光學功能化的案例
生產制造 | EDGECAM 2025.1 新功能深度解析：智能化、高效化、集成化再升級！
近日，海克斯康EDGECAM迎來2025.1版本重大更新，本次升級聚焦復合加工能力拓展、智能策略革新與加工效率躍升，重磅推出多項核心功能。EDGECAM 2025.1以更智能、更流暢、更安全的加工體驗，賦能制造企業邁向高效智造新高度。接下來，讓我們一起探索此次升級的亮點之處及核心優勢！
亮點一
支持MTM類型銑車復合設備
? 核心優勢：新版本中，B軸聯動技術可實現一次性完成半精加工和精加工，避免傳統多工序導致的精度損失。
亮點二
新增“賽車線精加工”策略
? 核心優勢：此功能支持開放及封閉特征，允許使用高效波形線銑進行粗加工、可單獨設定XY側邊余量及毛坯厚度。此功能主要應用在鍛件、壓鑄件加工場景中，減少傳統銑削空走刀時間，可根據零件輪廓形狀優化軌跡，提高加工效率。
亮點三
輪廓銑倒扣加工功能增強
? 核心優勢：此功能支持棒棒糖刀、T型刀、燕尾槽刀進行螺旋加工，減少了裝夾與工序替代傳統電火花或分段加工，單工序完成倒扣精加工，縮短周期，降低生產成本、提升加工質量。
亮點四
平面銑功能增強
? 核心優勢：增強優化層功能，減少平面銑削提刀次數，避免落刀誤差，減少空切加工，提升加工效率。
亮點五
平行行切增加平滑控制點位分布
? 核心優勢：應用在復雜曲面零件加工場景，可精準適應曲率變化大的曲面形態，確保加工時刀具路徑更貼合實際形狀，避免因點位分布不均導致的加工誤差。平滑控制功能使刀路更流暢，大大提升曲面加工質量。
亮點六
機床運動模擬功能增強
? 核心優勢：此功能支持銑削三軸、四軸、五軸、車削、車銑復合等設備。相較之前版本模擬對比功能增強，在模擬過程中支持毛坯與零件實時比較。
展開 光學系統的三維可視化
摘要
為了對光學系統的性質有一個基本的了解，對其組件的可視化和光傳播的提示是非常有幫助的。為此，VirtualLab Fusion提供了一個工具來顯示光學系統的三維視圖。這些工具可以進一步用于檢查元件和探測器的位置，以及快速了解光在系統內的傳播。所應用的三維視圖建模技術可與經典的光線追跡相媲美。
如何生成一個系統視圖文檔
一個光學系統的三維視圖可以通過兩種不同的方式生成：
1.使用“光線結果配置文件”并選擇“系統：三維”作為結果，然后運行模擬。
2.點擊視圖系統（僅三維顯示組件，沒有光傳播）。
系統：三維（光線結果配置文件）和三維系統視圖
這兩種方法的主要區別是，第一種方法還使用光線結果配置文件提供了有關傳播光的信息，而后者只顯示組件和探測器。我們將在用例的其余部分中集中關注系統三維視圖。
系統：光線結果配置文件的三維視圖
三維系統視圖：不帶光線的系統可視化
選項——選擇要顯示的元件
通過右鍵單擊文檔窗口，可以獲得一個提供詳細選項的菜單。第一個選項“選擇要顯示的元件”允許配置文檔中顯示的系統元件（默認情況下，將顯示所有元件）。
選項——選擇追跡序列
在非序列傳播（手動通道配置）的情況下，系統中可以有許多光路可用。“選擇追跡序列”選項允許用戶選擇或取消選擇某些傳播步驟，以在視圖中顯示（默認情況下會顯示所有光路）。
赫里奧特池的建模
選項——視圖設置
視圖設置將打開另一個菜單與各種選項來自定義三維視圖，如配色方案、視圖工具或光線的描繪風格等。
展開 新一代光學工程仿真軟件—FRED MPC支持的功能
分布計算
當使用FRED的分布式計算功能時，可以使用遠程節點進行GPU光線追跡。
幾何體
表面
當在GPUs上描述一個表面時，既可以進行精確描述，也可以進行近似描述。對于一個精確描述的給定表面，需要滿足以下要求：
