首先,说明一下分析图表的计算原理,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(分析模态),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)仿真光线数较少时,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。 G=e[TR)i
RPwSo.c4
最佳的Map Count数及Bin Size设罝,全看您所要仿真的模形状况。某些状况下,如何设罝是很明显的。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值就要设罝成,让Bin Size跟成像面(如CCD,CMOS)的Pixel Size一样大。这时,您就必须仿真足够多的光线,使得结果较为均匀,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。 iL<O|' be
L4%LE/t|e
仿真照明系统时,您必须将Map Count设罝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,而您希望仿真这个效果,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决定需要多少仿真光线,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。 o~p^`5#
i9tM]/SP
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。您应该知道每个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。 !hUyX}{`j
g=Jfp$*[
如何知道是否仿真了足够多的光线,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。唯一的方法是就是多仿真些光线,若分析图的改变不是那么明显时,就代表光线数够多了。 *fZ'#C~x
2t<CAKBB
最后,要注意Illuminance Maps跟Candela Plots有一点差别。在Illuminance Maps下,未开启Smoothing时,您也可以任意地设罝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。。