首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 非成像光学设计 -> 自由光学曲面自动设计与仿真(二):三维曲面反馈修正 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

maoxianglong 2015-06-27 12:07

自由光学曲面自动设计与仿真(二):三维曲面反馈修正

现有的大多数的方法是基于点光源设计自由光学曲面,当我们用实际光源文件进行仿真的时候,光学系统的性能便会偏离预期,一方面是由于自由光学曲面本身构建过程中存在的法线矢量偏差,另一方面是由于光源偏离理想而引入的偏差。为了改善光学系统的性能,需要采用优化的方法,一种是自动优化法,通常需要成百上千次迭代,另一种比较有效的方法是反馈修正法,通常只需要几次迭代便可以在很大程度上改善光学系统的照明效果。 7FP @ vng  
+ hMF\@  
考虑给予能量映射网格的自由光学曲面设计方法,设计过程主要分为以下几个部分:(1)基于能量守恒方程一一对应的划分好光源和目标之间的等能映射网格,在这里可以先划分光源发光空间网格(uv),再对应的划分目标照明平面的网格(xy),即uv-xy划分,也可以逆向划分,即xy-uv划分。(2)基于上述映射关系,我们就可以基于Snell定律数值求解自由曲面表面数据点。目前常用的是几何迭代法还有解微分方程的方法。由于映射关系划分的随意性,通常由此获得的曲面离散点的法线矢量场不满足曲面连续性条件,这时候通常需要引入非连续曲面,如果强制将曲面变光滑就会引入曲面法线矢量误差,从而影响系统的性能。当然,目前已经有很多种方式来获得一种可以满足曲面连续性条件的映射关系,如椭球面拼接优化法等,甚至可以直接求解monge-ampere方程。在这里,我们采用反馈修正法来补偿这种误差。(3)构建出来曲面数据点之后就可以在建模软件中进行建模,通常采用NURBS曲面都离散点进行插值拟合,为了使得设计更加自动化,我们用计算软件MATLAB调用建模软件Rhinos直接进行建模并输出igs模型,进而我们可以用MATLAB调用光线追迹软件对模型进行仿真,并用MATLAB调用仿真产生的照度或光强分布结果等,并用来对预设的映射关系进行反馈修正。 k%({< ul  
G)7J$4R  
所有的过程中,MATLAB是核心,兼顾计算、建模、光线追迹以及反馈优化。为增强代码的扩展性,可以考虑将mapping的划分、surface的构建、Simulation和后续的Feedback进行分块。所有过程都是自动完成的,只需要设定一个截止条件即可。 DOW Z hD  
[attachment=63971]
d/Fy0=0  
[attachment=63972]
[attachment=63977]
[attachment=63968]
[attachment=63969]
[attachment=63970]
BKW%/y"  
snow123abc 2015-06-27 13:56
   学习学习
wfn129 2015-06-27 14:37
自由光学曲面自动设计与仿真(二
superyu2009 2015-06-27 17:34
谢谢楼主 自由曲面需要学习
yu-xuegang 2015-06-27 21:38
写的非常好,很透彻,也很经典,这是照明光学设计的根基。学习了。
yanrzhou 2015-06-27 22:37
收敛这么快!!!
strategy 2015-06-27 23:23
很不错,最近也在弄这个,我是采用离散曲面的方式,这个建模比较麻烦
phoenixzqy 2015-06-28 10:14
方形光斑采用连续面是无法做得很好的。 ew cgg  
做出均匀的方形光斑,其实不需要这么麻烦的算法,分裂一下透镜就行了。
hs507xxx 2015-06-28 10:30
部队需要你 S4Vv _k-&  
whyhao99 2015-06-28 11:50
厉害,自由曲面设计是门深奥的学问
cluo 2015-06-29 15:48
厉害,会认真看看。
tkggying 2015-06-30 11:36
学习!!!!
柳夏 2015-07-08 08:28
学习学习来了来了
艹了你妹 2015-07-08 11:59
写的非常好,很透彻,也很经典,这是照明光学设计的根基。学习了。
lvyanwuxu 2015-08-28 11:21
厉害啊
longyou 2015-09-29 14:33
高人指点啊
gjgtshb 2015-10-10 09:20
早知道MATLAB可以解决,我就不用在proe里面费劲的搞了。 ;1cX|N=  
向高手学习中。。。。。
xiaonao 2015-12-24 18:57
我还以为你写出了matlab追迹光线的代码了,仔细看视频才发现是调用ASAP啊!
iroheu0208 2016-01-27 18:07
感謝樓主分享
junjunsui 2016-05-12 11:23
楼主,模拟这个不需要光学设计软件么?直接matlab就行?
sister 2016-06-07 23:11
好厉害
wenshou 2016-07-06 18:32
楼主  你好 我总结你说的 有几个问题想请教你 W?'!}g(~  
