[原創(chuàng)]照明光學(xué)軟件學(xué)習(xí)體會(huì)（tracepro、lighttools、lucidshape、asap） [復(fù)制鏈接]

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關(guān)于軟件的學(xué)習(xí)，每個(gè)人都有不同的體會(huì)和方法。在這里只說(shuō)一下我對(duì)幾個(gè)常用照明光學(xué)設(shè)計(jì)軟件學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)。不當(dāng)之處，請(qǐng)大家指正。 T("Fh}  
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，原來(lái)純手工的光路追跡計(jì)算，逐漸由計(jì)算機(jī)來(lái)完成了，大大提升了光學(xué)設(shè)計(jì)的速度�，F(xiàn)在的常用商業(yè)光學(xué)設(shè)計(jì)軟件，尤其是成像光學(xué)設(shè)計(jì)軟件，比如Zemax，CodeV，Oslo等，優(yōu)化功能已十分強(qiáng)大，照明光學(xué)設(shè)計(jì)軟件的優(yōu)化、建模功能也在不斷加強(qiáng)，Tracepro、Lighttools新的版本，均包含了優(yōu)化功能，而根據(jù)要求自動(dòng)建模最為準(zhǔn)確、便捷的，應(yīng)該是Lucidshape，尤其是在車(chē)燈設(shè)計(jì)方面。 @&EE/j^  
那，隨著軟件功能的不斷加強(qiáng)，是不是說(shuō)，光學(xué)設(shè)計(jì)依靠軟件就可以了呢？以前我發(fā)帖子討論過(guò)這個(gè)問(wèn)題，尤其是照明光學(xué)設(shè)計(jì)軟件方面，功能還不強(qiáng)大。即使是比較強(qiáng)大的成像光學(xué)設(shè)計(jì)軟件，也無(wú)法完成紙面設(shè)計(jì)。 2$1rS}}  
（成像光學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，必須先根據(jù)已知的初始結(jié)構(gòu)，求接觸結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)各像差值或評(píng)價(jià)函數(shù)值造成影響的一階導(dǎo)數(shù)，再微調(diào)各參數(shù)值，最終將像差或評(píng)價(jià)函數(shù)講到最低。多元函數(shù)有很多極值點(diǎn)，而優(yōu)化算法是一步步微調(diào)的，很容易陷入到局部最小值里無(wú)法跳出。這是優(yōu)化就進(jìn)入了歧路，無(wú)法得到最優(yōu)結(jié)構(gòu)。） 9iS3.LCfX  
照明光學(xué)設(shè)計(jì)，也不能完全依靠軟件來(lái)完成�；�礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，都是很有必要的。想做好照明光學(xué)設(shè)計(jì)，光度學(xué)的學(xué)習(xí)是必不可少的。沒(méi)有光度學(xué)的知識(shí)，看不懂客戶(hù)提出的設(shè)計(jì)要求、也無(wú)法從和照明軟件提供的光線追跡結(jié)果里獲得有效信息。另外，照明光學(xué)設(shè)計(jì)軟件的思維方式，應(yīng)該是介于光學(xué)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人員和機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人員之間的（而ASAP基本按照光學(xué)設(shè)計(jì)思維，界面很不友好），因?yàn)檎彰骷刃枰�考慮光學(xué)原理，又需要考慮建模方面的操作方便。這樣，才有利于設(shè)計(jì)人員方便操作、掌握。對(duì)于一些曲線曲面的表達(dá)，在照明光學(xué)軟件里，有其特有的表示方法。 #/1A:ig  
在這里，我舉幾個(gè)常用軟件，幾個(gè)比較簡(jiǎn)單的例子，大概說(shuō)一下。 j#!J hi  
1、Tracepro和Lighttools比較類(lèi)似，以Tracepro為例。拿Tracepro的幾個(gè)反射罩面型來(lái)說(shuō)，均是采用和光學(xué)性質(zhì)相關(guān)的數(shù)值來(lái)表示、建模的：焦距、高度、孔徑。拋物面設(shè)置一個(gè)焦點(diǎn)，雙曲面、橢球面需要設(shè)置兩個(gè)焦點(diǎn)。而復(fù)合拋物面的設(shè)置，更要考慮到其光學(xué)方面性質(zhì)、特點(diǎn)。 P?]q*KViM  
Tracepro里提供了兩個(gè)數(shù)值來(lái)確定橢球面，前焦點(diǎn)和后焦點(diǎn)，數(shù)值應(yīng)當(dāng)填寫(xiě)為：a-f和a+f，而不是兩個(gè)焦距之間的距離2f。 Hyee#fB  
而在成像光學(xué)設(shè)計(jì)軟件里，為了數(shù)據(jù)計(jì)算的方便、快捷，這三類(lèi)些曲線曲面，還包括球面，由一個(gè)表達(dá)式，就完全概括進(jìn)去了。在照明軟件里這么操作，就很不直觀，很不方便了。 rRC3^X`u  
2、Lucidshape軟件，在做車(chē)燈反射罩的時(shí)候，歸納起來(lái)，提供了計(jì)算曲面的三種條件的設(shè)置對(duì)話框：最大邊界光線，最小邊界光線，中心邊界光線。這個(gè)在《Lucidshape算法初探》有提及。 L/<Up   
使用Lucidshape設(shè)計(jì)車(chē)燈反射罩，這個(gè)問(wèn)題首先要搞清楚，到底是怎么回事。以上三種情況，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是改變光源與反射罩基面焦點(diǎn)的相對(duì)位置。 ch :428  
3、Asap軟件可能更適合光學(xué)專(zhuān)業(yè)的人員使用，非光學(xué)專(zhuān)業(yè)的，尤其是沒(méi)接觸過(guò)編程的人，用它簡(jiǎn)直是一頭霧水，僅靠突擊學(xué)習(xí)、看別人演示，學(xué)會(huì)還是有可能的，學(xué)精幾乎不可能。而光學(xué)專(zhuān)業(yè)的人員，長(zhǎng)期使用的話，匯聚的比較有意思。Asap軟件的思維，完全是建立在光學(xué)專(zhuān)業(yè)方面需求之上的。光學(xué)方面，光線的追跡，考慮的是不同介質(zhì)交界面處的曲面邊界如何，而不需要考慮其實(shí)不是實(shí)體模型，這和機(jī)械軟件里強(qiáng)調(diào)的實(shí)體模型差距很大。很多光學(xué)系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)，都需要用戶(hù)預(yù)設(shè)，對(duì)軟件使用者的光學(xué)基礎(chǔ)要求很高。對(duì)于這種軟件，光學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，相當(dāng)必要！ ?kS5=&<  
即使比較簡(jiǎn)單容易上手的Tracepro，很多操作，均需要掌握一些基礎(chǔ)的光學(xué)原理，這樣，再去操作軟件，應(yīng)該可以達(dá)到事半功倍的效果。在脫離光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的情況下，機(jī)械的模仿和操作，很難真正意義上掌握光學(xué)軟件。 =797;|B H  
軟件的熟練掌握，還要勤加練習(xí)。長(zhǎng)時(shí)間不使用軟件，很容易發(fā)生的事情就是：知道該操作哪一步了，卻找不到對(duì)應(yīng)的操作按鍵在哪里。這些在勤加練習(xí)之后，應(yīng)該都不是問(wèn)題。

