matlab小巧轻便型立体相机的设计+POV-Ray仿真(4)
， （2.7）
， （2.8）
上式中，反射镜面的形状与k、c有关，当k、c取不一样的值时，反射镜面所对应的截面 形状不同，就拥有不同的二次曲线，下面就是不同k值与c值所对应的不同反射镜面：
(1) 当式（2.7）中，若 且 ，平面镜；
(2) 当式（2.7）中，若 且 ，锥面镜；
(3) 当式（2.8）中，若 且 ，球面镜；
(4) 当式（2.8）中，若 且 ，椭球面镜；
(5) 当式（2.7）中，若 且 ，双曲面镜；
(6) 当式（2.7）中，若 ， 且 （ 为常数），抛物面镜。
由于本文中所设计的全方位立体相机的反射镜面为双曲面镜，下面就让我们简单了解一下双曲面镜：
在双曲面镜中，k>2并且c>0，再通过式（2.7）可得以下方程：
（2.9）
上式中， ， 。
图2.5 双曲面镜的成像原理
如上图2.5所示，有效视点p处于双曲面镜的一个焦点处，有效视点v处于双曲面镜的另一个焦点上，空间中的某光源经双曲面镜反射通过有效视点而在成像平面成像。在此模型中，单视点约束条件可以得到满足，并且视场大小得到增强。其中视场随着k值得增大而增大。
2.3 POV-Ray软件简介
POV-Ray是一个三文绘图软件，它的基本思想是使用光线跟踪技术进行图象绘制工作，它是基于DKBTrace制作出来的，可以绘制出许多美丽的图象。
POV-Ray是一个可以绘制高质量三文图象的开源软件，可应用与多个系统。目前为止，POV-Ray已经相当完善，内含背景、光源、观察角度、氛围效果等多个要素，下面主要从以下几个方面进行介绍：
（1）头文件设定
在POV-Ray的软件中，在绘制图象之前，有些实体需要预先定义，如：材料、形状、颜色等。常用头文件定义如下所示：
#include “textures.inc” //材料头文件设定
#include “shapes.inc” //外形头文件设定
#include “colors.inc” //色彩头文件设定
（2）观察方向定义以及摄像机设定
观察方向定义即假象的观察点，不同的观察点所查看的物体形状等特性不同，从同一观察点向不同方向观察也可以得到不同的结果。摄像机定义即定义观察视角等问题。具体格式如下所示：
camera {
perspective //默认设置，投影为透视
location <3，4，5 > //摄像机位置设定,如此时设置摄像机摆放位置为坐标（3,4,5）
look_at <11，12，13 > //确定摄像机位置后，所设定的观察方向，如此时所观察方向为由原点向坐标（11,12,13）观察
direction < > //设定物体距离摄像机方向，距离
up < > //
right < > //up和right定义了横纵视角比例，可对图象缩放操作
sky < > //摄像机的倾斜角设定
}
其中，在摄像机设定中必有条件为location和look_at，其余设定根据具体情况具体分析。若不进行具体设定，则为系统默认值。
（3）光源设定
在POV-Ray的三文绘图软件中，主要运用到的光源有三种：聚光灯和点、面光源。它们的定义如下所示
点光源：light_source { < > color}，其中首项定义了点光源的位置，尾项定义了点光源的颜色。
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