超材料是一种人工复合结构，具有一些自然界中天然材料所不具备的特殊电磁属性。基于超材料的电磁隐身原理即为利用其单元结构和排列来引导入射电磁波绕过待隐身物体向前传输，使得外界无法感知有物体存在于电磁波的传播通路。超材料隐身罩正是根据这一原理并利用变换光学作为理论工具进行设计的。　　本文针对隐身罩的设计与优化进行研究，主要工作包括:　　(1)对变换光学理论进行了深入分析，详细讨论了正交坐标系下的坐标变换机理。针对正方形隐身罩给出材料参数的推导过程，为后文基于变换光学理论的隐身罩设计与优化奠定了基础。　　(2)提出一种组合式隐身罩的构想，将简单形状隐身罩拼接组合起来形成较为复杂的形状，由此可以简化材料参数的计算并降低复杂形状隐身罩实现的难度。对二维组合式隐身罩进行了理论推导与仿真验证，证实其具备隐身的合理性与可行性。　　(3)在二维组合式隐身罩分析的基础上，将该构想扩展至三维空间。由于三维空间材料参数计算量大、分析复杂，因此如何简化三维隐身罩材料参数计算复杂性就成为三维隐身罩设计的关键问题。此外，由于三维隐身罩属于全包围结构，因此能够实现分拆拼接对于三维模型来说尤为重要。本文研究了组合式球体隐身罩模型，给出了其参数设计方法，并分析了其隐身特性，初步验证了三维组合式球体隐身罩模型的合理性和可行性。