ANSYS網(wǎng)格如何優(yōu)化的案例
Ansys Zemax | 利用 TrueFreeForm 面進(jìn)行網(wǎng)格自由曲面的優(yōu)化
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展開(kāi) ANSYS網(wǎng)格：球體如何劃分六面體網(wǎng)格
見(jiàn)下圖，球中心挖一個(gè)很小的球孔，然后切割為8塊，就可以 對(duì)球?qū)崿F(xiàn)sweep網(wǎng)格劃分。
來(lái)源： ANSYS結(jié)構(gòu)沖擊流體學(xué)習(xí)與交流
作者：劉世國(guó)
求助關(guān)于Creo導(dǎo)出stl格式的文件在hypermesh中如何優(yōu)化網(wǎng)格
各位hypermesh高手大家好，我是hypermesh初學(xué)者，向大家多多學(xué)習(xí)，今天遇到如下問(wèn)題：
我一般需要用到creo實(shí)體造型，然后將實(shí)體直接保存為stl格式，在導(dǎo)入forge或者Qform用于模擬，但是遇到了一個(gè)問(wèn)題，導(dǎo)入到forge中，是可以模擬的，但是我想將導(dǎo)入的stl進(jìn)行體網(wǎng)格用于模擬應(yīng)力時(shí)，不能都進(jìn)行體網(wǎng)格，是不是creo自動(dòng)保存的stl網(wǎng)格不好的原因？？
我將stl格式的文件導(dǎo)入hypermesh應(yīng)該如何操作才能優(yōu)化一下網(wǎng)格呢？我試了一下，直接用2D中的smooth優(yōu)化了一下，然后用hypermesh導(dǎo)出stl，但是導(dǎo)出的文件時(shí)0字節(jié)，用creo和forge都無(wú)法打開(kāi)是什么原因呢？
麻煩大家看看stl導(dǎo)入hypermesh應(yīng)該如何操作才能優(yōu)化一下網(wǎng)格，在如何導(dǎo)出stl，以便我能用于模擬，謝謝
展開(kāi) Ansys Zemax | 如何對(duì)中間面進(jìn)行優(yōu)化
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Ansys Zemax｜如何自定義優(yōu)化操作數(shù)
雖然Zemax OpticStudio有300多個(gè)內(nèi)建優(yōu)化操作數(shù)，但是還是會(huì)有一些特殊情況是這300多個(gè)操作數(shù)無(wú)法涵蓋的。這就要求使用者根據(jù)要求計(jì)算出某些特定的數(shù)值，將這些數(shù)值返回到某個(gè)操作數(shù)，再對(duì)此操作數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
Zemax OpticStudio支持用戶編程，計(jì)算出特定的數(shù)據(jù)，再通過(guò)Merit Function Editor(MFE)中的操作數(shù)來(lái)定義該數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以是獨(dú)立于Zemax OpticStudio計(jì)算的，也可以是由Zemax OpticStudio計(jì)算的但是沒(méi)有具體的優(yōu)化操作數(shù)表達(dá)的。當(dāng)然，不管是上述哪種情況，使用者都可以用以下兩種方法計(jì)算此數(shù)值:
使用ZPL宏語(yǔ)言
使用外部定義和匯編程序
ZPL宏具有容易編寫(xiě)、執(zhí)行快速、以及和Zemax OpticStudio集成較好的特點(diǎn)。只要使用者具備一點(diǎn)點(diǎn)的編程經(jīng)驗(yàn)就可以編程計(jì)算。
另外ZPLM優(yōu)化操作數(shù)可以用于從評(píng)價(jià)函數(shù)中調(diào)用ZPL宏，這樣使用者就可以直接使用宏計(jì)算出結(jié)果并返回到評(píng)價(jià)函數(shù)編輯器中從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。
本文我們將介紹如何使用宏計(jì)算并通過(guò)操作數(shù)ZPLM將數(shù)值返回給評(píng)價(jià)函數(shù)。
