反光膜广泛地应用在道路交通标志、个人防护用具的制作之中,为黑暗中的交通参与者以及夜间作业人员提供了有效的安全保障。根据反光膜的反光原理可将反光膜分为玻璃微珠型和立方角锥棱镜型两种。相较于前者,立方角锥棱镜型具有逆反射系数高、制作过程节能环保等优点。标准的立方角锥结构本身存在各向异性问题和广角性问题,因此需要对标准立方角锥结构进行改进,即对立方角锥结构进行设计。传统的逆反射材料的结构设计流程为:提出方案→制样→测试→改进→定型,这样的设计方法耗费大量人力物力,开发费用高,研究周期长;而如果采用计算机建模来对反光膜的逆反射性能进行估算,能够减少制样、测试等中间环节,节省大量时间和费用。本文基于基本的光学原理,采用光线追踪的方法,建立了立方角锥单元逆反射率计算模型。该模型充分考虑了光线在反光结构中发生非全反射时的透射损失以及偏振效应,能够计算出沿不同方向入射的光线的逆反射率。通过运用该模型直接建立起逆反射性能与材料种类、结构参数之间的联系,可以解决传统设计方案中的盲目性,大大缩短反光膜材料的研究周期。其次,利用本文建立的理论模型,对薄片组合技术中立方角锥的主要参数(包括对称轴倾斜、顶点偏移、宽厚比)进行了分析,并得到了优化参数。最后,建立了数学模型对立方角锥型反光膜发散角特性进行了分析,并提出了优化的结构设计方案。