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ZEMAX软件技术应用教程专题:绘图分辨率结果对光线追迹的...

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发表于 2022-12-23 10:56:56 | 显示全部楼层 |阅读模式

大多数时候,非序列系统中原生本机物体的默认绘图分辨率足以提供光线和物体在光线追迹期间交点位置的 “初步预测”。然而在某些情况下,光线会错过它原本要击中的物体。这个罕见的现象通常只出现在光线入射剧烈弯曲物体时,此时而增加绘图分辨率能在这种情况下确保光线击中物体。

作者 Alessandra Croce

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简介

在OpticStudio的非序列模式中,绘图分辨率设置用于在每个物体周围生成一个 “边界区域”。如果光线不穿过边界,则程序假定光线不会击中物体。在某些情况下,这意味着当分辨率设置得太低时,光线可能会错过它应该击中的对象。

绘图分辨率设置仅适用于布局图。该设置会影响物体的渲染方式,并提供光线和物体交点位置的 “初步预测”。对于光线追迹,只要绘图分辨率能够提供充分的初步预测,其精度将不被绘图分辨率设置所限制。

简单示例

在附件文件中,您将看到绘图分辨率对光线追迹影响的示例。

一个由高斯光源、环形面和矩形探测器组成的系统被复制了四次,在每个系统中,光源都位于靠近环形面一端的位置,以便让光源产生的所有光线都进入由环形面定义的管道。请注意,环形面的材质是 “反射镜 (MIRROR) ”,因此所有进入管道的光线都会在管道表面反弹,并击中位于管道末端的探测器。

作为比较,除了环形面的绘制分辨率外,所有4种系统的其他设置都是相同的。该属性在每个环形面的绘图属性中定义,并在非序列元件编辑器的标注栏中标注:

3D视图上一些光线正从管道中逸出,而环形面分辨率越高,逸出的光线就越少。

为了表明这不仅仅是绘图渲染的结果,我们将启动光线追迹。您会注意到,在这种情况下,光线追迹控制中没有报错:

然而,如果您比较这四个系统的光线追迹结果,您将会注意到,环形面分辨率越高,探测器上的总命中率就越高,但是根据上面的光线追迹结果来看,没有光线被损耗。这里我们可以看出,只有具有自定义绘图分辨率的探测器才会收集来自相应光源的所有光线:

比较四个系统的结果,可以清楚地看出环形面的绘制分辨率对光线追迹的影响:如果绘制分辨率不足以提供足够的初步预测,光线追迹的结果是不准确的,且与预期不一致。

注意:上述行为很大程度上取决于您的具体系统,没有关于何时需要提高绘图分辨率的总体建议。此外OpticStudio没有检测这种潜在问题的方法,因此在这种情况下不会产生光线追迹错误。光线追迹结果需要由用户来检查(例如,通过系统3D视图),以确保系统准确性。

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