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  • 光在吸收性介质界面反射系数和透射系数的研究,张秋长,罗天舒,通过定义吸收性介质中光波矢量的等幅面单位矢量和等相面单位矢量.分别应用相应的边界条件,获得了光在介质/吸收性介质、吸收性�
  • 半空间中移动介电体的反射和透射系数
  • 声波透过多层介质的反射系数,计算声波透过多层介质的反射系数和透射系数
  • 导出了平面波在双折射介质表面的反射系数和透射系数公式。并发展了一种计算多层膜系统(其中若干膜层或基底是双折射材料)反射率随表面极坐标分布的公式和数值方法。
  • 并对层状模型逐步简化,依次给出了薄层、单阻抗差界面纵波入射时的反射透射系数公式,指出了位移与位移位函数这两种不同形式下各公式的异同适用条件,对于薄层地震反演精度的提高具有一定的指导作用。
  • 研究了两种介质分界面存在面电荷分布时的反射与透射,证明了这一条件下反射定律和折射定律仍然成立,推导得到存在面电荷分布时入射波平行分量和垂直分量的振幅反射系数和振幅透射系数,即修正的菲涅耳公式。...
  • 描述了可以获得光学表面的反射率R和透射率T的测量装置,这种装置适 用的波长范围为λ=9.4~10.6微米,精度为2%。
  • 采用激光超声可视化技术研究了脉冲激光激励的表面波在...研究结果表明,随着缺陷深度的增大,表面波的反射系数先增大后平缓变化,透射系数先减小后平缓变化。研究结果为裂纹深度的激光超声表面波检测奠定了实验基础。
  • 应用fdtd方法解决多层介质的反射系数和透射系数的计算
  • 计算了在入射角大于棱镜与空气界面的临界角小于棱镜与薄膜界面临界角时,镀有电介质膜的对称双棱镜的受抑全反射过程中入射光束的反射系数和透射系数的复数表达式。利用稳态相位法计算得出透射光束和全反射光束的古斯...
  • 基于Forouhi-Bloomer色散模型拟合膜层透射光谱,得到薄膜折射率消光系数,理论曲线实验曲线吻合良好。对于同一样品,两种光谱拟合分析得到的厚度数值非常接近,差值最大为4.9 nm,说明两种方法的结合能够提高...
  • 通过使用这些状态,我们可以计算散射状态的反射系数和透射系数,并获得一个相关性,从而给出绑定状态的能量本征值。 除了这些,我们还展示了透射系数和反射系数如何取决于描述GAMAR型电位形状的参数,并将我们的...
  • 碰撞器共形界面

    2020-04-29 19:11:11
    如果最大的对称代数是维拉索罗,我们发现反射系数和透射系数与初始状态的细节无关,并且在中心电荷和位移算子的两点函数方面是固定的。 当存在扩展的对称性时,情况会更加复杂。 总能量通量在无穷大时的正性对位移...
  • 我们还研究了考虑的黑洞时空的反射系数和透射系数以及吸收截面。 结果表明,准正交频率的实部随着非线性磁电荷的增加而增加,而虚部的模数减小。 对具有变化的基本参数c的扰动的分析表明,具有高c值的扰动变得不...
  • 掌握仿真计算时谐均匀平面电磁波入射到介质板的反射系数和透射系数;编写 matlab 程序,利用反射系数和透射系数计算介质板的电磁参数。 利用Eastwave软件先设计相应实验模型,再设计边界条件、网格、激励源等,运行...

