非序列面光線追跡

基于CODEV的非序列面光線追跡張斐然

蒙裴貝

鞏晉南一概述非序列光線追跡沒有預(yù)先定義光線的傳播順序沒有序列光線追跡的限制序列光線追跡指按光學(xué)系統(tǒng)的順序?qū)饩€進(jìn)行追跡，光線只通過表面一次，不考慮光學(xué)表面的反射；序列光線追跡專門用于成像系統(tǒng)的分析中許多系統(tǒng)不能夠使用簡單的連續(xù)面建立這些系統(tǒng)必須要建立為真實(shí)的三維物體（合成孔徑系統(tǒng)）非序列光線追跡的定義一概述序列和非序列光線追跡在CODEV中的區(qū)別（部分）序列面光線追跡非序列面光線追跡光線入射次數(shù)1次多次（按實(shí)際情況）主要用途成像建立實(shí)際光學(xué)模型追跡復(fù)雜度簡單復(fù)雜一概述非序列光線追跡在CODEV中的應(yīng)用復(fù)雜的棱鏡光纖系統(tǒng)合成孔徑系統(tǒng)諧振腔單元件多次反射/折射系統(tǒng)易產(chǎn)生鬼像/冷反射系統(tǒng)的真實(shí)光線分析二非序列面在CODEV中的建立創(chuàng)建非序列元件將既有的序列面轉(zhuǎn)換成非序列面二非序列面在CODEV中的建立創(chuàng)建非序列元件CODEV在用戶界面中可以直接創(chuàng)建兩種非序列元件，這兩種元件為角錐棱鏡（CornerCubePrism）和屋脊棱鏡（RoofPrism）二非序列面在CODEV中的建立建立非序列元件在透鏡數(shù)據(jù)欄中選取要插入非順序元件的表面在Edit菜單中選擇NewNon-SequentialPrism選項(xiàng)調(diào)出新建棱鏡菜單在NewNon-SequentialPrism構(gòu)建需要的棱鏡，選定后點(diǎn)擊確定二非序列面在CODEV中的建立要建立的棱鏡類型（角錐棱鏡、屋脊棱鏡）棱鏡的起始面指定棱鏡長度指定棱鏡所用的玻璃指定棱鏡反射光線類型指定角度誤差二非序列面在CODEV中的建立應(yīng)用該功能建立的角錐棱鏡（左）和屋脊棱鏡（右）二非序列面在CODEV中的建立建立非序列面在透鏡數(shù)據(jù)欄中選取要插入非順序元件的表面在Edit菜單中選擇NewNon-SequentialRange選項(xiàng)調(diào)出新建棱鏡菜單在NewNon-SequentialRange，中編輯，確定數(shù)據(jù)后點(diǎn)擊確定三在CODEV中編輯非序列面/元件給定開始的非序列面新插入一個(gè)非序列面將已有的序列表面轉(zhuǎn)換為非序列表面新插入非序列面數(shù)選擇最后一個(gè)非序列面三在CODEV中編輯非序列面/元件三在CODEV中編輯非序列面/元件三在CODEV中編輯非序列面/元件建立非序列面/元件之后，要按實(shí)要求對(duì)非序列面進(jìn)行編輯，進(jìn)行非序列表面/元件的方式如下：選擇Review菜單中的Non-sequentialSurfaces調(diào)出此對(duì)話框進(jìn)行編輯三在CODEV中編輯非序列面/元件刪除非序列面有時(shí)需要?jiǎng)h除已經(jīng)定義的非序列面，刪除非序列面的方法如下：選擇Review菜單中的Non-sequentialSurfaces菜單；在Non-sequentialSurfaces菜單中的Non-sequentialSurfaces區(qū)選定要?jiǎng)h除的非序列面；右鍵點(diǎn)擊表面序號(hào)，點(diǎn)擊Delate。注意：刪除非序列面只是此表面的序列屬性刪除，并不是刪除這個(gè)表面三在CODEV中編輯非序列面/元件非序列面/元件的特性設(shè)置編輯非序列元件和非序列面的特性主要在剛才介紹Non-sequentialSurfaces菜單的和中的命令窗口，下面主要介紹利用Non-sequentialSurfaces菜單改變非序列面的數(shù)據(jù)三在CODEV中編輯非序列面/元件編輯非序列面/元件此區(qū)域列出所有已定義的棱鏡非序列元件和他們的特征此區(qū)域列出所有已經(jīng)定義的非序列面的范圍和它們特征此區(qū)域列出所有非序列面表面的屬性三在CODEV中編輯非序列面/元件編輯非序列面/元件出射面數(shù)據(jù)單根光線最大的追跡數(shù)離最近一個(gè)序序列面的距離出射后玻璃類型出射軸Z軸折轉(zhuǎn)三在CODEV中編輯非序列面/元件編輯非序列面/元件相對(duì)于坐標(biāo)軸偏移設(shè)置相對(duì)于坐標(biāo)軸傾斜角設(shè)置非序列面兩端玻璃牌號(hào)三在CODEV中編輯非序列面/元件編輯非序列面/元件折射模式變折射方式改變折射條件三在CODEV中編輯非序列面/元件編輯非序列面/元件需注意的問題盡管序列面和非序列面在基本信息上幾乎一致，但是在定義上非序列面的信息更加謹(jǐn)慎明確非序列模式追跡的光線要更多，建模復(fù)雜，所以計(jì)算速度要較序列面計(jì)算更慢。所以如果要進(jìn)行大非序列面系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，最好將大的非序列系統(tǒng)分割成幾個(gè)小的非序列系統(tǒng)加快計(jì)算要預(yù)先估計(jì)主光線的傳