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使用操作數(shù)ZPLM返回宏計(jì)算的數(shù)值
如果您不熟悉如何創(chuàng)建、編輯、保存和執(zhí)行宏，推薦閱讀“編程語(yǔ)言 (ZPL) 簡(jiǎn)介”，然后再繼續(xù)本練習(xí)。
現(xiàn)在，假設(shè)我們需要計(jì)算并優(yōu)化Working F/#。當(dāng)然Zemax OpticStudio中操作數(shù)WFNO已經(jīng)可以解決此問(wèn)題，本文只是舉一個(gè)例子。所以我們可以先假設(shè)操作數(shù)WFNO不存在，我們需要用宏計(jì)算該數(shù)值并返回到評(píng)價(jià)函數(shù)中進(jìn)行優(yōu)化。Working F/#的定義如下：
其中n為像方空間的折射率， θ為實(shí)際邊緣光線（Real Marginal Ray）在像空間的角度。
展開(kāi) Ansys Zemax | 如何優(yōu)化非序列光學(xué)系統(tǒng)
近似垂直于探測(cè)器表面的光線只有23 Cd 的發(fā)光強(qiáng)度(將在下面討論如何得到這個(gè)數(shù)字)。這樣的輪廓對(duì)于車(chē)前燈照明系統(tǒng)或投影機(jī)照明系統(tǒng)來(lái)說(shuō)并不好。一般情況下，我們希望低角度時(shí)的光亮度盡可能高，這樣光源就可以投射到遠(yuǎn)處。
現(xiàn)在，我們將優(yōu)化反射鏡的形狀，使軸上的亮度最高。為此，我們必須執(zhí)行以下步驟:
1 定義一個(gè)可表達(dá)我們想要達(dá)到的目標(biāo)的評(píng)價(jià)函數(shù)。
2 定義反射鏡表面將如何變化。
3 運(yùn)行優(yōu)化。
評(píng)價(jià)函數(shù)
根據(jù)設(shè)計(jì)是否能很好地滿足其指定的工作性能，使用評(píng)價(jià)函數(shù)來(lái)定義光學(xué)設(shè)計(jì)的“質(zhì)量”。在這種情況下，我們想要在零度角下得到最大的光亮度(發(fā)光強(qiáng)度)，這可以通過(guò)操作數(shù) NSDD 和 NSTR 很容易地實(shí)現(xiàn)。在本設(shè)計(jì)中，探測(cè)器為物體 3，我們想要得到在0°下的發(fā)光強(qiáng)度。 探測(cè)器查看器 ( Detector Viewer ) 如下所示。
這張圖顯示了光線從 x 和 y 軸的-90°到+90°入射到探測(cè)器上光線的角度范圍。沒(méi)有光線的角度超過(guò)35°，因?yàn)?LED 沒(méi)有超過(guò)這個(gè)角度發(fā)射。峰值強(qiáng)度出現(xiàn)在27°左右。我們感興趣的是接近0°的光功率。針對(duì)這樣的分布有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn) :RMS 角寬度和質(zhì)心發(fā)光強(qiáng)度。設(shè)置 RMS 角寬度是要獲得準(zhǔn)直光線（即具有相同入射角的光線），質(zhì)心目標(biāo)是使入射角為零。下面的評(píng)價(jià)函數(shù)可看到這個(gè)角度下的發(fā)光強(qiáng)度。
第一個(gè) NSDD 操作數(shù)讀取探測(cè)器物體0，該物體不存在；沒(méi)有物體0可以存在。這是此操作數(shù)的一個(gè)特殊用法: 在 OpticStudio 中用于清除所有探測(cè)器。另外，可以通過(guò)定義一個(gè)負(fù)數(shù)(例如：Det# = -3，只清除探測(cè)器3)來(lái)清除單一探測(cè)器。這在定義了多個(gè)探測(cè)器的系統(tǒng)中非常有用。
展開(kāi) Ansys Zemax | 如何使用 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)?/span>
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展開(kāi) 如何采用Ansys Workbench對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)?em>優(yōu)化分析
在ansys workbench中拓?fù)?em>優(yōu)化分析流程如下所示。