    仿真计算介质板的电磁参数

    掌握仿真计算时谐均匀平面电磁波入射到介质板的反射系数和透射系数;编写 matlab 程序,利用反射系数和透射系数计算介质板的电磁参数。
    利用Eastwave软件先设计相应实验模型,再设计边界条件、网格、激励源等,运行观察场分布。本实验中设计的模型(物体采用电介质材料,相对介电常数为12.56)及网格为:
    实验模型
    实验结果
    利用MATLAB按照原理进行编程可得相应电磁参数。代码如下:

    gdata.DELTA_T=1;
    gdata.UT=1.66782e-17;
    gata.UL=1e-8;
    gdata.STEP_MAX=1000000;
    Ein=load('Electromagnetic_parameter_measurement.ewp.data\Ein.ed');
    Er=load('Electromagnetic_parameter_measurement.ewp.data\Erz.ed');
    Et=load('Electromagnetic_parameter_measurement.ewp.data\Etz.ed');
    Er(1:390)=0;
    fmax=1/gdata.DELTA_T/gdata.UT;
    freq=linspace(0,1,gdata.STEP_MAX)*fmax;
    FEin=fft(Ein,gdata.STEP_MAX);
    FEr=fft(Er,gdata.STEP_MAX);
    FEt=fft(Et,gdata.STEP_MAX);
    R=FEr./FEin;
    T=FEt./FEin;
    k0=freq*2*pi/3/10^8;
    S11=R.*exp(1i*k0*(210*gata.UL));
    S21=T.*exp(1i*k0*(210*gata.UL));
    Z=sqrt((((1+S11).^2-S21.^2)./((1-S11).^2-S21.^2)));
    n=1./(k0*10*gata.UL).*acos((1-S11.^2+S21.^2)./(2.*S21));
    subplot(131);plot(freq,real(Z.*n),'g');
    legend('相对磁导率');title('相对磁导率');xlim([2e14 10e14]);
    subplot(132);plot(freq,real(n./Z),'r');
    legend('相对介电常数');title('相对介电常数');xlim([2e14 10e14]);
    subplot(133);plot(freq,abs(R),'g');hold on;plot(freq,abs(T),'r');
    legend('透射率','反射率');title('反射率与透射率');xlim([2e14 10e14]);
    
    figure;
    n0=1./(k0*10*gata.UL).*(2*pi-acos((1-S11.^2+S21.^2)./(2.*S21)));
    subplot(131);plot(freq,real(Z.*n0),'g');
    legend('相对磁导率');title('相对磁导率');xlim([2e14 10e14]);
    subplot(132);plot(freq,real(n0./Z),'r');
    legend('相对介电常数');title('相对介电常数');xlim([2e14 10e14]);
    subplot(133);plot(freq,abs(R),'g');hold on;plot(freq,abs(T),'r');
    legend('透射率','反射率');title('反射率与透射率');xlim([2e14 10e14]);
    

    所得结果为:
    0—>pi时(厚度谐振第一段,左边段):
    在这里插入图片描述

    pi—>2pi时(厚度谐振第二段,中间段):
    在这里插入图片描述

    发现误差均不大,如要继续测量后边段的,可以继续按照正弦曲线波形并结合选择规则修改折射率函数,求解。
    工程代码文件详见:https://download.csdn.net/download/hyl1181/12646798

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  • 对于圆极化之一(CP)波充满了IAM入射的波数匹配条件和入射角从0到π/ 2,振幅反射系数和透射系数是恒定的。 这种现象称为全向恒定传输(OCT)。 在ICM发生CP波的情况下,OCT不会发生,但是振幅反射和透射系数的...
  • 然后,我们计算了带电费米子场的反射系数和透射系数以及吸收截面,并且表明吸收截面在低频和高频极限处消失。 但是,在一定频率范围内,吸收截面不为零。 此外,我们研究了铁离子场的质量和电荷对吸收截面的影响。
  • 通过检查边界条件和色散关系,得出与单轴介质相关的平面界面处的振幅反射和透射系数。 发现在某些条件下,系数是与入射角无关的常数。 另一个有趣的现象是,在布鲁斯特条件下,各向同性介质与单轴介质之间的界面...
  • 得出了反射系数和透射系数之和为1的特性,并由此建立了带式输送机纵向波动动力学方程,求解出了机头重锤张紧的不同工况下带式输送机启动和制动过程中输送带极限动张力,并以此得出了带式输送机启(制)动过程中的不打滑...
  • 离线渲染中,通常可以用kd,ks,kt(分别代表物体的漫反射系数,镜面反射系数透射系数)来简单地描述一个物体的基本材质,例如,我们将一个物体设置为:kd=0,ks=0.1,kt=0.9,即代表一束光击中该物体表面后,其中的90%...

