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infotek 2021-10-27 09:28

图片光源之位图光源设置与分析

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。 ]R f[y  
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。 M{T-iW"  
*kDCliL  
光源设置 UIN<2F_  
*@=/qkaJaI  
用在本例中的位图光源 !0LWa"  
dufu|BL|}  
++Ts  
%oa-WmWm  
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。 62o:,IcoG  
此图片的像素数目为339*88=29832; hVAn>_(  
SdxDa  
_ y8Wn}19f  
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。 Z!zF\<r  
   f=gW]x7'R+  
k(7&N0V%zz  
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: ']z{{UNUN  
1. 光线/像素的指定数量在每个像素范围内具有随机位置。 ZWU)\}}_R  
2. 计算位图像素的se度坐标。 >kDQkhZ  
3. 在每个像素的波长有匹配的色度坐标的权重。 ]uJ"?k=  
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。 ]]9R mh=  
j8{i#;s!"  
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。 as4;:  
首先,在波长列表中右击鼠标并选择“Set Standard Bitmap Wavelengths”。 J1RJ*mo7,  
I%X6T@P  
Jg\zdi:t  
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。 JZ*/,|1}EC  
+tIF h'  
L<-_1!wh  
运行案例 ;jvBF4Lb>  
)E@.!Ut4o  
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。 '(yAfL 9}  
此图为每个像素点有10个光线位置的追迹后的照度图
lC("y' ::  
1. 光源创建请见如上描述 cr?Q[8%t1  
2. 创建中继镜 OXSmt DvJ  
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; l%puHZ)t  
%D}kD6=  
(%e .:W${  
位置距离光源50mm; Qu"\wE^.`  
wb5baY9  
q`H_M{26!y  
半孔径设置为10mm; G"U9E5O  
)c83/= <v  
3. 创建探测器 .4M.y:F  
探测器的创建选择Element primitive/plane,具体参数请见如下图片 Z/;(f L  
aS{n8P6vW  
4. 创建分析面 AJ? r,!)  
)=Z>#iH1  
3<Zq ]jk?n  
_A5e{Gb  
5. 模型与光线追迹 ?{|q5n  
RO VW s/  
|\<`Ib4j  
%C'?@,7C  
}Jve cRtg1  
]kG"ubHV?h  
6. 颜色与照度分析 ^ft>@=K(|  
m!4ndO;0vh  
颜色分析 }QcCS2)Ud  
S)k*?dQ##R  
照度分析
?'#` nx(!  
总结 WJndoB.f[2  
goRL1L,5  
>#;.n(y  
{3p4:*}  
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。 ]Svt`0|}  
YTX,cj#D^&  
#*uL)2nR  
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。 @ ZwvBH  
4.光线追迹数越多,图片越清晰。 UcDS9f_87  
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