以下圖所示結(jié)構(gòu)為例，演示拓?fù)?em>優(yōu)化分析的過(guò)程，優(yōu)化條件如下：
最大應(yīng)力小于1000PSI；質(zhì)量去除50%；結(jié)構(gòu)材料為結(jié)構(gòu)鋼；結(jié)構(gòu)承受750psi的內(nèi)壓，兩端的安裝孔固定約束。
拓?fù)?em>優(yōu)化的邊界條件設(shè)置如下，設(shè)置對(duì)應(yīng)的優(yōu)化區(qū)域，載荷約束條件區(qū)域?yàn)榉?em>優(yōu)化區(qū)域，設(shè)置最大應(yīng)力和去除質(zhì)量的約束條件。
優(yōu)化前后的結(jié)果對(duì)比，優(yōu)化后材料質(zhì)量取出來(lái)42%
基于SCDM模塊，對(duì)優(yōu)化后的片面模型進(jìn)行幾何處理，并將模型一鍵轉(zhuǎn)為為實(shí)體模型，進(jìn)行優(yōu)化后模型的驗(yàn)證分析。
驗(yàn)證分析的流程如下所示，通過(guò)workbench的一鍵傳遞，自動(dòng)生成驗(yàn)證分析的靜力學(xué)模塊，按照上圖所示的幾何模型，完成幾何處理，最后進(jìn)行驗(yàn)證分析。
驗(yàn)證前后的結(jié)果對(duì)比如下所示，初始模型的變形為0.00032in，優(yōu)化后模型的變形為0.00061，初始模型的最大應(yīng)力為8208psi，優(yōu)化后模型的最大應(yīng)力為9636psi，滿足優(yōu)化要求。
文章來(lái)源：cae仿真之家
展開(kāi) Ansys Zemax | 如何使用 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)?/span>
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本文描述了如何使用 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)?chuàng)建常見(jiàn)的評(píng)價(jià)函數(shù)類(lèi)型，以及創(chuàng)建用于匹配導(dǎo)入圖像文件的目標(biāo)能量分布評(píng)價(jià)函數(shù)。
簡(jiǎn)介
在非序列模式下優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)通常比在序列模式下的優(yōu)化更復(fù)雜、更耗時(shí)。下期我們將會(huì)為大家介紹非序列模式優(yōu)化系列文章的第二篇-《如何優(yōu)化非序列光學(xué)系統(tǒng)》，這篇文章描述了非序列優(yōu)化的基礎(chǔ)，其中我們發(fā)現(xiàn)所有的非序列評(píng)價(jià)函數(shù)必須在計(jì)算性能目標(biāo)之前清除探測(cè)器和光線追跡。這個(gè)過(guò)程經(jīng)常是重復(fù)且容易出錯(cuò)的，通常通過(guò) OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)ё詣?dòng)實(shí)現(xiàn)。該向?qū)еС謩?chuàng)建常見(jiàn)類(lèi)型的評(píng)價(jià)函數(shù)，并創(chuàng)建用于匹配導(dǎo)入圖像文件的能量分布的相關(guān)評(píng)價(jià)函數(shù)。本文將詳細(xì)討論如何使用這兩種功能來(lái)輔助優(yōu)化。
非序列優(yōu)化向?qū)?許多非序列系統(tǒng)有著共同的性能目標(biāo)，如光通量均勻性或最大光通量等。非序列優(yōu)化向?qū)峁┝艘环N快速創(chuàng)建由常用評(píng)價(jià)目標(biāo)組成的評(píng)價(jià)函數(shù)的工具。該工具可以在評(píng)價(jià)函數(shù)編輯器中通過(guò) 優(yōu)化 (Optimization) …優(yōu)化向?qū)?(Optimization Wizards) …優(yōu)化向?qū)?(Optimization Wizard) 設(shè)置。
您還可以通過(guò)單擊評(píng)價(jià)函數(shù)編輯器中的優(yōu)化向?qū)Ш筒僮鲾?shù) (Wizards and Operands) 來(lái)訪問(wèn)優(yōu)化向?qū)Вㄗ⒁獯斯ぞ咴诨旌夏Ｊ较虏豢捎茫?。下面的窗口中評(píng)價(jià)功能組件簡(jiǎn)潔地被劃分為三類(lèi)。