        离线渲染中,通常可以用kd,ks,kt(分别代表物体的漫反射系数,镜面反射系数,透射系数)来简单地描述一个物体的基本材质,例如,我们将一个物体设置为:kd=0,ks=0.1,kt=0.9,即代表一束光击中该物体表面后,其中的90%发生透射(折射),另外10%被表面反射回来。这代表了无论光线以何种角度击中物体表面,它的反射率和透射率都是一样的。但是实际生活中是否是这样的呢?

        试想,你站在湖边,低头看脚下的水,你会发现水是透明的,反射不是特别强烈;如果你看远处的湖面,你会发现水并不是透明的,反射非常强烈。简单的讲,就是视线垂直于表面时,反射较弱,而当视线非垂直表面时,夹角越小,反射越明显。如果你看向一个圆球,那圆球中心的反射较弱,靠近边缘较强,这就是“菲涅尔效应”。不同材质的菲涅尔效应强弱不同,导体(如金属)的菲涅尔反射效应很弱,就拿铝来说,其反射率在所有角度下几乎都保持在86%以上,随角度变化很小,而绝缘体材质的菲涅尔效应就很明显,比如折射率为1.5的玻璃,在表面法向量方向的反射率仅为4%,但当视线与表面法向量夹角很大的时候,反射率可以接近100%,这一现象也使得金属与非金属看起来不同。

        在图形学中,我们也可以加入菲涅尔反射效应,以使玻璃,瓷器,水面等物体的反射显得更真实。菲涅尔反射的方程可以由麦克斯韦电磁学方程推导出来(因为本质上讲菲涅尔反射就是用波动的理论来解释光的反射)。对于透明物体而言其结果为:

       

    公式中的kr与kt分别代表了最终求得的反射率与折射率,η代表了该物体的相对折射率,θi和θt分别代表了入射角与折射角。可以看出对于透明物体而言,有多少光能被折射是跟物体的相对折射率以及入射角度都是相关的,值得注意的一点是,当发生全反射的时候这个公式并不适用。

        除此之外,菲涅尔反射效应也是可以用于漫反射等其他非透明材质之上的,用来描述其在各个入射角方向上的反射率,不过这种情况略微复杂一些,通常难以直接求解,但是它却可以用有理多项式来逼近,比如在处理次表面散射(Subsurface scattering)的时候会加入Fresnel项:

        不过,我在代码中加入了针对透明物体的菲涅尔反射,并对同一个场景做了测试,发现貌似区别并不明显(晕+_+)。
                                                                         未加入菲涅尔反射:
                                                                           加入菲涅尔反射:
     

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/starfallen/p/4019350.html

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  • 我们通过引入守恒电流的新输运系数来研究共形缺陷处的反射/透射过程。 由于折叠技巧,使用BCFT技术定义了这些系数,从而将保形缺陷变成了边界。 有了这个定义,就证明了精确的计算可以描述一类共形缺陷的反射/透射...
  • 为叶子的正反面分别定义反射系数和透射系数,并定义一个衰减函数来描述光线穿越叶子层后的衰减量;基于这种均匀概率分布的包围体模型,并利用叶片材质属性,就可以为每片叶子计算出叶子表面的出射光。对于中心在[P]...
  • 接上文 计算机图形学 学习笔记(十二):颜色模型,简单 / 增量 光照模型9.4 局部光照模型和光透射模型什么是局部光照模型局部光照模型:仅处理光源直接照射...局部光照模型自然光反射系数可用 Fresnel 公式计算:微观

    接上文 计算机图形学 学习笔记(十二):颜色模型,简单 / 增量 光照模型


    9.4 局部光照模型和光透射模型

    什么是局部光照模型

    局部光照模型:仅处理光源直接照射物体表面的光照模型。

    简单光照模型是一个比较粗糙的经验模型,不足之处是:镜面反射项与物体表面的材质无关。

    从光电学知识和物体微平面假设出发,介绍镜面反射与物体材质有关的普遍局部光照模型。

    局部光照模型

    自然光反射系数可用 Fresnel 公式计算

    这里写图片描述

    微观情况下,物体表面粗糙不平,如下所示:

