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    [原创]在Irradiance Maps和Candela Plots中如何设定map count及smoothing setting呢? [复制链接]

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    离线wang0224
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2008-04-09
    其实,对于map count及smoothing设定并没有任何标准解答。最佳设定要看解决哪一种问题,另外还需要工程(技术)人员的判断。他只是一个让您可以的到正确结果的工具,让您在使用上更有弹性而已。以下提供一些指导及例子来做说明。 5jsnE )  
    hrXN 38-  
    首先,说明一下分析图形的计算原理,以及count值的关系。当光线自光源射出,传入光学系统中并到达Exit surface或是您所选择的任意观察面上(分析模式),每一道光线的Flux都会被计算。Map count值决定在这个面上有多少bins或是pixels。bin一定是方形的,尺寸会根据观察面的大小来决定。您会发现count值越高,到达每个bin的光线就越少。若在给定的bin尺寸中(bin size=(map size)/(map count),map size为观察面大小)模拟光线数较少时,map count数一旦改变最高亮度值及光线分布就会明显改变。当使用smoothing,整个Map就会将bin数组中的Flux值以高斯形式做均匀化处理。而高斯方程式的腰身(waist)等于bin size。 {Qhv HV  
    Qe4  
    最佳的map count数及bin size设定全看您所要仿真的模型状况。某些状况下如何设定是很明显的。例如,仿真一个数字成像系统而您希望能预测成像状况,这时map count值就要设定成,让bin size跟成像面(如CCD,CMOS)的pixel size一样大。这时您就必须模拟足够多的光线使的结果较为均匀,换言之,就是让蒙地卡罗噪声(Monde Carlo noise)降低到符合需求。蒙地卡罗描光计算下总是会有噪声,这个噪声跟1/N1/2成比例,N为光线数。 Dn6DkD!  
    lv\2vRYw-  
    仿真照明系统时,您必须将map count设定成符合于量测的接收器的尺寸。无疑地这种状况map count值会很高。若您预期光斑会依不同位置(或是角度在Candela Plot下)而快速变化,而您希望模拟这个效果,这时就要将map count维持较高的值。您也应该要考虑到光分布的变化实际上有多快。这对您的判断是非常重要的,因为bin size决定了需要多少模拟光线而不会产生噪声。若您熟悉信息理论(Information theory),若光分布是band-limit,您只要做跟采样定理(Sampling theorem)规定一样细微的采样,或是1/2f(f为band-limit频率)这样的bin size就行。根据预测最佳的bin size就在量测接收器的尺寸跟数据的间隔之间(spacing of data points)。要决定最佳bin size是需要经过多次试验跟错误的。 5-C6;7%:  
    *v 8 ]99N  
    一旦您决定了最佳bin size,就必须计算足够多的光线以得到低噪声的结果(光分布)。前面提过噪声跟1/N1/2成比例而每个bin中的光线数量又跟1/M成比例,M为bin数。因为M=m2,m就是map count,所以要计算的光线数,在一个给定的噪声水平下,就跟m2成比例。你应该知道每个bin要搜集许多光线才能得到低噪声的结果,因此在不违背采样理论下尽可能让map count值低是非常重要的。例如,我们希望得到50 ray/bin在map count=562时,必须要在Exit surface上搜集到约16,000,000条光线。这可以说是不切实际的状况。宁可选择较小的map count数,例如200,这时只需要约2,000,000条光线就行了。甚至,对您仿真的模型来说,这样的光线数还是稍微多了些。 De^is^{  
    F\]rxl4(L  
    如何知道是否模拟了足够多的光线让噪声降到最低?还是那句老话,这要根据您自己的判断。开启smoothing功能可以让整个分析图更均匀化,但是也可能造成误判。唯一的方是就是多模拟些光线,若分析图的改变不是那么明显时,就代表光线数够多了。 O}KT>84M  
    I&cb5j]C  
    最后,要注意illuminance maps跟candela plots有一点差别。在illuminance maps下未开启smoothing时,你可以任意设定map count值。开启smoothing时,若map count值高于Resolution数,则在计算前将会被降低为2倍resolution数。而在Candela plots下,若smoothing数(类似map count)高于128时将会被设为128来做计算。在candela distribution plots下,这个数则被局限在最大为512,也就是对一个圆来说,每个最小的bin size为360。/512=0.7。。 c/hml4  
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    cyqdesign 金钱 +8 - 2008-04-09
     
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    离线单车之爱
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    只看该作者 1楼 发表于: 2008-09-03
    楼主讲的比较深奥,呵呵,刚入门,还看不懂呢
    离线lightgirl
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    只看该作者 2楼 发表于: 2008-09-04
    给个英文的。 d+IPa<N  
    Map Count ;wN.RPE_^  
    The count determines the resolution of the display on the irradiance map. The -I|yi'  
    count value is the number of pixels in the irradiance map in both the horizontal b#]in0MT?@  
    and vertical directions. TracePro displays a square irradiance map and square r`&ofk1K  
    pixels. Thus, while the width and height of the pixels are the same on the screen, kNjbpCE\!  
    their actual displacements may be different dependent on the range of values V~+Unn  
    plotted in the two orthogonal directions. When Smoothing is enabled the map  t]vz+VQ  
    count is used to control the degree of smoothing applied to the data.
    离线matt_tseng
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    只看该作者 3楼 发表于: 2008-09-29
    看完了解釋,還是不太了解。 '2 )d9_ w  
    再請問一下: uUJ2d84tV  
    當設定Candela plots下的smoothing數時,不同的設定會有不同的candela polt出現, Qv?jo(]  
    如何設定才是否理的?謝謝!
    离线单车之爱
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    只看该作者 4楼 发表于: 2008-11-30
    之前也为这个问题困扰挺久,看了LZ的贴,明白一些了,
    离线asm
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    只看该作者 5楼 发表于: 2008-12-01
    引用第3楼matt_tseng于2008-09-29 13:42发表的  : 7IvCMb&%R  
    看完了解釋,還是不太了解。 4RzG3CJdS  
    再請問一下: k"n#4o:  
    當設定Candela plots下的smoothing數時,不同的設定會有不同的candela polt出現, e;gf??8}  
    如何設定才是否理的?謝謝!
    YV2^eGr.  
    其实不是不同,只是你感觉不同 U} g%`<  
    D QZS%)  
    smoothing 数指的是积分的宽度,比如设定smoothing 90,就是说把收集到的光线做角度统计,分为90个steps分别计数,然后plot出来 nbYaYL?&  
    mq "p"iI  
    如果你的光线不够,而smoothing数字又很大,每个step中的光线n就会比较少,曲线会有很多的噪音,噪音级别正比于n-1/2。如果你想减小噪音而减小smoothing数,又会损失很多细节。 ^ZV xBQKg  
    hqE#BnQxP,  
    这样的结果表现为不同的smoothing数有不同形状的candela plot形状,解决方法只能是根据你的需要,适当增加有效光线数,降低噪音级别,这样才能拿到稳定准确的angular distribution。
    离线neoneongj
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    只看该作者 6楼 发表于: 2008-12-13
    讲解得很深刻,下来后多练习
    离线kersir
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    只看该作者 7楼 发表于: 2009-06-19
    讲解得很深刻,练习了
    离线qdmagi
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    只看该作者 8楼 发表于: 2009-06-19
    感觉好深刻,对于菜鸟级别的新手来说,太深奥了!
    离线vlina
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    只看该作者 9楼 发表于: 2009-06-19
    我已經將所有TracePro所提供的範例做完,但覺得唯有多實際操作才能體會,希望有一天也能發表有水準的帖子