優(yōu)化向?qū)Э偸菍⒁粋€(gè) NSDD 操作數(shù)添加到評(píng)價(jià)函數(shù)的頂部，該函數(shù)將在每次運(yùn)行開(kāi)始時(shí)清除探測(cè)器。無(wú)論是否勾選“清除數(shù)據(jù)設(shè)置 (Clear Data Settings)”選項(xiàng)，這在添加任何非序列評(píng)價(jià)函數(shù)時(shí)都是必要的。除此之外，“清除數(shù)據(jù)設(shè)置”選項(xiàng)允許用戶在評(píng)價(jià)函數(shù)的任意點(diǎn)清除單個(gè)探測(cè)器。通常這種操作是不必要的，除非您確認(rèn)需要此操作，否則請(qǐng)保持設(shè)置的默認(rèn)值。
展開(kāi) ANSYS網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)——利用網(wǎng)格變形技術(shù)進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)形狀探索和優(yōu)化
優(yōu)化算法與計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD) 等計(jì)算工具相結(jié)合，能在設(shè)計(jì)探索中發(fā)揮重要作用。本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)說(shuō)明了如何針對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)形狀優(yōu)化問(wèn)題制定快速解決方案。在網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上，我們提出了用 ANSYS Workbench 作為框架、RBF 作為變形技術(shù)、 ANSYS Fluent 作為求解器且以 DesignXplorer 作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)工具部署的新方法。
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Ansys Zemax | 如何設(shè)計(jì)單透鏡 第三部分：優(yōu)化
確保對(duì)任何未知參數(shù)使用有根據(jù)的猜測(cè)和求解，這樣優(yōu)化就有了一個(gè)強(qiáng)有力的起點(diǎn)。然后，設(shè)置變量并進(jìn)行優(yōu)化。操作數(shù)可以手動(dòng)輸入到評(píng)價(jià)函數(shù)編輯器中，也可以通過(guò)向?qū)л斎?，這些操作數(shù)將定義優(yōu)化目標(biāo)。通過(guò)降低評(píng)價(jià)函數(shù)值來(lái)逼近目標(biāo)，可能需要多次優(yōu)化。
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Ansys Zemax | 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中如何使用玻璃替換方法來(lái)優(yōu)化玻璃
本文介紹了如何使用玻璃替換方法進(jìn)行直接玻璃優(yōu)化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時(shí)，如何進(jìn)一步嚴(yán)格挑選玻璃。
簡(jiǎn)介
玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類(lèi)型，然后重新優(yōu)化系統(tǒng)，以確定新的玻璃是否是更好的設(shè)計(jì)方案。
當(dāng)玻璃被設(shè)置為“substitute”求解時(shí)，OpticStudio將自動(dòng)完成此過(guò)程。如果一種玻璃被標(biāo)記為可替換 (Substitute) 玻璃，則全局優(yōu)化算法（Hammer和Global Search）將在優(yōu)化過(guò)程中自動(dòng)執(zhí)行此類(lèi)玻璃的迭代替換。這樣可使OpticStudio在不借助于理想化玻璃色散的情況下優(yōu)化系統(tǒng)。本文將提供此方法的一個(gè)示例。