    这里写图片描述

    宏观上来看,这是一个平面,法向朝上。实际上它是由许多微小平面构成的,微小平面的法向是各异的。

    反射率计算

    微平面是理想镜面,反射率可以用 Fresnel 公式计算,而粗糙表面的反射率与表面的粗糙度有关。

    实际物体反射率:

    这里写图片描述

    Torrance 和 Sparrow 采用 Gauss 分布函数模拟法向分布:

    这里写图片描述

    衰减因子 G 在局部光照模型中也可以反映物体表面的粗糙程度。衰减因子是由于微平面的相互遮挡或屏蔽而产生的。

    微平面相互遮挡的光衰减因子 G,有以下三种情况:

    这里写图片描述

    Cook 和 Torrance 于1981年提出了局部光照模型。

    这里写图片描述
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    局部光照模型 表示

    这里写图片描述

    简单与局部模型比较

    这里写图片描述

    局部光照模型的优点

    相对于简单光照模型而言:

    • 局部光照模型是基于入射光能量导出的光辐射模型
    • 反映表面的粗糙度对反射光强的影响
    • 高光颜色与材料的物体性质有关
    • 改进入射角很大时的失真现象
    • 考虑了物体材质的影响,可以模拟磨光的金属光泽

    Whitted 光透射模型

    这里写图片描述

    这里写图片描述

    9.5 整体光照模型

    为什么需要整体光照模型

    简单和局部光照模型不能很好地模拟光的折射、反射和阴影等,也不能用来表示物体间的相互光照影响。

    整体光照模型是更精确的光照模型,主要有光线跟踪和辐射度两种方法。

    光线跟踪

    光线跟踪基本原理

    光线跟踪算法是真实感图形学中的主要算法之一,该算法具有原理简单、实现方便和能够生成各种逼真的视觉效果等突出的优点,综合考虑了光的反射、折射、阴影等。

    这里写图片描述
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    光线跟踪怎么停止

    在算法应用的意义上,可以由以下几种终止条件:

    • 该光线没有碰到任何物体
    • 该光线碰到了背景
    • 光线在经过许多次反射和折射以后,就会产生衰减,光线对于视点的光强贡献很小
    • 光线反射或折射次数即跟踪深度大于一定的值

    光线跟踪伪代码

    光线跟踪算法的函数名为 RayTracing(),光线的起点为 start ,方向为 direction,光线的衰减权值为 weight,初始值为1,算法最后返回光线方向上的颜色值 color。

    对于每一个像素点,第一次调用 RayTracing(),可以设起点 start 为视点,而 direction 为视点到该像素点的射线方向。

    这里写图片描述

    光线跟踪的缺点

    光线跟踪方法由于要进行大量的求交运算,且每一条射线都要和所有物体求交,因此效率很低,需要耗费大量的计算时间。

    光线跟踪方法可以进行加速。

    光线跟踪加速

    • 提高求交速度:针对性的几何算法
    • 减少求交次数:包围盒、空间索引
    • 减少光线条数:颜色插值、自适应控制
    • 采用广义光线和采用并行算法

    光线跟踪场景渲染

    这里写图片描述

    9.6 纹理映射和阴影处理

    纹理映射

    什么是纹理和纹理映射

    这里写图片描述

    纹理有什么用

    表面可以用纹理来代替,不用痛苦地构造模型和材质细节,节省时间和资源,让用户做其他更重要的东西。

    可以用一个粗糙的多边形和纹理来代替详细的几何构造模型,可以节省时间和资源。

    这里写图片描述

    纹理分类

    颜色纹理:颜色或明暗度变化体现出来的表面细节,如木材表面的木纹。

    几何纹理:由不规则的细小凹凸体现出来的表面细节,如橘子皮表面的皱纹。

    图形学中纹理定义

    在真实感图形学中,可以用下列两种方法来定义纹理:

