非序列光線追跡
關注創建者：匿名 創建時間：2025-11-28
非序列光線追跡的實例教程
? 能量閾值越小，追跡的路徑越多。
4. 最高級別(非序列光線\光場追跡)
? 最高級別是非序列追跡引擎的停止標準。
? 該參數直接限制每個非序列路徑檢測到的表面過度/相互作用的數量。
最高級別：過度/相互作用
對于非順序的傳播VirtualLab跟蹤不同的光路/信道：
? 相鄰圖示說明了在非順序模擬過程中使用的級別編號。
? 隨著每個表面的相互作用，等級會增加。
L＃ ……光傳播的級別
I＃ ……表面相互作用
相關級別的默認值為100。
? 下面顯示了最高級別的影響示例。
? 就本例而言，入射角為30°的平面波通過標準具的傳播。
? 最高級別越高，追跡的路徑越多。
5. 路徑檢測(非序列光線\光場追跡)
? VirtualLab使用兩步過程追跡非順序場。
? 在第一步中，VirtualLab將搜索存在哪些光路。在第二步中，場沿著已找到的路徑傳播。
? 光路搜索意味著識別哪些光路/光柵區域存在哪些入射和出射通道。
? 這是通過默認為1的信道分辨率精度完成的。
6. 路徑可視化(非序列光線\光場追跡)
? 在3D視圖中僅顯示入射檢測器的路徑參數控制所有場的非序列路徑的可視化。
? 對于雜散光可視化，看到沒有入射指定檢測器的光路可能會很有趣
7. 文件和技術信息
展開 ? 定義一個理想的光柵，周期2μm，衍射效率為:
T0=10%
T+1=60%
T+2=10%
表面1區域： 打開-/+
表面2區域： 打開+/+
[包括T0、T+1、T+2衍射級次]
文檔信息
拓展閱讀
- 平板玻璃的非序列光線追跡分析
- 平面或曲面標準具的建模
- 統一多通道光波導外耦合光柵的優化
虛擬和混合現實>近眼顯示
任務/系統描述
亮點
非序列光場追跡，具有可控制的輸入/輸出正向及反向通道邏輯
說明：光源
說明：準直透鏡
說明：玻璃平板
說明：通道邏輯
說明：探測器
結果：3D光線追跡&點列圖
結果：3D光線追跡&點列圖
結果：3D光線追跡&點列圖
文件&技術信息
? 光線追跡
利用 OAS 軟件序列光線追跡技術，模擬光線的完整傳播路徑，追蹤光線從光源發出、經聚光系統匯聚、穿透菲林片、通過成像鏡頭投射至目標面的全過程。結合非序列光線追跡功能，分析系統雜散光干擾，模擬鬼像、散射等現象，通過路徑提取工具定位雜散光關鍵區域，優化機械結構表面散射特性，降低雜散光能量占比。
? 性能優化
針對傳統設計痛點，利用 OAS 軟件專項功能開展優化：通過 MTF 分析工具優化鏡頭焦距與菲林平整度，提升圖案邊緣清晰度；修正菲林安裝角度與鏡頭參數；優化聚光系統透鏡參數，提升菲林片受光均勻性，確保投影亮度一致。同時開展公差分析，驗證透鏡曲率、間距等參數誤差對成像質量的影響，確保設計方案可量產性。
05/總結
本案例依托 OAS 光學軟件，完成菲林式投影燈光學系統從建模、仿真到優化的全流程設計，充分發揮軟件序列 / 非序列光線追跡、光機一體化建模與多維度分析優勢，高效解決傳統設計的成像與雜散光問題。設計流程簡潔高效，仿真結果精準可靠，可為汽車投影燈、標識投影設備等光學系統設計提供重要參考，助力投影光學領域產品性能提升與技術創新。
展開 </p><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong>3.OAS光學軟件在混合現實仿真方面的能力分析</strong></p><p class="ql-align-justify">武漢二元科技有限公司的OAS（Optical Advanced Software）是一款專業的非序列光學分析軟件，其功能特點與混合現實（Blended Reality）光學系統的仿真需求高度契合。以下將詳細分析OAS在MR仿真方面的能力：</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p>強大的序列與非序列光線追跡融合能力</p><p class="ql-align-justify">混合現實光學系統往往包含復雜的結構，如自由曲面、衍射光學元件（DOE）、光波導等，并且需要精確模擬光線在這些復雜結構中的傳播，以及雜散光對成像質量的影響。