LightTools5(十五)

LightTools设计范例入门1、设计导光管2、广角手电筒3、背光源底板1、导光管设计观察模型、改变视角、光线模拟预览导光管（LightPipe）：把光线透射到需要照明的区域。掌握：1.3D模型的掌握和观察角度。2.使用扇型光线追踪并调节反光镜角度。3.使用光源和接收器进行简单的蒙特卡罗模拟。4.使用光学性质修改表面参数并进行照明模拟。打开模型运行LightTool.exe使用菜单命令：File－Open打开文件：\Tutorial\TD_Lpipe_start.1.lts基础操作改变视角：旋转、缩放、平移（不改变任何性质，坐标轴跟着变化。）选择：整体或者某个表面；选中表面：被选颜色不同，出现标签，在系统导航窗口高亮显示；选择底面（背面）：被选表面颜色没有变化，必须Rotate。观察模式设置点击Y－Z命令，再点击Fit命令。选择命令把外观模式换为框架模式：ViewRenderModeWireframe。简单光线追踪LightTools的基本操作是光线追踪。不同之处在于光线的数量、方向等。使用PointAndShoot进行光线追踪。分为面光线和栅格光线两类。添加光线点击位置(X=0,Y=0,Z=-0.5)。点击位置(0,1,1)和(0,-1,1)修改结构选中任意一个表面。选择Trim命令。点击点（0，0，6.5），再点击右下角形成一条－34º的角。修改参数。高级模拟选择进行模拟的光线数目，以及是否即时显示。LightTools模型非常复杂，为了降低界面复杂程度，系统允许定义不同的层（Layer）在系统导航窗口中，右击任一对象，选择Properties（属性），在Display标签下选择。3D模型虽然不可见，但仍然对光线起作用。为了让光线对模型“视而不见”，可以在RayTrace标签下选择取消“RayTraceable”。显示光源一、选择菜单栏命令：Edit-Preference;二、选择：ViewPreference-3D……；三、选择：Layer标签；四、选择Layer2为可视状态（Visible）；光源设置光源类型：点光源、面光源、柱光源和射线数据光源（RayDataSource）；形状：点，球面，圆柱型，长方体，环形；定义光源所在位置一、自动定义：LightTools搜索创建的模型，找到光源所在的介质（空气、塑料、胶体……）。二、沉浸定义：直接定义光源所在的材质。LightTools无需搜索模型，提高运行速度；为了实现这一功能，必须先把光源“沉浸”在某种介质中。使用命令如图所示。或者确保光线和其他元素没有交集。三、半自动（默认模式）：使用几条光线（少于十条），把光线所在区域定义为共同光源区域，而自动定义模式则是对每一条光线的起点都进行定义。接收器设置接收器作用：计量光线数量用于分析计算。一般是一个平面，附在某个模型的表面（远场接收器除外）。接收器一般把光线分配在网格结构中。这表示辐射精度（Radiometricaccuracy）和空间精确度（Spartialaccuracy）是互相矛盾的。本例接收器是附着在“空气透镜”上，即允许接收器附着在实体模型或者虚拟模型上。MonteCarlo初步模拟IlluminationSetupSimulation（Done）MonteCarlo不使用单个点作为光源，也没有等角度分布的光线，方向完全随机；使用少量光线进行模拟IlluminationSimulationInfo，将光线数量设置为200，并将PreviewRay选中。选择StartSimulation（！）照度分析IlluminationIlluminanceDisplayScatterChart.ScatterChart：光线空间分布图表。（Chart中有多少条光线？）Chart的坐标：X轴和Y轴。使用命令，再点击Receiver，MonteCarlo高度模拟把光线数目修改为10000条。取消PreviewRays选项（对话框去掉）。开始模拟（这个时候看不见线条）。观察ScatterChart。观察虚拟颜色光栅。IlluminationIlluminanceDisplayRasterChart光栅图谱RasterChart：表示了不同能量密度的空间分布区域。右边表示不同颜色所表示的能量密度。中间比较“热”，能量密度高。旁边温度“低”，能量密度低。进一步分析右击RasterChart。接收器被划分为9×15个格子。将X从9改为5，Y从15改为9。减少格子数目可以减少误差。修改光学性质例：PaintinWhite旋转3D导光管模型，选中反射面；右击，选择光学性质（OpticalProperties）；如图选择后，重新模拟，观察Chart。结果：光线分布更加均匀。LightTools使用小结1一、LightTools使用3D模型模拟光学系统，包括各种透镜、反射镜等；二、LightTools进行光线模拟必须存在光源和接收器；三、由程序随机设立若干条光线，由几何光学定律计算每条光线的轨迹，并对进入接收面的光线进行统计计算。完