    1. 图像纹理:将二维纹理图案映射到三维物体表面,绘制物体表面上一点时,采用响应的纹理图案中相应点的颜色值。
    2. 函数纹理:用数学函数定义简单的二维纹理图案,如方格地毯或用数学函数定义随机高度场,生成表面粗糙纹理即几何纹理。

    这里写图片描述

    纹理映射定义

    纹理映射:通过将数字化的纹理图像覆盖或投射到物体表面而为物体表面增加表面细节的过程。

    1974年 catmull 首次提出了纹理映射的概念,其主要思想是通过寻找一种从纹理空间(u,v)到三维曲面(s,t)之间的映射关系,将点(u,v)对应的彩色参数值映射到相应的三维曲面(s,t)上,使三维曲面表面得到彩色图案。

    颜色纹理坐标转换通常使用下列两种方法:

    这里写图片描述

    几何纹理则使用一个称为 扰动函数 的数学函数进行定义。

    扰动函数通过对景物表面各个采样点的位置作微小扰动来改变表面的微观几何形状。

    这里写图片描述

    阴影处理

    什么是阴影

    阴影是由于观察方向与光源方向不重合而造成的。

    阴影使人感到画面上景物的远近深浅,从而极大地增强画面的真实感。

    这里写图片描述

    什么是本影

    场景中的一个点 P,如果它不被光源的任何一部分所照射到,就称为在本影区里。本影就是不被任何光源所照到的区域。

    这里写图片描述

    什么是半影

    阴影是半影和本影的组合。半影和本影的并集就是阴影。下图绿色部分是半影:

    这里写图片描述

    阴影

    自身阴影:由于物体自身的遮挡而使光线照射不倒它上面的某些面。

    投射阴影:由于物体遮挡光线,使场景中位于它后面的物体或区域受不到光照射而形成的。

    阴影算法1:阴影体法

    Frank Crow 在1997年提出来的,可以在任意的物体上生成阴影。

    阴影体法:由一个点光源和一个三角形可以生成一个无限大的阴影体。落在这个阴影体中的物体,就处于阴影中。

    这里写图片描述

    阴影算法2:阴影图法

    这种算法的主要思想是使用 Z-Buffer 算法,从投射阴影的光源位置对整个场景进行绘制。

    这时,对于Z缓冲器的每一个像素,它的Z深度值包括了这个像素到距离光源最近点的物体的距离。一般将Z缓冲器中的整个内容称为阴影图,有时候也称为阴影深度图。

    为了使用阴影图,需要对场景进行二次绘制,不过这次是从视点的角度来进行的。

    在对每个图元进行绘制的时候,将它们的位置与阴影图进行比较,如果会致电距离光源比阴影图中的数值还要远,那么这个点就在阴影中,否则就不在阴影中。

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  • 通过法线N偏转系数 f 的引入,使得边缘处得透射效果增强。 透射强调与衰减 power(dot(-H, V), iLTPower) * iLTScale 点光的支持 URP的额外光的光照计算 GetAdditionalLightsCount() … … 材质的透射厚度 反转法线...

    在这里插入图片描述

    透射光线

    dot(-L, V)
    L : 光源方向
    V : 视角方向

    边缘透射偏转

    vLTLight = vLight + vNormal * fLTDistortion

    通过法线N和偏转系数 f 的引入,使得边缘处得透射效果增强。

    透射强调与衰减

    power(dot(-H, V), iLTPower) * iLTScale

    点光的支持

    URP的额外光的光照计算
    GetAdditionalLightsCount()

    材质的透射厚度

    反转法线
    制作反转后的AO图
    1-AO可以用作厚度计算

    高光反射

    Blinn-Phong光照模型
    Specular = Ks * pow(max(0, dot(N, H)), Shiness)

