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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。 Wxg,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。  O+1 e  
y6'Fi(2yw  
光源设置 ^>uzMR!q5  
=YBwO. !%  
用在本例中的位图光源 $=$I^hV  
* eL%[B  
0k>NuIIP  
_Kx  /z  
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。 )1O *~%  
此图片的像素数目为339*88=29832; ;h_"5/#  
1 ,oC:N  
)_b #c+  
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。 MQ2gzKw>  
   gh}FZs5 P  
x;LyR  
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: VG+Yhm<SL  
1. 光线/像素的指定数量在每个像素范围内具有随机位置。 r!yrPwKL  
2. 计算位图像素的se度坐标。 UuAn`oYhV  
3. 在每个像素的波长有匹配的色度坐标的权重。 0G9@A8LU  
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。 je.jui"  
3mZX@h@  
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。 <"/Y`/  
首先,在波长列表中右击鼠标并选择“Set Standard Bitmap Wavelengths”。 JiP]F J;  
[9a0J):w{  
F {]:  
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。 N7%Jy?-+  
zY(*Xk  
GY<Y,  
运行案例 y<k-dbr  
~*Ve>4  
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。 WE4:Jy  
此图为每个像素点有10个光线位置的追迹后的照度图
 b#P ,  
1. 光源创建请见如上描述 WW@/q`h  
2. 创建中继镜 'Y6{89y  
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; b`E0tZcJ  
d7^:z%Eb|  
G-Z_pGer^  
位置距离光源50mm; %B3E9<9>U  
s>~!r.GC  
8;p6~&).C~  
半孔径设置为10mm; jN 5Hku[?  
kJ>l, AD/  
3. 创建探测器 *f.eyg#  
探测器的创建选择Element primitive/plane,具体参数请见如下图片 }@4m@_gR?  
)& %X AW{  
4. 创建分析面 "Z }'u2%\m  
h(]O;a-  
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X~5TA)h;~  
5. 模型与光线追迹 xv's52x  
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sBu=@8R]y  
6. 颜色与照度分析 #; E,>0  
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颜色分析 ! s?vj <  
n O$(\ z)  
照度分析
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总结 % &4sHDP  
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4cr >sz  
2.对于颜se分析或照度分析时,我们要注意实际的光源尺寸,在FRED中默认的尺寸为长宽1:1,对于本案例我们可以这样设置其真实大小,在照度图片右键选择Isotropic,结果就会如上图所示。 ):+n!P  
^] Lr_k  
^;c!)0Q<Z  
3. 对于分析面的设置,我们可以使用默认分析表面,软件会自动识别图片大小。 X;v/$=-mz  
4.光线追迹数越多,图片越清晰。 0DIaXdOdW+  
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