本书依据作者在光学成像效果绘制领域多年的研究成果凝练而成，系统地介绍了光学成像效果绘制的理论基础、发展脉络以及关键技术方法。全书共9章，第1章绪论阐述了国内外光学成像效果绘制的研究进展；第2～4章介绍了基于几何光学的成像效果自适应绘制方法；第5～6章介绍了基于波动光学的成像效果绘制方法；第7章介绍了相机成像效果绘制方法，包括相机镜头精确建模方法以及散景、重影、眩光等成像效果绘制方法；第8～9章介绍了作者结合多年研究积淀开发的两款具有完全自主知识产权的光学仿真软件SeeOD和SeeLight，并展示了基于SeeOD和SeeLight仿真软件的光学成像效果绘制实例。

序
前言
第1章 绪论
1.1 真实感图形绘制概述
1.1.1 采样与重构
1.1.2 真实感图形绘制方法
1.2 基于几何光学的自适应成像效果绘制方法
1.2.1 基于空域分析的光线追踪绘制方法
1.2.2 基于频域分析的光线追踪绘制方法
1.2.3 光子映射绘制方法
1.3 基于波动光学的成像效果绘制
1.3.1 几何表面反射效果绘制问题
1.3.2 周期性微观结构衍射效果绘制
1.3.3 薄膜干涉效果绘制
1.3.4 蝴蝶彩色效果绘制
1.4 相机成像效果绘制
1.4.1 景深和散景效果绘制
1.4.2 像差效果绘制
1.4.3 星芒和重影效果绘制
第2章 基于空域光线追踪的自适应绘制
2.1 基于KD树的多维自适应采样
2.1.1 空间分割与KD树
2.1.2 自适应采样及优化
2.1.3 并行加速绘制
2.1.4 绘制实例与分析
2.2 自适应聚类采样
2.2.1 聚类划分框架
2.2.2 划分特征向量
2.2.3 自适应采样
2.2.4 绘制实例与分析
2.3 基于BP神经网络的自适应采样
2.3.1 BP神经网络
2.3.2 自适应采样
2.3.3 重构
2.3.4 绘制实例与分析
2.4 基于匹配块的各向异性重构算法
2.4.1 块偏移思想
2.4.2 计算引导图像
2.4.3 重构参数选择
2.4.4 自适应采样
2.4.5 算法分析
2.4.6 绘制实例
2.5 本章小结
第3章 基于频域分析的自适应绘制
3.1 基于Contourlet变换的自适应采样
3.1.1 离散小波变换
3.1.2 绘制空间的分解与分析
3.1.3 多尺度自适应采样
3.2 多尺度各向异性滤波器
3.2.1 计算滤波器大小
3.2.2 各向异性特征提取
3.2.3 多尺度各向异性滤波
3.3 并行绘制
3.4 绘制实例与分析
3.4.1 自适应采样
3.4.2 各向异性滤波器分析
3.4.3 并行效果分析
3.4.4 真实感效果对比
3.5 本章小结
第4章 基于光子映射的自适应绘制
4.1 渐进式各向异性光子重构
4.1.1 算法流程
4.1.2 渐进式过程
4.1.3 各向异性重构
4.1.4 绘制实例与分析
4.2 自适应重要性光子追踪
4.2.1 算法流程
4.2.2 场景空间划分
4.2.3 特征误差评估值
4.2.4 光子追踪
4.2.5 自适应累积分布函数
4.2.6 光子辐射度
4.2.7 渐进式过程
4.2.8 绘制实例与分析
4.3 基于视点重要度的适应光子追踪
4.3.1 视点重要度
4.3.2 光子路径
4.3.3 初始变换参数的搜索
4.3.4 可编程重要性函数
4.3.5 绘制实例与分析
4.4 本章小结
第5章 光学衍射效果绘制
5.1 基于基尔霍夫理论的微表面衍射效果绘制
5.1.1 入射光能
5.1.2 衍射着色器
5.1.3 微表面衍射模型
5.1.4 衍射渲染方程
5.1.5 衍射效果绘制流程
5.1.6 绘制实例
5.2 基于惠更斯–菲涅耳理论的光栅衍射效果绘制
5.2.1 多缝衍射
5.2.2 光栅方程
5.2.3 光谱建模
5.2.4 绘制实例
5.3 基于维格纳分布函数的衍射效果绘制
5.3.1 平面波角谱理论
5.3.2 维格纳分布函数
5.3.3 与光线追踪器集成
5.3.4 绘制实例
5.4 本章小结
第6章 光学干涉效果绘制
6.1 基于多光束方程的多层薄膜干涉效果绘制
6.1.1 相干干涉条件
6.1.2 多层薄膜干涉
6.1.3 介质属性建模
6.1.4 干涉渲染方程
6.1.5 绘制实例与分析
6.2 基于薄膜干涉模型的蝴蝶翅膀彩色效果绘制
6.2.1 蝴蝶翅膀模型
6.2.2 蝴蝶翅膀多层薄膜干涉
6.2.3 蝴蝶翅膀彩色效果绘制算法
6.2.4 集成接口与实现
6.2.5 绘制实例与分析
6.3 本章小结
第7章 相机成像效果绘制
7.1 相机光学镜头模型
7.1.1 相机镜头的光学表面建模
7.1.2 相机镜头的色散建模
7.1.3 镜头内的光线追踪
7.1.4 模型接口与图形化操作界面
7.1.5 模型的运行框架
7.1.6 基于ALMRR模型的绘制框架
7.1.7 绘制实例与分析
7.2 基于光阑的散景效果绘制
7.2.1 散景效果的光学原理
7.2.2 相机镜头的光阑
7.2.3 相机镜头内的光线追踪方法
7.2.4 绘制实例与分析
7.3 基于单色像差的散景效果绘制
7.3.1 弥散圈的形成
7.3.2 单色像差
7.3.3 单色镜头模型
7.3.4 三维场景中的光线追踪
7.3.5 绘制实例与分析
7.4 基于色差的散景效果绘制
7.4.1 色差
7.4.2 光谱镜头模型
7.4.3 光谱绘制方法
7.4.4 绘制实例与分析
7.5 镜头重影效果绘制
7.5.1 反映重影效果的镜头光学模型
7.5.2 基于光子映射的镜头重影效果绘制框架
7.5.3 渐进式光子发射
7.5.4 光子追踪及光栅化
7.5.5 绘制实例与