    URP下的后处理使用

    示例

     half3 LightingTranslucent(half3 direction, float3 viewWS, float3 normal,half3 light_color,float thickness)
                {
                    half3 N = normal;
                    half3 L = direction;
                    half3 V = viewWS;
                    half3 H = L + N * _EdgeDistort;
                    half3 HdotV = dot(-H, V);
                    half3 trans_color = pow(saturate(HdotV), _Attenuation) * _Strenth * light_color * thickness;
                    return trans_color;
                }
                half3 frag (Varyings i) : SV_Target
                {
                    half3 col;
                    // base color
                    half4 base_tex = SAMPLE_TEXTURE2D(_BaseTex, sampler_BaseTex, i.uv);
                    col = base_tex * _BaseColor * _ColorIntensity;
                    //Specular = Ks * pow(max(0,dot(N,H)), Shininess)
                    float3 N = normalize(i.normalWS);
                    Light mainLight = GetMainLight();
                    float3 L = mainLight.direction;
                    float3 V = i.viewWS;
                    float3 H = normalize(L + V);
                    half NdotH = saturate(dot(N,H));
                    half specular = _Specular * pow(NdotH,_Shininess);
                    half diffuse = max(0.3,dot(N,L));
                    col *= diffuse;
                    col += specular;
                    // thickness
                    half thickness_map = 1 - SAMPLE_TEXTURE2D(_ThicknessMap, sampler_ThicknessMap, i.uv);
                    half thickness = lerp(1, thickness_map, _Thickness);
                     // translucent
                    float3 trans_color = LightingTranslucent(L, V, N, mainLight.color, thickness);
                    col += trans_color;
                    //addtionalLights
                    #ifdef _ADDITIONAL_LIGHTS
                        uint pixelLightCount = GetAdditionalLightsCount();
                        for (uint lightIndex = 0u; lightIndex < pixelLightCount; ++lightIndex)
                        {
                            Light light = GetAdditionalLight(lightIndex, i.positionWS);
                            half3 attenuatedLightColor = light.color * (light.distanceAttenuation * light.shadowAttenuation);
                            col += LightingTranslucent(light.direction,V,N,light.color,thickness) * attenuatedLightColor;
                        }
                     #endif
                    col.rgb = MixFog(col.rgb, i.fogCoord);
                    return col;
                }
    
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  • 由分光光度计测量样品的透射绝对反射率,求出了各种膜层的吸收曲线。结果发现HfO2/SiO2,Al2O3/SiO2反射率实验结果与理论结果吻合得很好,而Y2O3/SiO2的理论曲线偏高。通过模拟Y2O3/SiO2的反射率曲线发现Y2O3的消光...
  • 针对煤层厚度薄、煤层顶底界面波阻抗差较强的特点,从一般各向异性介质的弹性动力学方程出发,推导出了两层EDA介质水平界面情况下平面波的反射和透射系数公式,并进一步推导了3层介质(即EDA介质薄层位于两个各向同性...
  • 经过不同的光学行程后, 子光波叠加成离开平板的反射光波和透射光波。叠加效果随介质散射系数、脉冲宽度和脉冲时间间距发生变化。通过调节脉冲链的脉冲宽度和脉冲时间间距可得到不同波形的反射和透射波。
  • 导出了一种研究光子在非均匀生物组织中迁移规律的数值方法,并验证该方法的精确性,进一步研究了非均匀生物组织中扩散系数反射和透射光通量的影响,结果表明扩散系数的非均匀性对光反射和透射的影响不可忽略。
  • 测量了人动脉和静脉对He-Ne激光的反射...结果表明,人动脉和静脉的漫反射和透射率有明显差别,而且,动脉对激光的吸收系数和散射系数明显较静脉的大,在动脉和静脉组织中I(x),i(x)和j(x)随厚度的变化情况也有明显的区别.
  • 提出用于二维半空间时域有限差分的瞬态场外推计算方法....用相应极化波的反射透射系数作为沿反射或透射路径对远场贡献的比例系数;最后用两个模型验证二维半空间瞬态场外推算法.计算结果与已报道成果具有很好的一致性.

空空如也

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反射系数和透射系数