? 表面類型具有一個GPU實現
? 表面可追跡
? 沒有應用表面修剪參數
? 沒有使用點乘表面修建參數
? 表面不是布爾實體單元
當上述條件不符合一個給定的表面，在GPUs上使用三角網格來近似的描述表面（此處可認為是CAD的*.OBJ或者*.STL格式）。
將一個表面網格化一般會降低表面描述精度（除了網格化平面表面的情況），且跟CPU追跡結果相比，在GPU追跡中會成為錯誤的來源。
當一個表面使用三角網格近似時，用于近似表面的三角塊是從兩種不同的來源并根據表面類型來進行采集的。
? 隱式表面是由一個函數形式，f(x,y,z)來進行定義的。例如，球體、圓錐和柱體都是隱式表面。
? 顯式表面是由參數化形式，f(u,v)來定義的。例如，直紋表面、拉伸表面和朗伯面都是顯式表面。
對于三角網格近似：
? 隱式表面使用內部算法，最終用戶不能獲得其控制的參數。用戶無法訪問提高網格質量的控鍵。
? 顯式表面使用FRED的3D查看器中的三角塊。使用FRED的可視化屬性對話框增加曲面細分會在GPUs上生成更高質量的近似表面。
下面表格指出了哪些表面類型具有精確的GPU實現，哪些使用三角網格近似。
1. 僅當前端和后端的半孔徑是理想（例如，柱脊沿Z軸為常數）情況下，則可完全支持柱面類型。如果柱脊是傾斜的，則在GPUs上使用三角網格來近似描述表面。
2.
展開 [VirtualLab] 光學系統的3D可視化
摘要
為了從根本上了解光學系統的特性，對其組件進行可視化并顯示光的傳播情況大有幫助。為此，VirtualLab Fusion 提供了顯示光學系統三維可視化的工具。這些工具還可用于檢查元件和探測器的位置，以及快速了解光在系統內部的傳播情況。三維視圖的建模技術類似于光線追蹤。
如何生成系統視圖文檔
系統： 三維（光線結果剖面）與三維系統視圖
這兩種方法的主要區別在于，前者還可通過Ray Results Profile提供有關傳播光線的信 息，而后者只顯示組件和探測器。
在接下來的使用案例中，我們將重點介紹 System：3D視圖。
系統：Ray Results Profile的3D視圖
3D 系統視圖：
無光可視化系統
選項 - 選擇要顯示的元件
右鍵單擊文檔窗口，菜單上將顯示詳細選項。第一個選項 "Select Elements to Show"允許對文檔中顯示的系統元件進行配置（默認情況下顯示所有元件）。
查看完整用例：
Examination of Sodium D Lines with Etalon
如果系統有很多元件，Selection Tools可以減輕工作量。
選項 - 選擇追跡序列
在非序列傳播（手動通道配置）的情況下，系統中可能有許多光路。通過"Select Tracing Sequence"選項，用戶可以選擇或取消選擇在視圖中顯示的某些傳播步驟（默認情況下顯示所有光路）。
示例： Herriott Cell - 查看完整用例：Modeling of a Herriott Cell
鑒于篇幅，全文內容可聯系
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VirtualLab：光學系統的三維可視化
摘要
為了對光學系統的性質有一個基本的了解，對其組件的可視化和光傳播的提示是非常有幫助的。為此，VirtualLab Fusion提供了一個工具來顯示光學系統的三維視圖。這些工具可以進一步用于檢查元件和探測器的位置，以及快速了解光在系統內的傳播。所應用的三維視圖建模技術可與經典的光線追跡相媲美。
