跨平臺(tái)仿真的案例
跨平臺(tái)光學(xué)建模與設(shè)計(jì)
物理光學(xué)軟件VirtualLab Fusion構(gòu)建了一個(gè)可組合不同的內(nèi)置和自定義場解算器的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了快速的物理光學(xué)仿真和設(shè)計(jì)，并嵌入了光線追跡。這種多解算器的概念使跨平臺(tái)方法成為了可能，即可從外部訪問VirtualLab Fusion。在兩個(gè)例子中，我們演示了與Matlab和Python的交互。 通過這種方式，可以使用來自其他程序或編程語言的工具和算法來擴(kuò)展模擬、優(yōu)化、設(shè)計(jì)和后處理的選項(xiàng)。
VLF和Python的跨平臺(tái)仿真
我們演示了如何使用Python訪問VirtualLab Fusion中的場解算器，并將它們與Python函數(shù)一起使用以進(jìn)行進(jìn)一步分析。
VLF和MATLAB的跨平臺(tái)仿真
VirtualLab Fusion及其場解算器也可以使用MATLAB訪問。 將演示使用MATLAB和VirtualLab Fusion進(jìn)行光柵分析和優(yōu)化的示例。
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VLF和Python的跨平臺(tái)仿真
物理光學(xué)軟件VirtualLab Fusion構(gòu)建了一個(gè)可組合不同的內(nèi)置和自定義場解算器的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了快速的物理光學(xué)仿真和設(shè)計(jì)，并嵌入了光線追跡。這種多解算器的概念使跨平臺(tái)方法成為了可能，即可從外部訪問VirtualLab Fusion。在兩個(gè)例子中，我們演示了與Matlab和Python的交互。 通過這種方式，可以使用來自其他程序或編程語言的工具和算法來擴(kuò)展模擬、優(yōu)化、設(shè)計(jì)和后處理的選項(xiàng)。
我們演示了如何使用Python訪問VirtualLab Fusion中的場解算器，并將它們與Python函數(shù)一起使用以進(jìn)行進(jìn)一步分析。
VirtualLab Fusion及其場解算器也可以使用MATLAB訪問。 將演示使用MATLAB和VirtualLab Fusion進(jìn)行光柵分析和優(yōu)化的示例。
展開 基于MATLAB和PYTHON的跨平臺(tái)光學(xué)建模與設(shè)計(jì)
當(dāng)與其他軟件工具一起使用時(shí)，VirtualLab Fusion的批處理模式正好支持這種類型的跨平臺(tái)模擬。作為例子，我們演示了如何使用Python和MATLAB從VirtualLab Fusion訪問場解算器，并在此基礎(chǔ)上執(zhí)行分析和優(yōu)化任務(wù)。
基于VirtualLab Fusion和Python的跨平臺(tái)仿真?
我們將演示如何使用Python訪問VirtualLab Fusion中的場解算器，并將它們與Python函數(shù)一起使用以進(jìn)行進(jìn)一步分析。
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VirtualLab Fusion與MATLAB的跨平臺(tái)研究?
