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phoenixzqy

2013-10-17 21:56

照明光学软件学习体会（tracepro、lighttools、lucidshape、asap）

照明光学软件学习体会

关于软件的学习，每个人都有不同的体会和方法。在这里只说一下我对几个常用照明光学设计软件学习的认识。不当之处，请大家指正。
随着计算机技术的发展，原来纯手工的光路追迹计算，逐渐由计算机来完成了，大大提升了光学设计的速度。现在的常用商业光学设计软件，尤其是成像光学设计软件，比如Zemax，CodeV，Oslo等，优化功能已十分强大，照明光学设计软件的优化、建模功能也在不断加强，Tracepro、Lighttools新的版本，均包含了优化功能，而根据要求自动建模最为准确、便捷的，应该是Lucidshape，尤其是在车灯设计方面。
那，随着软件功能的不断加强，是不是说，光学设计依靠软件就可以了呢？以前我发帖子讨论过这个问题，尤其是照明光学设计软件方面，功能还不强大。即使是比较强大的成像光学设计软件，也无法完成纸面设计。
（成像光学设计的优化，必须先根据已知的初始结构，求接触结构参数对各像差值或评价函数值造成影响的一阶导数，再微调各参数值，最终将像差或评价函数讲到最低。多元函数有很多极值点，而优化算法是一步步微调的，很容易陷入到局部最小值里无法跳出。这是优化就进入了歧路，无法得到最优结构。）
照明光学设计，也不能完全依靠软件来完成。基础知识的学习，都是很有必要的。想做好照明光学设计，光度学的学习是必不可少的。没有光度学的知识，看不懂客户提出的设计要求、也无法从和照明软件提供的光线追迹结果里获得有效信息。另外，照明光学设计软件的思维方式，应该是介于光学设计专业人员和机械设计专业人员之间的（而ASAP基本按照光学设计思维，界面很不友好），因为照明既需要考虑光学原理，又需要考虑建模方面的操作方便。这样，才有利于设计人员方便操作、掌握。对于一些曲线曲面的表达，在照明光学软件里，有其特有的表示方法。
在这里，我举几个常用软件，几个比较简单的例子，大概说一下。
1、Tracepro和Lighttools比较类似，以Tracepro为例。拿Tracepro的几个反射罩面型来说，均是采用和光学性质相关的数值来表示、建模的：焦距、高度、孔径。抛物面设置一个焦点，双曲面、椭球面需要设置两个焦点。而复合抛物面的设置，更要考虑到其光学方面性质、特点。
Tracepro里提供了两个数值来确定椭球面，前焦点和后焦点，数值应当填写为：a-f和a+f，而不是两个焦距之间的距离2f。
而在成像光学设计软件里，为了数据计算的方便、快捷，这三类些曲线曲面，还包括球面，由一个表达式，就完全概括进去了。在照明软件里这么操作，就很不直观，很不方便了。
2、Lucidshape软件，在做车灯反射罩的时候，归纳起来，提供了计算曲面的三种条件的设置对话框：最大边界光线，最小边界光线，中心边界光线。这个在《Lucidshape算法初探》有提及。
使用Lucidshape设计车灯反射罩，这个问题首先要搞清楚，到底是怎么回事。以上三种情况，简单来说，就是改变光源与反射罩基面焦点的相对位置。
3、Asap软件可能更适合光学专业的人员使用，非光学专业的，尤其是没接触过编程的人，用它简直是一头雾水，仅靠突击学习、看别人演示，学会还是有可能的，学精几乎不可能。而光学专业的人员，长期使用的话，汇聚的比较有意思。Asap软件的思维，完全是建立在光学专业方面需求之上的。光学方面，光线的追迹，考虑的是不同介质交界面处的曲面边界如何，而不需要考虑其实不是实体模型，这和机械软件里强调的实体模型差距很大。很多光学系统环境参数，都需要用户预设，对软件使用者的光学基础要求很高。对于这种软件，光学知识的学习，相当必要！
即使比较简单容易上手的Tracepro，很多操作，均需要掌握一些基础的光学原理，这样，再去操作软件，应该可以达到事半功倍的效果。在脱离光学基础知识的情况下，机械的模仿和操作，很难真正意义上掌握光学软件。
软件的熟练掌握，还要勤加练习。长时间不使用软件，很容易发生的事情就是：知道该操作哪一步了，却找不到对应的操作按键在哪里。这些在勤加练习之后，应该都不是问题。

phoenixzqy	2013-10-17 21:57
个人观点，不当之处，还请包涵。

yu-xuegang

2013-10-17 23:16

无论软件怎么发展，都是为了更好更快捷的完成设计，而最终掌握设计方向、以及最终决定产品实现的始终是工程师，这是不容置疑的。

现在的照明软件还是比较多的，像LT、TP、Lucidshape、ASAP等等，还是非常多啊，但个人认为有些软件会消亡，有些功能强大的会发展起来。照明软件的兴盛应该和照明行业这几年迅速的发展，LED照明的应用有很大关系。