如何生成一個系統視圖文檔
一個光學系統的三維視圖可以通過兩種不同的方式生成：
1. 使用“光線結果配置文件”并選擇“系統：三維”作為結果，然后運行模擬。
2. 點擊視圖系統（僅三維顯示組件，沒有光傳播）。
系統：三維（光線結果配置文件）和三維系統視圖
這兩種方法的主要區別是，第一種方法還使用光線結果配置文件提供了有關傳播光的信息，而后者只顯示組件和探測器。我們將在用例的其余部分中集中關注系統三維視圖。
系統：光線結果配置文件的三維視圖
三維系統視圖：不帶光線的系統可視化
選項——選擇要顯示的元件
通過右鍵單擊文檔窗口，可以獲得一個提供詳細選項的菜單。第一個選項“選擇要顯示的元件”允許配置文檔中顯示的系統元件（默認情況下，將顯示所有元件）。
選項——選擇追跡序列
在非序列傳播（手動通道配置）的情況下，系統中可以有許多光路可用。“選擇追跡序列”選項允許用戶選擇或取消選擇某些傳播步驟，以在視圖中顯示（默認情況下會顯示所有光路）。
赫里奧特池的建模
選項——視圖設置
視圖設置將打開另一個菜單與各種選項來自定義三維視圖，如配色方案、視圖工具或光線的描繪風格等。
配色方案-背景顏色
可用的配色方案是亮、中和暗。此外，用戶可以決定是否包括背景顏色漸變。
展開 VirtualLabFusion多元化光學仿真平臺
VirtualLab Fusion多元化光學仿真平臺原理簡介
VirtualLab Fusion多元化光學仿真平臺是德國LightTrans公司以場追跡概念開發出來的一款多元化光學仿真平臺，其集成了從幾何光學到物理光學、從近似到嚴格的各種麥克斯韋方程求解器，如LPIA（局部平面界面近似）、LLGA（局部線性光柵近似）、RK-BPM（龍格庫塔光束傳輸方法）、TEA（薄元近似）、FMM/RCWA（傅里葉模態法/嚴格耦合波法）等，能夠對如幾何透鏡、自由曲面、衍射透鏡、全息元件、GRIN透鏡以及光柵和Meta-Grating等各類元件進行仿真和分析，以及如Geometric（幾何）、SPW（平面波譜）、Fresnel（菲涅爾）、Far Field（遠場）、Rayleigh Sommerfeld（瑞利索墨菲）等，能夠對各種自由空間傳輸進行計算。同時，VirtualLab Fusion還提供了三種傅里變換方法，包括FFT（快速傅里葉變換）、Semi-Analytical FT（半解析傅里葉變換）以及Pointwise FT（逐點傅里葉變換）。對于包含各類光學元件的整個復雜的光學系統，通過非序列追跡功能，將所需的求解器連接起來，并通過選擇合適的傅里葉變換方法，以在空間域或者空間頻率域進行光場傳輸計算，從而能夠在保證計算精度的情況下，更快的完成整個系統的仿真和分析，以實現多元化光學仿真。在整個仿真過程中，會考慮各種物理光學效應，如干涉、衍射、像差、偏振、相干以及矢量效應等。
展開 VirtualLab：光學系統的三維可視化
如何生成一個系統視圖文檔
為了對光學系統的性質有一個基本的了解，對其組件的可視化和光傳播的提示是非常有幫助的。為此，VirtualLab Fusion提供了一個工具來顯示光學系統的三維視圖。這些工具可以進一步用于檢查元件和探測器的位置，以及快速了解光在系統內的傳播。所應用的三維視圖建模技術可與經典的光線追跡相媲美。
這兩種方法的主要區別是，第一種方法還使用光線結果配置文件提供了有關傳播光的信息，而后者只顯示組件和探測器。我們將在用例的其余部分中集中關注系統三維視圖。
系統：三維（光線結果配置文件）和三維系統視圖
2.
點擊視圖系統（僅三維顯示組件，沒有光傳播）。
1.