VirtualLab Fusion及其場解算器也可以使用MATLAB訪問。該實(shí)例演示了利用MATLAB和VirtualLab Fusion進(jìn)行光柵分析和優(yōu)化。
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展開 使用PYTHON進(jìn)行的跨平臺(tái)仿真
這種方法的邏輯擴(kuò)展不僅是連接軟件內(nèi)部的解決方案，而且還允許跨平臺(tái)模擬，以從其他程序或編程語言獲益，并結(jié)合熟悉物理光學(xué)特性的VirtualLab Fusion，從而擴(kuò)展模擬、優(yōu)化、設(shè)計(jì)和后處理的選項(xiàng)。
因此，我們正在深入研究如何使用編程語言Python來調(diào)用和控制VirtualLab Fusion中的模擬。請(qǐng)查看下面鏈接的文檔，以找到關(guān)于如何設(shè)置和使用Python和VirtualLab Fusion之間的接口的詳細(xì)指南，以及一個(gè)應(yīng)用案例，其中我們?cè)谝痪S和二維光柵上執(zhí)行參數(shù)掃描。
使用Python運(yùn)行VirtualLab Fusion光學(xué)仿真
我們將演示如何使用Python在VirtualLab Fusion中運(yùn)行光學(xué)仿真。
使用Python進(jìn)行跨平臺(tái)參數(shù)掃描
我們將演示如何使用Python在VirtualLab Fusion中運(yùn)行參數(shù)掃描仿真。
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[NEWSLETTER] 使用PYTHON進(jìn)行的跨平臺(tái)仿真
系統(tǒng)設(shè)置
非序列追跡
通道配置模式設(shè)置為“手動(dòng)配置”時(shí)，用戶可以為系統(tǒng)中的每個(gè)曲面分別指定仿真中遵循的光路。執(zhí)行仿真時(shí)，可用的光路由所謂的光路查找器確定。然后，通過配置的設(shè)置沿著這些光路追跡場。
非序列追跡的通道設(shè)置
受抑全內(nèi)反射（FTIR）
棱鏡之間的間隙是由分層介質(zhì)組件來仿真的。這樣做的原因是，分層介質(zhì)組件的S矩陣求解器考慮到了倏逝波，從而能夠?qū)TIR等效應(yīng)進(jìn)行建模。更多關(guān)于分層介質(zhì)組件的信息在下面：
分層的介質(zhì)成分
層矩陣求解器
分層介質(zhì)組件使用層矩陣電磁場求解器。這個(gè)求解器在空間頻率域（K域）工作。它由以下部分組成
1. 每個(gè)均質(zhì)層的特征模式求解器，以及
2. 用于匹配所有界面的邊界條件的S矩陣。
特征模式求解器計(jì)算各層均勻介質(zhì)在k域的場解。k域中各層均質(zhì)介質(zhì)的場解。S-矩陣算法通過匹配邊界來計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)，通過匹配邊界條件 遞歸的方式計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。
這是一種以其無條件的數(shù)值穩(wěn)定性而聞名的方法，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移矩陣不同，它避免了計(jì)算步驟中的指數(shù)增長函數(shù)。
更多相關(guān)信息：
層矩陣[S-矩陣]
系統(tǒng)概述 (光線結(jié)果概述：3D系統(tǒng))
間隙厚度分析
在一個(gè)基于FTIR的立方體分光鏡中，反射率和透射率的比率在很大程度上取決于棱鏡之間的間隙厚度。在這個(gè)例子中，這種影響是在0納米和500納米之間的厚度范圍內(nèi)進(jìn)行研究的。
參考文獻(xiàn)：Chang Chien et al. “Design Analysis of a Beam Splitter Based on the Frustrated Total Internal Reflection”, Prog. Electromagn.
展開 UNAT加速庫：突破異構(gòu)計(jì)算瓶頸，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)高效仿真
五、UNAT應(yīng)用案例
01OpenFOAM風(fēng)資源評(píng)估應(yīng)用
