理映射技术将使得图片更自然真实。 第6章介绍了一个具体的真实感图形生成系统,实验表明改进后的算法在提高图形的显示速度上,效果显著。