玻璃替換
OpticStudio中處理玻璃優(yōu)化的方式與處理其他數(shù)據(jù)的方式有些不同。直接優(yōu)化玻璃選擇是一件很困難且不可預(yù)測(cè)的過(guò)程，因?yàn)椴ＡУ膶傩允遣贿B續(xù)的。
選擇玻璃的傳統(tǒng)方法是使用某種模型玻璃。模型玻璃方法是使用一些數(shù)值參數(shù)將玻璃色散理想化，然后優(yōu)化這些參數(shù)，同時(shí)將參數(shù)值或計(jì)算的折射率值約束為類(lèi)似可用的玻璃。在可見(jiàn)光區(qū)域，可以使用Conrady d-D方法進(jìn)一步簡(jiǎn)化該方法。這種方法僅對(duì)少數(shù)不同波長(zhǎng)的光線進(jìn)行追跡、縮放，然后使用優(yōu)化方法使其差異變?yōu)榱阒怠?如果一種玻璃被描述成有一定折射率、阿貝數(shù)和部分色散偏離的“模型玻璃”，則可以將這些模型參數(shù)設(shè)置為變量，然后像其他數(shù)值參數(shù)一樣進(jìn)行優(yōu)化。然而，模型玻璃方法存在一個(gè)嚴(yán)重的缺陷，即在使用模型玻璃方法獲得良好的設(shè)計(jì)方案之后，必須將模型玻璃轉(zhuǎn)換為真實(shí)的玻璃，然后再使用新選擇的玻璃來(lái)重新優(yōu)化該設(shè)計(jì)。遺憾的是，對(duì)于許多系統(tǒng)，新優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案的性能可能比模型玻璃方法的設(shè)計(jì)方案的性能要差。
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本文介紹了如何使用玻璃替換方法進(jìn)行直接玻璃優(yōu)化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時(shí)，如何進(jìn)一步嚴(yán)格挑選玻璃。
簡(jiǎn)介
玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類(lèi)型，然后重新優(yōu)化系統(tǒng)，以確定新的玻璃是否是更好的設(shè)計(jì)方案。
當(dāng)玻璃被設(shè)置為“substitute”求解時(shí)，OpticStudio將自動(dòng)完成此過(guò)程。如果一種玻璃被標(biāo)記為可替換 (Substitute) 玻璃，則全局優(yōu)化算法（Hammer和Global Search）將在優(yōu)化過(guò)程中自動(dòng)執(zhí)行此類(lèi)玻璃的迭代替換。這樣可使OpticStudio在不借助于理想化玻璃色散的情況下優(yōu)化系統(tǒng)。本文將提供此方法的一個(gè)示例。
玻璃替換
OpticStudio中處理玻璃優(yōu)化的方式與處理其他數(shù)據(jù)的方式有些不同。直接優(yōu)化玻璃選擇是一件很困難且不可預(yù)測(cè)的過(guò)程，因?yàn)椴ＡУ膶傩允遣贿B續(xù)的。
選擇玻璃的傳統(tǒng)方法是使用某種模型玻璃。模型玻璃方法是使用一些數(shù)值參數(shù)將玻璃色散理想化，然后優(yōu)化這些參數(shù)，同時(shí)將參數(shù)值或計(jì)算的折射率值約束為類(lèi)似可用的玻璃。在可見(jiàn)光區(qū)域，可以使用Conrady d-D方法進(jìn)一步簡(jiǎn)化該方法。這種方法僅對(duì)少數(shù)不同波長(zhǎng)的光線進(jìn)行追跡、縮放，然后使用優(yōu)化方法使其差異變?yōu)榱阒怠?如果一種玻璃被描述成有一定折射率、阿貝數(shù)和部分色散偏離的“模型玻璃”，則可以將這些模型參數(shù)設(shè)置為變量，然后像其他數(shù)值參數(shù)一樣進(jìn)行優(yōu)化。然而，模型玻璃方法存在一個(gè)嚴(yán)重的缺陷，即在使用模型玻璃方法獲得良好的設(shè)計(jì)方案之后，必須將模型玻璃轉(zhuǎn)換為真實(shí)的玻璃，然后再使用新選擇的玻璃來(lái)重新優(yōu)化該設(shè)計(jì)。遺憾的是，對(duì)于許多系統(tǒng)，新優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案的性能可能比模型玻璃方法的設(shè)計(jì)方案的性能要差。