我通过matlab计算出花生米透镜轮廓上的数据点后,我们可以通过scheme或者三维机械软件生成实体。在这里我看你帖子应该是通过第三方软件生成模型。 [/*85 4  
然后再通过matlab导入光源和目标面 进行材料等参数的设定。最后用tracepro进行追击光线,得到最终照度的结果。当结果不符合要求时,进行反馈修正优化。直到得到最终优化结果。 L"tj DAV  
我看了你的截图,你貌似是用的ASAP。我想用tracepro实现上述流程。发现存在很多问题: .dp~%!"Sn,  
1、如果是用第三方三维软件生成实体,比如solidworks。那么导入tracpro就应该是一个面型不可更改的模型,那么理论上对他优化就不可能。 9GkG'  
2、如果是用scheme生成实体,我注意到scheme也是将数据点通过扫描或者放样生成实体,那么很可能也是无法更改实体,那么这条路也无法实现优化;或者在scheme可以容易更改数据点,从而改变面型,具备优化的可能性。但是sheme语言好像不具备优化的功能。所以似乎也不能通过scheme进行优化。 .Kq>/6  
3、利用trcepro的3D interactive Optimizer优化。但问题是数据点多的话,导入很困难,无法批量导入,也无法通过编写程序,通过程序导入数据点。 (1(3:)@S6  
如果上述问题是真的存在,那么只能是利用第三方软件进行优化,比如说matlab生成数据点,matlab控制第三方软件或者调用scheme生成模型,然后tracepro模拟照明效果。根据模拟得到照明效果,matlab有一定条件和方向的改变数据点,再生成模型,再用Tracepro观察效果。如此循环。这样优化的功能就是matlab在实现,而不是tracepro。Tracepro起到一个反馈每一次优化后结果的功能。 !?ayZ5G([  
我看楼主的视频,优化速度很快。但实际通过tracepro,追击一次光线所用的时间就差不多有整个视频那么长的时间。我不清楚楼主具体是不是通过matlab优化,生成模型,asap只起到模拟照明并反馈至matlab的功能? GwwxSB&y  
请楼主赐教!!!!!!!!
fchy021 2016-08-08 14:54
自由曲面设计是门深奥的学问
wenshou 2016-08-12 17:19
楼主 你使用的光学软件是否是ASAP,我使用tracepro时,根据scheme的例子用matlab 插入光源无法成功,直接用scheme中自带的插入光源例子也无法成功。 \9i.dF  
比如说在matlab 中 使用ddeexec(TP,'(raytrace:add-file-source "MySource"  "H:\仪器设备\LED芯片资料\西铁城LED芯片资料\CLU036-1205C1_3000K_500K_P3171_0515_TP-O\RSF0155-00-08_CLU036-1205C1-303M2G2_TracePro_OSLO_500K.txt")');无法成功 yi# Nrc5B  
直接用scheme  (raytrace:add-file-source "MySource"  "H:\仪器设备\LED芯片资料\西铁城LED芯片资料\CLU036-1205C1_3000K_500K_P3171_0515_TP-O\RSF0155-00-08_CLU036-1205C1-303M2G2_TracePro_OSLO_500K.txt")  也无法成功 8o4<F%ot  
请楼主赐教
18257342135 2016-11-23 14:12
感谢楼主!
temple114 2017-02-17 13:39
高手啊
18260620363 2017-08-28 21:49
楼主好厉害
5l2h0l 2018-03-29 19:08
楼主,可不可以分享MATLAB代码? V)Z*X88:Tv  
董克凡 2018-04-01 18:34
楼主可不可以私聊一下 QQ645533812 有些问题想请教一下
janus560 2018-04-03 11:07
学习学习
小新新新新新 2018-05-23 17:08
楼主,加你QQ了,能否同意下,我有一些问题请教下你,谢谢了
lulu0728 2018-12-04 15:08
厉害 支持
sandylys 2018-12-05 16:28
学习了
trace2021 2021-03-29 23:58
看过您的文章,非常崇拜
法师浩浩 2021-04-13 13:41
学习学习~
foxbat 2023-06-29 18:02
拜读了,大师
foxbat 2023-07-06 09:16
怎么不全??
erdemkou 2023-10-24 18:46
can' open .exe file. Help me please. How can I open it?
查看本帖完整版本: [-- 自由光学曲面自动设计与仿真(二):三维曲面反馈修正 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2024 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计