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    [技术]图片光源之位图光源设置与分析 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-10-27
    本文描述了如何使用一张位图（bitmap）图像作为光源反射体，这里我们要用到FRED详细光源结构。 F=l.2t*9  
    作为演示，本案例描述了一个位图光源经过理想的1:1中继透镜后所成的像。 2"C,u V@F!  
     nMU[S +  
    光源设置 `;H3['~$  
     =VOl  *  
    用在本例中的位图光源 UV j1nom   
    j O6yZt  
     ZKco  
    ->Bx>Y  
    在对象树的Optical Sources光源文件夹中，我们选择详细的光源作为开始，通过右击鼠标并选择“Create New Detailed Optical Source”在Positions/Directions选项中，我们设置类型为“Bitmap（points specified by bitmap pixels）”并且导入我们的位图文件。调整像素纵横比的半宽度和高度。 F|&=\Q  
    此图片的像素数目为339*88=29832； ;/|3U7{c  
    IM9P5?kJ ?  
    [>wvVv  
    光线方向的设定取决于您的特别应用，但在我们的示例中，我们将使用“Random Directions into an angular range”类型。这个方向的设定一般允许我们引导光线朝向中继透镜。 V07? sc<  
       JTI 'W  
    ]n$&|@  
    当我们使用一个位图作为发射器，需要对图像中的每个像素执行以下步骤： #uillSV  
    1. 光线/像素的指定数量在每个像素范围内具有随机位置。 5_~QS  
    2. 计算位图像素的se度坐标。 a-Ef$(i_  
    3. 在每个像素的波长有匹配的色度坐标的权重。 n9N '}z  
    4. 每个光线的权重乘以指定在光源的波长选项卡上加权因子。 ^#)M,.G^  
    Cv;\cI"&  
    第1项和第2项在光源创建中已经处理了。所以，我们需要处理第三项，可以通过设置光源波长选项。如果创建少于3个波长的光源，那么像素的三刺激s e   Y值用于设置权重。如果光源有3个或更多的波长，那么颜se合成用于求解一组权重。让我们来点开波长选项并指定所需的波长。 v'X=|$75  
    首先，在波长列表中右击鼠标并选择“Set Standard Bitmap Wavelengths”。 %x zgTZ  
    tF=Y3W+L  
    %eDJ]\*^X  
    其次，再次右击鼠标并且选择“Set All Colors From Wavelengths”来设置各个波长颜色为蓝，绿和红。在上面的步骤中注意，合成光线权重乘以在波长列表中的权重。通常，我们不需要光线权重的双切趾，并且我们确保权重都设置为1。最终配置如下所示。 CKgbb4;<m[  
     vhj^R5=  
    k=8LhO  
    运行案例： ;$>wuc'L  
    9HJA:k*k|  
    光源指定为每个像素1个光线位置。当光线追迹的时候，如果每个像素我们设置大于1个光线位置，因为要追迹大量的光线，所以我们不想画出3D视图中的光线，我们进入Menu> Raytrace>Trace All Sources。当光线追迹完成，进入Menu>Analyses>Color Image。你会发现在分析面中已经重现了位图图片，光线追迹越多，图片的还原度越高。 {_<,5)c  
    此图为每个像素点有10个光线位置的追迹后的照度图
    J0a#QvX!  
    1. 光源创建请见如上描述 r]'Q5l4j6"  
    2. 创建中继镜 aq<QKn U  
    创建一个新的元件“Create a Custom Element”命名为理想透镜，在其子文件下创建一个新的表面“create a New Surface”，面型选择：Lens Module; 焦距为25mm，放大率为-1； ;?'=*+'>  
    *zn=l+c  
    08JVX'X-mr  
    位置距离光源50mm; AiE\PMF~{P  
    H G)c\b  
    Pu7cL  
    半孔径设置为10mm; h`HdM58CQ  
    .7Lv  
    3. 创建探测器 vspub^;5\  
    探测器的创建选择Element primitive/plane，具体参数请见如下图片 :U$U:e  
    cgvD>VUw  
    4. 创建分析面 ?B`Yq\L)  
     zgR@-OtFZ  
    m"RE[dQ  
    4hh=z>$|l)  
    5. 模型与光线追迹 Up|>)WFw"  
    q\gvX 76a  
    Z/>0P* F  
    j*05!j<'  
    oy!Dm4F  
    ^S'tMT_  
    6. 颜色与照度分析 WCPl}7>  
    'ffOFIz|=I  
    颜色分析 WJN}d-S=^  
    uRu)iBd D  
    照度分析
    z LHE;  
    总结： F9&ae*>,  
     61^5QHur  
    U%,N"]`  
     :$"L;"  
    2.对于颜se分析或照度分析时，我们要注意实际的光源尺寸，在FRED中默认的尺寸为长宽1:1，对于本案例我们可以这样设置其真实大小，在照度图片右键选择Isotropic，结果就会如上图所示。 1S26Y|L)  
     :*wjC.Z  
    z}[qk:  
    3. 对于分析面的设置，我们可以使用默认分析表面，软件会自动识别图片大小。 umo@JWr  
    4.光线追迹数越多，图片越清晰。 |,wp@)e6h  
     
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