使用“光線結果配置文件”并選擇“系統：三維”作為結果，然后運行模擬。
展開 VirtualLab：光學系統的3D可視化
摘要
為了從根本上了解光學系統的特性，對其組件進行可視化并顯示光的傳播情況大有幫助。為此，VirtualLab Fusion 提供了顯示光學系統三維可視化的工具。這些工具還可用于檢查元件和探測器的位置，以及快速了解光在系統內部的傳播情況。三維視圖的建模技術類似于光線追蹤。
如何生成系統視圖文檔
系統：三維（光線結果剖面）與三維系統視圖
這兩種方法的主要區別在于，前者還可通過Ray Results Profile提供有關傳播光線的信 息，而后者只顯示組件和探測器。
在接下來的使用案例中，我們將重點介紹 System：3D視圖。
系統：Ray Results Profile的3D視圖
3D 系統視圖：
無光可視化系統
選項 - 選擇要顯示的元件
右鍵單擊文檔窗口，菜單上將顯示詳細選項。第一個選項 "Select Elements to Show"允許對文檔中顯示的系統元件進行配置（默認情況下顯示所有元件）。
查看完整用例：
Examination of Sodium D Lines with Etalon
如果系統有很多元件，Selection Tools可以減輕工作量。
選項 - 選擇追跡序列
在非序列傳播（手動通道配置）的情況下，系統中可能有許多光路。通過"Select Tracing Sequence"選項，用戶可以選擇或取消選擇在視圖中顯示的某些傳播步驟（默認情況下顯示所有光路）。
示例：Herriott Cell - 查看完整用例：Modeling of a Herriott Cell
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展開 VirtualLab：光學系統的3D可視化
摘要
為了從根本上了解光學系統的特性，對其組件進行可視化并顯示光的傳播情況大有幫助。為此，VirtualLab Fusion 提供了顯示光學系統三維可視化的工具。這些工具還可用于檢查元件和探測器的位置，以及快速了解光在系統內部的傳播情況。三維視圖的建模技術類似于光線追蹤。
如何生成系統視圖文檔
系統：三維（光線結果剖面）與三維系統視圖
這兩種方法的主要區別在于，前者還可通過Ray Results Profile提供有關傳播光線的信 息，而后者只顯示組件和探測器。
在接下來的使用案例中，我們將重點介紹 System：3D視圖。
系統：Ray Results Profile的3D視圖
3D 系統視圖：
無光可視化系統
選項 - 選擇要顯示的元件
右鍵單擊文檔窗口，菜單上將顯示詳細選項。第一個選項 "Select Elements to Show"允許對文檔中顯示的系統元件進行配置（默認情況下顯示所有元件）。
查看完整用例：
Examination of Sodium D Lines with Etalon
如果系統有很多元件，Selection Tools可以減輕工作量。
選項 - 選擇追跡序列
在非序列傳播（手動通道配置）的情況下，系統中可能有許多光路。通過"Select Tracing Sequence"選項，用戶可以選擇或取消選擇在視圖中顯示的某些傳播步驟（默認情況下顯示所有光路）。
示例：Herriott Cell - 查看完整用例：Modeling of a Herriott Cell
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展開 CODEⅤ光學成像設計軟件功能簡介：設計優化能力
[圖片]
光學系統的3D可視化
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奔馳GLE設計進階史——從功能化走向年輕化
一代A級在諸多的改變中，全新車載平臺MBUX的導入，最讓人感受到科技的優勢魅力，這套支援觸控、手寫、聲控等方式操作的車載系統，擁有與行動智慧裝置更貼近的魅力，也確實展現出梅賽德斯-奔馳在整個智慧駕駛發展上的趨勢掌握；這套系統同樣也搭載在新一代GLE車系上，從中控臺與儀表盤所搭載的12.3寸熒幕、以及擁有觸控功能的三輻式多功能方向盤來看，新一代GLE確實有著濃厚的科技魅力。
安全防護與駕駛輔助功能，同樣也是近年來豪華品牌競逐之重要項目，新一代GLE理所當然也將最新一代、4.5代的Intelligent Drive系統導入，并追加推出了Active Tailback Assist主動車尾追撞防護系統。
展開 VirtualLab：光學系統的3D可視化
摘要
為了從根本上了解光學系統的特性，對其組件進行可視化并顯示光的傳播情況大有幫助。為此，VirtualLab Fusion 提供了顯示光學系統三維可視化的工具。這些工具還可用于檢查元件和探測器的位置，以及快速了解光在系統內部的傳播情況。三維視圖的建模技術類似于光線追蹤。
如何生成系統視圖文檔
系統：三維（光線結果剖面）與三維系統視圖
