سطح مقطع راداری یکی از مهم ترین مشخصه های توصیف کننده جسم از دیدگاه رویت پذیری توسط رادار می باشد. هرچه سطح مقطع راداری کمتر باشد، تشخیص آن توسط رادار دشوارتر است. از این رو محاسبه و تخمین سطح مقطع راداری مخصوصا در کاربردهای نظامی اهمیت فراوانی دارد. مساله محاسبه این پارامتر در حیطه مباحث پراکندگی موج قرار می گیرد. محاسبه سطح مقطع راداری با روش های عددی الکترومغناطیسی مقدور نیست چرا که به علت بزرگ بودن ابعاد اجسام نسبت به طول موج، حافظه کامپیوتری و زمان شبیه سازی بسیار زیادی مورد نیاز است و پیاده¬سازی نرم افزاری را با مشکل روبرو می کند. روش های فرکانس بالا از جمله نور فیزیکی جایگزین مناسبی برای روش های تمام موج در محاسبه سطح مقطع راداری هستند. سطح مقطع راداری در روش نور فیزیکی با محاسبه انتگرال نور فیزیکی در ناحیه روشن اهداف انجام می شود. برای تعیین ناحیه روشن و همچنین محاسبه انتگرال نور فیزیکی نیاز به مدل سازی جسم با رویه های هندسی می باشد که به این عمل در اصطلاح مش بندی می گویند. در این پایان نامه از رویه های nurbs برای این منظور استفاده شده است. رویه های nurbs سطوح توصیف شده با توابع گویای قطعه به قطعه هستند و می توانند با دقت بیشتر و اشغال حافظه کمتری مدل سازی جسم را انجام دهند. پس از مدل سازی جسم بایستی انتگرال نور فیزیکی در ناحیه روشن جسم محاسبه شود. یک شیوه کارآمد برای محاسبه انتگرال نور فیزیکی روش لودویگ است. در این روش پس از مش بندی ناحیه انتگرال گیری، تقریبی خطی از جملات فاز و دامنه انتگرال، جایگزین آن ها می شود و حاصل انتگرال در هریک از مش ها بدست می آید. در نهایت مقدار نهایی انتگرال نور فیزیکی با جمع مقادیر حاصل از حل انتگرال در تمامی مش ها محاسبه می شود. هدف این پایان نامه آن است تا انتگرال نور فیزیکی روی سطوح توصیف شده با رویه های nurbs، با فرض معلوم بودن ناحیه روشن و با استفاده از روش لودویگ و بکارگیری الگوریتم وفقی مش بندی محاسبه شود. با توجه به نبود روشی کارآمد برای مش بندی بهینه سطح انتگرال گیری، الگوریتم وفقی برای این منظور پیاده سازی شده است تا بار محاسباتی را کاهش دهد. در ابتدا مقدمات ریاضی لازم در مورد مفهوم سطح مقطع راداری و روش های کارآمد در محاسبه آن ذکر می شوند. در بخش بعد روابط ریاضی پیرامون توصیف nurbs مطرح می شوند. پس از آن نرم افزار rhino به عنوان واسطی میان طراحی گرافیکی اجسام و داده های مورد نیاز آنها در کدنویسی، معرفی و نحوه استخراج داده از آن بیان می شود. سپس مروری مفصل بر روش های حل انتگرال نورفیزیکی خواهدشد و مزایا و معایب این روش ها به طور مختصر بیان می شود. روش لودویگ به عنوان روشی کارآمد و سریع در حل انتگرال نورفیزیکی معرفی شده و الگوریتم مش-بندی وفقی در آن استفاده می¬شود و معیاری از بهبود عملکرد روش ارائه می شود.

استفاده گسترده از رادارها از اوایل جنگ جهانی دوم به بعد مرسوم شد. امروزه رادارها در زمینه های مختلفی کاربرد دارند؛ در زمینه نظامی از رادارها بیشتر برای تشخیص، ردیابی و کنترل تجهیزات نظامی استفاده می شود. به لحاظ مفهومی، میزان قابل تشخیص بودن یک جسم توسط رادار را سطح مقطع راداری جسم می نامند. هر چه سطح مقطع راداری یک جسم بیشتر باشد رویت آن توسط رادار آسان تر می شود. بدنه تجهیزات نظامی به طور عمده از جنس فلز یا هادی ساخته می شود. چون طول موج امواج مایکروویو کوتاه می باشد و تجهیزات نظامی در مقایسه با طول موج بسیار بزرگ تر هستند، از عبارت اجسام هادی بزرگ برای این تجهیزات استفاده می شود. برای محاسبه سطح مقطع راداری اجسام هادی بزرگ از روش-های فرکانس بالا استفاده می شود. در میان روش های فرکانس بالا، روش نور فیزیکی مصالحه مطلوبی میان دقت نتایج و بار محاسباتی برقرار می کند. بخش مهمی از محاسبه سطح مقطع راداری یک جسم هادی با روش نور فیزیکی، محاسبه نظام مند ناحیه روشن شده جسم می باشد. برای تعیین ناحیه روشن یک جسم هادی، بایستی محل برخورد پرتوها با سطح آن تعیین شود. بار محاسباتی تحمیلی در محاسبه محل برخورد پرتوها با سطح جسم و حجم داده های تولیدی، شدیداً به نحوه مدل سازی هندسی اجسام وابسته است. یکی از روش هایی که امروزه به طور وسیع در اکثر زمینه ها استفاده می شود، مدل سازی با رویه های نِربْز است. این رویه ها اجسام را به صورت دقیق و با تعداد کمی رویه توصیف می کنند. چون محاسبه محل برخورد پرتوها با رویه های نربز به صورت تحلیلی و دقیق بسیار زمان بر و پیچیده است، از روش های تکراری عددی و هندسی و روش-های تقسیم مجدد فضا برای این منظور استفاده می شود. در بیشتر مقالات از این روش ها به صورت ترکیبی استفاده می شود. روش مورد استفاده در این پایان نامه، یک روش تکراری هندسی به نام الگوریتم برش بزیر است. این الگوریتم با ارائه یک دید هندسی به مسئله، از زمان شبیه سازی مطلوبی نیز برخوردار است و برای رسیدن به پاسخ نیاز به حدس اولیه ندارد. همچنین در صورت وجود چند برخورد توسط یک پرتو، به تمام محل برخوردها همگرا می شود. در این پایان نامه، ابتدا الگوریتم برش بزیر برای تعیین ناحیه روشن شکل های هندسی استاندارد پیاده سازی می شود. سپس با به کارگیری یک الگوریتم محاسباتی کم هزینه بر روی الگوریتم برش بزیر، شیوه عملکرد این الگوریتم اصلاح می شود و کارایی محاسباتی آن بهبود می یابد.