個(gè)人觀點(diǎn)，不當(dāng)之處，還請(qǐng)包涵。

無(wú)論軟件怎么發(fā)展，都是為了更好更快捷的完成設(shè)計(jì)，而最終掌握設(shè)計(jì)方向、以及最終決定產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的始終是工程師，這是不容置疑的。 );Gt!]p`;  
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現(xiàn)在的照明軟件還是比較多的，像LT、TP、Lucidshape、ASAP等等，還是非常多啊，但個(gè)人認(rèn)為有些軟件會(huì)消亡，有些功能強(qiáng)大的會(huì)發(fā)展起來(lái)。照明軟件的興盛應(yīng)該和照明行業(yè)這幾年迅速的發(fā)展，LED照明的應(yīng)用有很大關(guān)系。 ;=uHK'{  
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以前會(huì)簡(jiǎn)單的使用LT，這軟件更像是機(jī)械工程師在做設(shè)計(jì)，其建模思想和機(jī)械建模很像。難能可貴的是這款軟件最早開(kāi)發(fā)了優(yōu)化功能，希望這款軟件在優(yōu)化上能長(zhǎng)足的發(fā)展，不斷的完善。 c[",WB<9  
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最近在研究ASAP，主要原因是這款軟件的開(kāi)發(fā)性更好吧，不僅是完成一種設(shè)計(jì)，而是能做一些研究方面的事。這款軟件和其他的照明軟件建模方式完全不同，與其是在做設(shè)計(jì)，還不如說(shuō)是在寫(xiě)程序，因?yàn)檫@個(gè)建模過(guò)程和設(shè)計(jì)過(guò)程，都是用語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的，甚至連顯示窗口、對(duì)話欄都用語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。這款軟件對(duì)于歐美國(guó)家的工程師來(lái)說(shuō)更便捷，語(yǔ)言環(huán)境和工作模式都更傾向于他們。再者，對(duì)這款軟件談及最多的就是它的光線追擊速度非�？臁＿�有就是這款軟件的設(shè)計(jì)結(jié)果和實(shí)際開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品結(jié)果會(huì)很相似，據(jù)其原廠的培訓(xùn)工程師講，可以達(dá)到98%的相近度。 5~.\rcr%