這兩種方法的主要區別在于，前者還可通過Ray Results Profile提供有關傳播光線的信 息，而后者只顯示組件和探測器。
在接下來的使用案例中，我們將重點介紹 System：3D視圖。
系統：Ray Results Profile的3D視圖
3D 系統視圖：
無光可視化系統
選項 - 選擇要顯示的元件
右鍵單擊文檔窗口，菜單上將顯示詳細選項。第一個選項 "Select Elements to Show"允許對文檔中顯示的系統元件進行配置（默認情況下顯示所有元件）。
查看完整用例：
Examination of Sodium D Lines with Etalon
如果系統有很多元件，Selection Tools可以減輕工作量。
選項 - 選擇追跡序列
在非序列傳播（手動通道配置）的情況下，系統中可能有許多光路。通過"Select Tracing Sequence"選項，用戶可以選擇或取消選擇在視圖中顯示的某些傳播步驟（默認情況下顯示所有光路）。
示例：Herriott Cell - 查看完整用例：Modeling of a Herriott Cell
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鑒于篇幅，本文僅為節選，全文內容請聯系我，謝謝
展開 麥吉爾大學李劍宇《Science Advances》受生物啟發的堅硬凝膠護套，可實現強大而多功能的表面功能化
（D）在不同厚度的組織下，TGS縫線的代表性熒光圖像（上圖）和歸一化強度（下圖）。
圖
6原始和TGS縫合線的體內生物相容性和傷口閉合。
（
A）縫線結皮下植入的示意圖。在第7天和第14天評估了生物相容性。（B）在第7天和第14天觀察了縫合線結的植入過程，并對包封的縫合線結進行了宏觀檢查。（C）由經驗豐富的病理學家盲目評估植入的原始和TGS縫合線的炎癥程度。（D至K）用蘇木精和曙紅（H＆E）縫合7天的縫線結染色的代表性組織學圖像[原
始（
D和H）；TGS（F和J）]和14天[原始（E和I）；TGS（G和K）]。（L）用原始和TGS縫線縫合的切口傷口的示意圖，以及在第7天的組織學切片（紅色虛線）。
【總結】
團隊報道了一種具有生物啟發性的設計和方法，
可以牢固地整合臨床上使用的外科手術縫合線，堅韌的水凝膠和各種功能材料。在縫合線
-護套界面處實現了牢固的粘合，并通過廣泛的實驗表征和計算仿真得到了證實。開發了一系列的TGS縫合線，這些縫合線實現了卓越的生物力學性能和多種功能。TGS縫線在不影響拉伸強度的情況下，表現出組織狀的剛度，低阻力和在接觸組織上的摩擦力。縫合線護套提供了多功能平臺，可將縫合線與功能材料融合在一起，以進行診斷，監視和治療功能。
在一個用于高級傷口管理的平臺上，展示了抗感染，傷口床pH感應，藥物輸送
和
NIR生物成像的應用。TGS的輕而易舉的出現表明其他基于纖維的設備（如紡織品和織物）具有廣泛的設計靈活性。該平臺是集成水凝膠技術，功能材料和基于纖維的設備以開發下一代多功能材料的重要一步。這項工作將為外科工具，可穿戴和可植入設備，軟機器人以及纖維和紡織材料的開發開辟新的途徑。
展開 FRED光學工程仿真-數據收集面可視化
數據收集面可視化（Data Collector Surface Visualization）分析選項允許用戶指定模型中的某一表面，在光線追跡的過程中收集光線數據，并顯示或者輸出該面的照度（或相關的物理量）。該分析選項允許計算（包括多面體曲面面型在內的）任意形狀的曲面。同時，因為一個多面體曲面可被用來創建多個不同的面，該選項也是計算多個表面時的一個便捷方法，而不用建立多個分析面或者探測器實體。
“多面體表面Faceted Surface”面型的建立 參見 導入OBJ格式文件 ，OBJ文件由通過第三方CAD軟件建立或者 FRED的幾何體按OBJ格式導出的 參見 導出OBJ格式文件 。
文中的FRED案例場景是房間內墻角光源對物體的照明。案例中的四面墻壁和地板由一個多面體表面建立，被照射物體由另一個多面體表面表示。案例中，因為房間和物體的鍍膜屬性不同，所以使用兩個不同的多面體表面。在當前場景中，物體被某一角落的光源照射。
數據收集面可視化分析設置位于分析菜單欄下。顯示計算數據時，需要重點做一下設置。
? 繪制數據面 = 真 DrawDataFacets = True
? 數據顯示類型（選擇需顯示的物理量） DisplayDataType（choice of quantity to display）
? 顯示圖例 = 真 ShowLegend = True
? 數據收集面（選擇需要顯示的多面體曲面） Data Collector Surfaces（choice of which Faceted surfaces upon which to display data）
光線追跡后，數據會自動顯示在3D視圖中。下圖為各表面的入射功率。
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