物體
關注創建者：無咎 創建時間：2021-03-03
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OpticStudio 支持使用其他非序列元件 (NSC) 的物體和表面創建復雜物體。
作者 Mark Nicholson & Sandrine Auriol
簡介
原生布爾物體、布爾物體和組合透鏡物體可用于在非序列模式下，通過其他物體和表面創建復雜物體。
布爾物體參照體積物體進行布爾運算，而組合透鏡物體使用非序列表面來構建并組合透鏡的前后幾何結構。這兩種物體類型都將參考非序列元件編輯器中之前的物體。
本文說明了如何使用布爾物體，以及如何定義每個表面上的散射和衍射屬性。本文還將演示如何使用合并物體工具來組合兩個物體，并將產生的物體保存為CAD文件格式。
原生布爾物體
啟動 OpticStudio 并打開用戶數據文件夾啟動 OpticStudio 并打開用戶數據文件夾 {Zemax}\Samples\Non-sequential\Geometry Creation中的文件“Boolean Example 1 - basic operations.zmx”。此文件包含兩個球物體，即物體1和2，以及一個原生布爾物體，即物體3。移動至非序列元件編輯器的右側可查看原生布爾物體的屬性參數：
原生布爾物體可擁有最多10個“父”物體，但在本例中，我們僅使用兩個物體。原生物體可執行以下任何運算：
+ 將兩個物體組合在一起（邏輯 A OR B）。
- 從第一個物體中減去第二個物體（邏輯 A AND NOT B）。
& 計算兩個物體的交集（邏輯 A AND B）。
^ 產生屬于一個或另一個物體但不同時屬于兩者的部分（邏輯 A XOR B）。
$ 從第二個物體中減去第一個物體（邏輯 NOT A AND B）。
您也可以組合使用這些運算。
展開 雖然 OpticStudio 能夠創建簡單的物體模型，但有些時候內置的物體類型無法滿足我們的建模要求，今天技術文章的主角就是為了解決這一問題而生的。讓我們共同了解：
如何使用布爾物體、原生布爾和
組合透鏡物體以及合并物體工具
(更多Zemax技術性文章，可搜索“武漢宇熠”關注公眾號)
概述
OpticStudio 支持使用其他非序列元件 (NSC) 的物體和表面創建復雜物體。
原生布爾物體、布爾物體和組合透鏡物體可用于在非序列模式下，通過其他物體和表面創建復雜物體。
布爾物體參照體積物體進行布爾運算，而組合透鏡物體使用非序列表面來構建并組合透鏡的前后幾何結構。這兩種物體類型都將參考非序列元件編輯器中之前的物體。
本文說明了如何使用布爾物體，以及如何定義每個表面上的散射和衍射屬性。本文還將演示如何使用合并物體工具來組合兩個物體，并將產生的物體保存為 CAD 文件格式。
原生布爾物體
啟動 OpticStudio 并打開用戶數據文件夾 根目錄下\Samples\Non-sequential\Geometry Creation 中的文件“Boolean Example 1 - basic operations.zmx”。此文件包含兩個球物體，即物體 1 和 2，以及一個原生布爾物體，即物體 3。移動至非序列元件編輯器的右側可查看原生布爾物體的屬性參數：
原生布爾物體可擁有最多 10 個“父”物體，但在本例中，我們僅使用兩個物體。原生物體物體可執行任何以下運算：
+ 將兩個物體組合在一起（邏輯 A OR B）。
- 從第一個物體中減去第二個物體（邏輯 A AND NOT B）。
& 計算兩個物體的交集（邏輯 A AND B）。
展開 這篇文章介紹了如何將STL、IGES、STEP和SAT等格式的CAD（計算機輔助設計，Computer Aided Design）物體導入到OpticStudio中。