以前会简单的使用LT，这软件更像是机械工程师在做设计，其建模思想和机械建模很像。难能可贵的是这款软件最早开发了优化功能，希望这款软件在优化上能长足的发展，不断的完善。

最近在研究ASAP，主要原因是这款软件的开发性更好吧，不仅是完成一种设计，而是能做一些研究方面的事。这款软件和其他的照明软件建模方式完全不同，与其是在做设计，还不如说是在写程序，因为这个建模过程和设计过程，都是用语言实现的，甚至连显示窗口、对话栏都用语言实现。这款软件对于欧美国家的工程师来说更便捷，语言环境和工作模式都更倾向于他们。再者，对这款软件谈及最多的就是它的光线追击速度非常快。还有就是这款软件的设计结果和实际开发的产品结果会很相似，据其原厂的培训工程师讲，可以达到98%的相近度。

mraker	2013-10-17 23:16
好东西，顶楼主 {s3j}& 楼主写了几个好帖子了

砺剑158	2013-10-18 11:41
受教了

phoenixzqy

2013-10-18 21:34

yu-xuegang: 无论软件怎么发展，都是为了更好更快捷的完成设计，而最终掌握设计方向、以及最终决定产品实现的始终是工程师，这是不容置疑的。 *v0}S5^/"
现在的照明软件还是比较多的，像LT、TP、Lucid .. (2013-10-17 23:16) T]y^PT<8?

asap是比较准确。这是它的优势，其他软件，目前是难以逾越的。而且，光学专业的用asap，会觉得特别有意思。

但是速度并不算快。尤其是在导入一些复杂数据时。由于数据转换或其他问题，追击速度比较缓慢。其建模功能也不行。

asap比较适合有软件基础和光学专业的设计师使用。比较适合去做一些精准度要求比较高的光学设计。一般的照明设计，用这个有点杀鸡用牛刀。
更重要的一点是，asap这个软件对于大多数设计师来说，难度太大，界面太不友好。

我觉得，照明设计软件，和机械软件要结合好，界面要做得方便实用，软件使用傻瓜化，数据计算精准，这才是软件的正道。

asap的使用，入门太难。从用户数量上也能看得出来。
tracepro和机械软件结合得比较好，界面操作也很方便，只是光线追迹缓慢。这些，随着电脑计算速度的提高，这些将不是问题。

phoenixzqy

2013-10-18 21:37

yu-xuegang: 无论软件怎么发展，都是为了更好更快捷的完成设计，而最终掌握设计方向、以及最终决定产品实现的始终是工程师，这是不容置疑的。 o7WK"E!pF'
现在的照明软件还是比较多的，像LT、TP、Lucid .. (2013-10-17 23:16) ju%t'u\'

你总结的很对。肯定会有软件将现有软件的优点集中。很多软件都将消亡。

照明软件里，ASAP和Tracepro非常有代表性。一个操作简单，一个精准度高。
如果哪个软件把这两个方面做到一块，那将是所向披靡的。

不过，由于现在建模及数据存储、计算的问题，这两方面还是有一定矛盾的。

phoenixzqy	2013-10-18 21:38
mraker:好东西，顶楼主 K oF4e:2> 楼主写了几个好帖子了 (2013-10-17 23:16) +~L26T\8 D%=FCmL5@= 多谢！常交流。

phoenixzqy	2013-10-18 21:38
砺剑158:受教了 (2013-10-18 11:41) Xob,jo}a Q-:IE T 客气。多交流。 _,m\|gr,S 此贴只是我个人观点。有不当之处，还请指教。

巅子	2013-10-24 21:04
Tracepro 文件怎么导入到Lighttools里面

phoenixzqy	2013-10-25 21:13
巅子:Tracepro 文件怎么导入到Lighttools里面 (2013-10-24 21:04) LXm5f; w!=Fi 3维数据都有通用的转换格式的。stp igs sat等等。