OAS的核心優勢在于其<strong>實現了序列與非序列光線追跡的融合</strong>，這對于MR光學仿真至關重要：</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong>● 序列光線追跡：</strong>適用于傳統成像光學系統的設計和優化，如透鏡組、目鏡等。ROD作為二元科技的序列光學設計軟件，其功能可以與OAS形成互補，共同支持MR系統中的成像部分設計。</p><p><strong>● 非序列光線追跡：</strong>對于MR系統中的照明、雜散光分析、光波導、Pancake光學等非成像或復雜光路部分至關重要。OAS能夠精確模擬光線在3D空間中的任意傳播路徑，包括反射、折射、散射、吸收等，這使得它能夠處理MR設備中復雜的內部反射、環境光干擾等問題，從而準確評估系統性能。
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Ansys Speos依托多軟件協同能力、非序列光線追跡、物理無偏渲染技術，完美解決上述痛點，實現AR HUD從部件設計到系統級驗證的全流程仿真落地。
基于Ansys一體化AR HUD仿真架構與軟件分工
本次AR風擋HUD仿真采用Ansys三大光學軟件協同作業模式，各軟件各司其職，數據無縫流轉，最終由Speos完成系統級集成與分析。
02/案例描述
本案例基于 OAS 光學軟件，通過序列與非序列光線追跡、光機一體化建模及多參數優化，完成菲林式投影燈光學系統全流程設計與仿真，實現高清晰度、低畸變、高均勻性的投影效果，為投影燈光學設計提供高效解決方案。
OAS基于表面的非序列光線追跡技術，采用蒙特卡洛原理追跡隨機分布的幾何光線或波動光束，以圖形化方式顯示光線、幾何體及分析結果。
軟件依據設定的參數，模擬紅外光線在長波紅外熱成像鏡頭中的傳播路徑，精確計算光線在各個光學表面的反射、折射情況。在追跡過程中，軟件實時采集光線與光學系統相互作用的數據，為后續分析提供全面的數據基礎。
</p><p>? 分析優化</p><p>采用 OAS序列與非序列光線追跡引擎，生成 MLA 投影燈三維光線軌跡傳播圖，直觀呈現子光線準直、聚焦與成像全過程。
02/軟件強效助力光波導/超表面仿真
（軟件主界面）
OAS光學軟件軟件能夠在3D空間中通過序列和非序列光線追跡技術，精確模擬光學系統的性能表現。
軟件集成幾何光學到波動光學的跨尺度仿真，打通宏觀光路與微觀光柵的仿真壁壘，無需多軟件切換，實現毫米級到納米級全尺度無縫仿真。
分析優化
啟動 OAS 非序列光線追跡，生成光源經勻化、調制、成像至接收面的全路徑三維追跡圖，直觀呈現光傳播規律。利用照度分析工具量化投影面均勻性，確保中心與邊緣照度差異控制在設計范圍內；通過 MTF、點列圖、波前圖評估成像質量，啟用像差自動校正與多配置優化算法，校正球差、色差與畸變，提升全視場清晰度。
非序列追跡的通道設置1個月前
如何調整表面上的通道和表面上的任何可能的光柵區域，以及如何用這些設置來控制仿真。
建模任務
VirtualLab Fusion可以靈活地配置表面和（光柵）區域的通道。通過調整通道配置，可以輕松地實現所需的建模方案。我們使用一個具有兩個表面的光波導的案例來演示通道的配置
? 定義一個理想的光柵，周期2μm，衍射效率為:
T0=10%
T+1=60%
T+2=10%
表面1區域： 打開-/+
表面2區域： 打開+/+
[包括T0、T+1、T+2衍射級次]
文檔信息
拓展閱讀
- 平板玻璃的非序列光線追跡分析
- 平面或曲面標準具的建模
- 統一多通道光波導外耦合光柵的優化
DLL 使用范例
我們使用三個基礎和三個進階范例示范如何在一般序列模式(sequential direct)、歸一化序列模式(sequential normalized)和非序列 ZRD 光線追跡的情況下使用RayTrace.dll。這些示范附件都可以直接下載并使用，不需要對程式碼進行任何更改。
通過 OAS 實時光路預覽與序列 / 非序列光線追跡功能，動態優化透鏡面形、鏡組間距及遮光結構尺寸，確保在紅外探測的典型波段內，物鏡在 - 40℃~60℃溫域下均能滿足成像需求。