CAD文件的格式一般與您所使用的CAD軟件相關，格式種類眾多，不同的格式也有各自擅長的領域。如，STL格式是利用三角形網格來表示三維物體的，所以，對于那些原本就是由多個平面圍成的物體來說是一個不錯的選擇，該格式也常應用于3D打印領域。IGES格式與STEP格式在不同的CAD軟件中都有良好的兼容性。在二者中做選擇時，要看它們當中哪一個的模型導出程序對物體模型的表示方式更適合于您的物體模型。如果您使用基于ACIS引擎的CAD軟件，那么推薦您使用SAT格式的CAD文件。
簡介
在OpticStudio中導入CAD物體是非常重要的功能，尤其是在對復雜的光機元件進行雜散光分析時，光線會在這類光機元件上發生較為嚴重的反射和散射效應。導入CAD功能在照明系統中同樣重要，例如在汽車儀表盤中，光線可能會入射到一個復雜的光導管之中。OpticStudio的導入CAD物體功能非常靈活且強大，它支持多種常見的CAD文件格式。
導入CAD物體
CAD物體結構可能十分復雜，一根光線可能會在物體中產生多次反射、折射或散射等相互作用。因此，我們使用非序列光線追跡來描述光線與物體之間的相互作用。在序列系統中，我們也可以使用混合模式來進行類似的非序列光線追跡。
OpticStudio支持四種靜態CAD文件格式：STL、IGES、STEP和SAT（如SLDPRT和ZPO這樣的動態CAD格式，不在本文的討論范圍之內）。在四者之中，只有STL格式是用小的三角形表面連接在一起，來近似表示物體模型的曲面，其它三種格式會使用平滑而連續的表面進行建模。物體上的小平面 (Facets) 只用于在屏幕上顯示。
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概要
這篇文章介紹了在OpticStudio中，如何不以導入CAD文件的方式創建復雜的物體。您將學習到如何通過組合多個物體來創建復雜的非序列物體，如何利用拾取求解類型鎖定一組物體以及在非序列元件編輯器中如何復制一組物體。
簡介
在非序列模式中，用戶可以導入或創建物體來進行光學機械組件設計，當我們關注于設計而不是分析時，使用易于定義的參數化物體是較為方便的。參數化物體基于一個基本方程，該方程可以通過手動、滑塊、宏或優化器等方式快速修改。Opticsudio有許多內置的參數化物體供我們使用或進行組合。本文將展示通過組合內置參數化物體創建復雜的物體，以及通過編輯器中的參數控制物體的形狀。對參數所做的任何更改都將立即反映在分析結果中，省去需要我們使用參數不同的多個模型的麻煩。
參數化的物體定義方式讓設計更簡單
在OpticStudio中，多數非序列物體都是參數化的，即他們的定義依賴于某個基本的方程。例如，標準透鏡 (Standard Lens) 物體是通過如曲率半徑、圓錐系數、中心厚度等參數來定義的。這樣參數化的物體可以只通過修改非序列元件編輯器 (Non sequential Component Editor, NSCE) 中的數據值就可以進行修改。當物體的數據被手動修改，或被滑塊 (Slider) 工具、宏 (macro) 程序、擴展 (Extension) 程序，以及最關鍵的被優化器 (Optimizer) 修改時，物體能夠快速地重建。
OpticStudio 同樣支持非參數化的物體，如多邊形物體 (Polygon Object) 或者導入的CAD物體 (Imported CAD Objects)。這些物體最終由一系列數據表示。
展開 需要注意的是，不同的模式只會影響光線追跡的速度和物體初始加載的時間，并不會影響光線追跡的精度。
X，Y和Z像元數 (X, Y, Z Voxels)：該參數用來表示使用多少個體元來表示所定義物體的不可見的邊界。體元技術允許通過在給定的體元數量下，預先計算物體或物體的一部分，以實現光線的快速追跡。進入一個體元空間的光線只可能與所有體元的一個子集相交；因此只需要判斷這些子集體元上是否發生了光線與物體的相交即可。像元數越大，則模型的建立時間越長，但光線追跡的速度越快。通常情況下需要實驗幾次才能確定合適的像元數。需要注意的是，像元數會影響光線追跡的速度和以及建立物體所需的內存，但同樣不會影響光線追跡的精度。
