5.2.2 反射、折射与全内反射

文档摘要

5.2.2 反射、折射与全内反射在光学仿真、激光系统设计、光纤通信建模乃至实时渲染引擎的物理光照模块中，“反射、折射与全内反射”绝非教科书里静止的斯涅尔定律图示——它是一组必须被精确求解、鲁棒判别、高效调度、边界容错的动态几何-物理耦合过程。当一束光线击中介质交界面，它的命运并非由单一公式决定，而是一场涉及向量代数、浮点精度博弈、临界角跃变检测、坐标系变换与能量守恒校验的微型计算战役。本节不谈“光是什么”，只讲“光撞上去后，你的代码怎么在1微秒内给出正确答案”。我们直面工程现场最棘手的三个问题：第一，反射与折射方向的数值稳定性如何保障？当入射角逼近90°或法向量因网格畸变而近乎退化时，可能滑向，导致产生；第二，全内反射（TIR）的判定边界为何总在“擦边球”处失效？