Ansys Zemax | 繪圖分辨率結果對光線追跡的影響

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概要

大多數時候,非序列系統中原生本機物體的默認繪圖分辨率足以提供光線和物體在光線追跡期間交點位置的 “初步預測”。然而在某些情況下,光線會錯過它原本要擊中的物體。這個罕見的現象通常只出現在光線入射劇烈彎曲物體時,此時而增加繪圖分辨率能在這種情況下確保光線擊中物體。

簡介

在OpticStudio的非序列模式中,繪圖分辨率設置用于在每個物體周圍生成一個 “邊界區域”。如果光線不穿過邊界,則程序假定光線不會擊中物體。在某些情況下,這意味著當分辨率設置得太低時,光線可能會錯過它應該擊中的對象。


繪圖分辨率設置僅適用于布局圖。該設置會影響物體的渲染方式,并提供光線和物體交點位置的 “初步預測”。對于光線追跡,只要繪圖分辨率能夠提供充分的初步預測,其精度將不被繪圖分辨率設置所限制。

簡單示例

在附件文件中,您將看到繪圖分辨率對光線追跡影響的示例。


一個由高斯光源、環形面和矩形探測器組成的系統被復制了四次,在每個系統中,光源都位于靠近環形面一端的位置,以便讓光源產生的所有光線都進入由環形面定義的管道。請注意,環形面的材質是 “反射鏡 (MIRROR) ”,因此所有進入管道的光線都會在管道表面反彈,并擊中位于管道末端的探測器。


作為比較,除了環形面的繪制分辨率外,所有4種系統的其他設置都是相同的。該屬性在每個環形面的繪圖屬性中定義,并在非序列元件編輯器的標注欄中標注:


圖片

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3D視圖上一些光線正從管道中逸出,而環形面分辨率越高,逸出的光線就越少。


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為了表明這不僅僅是繪圖渲染的結果,我們將啟動光線追跡。您會注意到,在這種情況下,光線追跡控制中沒有報錯:


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然而,如果您比較這四個系統的光線追跡結果,您將會注意到,環形面分辨率越高,探測器上的總命中率就越高,但是根據上面的光線追跡結果來看,沒有光線被損耗。這里我們可以看出,只有具有自定義繪圖分辨率的探測器才會收集來自相應光源的所有光線:


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比較四個系統的結果,可以清楚地看出環形面的繪制分辨率對光線追跡的影響:如果繪制分辨率不足以提供足夠的初步預測,光線追跡的結果是不準確的,且與預期不一致。


注意:上述行為很大程度上取決于您的具體系統,沒有關于何時需要提高繪圖分辨率的總體建議。此外OpticStudio沒有檢測這種潛在問題的方法,因此在這種情況下不會產生光線追跡錯誤。光線追跡結果需要由用戶來檢查(例如,通過系統3D視圖),以確保系統準確性。

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