分解文件？ (Explode?)：該參數表示CAD零件是否已被分解。這個參數是OpticStudio用來表示分解狀態的，不需要用戶進行設置。如果您想要分解一個CAD物體，可以選擇非序列元件編輯器工具欄上的CAD > 分解CAD裝配體文件 (Explode CAD Assembly) 來實現。
弦公差 (Chord Tolerance)：該選項位于物體屬性 (Object Properties) 中的CAD標簽中，它只影響物體在布局圖中的渲染效果。OpticStudio在渲染物體時，會將物體表面近似表示為多個三角形的鱗甲面，弦公差表示三角形鱗甲面上的點與物體真正的表面之間所允許的最大偏差距離。如果把這個值改小，則會添加更多地三角形面來精細地表示物體表面，但會降低渲染的速度并占用更多內存。如果該值保持默認值0，則OpticStudio會自動根據物體的尺寸選擇一個合適的弦公差，以快速地渲染物體的形狀。同樣的，弦公差的值不會影響光線追跡的計算精度。
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軟件和電子設備
來自傳感器的信息被傳輸到自適應前照燈控制硬件，以便驅動系統的控制軟件能夠適應當前情況。電子設備可以集成到前照燈總成、單獨的控制單元或車輛控制計算機中。
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pinn求解固體力學問題（強形式）
彈性力學三類基本方程
平衡方程：該方程也稱動量守恒方程或柯西第二運動定律，其表明物體內部應力的變化（散度）必須與作用在其上的體力相平衡
張量表示：
幾何方程：描述材料形變與位移之間的關系
張量表示：
本構方程：描述材料的應力-應變關系。
場曲
場曲，也稱為“場的曲率”，是一種常見的光學效應，它會使平面物體在畫面的某些部分看起來很銳利，而不是在整個幀上均勻銳利。這是由于大多數光學元件的彎曲性質造成的，它們將圖像投影到曲面上，而不是平面上。它被定義為Δz和Φ之間的函數。
一、技術原理與機制
1、基本工作原理
利用氧化還原反應在物體表面形成納米級金屬鍍層。整個過程主要包括兩個關鍵步驟：活化處理和化學還原。
1.1 活化處理階段：
首先在物體表面噴涂催化劑（如鈀鹽），形成活性位點，使基材表面具備與鍍液發生反應的能力。
顏色傳感器是從發射器發射光，由接收器檢測檢測物體反射的光的“光電傳感器”的一種。顏色傳感器能夠檢測紅色、藍色、綠色各自的受光量，能夠判別目標物的顏色。發射寬頻譜波長的光后由接收器接受并區分目標物反射光中的3種顏色類型。檢測各種類型的紅色、藍色、綠色各自的受光量，算出受光比例。
工作流程：
光源照射?：傳感器內置光源（如白光LED）發射光線照射目標物體。?
科普時刻 | 什么是跌落測試？18天前
測試規劃人員應指定能夠處理測試物體的尺寸和質量、準確測量測試的輸入變量，并從測試中捕獲所需數據的設備。
跌落測試儀
跌落測試儀可用于按照所需的高度、方向和沖擊表面參數，對測試物體進行重復一致的跌落測試。其由一個沖擊表面和一個機械裝置組成，該裝置可在所需高度和方向固定和釋放測試物體。大多數機器都能自動提升和釋放測試樣本。
在交通邏輯層面，OpenSCENARIO 的支持得到增強，DistanceCondition 新增了 freespace 參數，使動作觸發基于物體之間的實際間隙而非中心點，并且支持縱向與橫向距離測量，讓安全檢測更加貼近真實駕駛判斷。
在第二條光路中，光束穿過分光棱鏡物體，因此光線必須再次與相同物體接觸。由于光線必須按照順序逐個通過表面，這表示我們必須為第二條光路重新定義分光棱鏡，這樣光線才能與之相互作用。