星月菲菲11	2013-10-27 12:56
谢谢分享，学习了

wxyfly	2013-10-28 16:43
谢楼主分享经验

phoenixzqy	2013-10-28 20:08
wxyfly:谢楼主分享经验 (2013-10-28 16:43) [F^qa/vJ10 [BH^SvE 客气。软件学习或者光学设计方面有问题可以联系我，大家交流一下。

phoenixzqy	2013-10-29 19:23
欢迎光临

gangjiyiqu	2013-11-01 14:55
受教了

phoenixzqy	2013-11-01 17:21
gangjiyiqu:受教了 (2013-11-01 14:55) +<G \|Ru- @>wD`<U\| 谈不上啊，呵呵 ~*3obZ2>2 说的也不一定对。

272049844

2013-11-12 13:17

说的比较在理，软件是死的，人是活的，傻瓜式软件是每个设计师所追求的，但必须建立在一定的光学知识和设计理念上。个人感觉TP最容易上手，可想精通也得花点时间；其优化功能的使用也有待探讨和提升，感觉结合macro会更好。LT上手相对TP慢些，目前只会皮毛，其优化功能感觉比TP似乎要强些，就是其价格略贵，只能用试用期的。ASAP在暑假接触过一段时间，基本就是程式语言，还没具体研究过，不过感觉其自由空间是最大的，对光线等等的定义的灵活性强于TP和LT不少。lucidshape听说过，没用过

phoenixzqy

2013-11-12 23:50

272049844:说的比较在理，软件是死的，人是活的，傻瓜式软件是每个设计师所追求的，但必须建立在一定的光学知识和设计理念上。个人感觉TP最容易上手，可想精通也得花点时间；其优化功能的使用也有待探讨和提升，感觉结合macro会更好。LT上手相对TP慢些，目前只会皮毛，其优化功能感觉比TP似 .. (2013-11-12 13:17) tK<GU.+

TP结合macros，自由曲面建模功能还不错，不过数据都需要自己编程计算。
Asap适合光学专业的，对光学要求稍高。
Lucidshape自由曲面自动建模功能十分强大。

phoenixzqy

2013-11-12 23:51

272049844:说的比较在理，软件是死的，人是活的，傻瓜式软件是每个设计师所追求的，但必须建立在一定的光学知识和设计理念上。个人感觉TP最容易上手，可想精通也得花点时间；其优化功能的使用也有待探讨和提升，感觉结合macro会更好。LT上手相对TP慢些，目前只会皮毛，其优化功能感觉比TP似 .. (2013-11-12 13:17) S7-ka{S

其实将一个软件用得非常好，也是件不容易的事。

272049844

2013-11-14 10:08

phoenixzqy:TP结合macros，自由曲面建模功能还不错，不过数据都需要自己编程计算。 ]trVlmZXH}
Asap适合光学专业的，对光学要求稍高。 $ WAFr
Lucidshape自由曲面自动建模功能十分强大。 (2013-11-12 23:50) Y:C7S~

TP中macro的数据计算确实不是它的长处，可用matlab来解决计算资源曲面数据问题；ASAP有打算初步研究下，因为光学出身；Lucidshape听说用在车灯行业比较多，真心不会用。

phoenixzqy	2013-11-14 21:49
272049844:TP中macro的数据计算确实不是它的长处，可用matlab来解决计算资源曲面数据问题；ASAP有打算初步研究下，因为光学出身；Lucidshape听说用在车灯行业比较多，真心不会用。 (2013-11-14 10:08) 3o%,8l, J@Eqqyf" lucidshape很好用的，其设计、建模思路也很好。 9ctvy?53H 看一下软件自带的手册就行了。

phoenixzqy	2013-11-14 21:49
272049844:TP中macro的数据计算确实不是它的长处，可用matlab来解决计算资源曲面数据问题；ASAP有打算初步研究下，因为光学出身；Lucidshape听说用在车灯行业比较多，真心不会用。 (2013-11-14 10:08) 5=tvB,Ux4 w@Uw8b 常交流！

g384	2013-11-18 21:10
謝謝版主!!!

phoenixzqy	2013-11-18 21:33
g384:[表情] 謝謝版主!!! (2013-11-18 21:10) X`i'U7%I "fK`F/ 客气常交流

phoenixzqy	2013-11-19 21:21
鉴于很多网友都没用过lucidshape，lucidshape的资料也很少，之后有机会的话，发一些有关lucidshape操作的帖子。

airspeed	2013-11-20 17:18
学习了..........

