1.程序功能描述
基于圆柱体镜子和光线跟踪实现镜反射观测全景观图.模拟的场景如下所示：
2.测试软件版本以及运行结果展示
MATLAB2022a版本运行
3.核心程序
%% step1 for i = 1:mmx_new(i) = i-round(mm/2); end for i = 1:nny_new(i) = i-round(nn/2); end for i=1:mmfor j=1:nn[x1s(i,j),y1s(i,j)]=func_x1y1(x_new(i),y_new(j),alf,h,d,mm,nn); end endX_maxer = abs(min(min(x1s)))+1; Y_maxer = abs(min(min(y1s)))+1;x1 = x1s + X_maxer; y1 = y1s + Y_maxer;for i=1:mm-1for j=1:nn-1image1(x1(i,j):x1(i,j+1),y1(i,j):y1(i,j+1) ,1) = img0(i,j,1);image1(x1(i,j):x1(i,j+1),y1(i,j):y1(i,j+1) ,2) = img0(i,j,2);image1(x1(i,j):x1(i,j+1),y1(i,j):y1(i,j+1) ,3) = img0(i,j,3);image2(x1(i,j):x1(i+1,j),y1(i,j):y1(i+1,j) ,1) = img0(i,j,1);image2(x1(i,j):x1(i+1,j),y1(i,j):y1(i+1,j) ,2) = img0(i,j,2);image2(x1(i,j):x1(i+1,j),y1(i,j):y1(i+1,j) ,3) = img0(i,j,3);image3(x1(i,j):x1(i+1,j+1),y1(i,j):y1(i+1,j+1),1) = img0(i,j,1);image3(x1(i,j):x1(i+1,j+1),y1(i,j):y1(i+1,j+1),2) = img0(i,j,2);image3(x1(i,j):x1(i+1,j+1),y1(i,j):y1(i+1,j+1),3) = img0(i,j,3);end end%% step2 x1s2 = x1s/abs(max(max(x1s))); y1s2 = y1s/abs(max(max(y1s)));for i=1:mmfor j=1:nn[x2(i,j),y2(i,j)] = func_x2y2(x1s2(i,j),y1s2(i,j),d);end endx2 = round(x2*500); y2 = round(y2*500); X_max = abs(min(min(x2)))+1; Y_max = abs(min(min(y2)))+1;for i=1:mmfor j=1:nny3(i,j) = y2(i,j) + Y_max; x3(i,j) = x2(i,j) + X_max; end end %图像的合并 images01 = func_view(img0,mm,nn,x3,y3); subplot(122) imshow(images01); 24_001m
4.本算法原理
基于圆柱体镜子和光线跟踪技术实现镜反射观测全景观图，涉及几何光学、计算机图形学以及数值计算等多个领域的知识。该方法利用圆柱镜面的反射特性，通过模拟光线在场景与镜子之间的交互，构建出一种独特的全景视角。
圆柱体镜子：圆柱镜是一种具有特定曲率半径的圆柱形反射表面。其反射特性遵循镜面反射定律，即入射光线、反射光线与法线（垂直于镜面的直线）均位于同一平面内，且入射角等于反射角。
光线跟踪：光线跟踪是一种计算机图形学中的渲染技术，它模拟光在虚拟场景中的传播路径，通过追踪从观察者出发（或反向从光源出发）的光线，计算其与场景物体的交点及对应的光照信息，以合成逼真的图像。
全景图：全景图是一种能够展现360°视野范围内场景信息的图像。在圆柱镜反射观测全景观图中，通过合理布置光源和圆柱镜，使得场景中的所有可见部分都能被反射到镜面上，再通过光线跟踪合成出全景视图。
光线与圆柱镜面的交点计算：
给定一条光线 L(t)=O+tD，其中 O 是光线起点，D 是单位方向向量，t 是沿光线的参数。要确定光线与圆柱镜面x2+y2=r2 的交点，需解下列方程组：
反射光线计算：
全景图坐标转换：
将反射光线交点处的场景颜色信息映射到圆柱镜面的全景图上，需要进行坐标转换。假设全景图的坐标为u,v)，则：
其中，h 是圆柱镜的高度。将 (u,v) 映射到全景图对应像素位置，并存储该位置的颜色值。