某風(fēng)電整機(jī)頭部企業(yè)，需要對(duì)風(fēng)場風(fēng)機(jī)發(fā)電量進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，因此對(duì)風(fēng)資源分析的分辨率要求高，仿真分析的規(guī)模也比較大，而預(yù)測(cè)用時(shí)不能太長，企業(yè)現(xiàn)有的硬件和軟件資源無法滿足現(xiàn)場要求。
基于神工坊平臺(tái)，完成仿真求解模塊的高性能改造及部署，整體性能提升4.2倍，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化的為風(fēng)資源工程師完成了超過2000個(gè)風(fēng)資源項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和評(píng)估。依托于超算平臺(tái)，其自主研發(fā)的風(fēng)功率預(yù)報(bào)系統(tǒng)孔明已發(fā)布推廣，成為行業(yè)標(biāo)桿應(yīng)用。
02風(fēng)雷軟件
用戶開發(fā)了自研CFD軟件，實(shí)現(xiàn)軟件的國產(chǎn)化，但考慮硬件可能存在斷供風(fēng)險(xiǎn)，需要在國產(chǎn)超算上進(jìn)行適配，并實(shí)現(xiàn)百億網(wǎng)格和百萬核并行的超大規(guī)模數(shù)值模擬，但是用戶對(duì)國產(chǎn)眾核架構(gòu)了解不多，如果從頭學(xué)習(xí)，成本高昂，而且用戶自研程序出于保密考慮，不能提供給第三方進(jìn)行改造。
國內(nèi)首個(gè)開源CFD軟件PHengLEI，基于UNAT加速庫加速，熱點(diǎn)加速比最高達(dá)到15+倍，鄰接矩陣帶寬降低約100倍。
總體來說，多平臺(tái)可移植的加速庫UNAT在神威下加速效果良好，對(duì)百萬非零元個(gè)數(shù)的稀疏矩陣向量乘運(yùn)算，達(dá)到了20的加速比。展望未來，我們將繼續(xù)拓展該加速庫的支持平臺(tái)，以適應(yīng)更多元化的應(yīng)用場景，并致力于提升其加速性能，為跨平臺(tái)應(yīng)用程序的性能優(yōu)化提供更多選擇和可能性。
展開 使用Python進(jìn)行跨平臺(tái)參數(shù)掃描
VirtualLab Fusion允許外部訪問其建模技術(shù)、求解器和結(jié)果。這有助于應(yīng)用其他數(shù)據(jù)處理或優(yōu)化工具來進(jìn)一步研究光學(xué)模擬。在本示例中，我們演示如何使用Python腳本運(yùn)行參數(shù)掃描，以及如何收集結(jié)果，這些結(jié)果可以通過Python提供的所有功能進(jìn)一步處理。以光柵為例，嚴(yán)格分析了光柵的衍射效率。
摘要
基于多語言的跨平臺(tái)靜態(tài)測(cè)試解決方案
背景
針對(duì)軟件靜態(tài)測(cè)試，ISO26262標(biāo)準(zhǔn)的Part 6部分給出了具體要求說明，隨著各大整車廠和供應(yīng)商靜態(tài)測(cè)試實(shí)施的逐漸深入， C、C++、Java、C#等混編語言以及復(fù)雜交叉編譯環(huán)境的應(yīng)用越來越多，多語言跨平臺(tái)的敏捷靜態(tài)測(cè)試及測(cè)試結(jié)果管理共享已經(jīng)成為關(guān)鍵需求。
如何較為高效地完成多語言跨平臺(tái)測(cè)試工程的構(gòu)建以及測(cè)試項(xiàng)目跟蹤，較大程度地實(shí)現(xiàn)信息共享，已經(jīng)成為提高測(cè)試效率的重要一環(huán)。
產(chǎn)品介紹
Klocwork是Perforce公司的產(chǎn)品，主要用于C、C++、C#、Java和python代碼的自動(dòng)化敏捷靜態(tài)分析工作，可以提供編碼規(guī)則檢查、代碼質(zhì)量度量、軟件結(jié)構(gòu)分析、測(cè)試結(jié)果管理、代碼評(píng)審等敏捷測(cè)試功能。Klocwork可以擴(kuò)展到任何規(guī)模的項(xiàng)目，與大型復(fù)雜環(huán)境、各種開發(fā)工具集成，并提供控制、協(xié)作和報(bào)告。Klocwork提供即時(shí)的分析結(jié)果，同時(shí)保持準(zhǔn)確性，并與CI/CD無縫集成，保護(hù)您的軟件在每次提交時(shí)免受漏洞的傷害。
Klocwork能夠準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)軟件中潛在的問題，例如：可發(fā)現(xiàn)代碼中的質(zhì)量缺陷和安全漏洞；發(fā)現(xiàn)軟件中運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤及缺陷以及不合規(guī)范代碼；發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)、過于復(fù)雜和不可移植代碼等問題。目前已廣泛應(yīng)用于汽車、電子商務(wù)、醫(yī)療器械、生產(chǎn)和通信等領(lǐng)域。
