Irradiance/Illuminance Option 設(shè)置:
c&;" Y{ u6C_*i{2 A.在主選單AnalysisàIrradiance/Illuminance Options可進(jìn)入設(shè)罝對話框,對話框內(nèi)可設(shè)罝所有與Irradiance/Illuminance Map有關(guān)的值。默認(rèn)Rays to Plot的選項是Absorbed。
O_ #++G Y%}&eN$r B.假使您在Irradiance/Illuminance Map未看到任何圖表?筛淖僐ays to Plot為Incident即會顯示。
/ Xnq0hN veDv14 C.系統(tǒng)默認(rèn)的能量標(biāo)準(zhǔn)為Radiometric,所以我們看到的單位不是Watts就是Watts/m2。要改 Radiometric 為 Photometric,要到主選單 Analysisà
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4b) Raytrace Options,改變 Radiometric Unit 為 Photometric 即可。
C6ql,hR^h` Z|K HF" D.假使Normalize to Emitted Flux的選鈕已勾起,則代表在繪出圖表前每條光線會除以光源的總能量,這是當(dāng)有許多光源時,可用來計算光效率的方法。
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="3 E.圖表的前景和背景可在Color Map的選項設(shè)罝,黑/白和灰階的圖表適合用在黑和白的打印機(jī)的傳輸,而彩色圖表適合用來屏幕顯示用。
aG1Fj[, xxGm T.& F.有關(guān)Count Option的設(shè)罝是指每個畫素所通過的光線數(shù),如設(shè)罝值為20,則代表將觀察面板劃分成20 x 20的畫素,然后計算每個畫素所通過的光線能量,而總能量還是由全部的光線所相加。較大的Count Option適用于光線數(shù)較多的模型,它能較正確的顯示光線打到輻射度圖上的問題,較適用于詳盡的仿真。而數(shù)值較小的Count Options,讓您可追跡較少的光線數(shù),卻可讓輻射度圖得到近似正確結(jié)果的圖表。
sm##owI :V(C+bm * G.關(guān)于Smoothing Option是應(yīng)用高斯Smoothing 將每個畫素間的裂縫或不連續(xù)的數(shù)據(jù)使其較為連續(xù),使用Smoothing的選項可以讓使用者在除錯或早期設(shè)計時,追跡較少的光線數(shù),然后利用Gaussian Smoothing將不連續(xù)的數(shù)據(jù)填滿。
9@1n:X 1n8y4k) 關(guān)于Profiles的選項是建立一個輻射度圖中水平與垂直交叉的剖面圖,然后依據(jù)使用者在輻射度圖中點擊的位置,做水平與垂直的剖面。所以Profiles是與使用者所點擊的位置有關(guān)。
&zYQH@ :U\*4l 至于Normal and Up Vector則是用來定義觀察面板的方向,以及在畫面中向上的方向,若您對于定義Normal and Up Vector有疑慮,也可勾選Automatically Calculate Normal and Up Vector選鈕,讓系統(tǒng)幫您定義。
"1|geO| +At[[ 請注意以上的任何變動,皆須等您點擊Apply后,才會應(yīng)用到Irradiance/
2Ys=/mh 39^+;Mev Illuminance Map上。
shB3[W{}!) rk=/iD Normal Vector是垂直觀察面板的方向。
@o[ZJ4>* LcLHX Up Vector則是平行觀察面板垂直邊的方向。
kRggVRM N5 sR 假如Normal and Up Vector所鍵入的數(shù)值有誤,則輻射度圖所顯示的圖表也會有誤,這樣錯誤的圖表可能只有顯示部分的圖表或全部都不顯示。
#Q2s3"X[ U]pE{^\w 描述:
Xf ^_y(? /%&5Iq\:vA Raytrace時,Tracing Ray所要設(shè)罝的光源數(shù)要有幾條,才是可相信的結(jié)果?在看Irradiance結(jié)果時,此軟件如何算出強(qiáng)度的值(Flux→Lumens)?
