ANSI Common Lisp中的球体模拟与编程实践

"这篇文档是关于使用Common Lisp编程的教程，特别是与球体相关的代码示例，用于模拟环境中的物体。文档中包含了球体结构的定义、添加球体到世界中的函数、球体与射线的交点计算以及球体表面法线的获取。文档还概述了全书的内容，强调了学习Lisp的最佳方法是通过实践编程，并提供了从基础到高级的主题，如宏、CLOS、程序优化等。最后，书中还包含实用的附录，如调试指南和ANSI Common Lisp参考手册。" 在Common Lisp中，`defstruct` 用于定义结构类型，这里创建了一个名为 `sphere` 的结构，它继承了 `surface` 结构。`sphere` 结构包含了 `radius`（半径）和 `center`（中心）属性，以及 `surface` 中的颜色属性。`defsphere` 函数则用于创建并添加新的球体到名为 `*world*` 的列表中，接受参数 `x`、`y`、`z` 代表球体中心的坐标，`r` 为半径，`c` 为颜色。 `intersect` 函数是用于计算射线与物体的交点，它使用 `typecase` 来根据物体类型调用不同的交点计算方法。在本例中，当物体为球体时，它会调用 `sphere-intersect`。`sphere-intersect` 函数通过数学公式计算球体与射线的交点，使用了 `minroot` 函数求解二次方程，得到交点的坐标。 `normal` 函数用于获取球体表面上某点的法线，同样根据物体类型调用对应的计算方法。对于球体，法线计算相对简单，因为它总是从球心指向表面点。 这个文档是学习Common Lisp的良好资源，尤其对于理解如何在Lisp中定义复杂数据结构、处理几何问题和进行类型判断等方面有很好的指导作用。书中还涵盖了宏、面向对象编程和程序优化等进阶主题，适合不同层次的Lisp学习者。通过实际编程练习，读者可以更好地掌握这些概念。