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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。 Q8?D}h  
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。 ozLJ#eOE9  
"zbE  
光源设置 Gq/6{eRo\  
T;@>O^  
用在本例中的位图光源 Wi^rnr'S s  
s~ A8/YoU}  
?LI9F7n  
yU,xcq~l  
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。 :N*T2mP  
此图片的像素数目为339*88=29832; I&8m5F?$`  
 c^s>  
yipD5,TC  
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。 S:/RYT"  
   Y)}%SP>,  
f)Q]{cb6  
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: CDnz &?  
1. 光线/像素的指定数量在每个像素范围内具有随机位置。 N?0y<S ?!  
2. 计算位图像素的se度坐标。 Hs=N0Sk]j  
3. 在每个像素的波长有匹配的色度坐标的权重。 4Z9wzQ>  
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。 <C;> $kX  
"R@N|Qx'  
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。 JWHt|zB g  
首先,在波长列表中右击鼠标并选择“Set Standard Bitmap Wavelengths”。 $3[\:+  
mo[<4U ks  
?3TV:fx"X  
其次,再次右击鼠标并且选择“Set All Colors From Wavelengths”来设置各个波长颜色为蓝,绿和红。在上面的步骤中注意,合成光线权重乘以在波长列表中的权重。通常,我们不需要光线权重的双切趾,并且我们确保权重都设置为1。最终配置如下所示。 Xe;(y "pR  
Wxau]uix  
GA.bRN2CI2  
运行案例 {@__%=`CCS  
H~ n~5 sF"  
光源指定为每个像素1个光线位置。当光线追迹的时候,如果每个像素我们设置大于1个光线位置,因为要追迹大量的光线,所以我们不想画出3D视图中的光线,我们进入Menu> Raytrace>Trace All Sources。当光线追迹完成,进入Menu>Analyses>Color Image。你会发现在分析面中已经重现了位图图片,光线追迹越多,图片的还原度越高。 d`uO7jlm  
此图为每个像素点有10个光线位置的追迹后的照度图
PMhhPw]  
1. 光源创建请见如上描述 ([b!$o<v  
2. 创建中继镜 @B[Cc`IN"  
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; ^z}lGu  
c[_^bs>k  
8`2<g0V2  
位置距离光源50mm; e~.?:7t  
Q4Fq=kTE  
1]Q 2qs  
半孔径设置为10mm; DnsP7k.8T  
:dIQV(iW  
3. 创建探测器 nVn|$ "r  
探测器的创建选择Element primitive/plane,具体参数请见如下图片 l@r wf$-  
7[v@*/W@  
4. 创建分析面 t-*|Hfp*^  
3*$9G)Ey  
lkH;N<U  
RE $3| z  
5. 模型与光线追迹 Yz-JI=  
[~c'|E8Q  
RefRoCD1  
Secq^#]8  
dM s||&|&  
]]=fA 4(  
6. 颜色与照度分析 FaE#\Q  
6QLQ1k`  
颜色分析 2k}-25xxL  
*Ht*)l?  
照度分析
J4v0O="  
总结 $.Q>M]xH  
WAB0e~e:|Q  
guOSO@  
(y~laW!  
2.对于颜se分析或照度分析时,我们要注意实际的光源尺寸,在FRED中默认的尺寸为长宽1:1,对于本案例我们可以这样设置其真实大小,在照度图片右键选择Isotropic,结果就会如上图所示。 #CA%]*l*F  
H8$<HhuZM  
.3&a{IxM]  
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。 !Wixs]od   
4.光线追迹数越多,图片越清晰。 qwF*(pTHq  
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