展開 [VirtualLab] 使用Python進(jìn)行跨平臺(tái)參數(shù)掃描
此用例展示了…
在哪里找文件
README文件
準(zhǔn)備Python
準(zhǔn)備Python
配置路徑
在VirtualLab Fusion中定義一個(gè)光學(xué)設(shè)置
保存光學(xué)設(shè)置并導(dǎo)出參數(shù)到一個(gè)XML文件
運(yùn)行模擬
參數(shù)掃描——改變單個(gè)參數(shù)
參數(shù)掃描——改變單個(gè)參數(shù)
參數(shù)掃描——改變單個(gè)參數(shù)
參數(shù)掃描——改變多個(gè)參數(shù)
參數(shù)掃描——改變多個(gè)參數(shù)
參數(shù)掃描——改變多個(gè)參數(shù)
文件信息
延伸閱讀
? 基于VirtualLab Fusion和MATLAB的跨平臺(tái)光學(xué)建模與設(shè)計(jì)
? 使用Python在VirtualLab Fusion中執(zhí)行光學(xué)模擬
? 利用高效透射光柵拉伸或壓縮超短脈沖
VirtualLab Unity與VirtualLab Fusion跨平臺(tái)的鍍膜方案共享
運(yùn)行仿真后可見，探測(cè)器接收到的反射光呈藍(lán)色，與在 VirtualLab Unity 中設(shè)計(jì)的顏色膜效果一致，驗(yàn)證了導(dǎo)入膜層的正確性。
最佳使用案例NO.3–跨平臺(tái)光學(xué)建模與設(shè)計(jì)
使用VirtualLab Fusion和Python進(jìn)行跨平臺(tái)光學(xué)建模和設(shè)計(jì)
在我們的第三個(gè)“最佳”新聞中，我們重點(diǎn)介紹跨平臺(tái)光學(xué)建模和設(shè)計(jì)。
復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的建模和設(shè)計(jì)通常需要同時(shí)使用多個(gè)軟件包。我們演示了如何使用Python訪問VirtualLab Fusion中的場求解器，以及如何從ZemaxOpticStudio?導(dǎo)入具有完整三維位置和材料（玻璃）信息的光學(xué)系統(tǒng)。
從ZemaxOpticStudio?導(dǎo)入光學(xué)系統(tǒng)
我們演示了如何使用Python訪問VirtualLab Fusion中的場求解器，并將后者與Python函數(shù)一起使用并用于進(jìn)一步的分析。
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[NEWSLETTER] 最佳使用案例NO.3–跨平臺(tái)光學(xué)建模與設(shè)計(jì)
在我們的第三個(gè)“最佳”新聞中，我們重點(diǎn)介紹跨平臺(tái)光學(xué)建模和設(shè)計(jì)。
使用VirtualLab Fusion和Python進(jìn)行跨平臺(tái)光學(xué)建模和設(shè)計(jì)
我們演示了如何使用Python訪問VirtualLab Fusion中的場求解器，并將后者與Python函數(shù)一起使用并用于進(jìn)一步的分析。
從ZemaxOpticStudio?導(dǎo)入光學(xué)系統(tǒng)
VirtualLab Fusion允許從ZemaxOpticStudio?導(dǎo)入具有完整三維位置和材料（玻璃）信息的光學(xué)系統(tǒng)，并提供場追跡算法，用于進(jìn)一步研究導(dǎo)入的系統(tǒng)。
有關(guān)更多信息，請(qǐng)發(fā)送消息至： support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
展開 使用VirtualLab Fusion和MATLAB進(jìn)行跨平臺(tái)光學(xué)建模和設(shè)計(jì)
通過標(biāo)準(zhǔn)批處理模式，我們演示了如何使用MATLAB訪問VirtualLab Fusion的場解算器并使用MATLAB執(zhí)行光學(xué)仿真。 本示例展示了基于多種配置的嚴(yán)格光柵分析，參數(shù)掃描和優(yōu)化。
工作流程概述
MATLAB
- 批處理模式文件的交互式訪問
- 外部數(shù)學(xué)函數(shù)和工具