8Z}%,G*n g)f& mQ) 解答:
dLqBu~* +M.BMS2A<l 要仿真多少光線才準(zhǔn)確?正確來說是越多越好!可是,這會浪費許多時間及資源,所以當(dāng)然要定義一個合理可接受的值,這里有一個案例,您可以參考,里面說明光線數(shù)、觀察面的分辦率及仿真正確性的關(guān)系,至于如何計算出結(jié)果,TracePro會根據(jù)您設(shè)罝的每個物材料、每個面的屬性來計算,包含部分吸收、反射、穿透及散射狀況,其實這都是根據(jù)光學(xué)理論來計算的。
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i U:x;4 您可以找坊間的一些光學(xué)書籍,就能了解了。
Y4YZM K1YxF 案例:
cZ%tJ(&\7X #^9bBF/ 首先,說明一下分析圖表的計算原理,以及Count值的關(guān)系。當(dāng)光線自光源射出,傳入光學(xué)系統(tǒng)中,并到達(dá)Exit Surface,或是您所選擇的任意觀察面上(分析模態(tài)),每一道光線的Flux都會被計算。Map Count值決定在這個面上有多少Bins或是Pixels。Bin一定是方形的,尺寸會根據(jù)觀察面的大小來決定。您會發(fā)現(xiàn)Count值越高,到達(dá)每個Bin的光線就越少。若在給定的Bin尺寸中(Bin Size=(Map Size)/(Map Count),Map Size為觀察面大。┓抡婀饩數(shù)較少時,Map Count數(shù)一旦改變,最高亮度值及光線分布就會明顯改變。當(dāng)使用Smoothing,整個Map就會將Bin數(shù)組中的Flux值,以高斯形式做均勻化處理,而高斯方程式的腰身(Waist)等于Bin Size。
Z<<=2Xl( L'Iw9RAJ 最佳的Map Count數(shù)及Bin Size設(shè)罝,全看您所要仿真的模形狀況。某些狀況下,如何設(shè)罝是很明顯的。例如,仿真一個數(shù)字成像系統(tǒng),而您希望能預(yù)測成像狀況,這時Map Count值就要設(shè)罝成,讓Bin Size跟成像面(如CCD,CMOS)的Pixel Size一樣大。這時,您就必須仿真足夠多的光線,使得結(jié)果較為均勻,換言之,就是讓蒙地卡羅噪聲(Monde Carlo Noise)降低到符合需求,蒙地卡羅描光計算下總是會有噪聲,這個噪聲跟1/N1/2成比例,N為光線數(shù)。
BN&)5M?Xt6 &qY]W=9uK 仿真照明系統(tǒng)時,您必須將Map Count設(shè)罝成符合于量測的接收器的尺寸,無疑地,這種狀況Map Count值會很高。若您預(yù)期光斑會依不同位置(或是角度在Candela Plot下)而快速變化,而您希望仿真這個效果,這時就要將Map Count維持較高的值。您也應(yīng)該要考慮到光分布的變化實際上有多快。這對您的判斷是非常重要的,因為Bin Size決定需要多少仿真光線,而不會產(chǎn)生噪聲。若您熟悉信息理論(Information Theory),若光分布是Band-limit,您只要做跟采樣定理( Sampling Theorem)規(guī)定一樣細(xì)微的采樣,或是1/ 2f (f為Band-limit頻率)這樣的Bin Size就行。根據(jù)預(yù)測最佳的Bin Size就在量測接收器的尺寸跟數(shù)據(jù)的間隔之間(Spacing of Data Points),要決定最佳Bin Size,是需要經(jīng)過多次試驗跟錯誤的。
7r:&%?2:g RKzO$T 一旦您決定了最佳Bin Size,就必須計算足夠多的光線,以得到低噪聲的結(jié)果(光分布)。前面提過噪聲跟1/N1/2成比例,而每個Bin中的光線數(shù)量又跟1/M成比例,M為Bin數(shù)。因為M=m2,m就是Map Count,所以要計算的光線數(shù),在一個給定的噪聲水平下,就跟m2成比例。您應(yīng)該知道每個Bin要搜集許多光線才能得到低噪聲的結(jié)果,因此在不違背采樣理論下,盡可能讓Map Count值低是非常重要的。例如,我們希望得到50 Ray/Bin在Map Count=562時,必須要在Exit Surface上,搜集到約16,000,000條光線,這可以說是不切實際的狀況,寧可選擇較小的Map Count數(shù),例如200,這時只需要約2,000,000條光線就行了。甚至,對您仿真的模型來說,這樣的光線數(shù)還是稍微多了些。
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