robing	2013-11-20 22:56
很受用。多谢版主了。 mGx!{v~i&

doddshi	2013-11-21 18:59
正在学习，谢谢

phoenixzqy	2013-11-25 21:14
airspeed:学习了.......... (2013-11-20 17:18) TtZZjeg+V @\|I:A 常交流

phoenixzqy	2013-11-26 15:39
robing:很受用。多谢版主了。 KBUClx? (2013-11-20 22:56) h;q=<[h\ 8\|-j] 客气常交流

phoenixzqy	2013-11-28 21:10
多谢支持！

wwlqwwjj	2013-11-30 08:15
受教了，谢谢

phoenixzqy	2013-12-01 22:24
wwlqwwjj:受教了，谢谢 (2013-11-30 08:15) qdM=}lbc 5l(8{,NDt 客气常交流

983127180	2013-12-26 21:25
我是在汽车行业里的，每次的背光设计都是外发，数模要更改几次，如果建模的时候能直接模拟就好好了！

phoenixzqy	2013-12-28 21:16
欢迎交流

alicefang	2014-01-06 21:15
恩，学习了，感谢楼主

phoenixzqy	2014-01-12 22:06
alicefang:恩，学习了，感谢楼主 (2014-01-06 21:15) Np.] W( Pse1NMK9 [ 常交流！！

dgweiwei	2014-01-16 11:15
请问楼主，lucidshape对自由曲面建模可以直接通过导入曲面坐标实现吗？

marcker	2014-01-31 22:02
太棒了，支持一下！

babmanyes

2014-02-03 00:33

这帖子对于新手的我来说简直是拓展了不少眼界啊~
一直纠结于哪个软件比较好，比较好用。最近正在学习tracepro，感觉还比较容易上手，只是不知道要精通的话还要花那些功夫。至于ASAP，只听说过，没接触过，但是看到楼主说的要用程序语言我就蛋疼了，看见程序语言就头大了，更别说使用了。
多谢楼主分享罗~

花花公子	2014-02-20 15:50
楼主辛苦！受教了！

phoenixzqy	2014-02-27 22:50
花花公子:楼主辛苦！受教了！ (2014-02-20 15:50) l$\OSG zZhA]J 客气。常交流。

galaxian	2014-03-11 09:53
受教了

phoenixzqy	2014-03-11 17:27
galaxian:受教了 (2014-03-11 09:53) p3q >a< 'Y;M% 欢迎交流。

艺只甜瓜蛋	2014-03-12 15:52
看看~~

cornflowerff	2014-03-25 10:36
正好要做LED光场仿真，不知道用什么软件，谢谢总结

周东梅	2014-04-01 17:09
谢谢分享

asdoptics

2014-04-01 23:10

我曾经和国外的一些ASAP和 LucidShape的使用者交流过一些看法，我现在把他们的一些看法发布出来，仅为交流。

ASAP和 LucidShape是两个不同的软件，分别用于不同的用途。LucidShape和 RefCAD 很像，但是比后者功能要强大很多。一些车灯客户用 LucidShape (或者 RefCAD)设计reflector surfaces. LucidShape 和 RefCAD 计算都是基于radiation transfer equations.因此速度很快。

这些程序不能精确计算glare, multiple reflections, 或者一些车灯设计中的杂散光. 这些计算必须要用ASAP这种软件的实际光线追迹方式，而不是radiometric计算. 有些客户用CAD软件设计好reflector surfaces, 然后导入像ASAP 这样的软件做最后的计算，因此大多数的车灯设计客户在他们的设计中总是同时使用ASAP和LucidShape (或RefCAD) .

phoenixzqy

2014-04-04 21:28

asdoptics:我曾经和国外的一些ASAP和 LucidShape的使用者交流过一些看法，我现在把他们的一些看法发布出来，仅为交流。 |6o!]~&e$1
ASAP和 LucidShape是两个不同的软件，分别用于不同的用途。LucidShape和 RefCAD 很像，但是比后者功能要强大很多。一些车灯客户用 LucidShape (或者 RefCAD)设计reflec .. (2014-04-01 23:10) #<o=W#[

lucidshape主要是建里自由曲面模型比较方便。
asap比较精准。
asap精准是大家公认的。但是非光学专业的入门有点难。使用者不是特别多。大学、研究所用的多一些，还有就是做车灯设计的，要用到asap。

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