批處理模式文件
- 執(zhí)行仿真
- 光學(xué)參數(shù)和仿真結(jié)果存儲(chǔ)
VirtualLab Fusion
- 光學(xué)設(shè)置定義
- 內(nèi)核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定義光學(xué)設(shè)置
在VirtualLab中生成相應(yīng)的光學(xué)設(shè)置
創(chuàng)建批處理模式文件
?首先,我們?yōu)檫x定的光學(xué)設(shè)置創(chuàng)建批處理模式文件。
?在所選文件夾中，生成三個(gè)新文件
- parameters.xml
包含VirtualLab光學(xué)設(shè)置的所有參數(shù)的xml文件
- sample_batch.bat
包含要執(zhí)行的命令的批處理文件
- system.os
包含原始光學(xué)設(shè)置的os文件（VirtualLab文件格式）
修改批處理文件
使用批處理文件執(zhí)行仿真
使用MATLAB執(zhí)行仿真（通過批處理）
使用MATLAB執(zhí)行仿真（通過批處理）
參數(shù)掃描 - 變化單個(gè)參數(shù)
?MATLAB基礎(chǔ)文件也可以用作另一個(gè)MATLAB文件中的子功能。
?作為示例，我們演示了如何掃描光學(xué)設(shè)置中的選定參數(shù)，并檢查對(duì)結(jié)果的影響。
展開 使用VirtualLab Fusion和Python進(jìn)行跨平臺(tái)光學(xué)建模和設(shè)計(jì)
通過標(biāo)準(zhǔn)批處理模式，我們演示了如何使用Python訪問VirtualLab Fusion中的場求解器并使用Python執(zhí)行光學(xué)仿真。 本示例演示了如何進(jìn)行嚴(yán)格光柵分析和參數(shù)掃描。
工作流程概述
在VirtualLab Fusion中定義光學(xué)設(shè)置
在VirtualLab中生成相應(yīng)的光學(xué)設(shè)置
創(chuàng)建批處理模式文件
?首先,我們?yōu)檫x定的光學(xué)設(shè)置創(chuàng)建批處理模式文件。
?在所選文件夾中，生成三個(gè)新文件
- parameters.xml
包含VirtualLab光學(xué)設(shè)置的所有參數(shù)的xml文件
- sample_batch.bat
包含要執(zhí)行的命令的批處理文件
- system.os
包含原始光學(xué)設(shè)置的os文件（VirtualLab文件格式）
修改批處理文件
?打開批處理文件，例如在記事本中打開
- 刪除輸出選項(xiàng)
（在此示例中，沒有子文件夾）
- 并修改仿真引擎
（在本例中，僅使用光柵級(jí)次分析器）
使用批處理文件執(zhí)行仿真
?建議先執(zhí)行批處理文件，并將其作為完整工作流程的預(yù)檢查。
?執(zhí)行后，將生成一個(gè)新文件
- 結(jié)果
包含結(jié)果值的xml文件
?也可以打開結(jié)果xml文件以檢查結(jié)果值。
展開 VirtualLab Unity應(yīng)用：VirtualLab Unity與VirtualLab Fusion跨平臺(tái)的鍍膜方案共享
仿真結(jié)果顯示反射光呈藍(lán)色，與顏色膜的設(shè)計(jì)一致，驗(yàn)證了 VirtualLab Unity 與 VirtualLab Fusion 之間可實(shí)現(xiàn)鍍膜方案的跨平臺(tái)共享。
工作流程
打開已有的顏色膜設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并通過“開始”選項(xiàng)卡將其導(dǎo)出為 VirtualLab Fusion文件。
在VirtualLab Fusion中打開剛導(dǎo)出的鍍膜文件。
將導(dǎo)入的鍍膜文件存到VirtualLab Fusion的鍍膜資源庫中，方便之后使用。
在 VirtualLab Fusion 中搭建一個(gè)簡單的光學(xué)系統(tǒng)：首先放置一個(gè)白光光源，其前方設(shè)置一塊玻璃平板，在平板的前表面鍍上導(dǎo)入的顏色膜；最后放置一個(gè)探測(cè)器，用于觀察反射光的顏色。
運(yùn)行仿真后可見，探測(cè)器接收到的反射光呈藍(lán)色，與在 VirtualLab Unity 中設(shè)計(jì)的顏色膜效果一致，驗(yàn)證了導(dǎo)入膜層的正確性。
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