展開(kāi) Ansys Speos | 如何利用Speos聯(lián)合optiSLang進(jìn)行光導(dǎo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
圖片顯示的是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的7574設(shè)計(jì)，為了進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)，可以通過(guò)將其中一個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為約束來(lái)進(jìn)行局部和單一目標(biāo)的優(yōu)化。
單目標(biāo)優(yōu)化采用靈敏度研究(黑色)和基于響應(yīng)面的最佳設(shè)計(jì)區(qū)域的樣本迭代附加設(shè)計(jì)(彩色)。
優(yōu)化結(jié)果
由于敏度分析和優(yōu)化，可以找到均方根RMS對(duì)比度和平均亮度之間的最佳數(shù)據(jù)，使得均勻照明的外觀可以顯著改善，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)所有光度法規(guī)和客戶規(guī)格。
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展開(kāi) Ansys Zemax | 如何以數(shù)據(jù)的方式定義網(wǎng)格矢高表面
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概要
本文示范了如何輸入表面起伏數(shù)據(jù)，以定義Zemax OpticStudio中的網(wǎng)格矢高 (Grid Sag) 類(lèi)型表面，表面起伏數(shù)據(jù)應(yīng)為Z坐標(biāo)軸上的矢高 (Sag)。
正文
表面起伏數(shù)據(jù)格式是這樣定義的：
第一行，由7個(gè)數(shù)字表示。
第1, 2個(gè)數(shù)字，代表x與y方向的數(shù)據(jù)數(shù)量，數(shù)據(jù)類(lèi)型為整數(shù)。
第3, 4個(gè)數(shù)字，代表x與y方向的數(shù)據(jù)間隔，數(shù)據(jù)類(lèi)型為浮點(diǎn)數(shù)。
第5個(gè)數(shù)字，代表數(shù)據(jù)的單位，0表示單位是mm。
第6, 7個(gè)數(shù)字，代表整體數(shù)據(jù)點(diǎn)的偏心量，數(shù)據(jù)類(lèi)型為浮點(diǎn)數(shù)。
第二行及以后之后的數(shù)據(jù)格式如下：
注：數(shù)據(jù)最少需要5x5個(gè)點(diǎn)。
在網(wǎng)格矢高 (Grid Sag) 面的設(shè)定中，若指定使用雙三次樣條 (Bicubic-spline) 進(jìn)行內(nèi)插，為了使數(shù)據(jù)點(diǎn)之間sag的內(nèi)插結(jié)果平滑，要求必須要輸入微分值。
但是，若設(shè)定所有的微分值為0，或是該數(shù)據(jù)留白不輸入，OpticStudio會(huì)默認(rèn)使用有限差分法 (Finite Difference Method) 來(lái)計(jì)算微分值。
數(shù)據(jù)的紀(jì)錄順序定義如下：
1. 從的面的左上角，也就是Xmin、Ymax開(kāi)始。
2. 下一個(gè)輸入的數(shù)據(jù)是該點(diǎn)的右邊一個(gè)值 (就是X方向加一個(gè)間隔)。
3. 第一行結(jié)束后，從第二行左邊開(kāi)頭繼續(xù)。
4. 填滿時(shí)，最后一個(gè)數(shù)字應(yīng)為Xmax、Ymin
矢高 (Sag) 數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)面可以是平面，也可以是球面、圓錐曲面或是非球面。
關(guān)于數(shù)據(jù)文件的后綴名，若是在用在序列模式中，應(yīng)為 “.DAT”，若是用在非序列模式，則應(yīng)為 “.GRD”。
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