LightTools中文教程
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照明是光学的主要领域之一,并且正在成为越来越重要,很多公司和它们的产品然而,截至目前为止尚未有一个为照明系统设计和分析的商用软件产品的广泛选择,以及那些已经提供可能都难于使用。正因为如此,对照明系统的设计往往是做通过建立原型和测量它们。
在LightTools照明模块已被写入,以填补这个社会上有需要的光照。它通过计算机进行模拟照明系统准确的定量分析,从而帮助您开发照明产品更迅速和更有信心。
什么是LightTools照明模块?
在LightTools照明模块是一个可选的附加模块向LightTools核心模块。它使用固有的非连续线迹和元素为基础的LightTools建模模拟,以帮助您完成照明系统,包括来源,光学和机械结构。
在LightTools照明模块完全集成在LightTools核心模块,增加新的菜单和命令调色板。因为它是完全集成的,一旦你熟悉了LightTools核心模块,您将很快能够使用后,有关其特殊的特点和要求学习LightTools照明模块。如果您是新的LightTools,我们建议您首先成为熟悉的LightTools核心模块,然后尝试在LightTools照明模块,得到的基本特点和LightTools 的技术,熟悉。
在LightTools照明模块使用非连续的射线追踪。因此,它集成了二维和三维设计视图设计LightTools认为,这两项研究使用非连续的射线追踪。这不是集成了影像路径模块,只使用顺序射线追踪。
照明系统的要素
大部分照明系统具有以下共同特点,所有这些都可以在LightTools照明模块为蓝本。
该系统有一个或更多的光源,通常延长和不均匀,在空间和方位地
用户有必要在分析系统中的几个地点的照度
用户有必要分析远场强度
用户有需要模式不同表面特性,包括菲涅尔损失和散射
用户有一个非连续的光需要跟踪,用蒙特卡罗型概率射线最好跟踪照度计算
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光源
所有的照明系统至少有一个光源,并可能有几个来源。在LightTools照明模块允许你指定一个来源是无限的。这些来源可以是点源,面三维排放源,排放量或三维来源。
面发射源,可以有空间分布均匀,可以定义和角分布均匀,算法的,或者用户定义的。这些分布可以指定分别为每一个表面的源头体积排放来源是均匀分布的数量或用户定义的,也可以有定义的角分布是均匀或用户。照明光源为模块仿照LightTools照明是光的来源描述更详细研究。
接收机
所有的照明系统至少有一个表面照度在其中的利益(它可能是远场),并可能有几个这样的接收器。在LightTools照明模块允许你指定一个无限数量的接收器。光照接收机作为模块仿照LightTools照明是接收机更详细描述
表面性质
在LightTools核心模块,您可以指定每个任何物体表面三维固体表面性质分开。这些属性包括屈光模式(折射,公路货运,反映等)以及表面处理(衍射,散射等)。光学对象,这些属性可以指定单独的表面上不同的区域
蒙特卡罗光线追踪
在LightTools照明模块照明分析是基于蒙特卡罗光线跟踪。该方法从随机挑选的痕迹点的射线所需的数字(可以是几千甚至几百万的射线)对地表,或在数量,来源(或来源)和空间将随机选择angles。作者的出发点和线方向选择是基于描述光源的发光特性的概率函
数。每个射线开头的权力的具体金额,每个源的特点所决定,这个权力,然后通过在其路径射线击中通过该系统的各种表面改性。然后这些射线是收集统计分析和图形显示指定的接收面。
射线追踪在照明分析是采用非连续的。这意味着光学射线遵循法律,而不是预设的表面秩序,从而代表了系统的物理现实。除了在系统的光学,射线相互作用的机械结构,在那里他们被吸收反映,或分散。
在蒙特卡罗光线跟踪用于LightTools照明模块更详细解释运行仿真
斯普利特优化射线射线追踪
对于表面散射,你可以设置属性对话框中的光线传播方向,以反映,传输,或两者兼而有之,如下图所示。
当您选择反映或发送,LightTools的痕迹,只有一个方向照射后,与表面相互作用。当您选择这两个,LightTools可以同时跟踪反映和传播射线,然而,当一个系统中,跟踪多个射线发生分裂,LightTools可能要跟踪的射线部分带有很少的电力,并且很少有大量的重要性。在这样的系统,你可以大大提高光线跟踪通过使用概率雷拆分方案,它可以为所有型号的散射效率。
当概率雷拆分选项(这是默认设置),LightTools随机选择,只有一两射线的痕迹,用概率的方法来决定是否要追踪的反射或传输每个分裂射线。光线跟踪的概率是这样做,对于光线的追踪,适当的权力平衡是大量观察和传输方式都反映射线。在一个多射线分裂系统,这在一个更快的射线追踪结果,因为较少射线路径追踪。结果收敛速度更快,因为所有可能的分裂路径的比例,他们的权力转让金额追查。当概率雷拆分方案已关闭,LightTools要么分裂射线的痕迹,或只有分裂射线路径具有最大功率的所有路径。
所采用的方法计算概率射线分裂介绍如下
为体现/发送,琼斯矩阵,Mueller矩阵,线性偏光片的理想与缓行器,和朗伯,CosNth,高斯,椭圆高斯,用户定义的散射光振幅:如果透射率,反射率,吸收是T,R和甲,使得T十ṛ+甲= 1,则分裂射线是传播,或与概率吨/(注册商标+ Ŧ反映出来),研究/(注册商标+ T)的,由光功率因素计算(注册商标+ T)的加权补偿为吸收损失。
对于混合散射的概率是相同的,除了以上,光线可能会进入一个漫反射,镜面附近,传播扩散,传播或接近镜面反射四个方向()。
对于菲涅尔损失,QWAR和用户涂料射线振幅:透光率(T)和反射(R)是基于菲涅尔方程计算和概率用于发射和反射的方向。所有的光线将有相同的功率重量下面的例子说明了提高效率,可以实现用概率射线分裂。
对于这个简单的背光系统,模拟追踪2000射线产生了以下结果。
照明分析
主要有三种类型的照明,可与LightTools照明模块进行分析:在一个表面(电源/地区辐射),源强度(电源/立体角),空间和角亮度。对于其中的每一个,也有几种形式提供的图形输出,称为图的意见,其中可能包括:
二维线图
彩色或灰度光栅图
强度图
分辐射等高线图
三维表面图
现货蒙特卡罗射线图显示在接收器表面
包围能源图谋
这是更为全面的描述图观。