3D视图(3D Viewer)


绘制镜头系统的3D视图。此算法可绘制镜头的3D线框图。有"绘图"视图和"经典"视图可用,如果已打开"经典"视图,可在视图框左下角处进行切换。可在"设置(Setup)"选项卡>"OpticStudio配置选项(OpticStudio Preferences)">"绘图(Graphics)">"启用经典视图(Enable Classic View)"中打开或关闭"经典"视图。

起始面(First Surface) 所要绘制的第一个表面。
终止面(Last Surface) 所要绘制的最后一个表面。
波长(Wavelength) 显示任意波长光线或所有波长。
视场(Field) 可以显示任意或者所有视场位置。
光线数(Number of Rays) 用于定义在每个指定的视场和波长中,所显示的光线的数量。光线将沿光瞳的光扇方向均匀分布,除非已指定切趾 ,或者当选择的"光线样式"为"环形"时,则沿该光环的外缘均匀分布。此参数可以设定为零。如果"光线样式"设定为"列表",该选项将被忽略。
光线样式(Ray Pattern) 选择"XY扇形图"、"X扇形图"、"Y扇形图"、"环形"、"列表"、"随机"或"网格",以表示要追迹的光线的样式。"列表"选项表示要追迹的光线可由用户自定义,用户可自行在文件中列出需要追迹的光线列表;有关光线列表格式的信息,请参阅下面的"详述"。如果选择"列表",则光线数量的设置被忽略。
比例尺(Scale Bar) (在"绘图"视图中)如果比例尺设置为"打开",则会在窗口的底部显示比例尺。当视图放大或缩小时,将自动调节比例尺。
比例因子(Scale Factor) (在"经典"视图中)如果比例因子设定为零,则将选择"充满边框",它将对所绘制的各个表面区域进行缩放,以填充绘图页面。如果输入数值,则将以"实际"尺寸乘以比例因子来绘制图形。例如,如果比例因子为1.0,则将在打印机(而不是显示器)上打印镜头的实际尺寸。如果比例因子为0.5,则将按照镜头的一半比例进行打印。
隐藏镜头面(Hide Lens Faces) 如果选中此选项,则不绘制镜头面,仅绘制镜头边缘。此选项很有用,因为某些复杂系统在绘制所有表面后看起来很杂乱。
隐藏镜头边(Hide Lens Edges) 如果选中此选项,则不绘制镜头的外孔径。此选项对为3D视图提供2D"截面"外观很有用。
此选项不适用于用户自定义的孔径和遮阑。
隐藏X方向线框(Hide X Bars) 如果选中此选项,则不绘制镜头面的X轴部分。此选项在选中"隐藏镜头边",但不选中"隐藏镜头面"时很有用。
绕X轴旋转(Rotation About X) 镜头绕X轴旋转的角度(以度为单位)。
绕Y轴旋转(Rotation About Y) 镜头绕Y轴旋转的角度(以度为单位)。
绕Z轴旋转(Rotation About Z) 镜头绕Z轴旋转的角度(以度为单位)。
光线颜色(Color Rays By) 对于序列模式光线,选择"视场#"可使用不同颜色以区分不同视场位置的光线,或选择"波长#"以区分不同波长的光线,选择"结构#"以区分不同结构的光线,以及选择"波长"模拟可见光谱中的波长颜色。对于非序列模式光线,选择"视场#"可使用不同颜色以区分不同光源编号发出的光线,除非光源已分配有用自户定义的颜色。
压缩框架(Suppress Frame) 取消绘制窗口底部边框,以便为视图本身留出更多空间。不会显示比例尺、地址栏或其它数据。
删除渐晕(Delete Vignetted) 如果选中,光线在任何表面产生渐晕时均不会被绘制。
结构(Configuration) 当存在多重结构时,该选项被激活。选择"所有"可显示所有结构,选择"当前"仅显示当前结构,也可以选择任意组合的其它结构。
X、Y、Z偏移(Offset X, Y, Z) 当存在多重结构时,该选项被激活。在同一绘图中同时显示多重结构时,不同结构间的X、Y和Z方向的偏移量以镜头单位表示。此选项仅在绘制"所有"结构时起作用。
光线箭头(Fletch Rays) 如果选中,每条光线上将绘制小箭头,以指明光线传播方向。
非序列模式光线分裂(Split NSC Rays) 如果选中,则非序列模式光源的光线在与表面的交点处将以统计方式进行分裂。从入口(混合模式中)进入的光线不会受此设置的影响。
非序列模式光线散射(Scatter NSC Rays) 如果选中,则非序列模式光源的光线将按统计概率在光线和表面的交点处产生散射。从入口(混合模式中)进入的光线不会受此设置的影响。
绘制近轴光瞳(Draw Paraxial Pupils) 如果选中,则根据入瞳和出瞳的位置和直径,将近轴入瞳和出瞳绘制为中心有黑点的黑圈。(请参阅ENPP、EPDI、EXPP、EXPD)。近轴入瞳用实线绘制。近轴出瞳用虚线绘制。线宽和点大小遵循布局中其它表面的相同设置。
绘制真实入瞳(Draw Real Entrance Pupil) 如果未关闭,则根据真实光线追迹,将每个视场的真实入瞳绘制为多边形轮廓(实线)和中心点。所选序号为多边形轮廓的采样。轮廓是物空间中光阑面边缘的图像。中心点是物空间中光阑面中心的图像。曲线和点的颜色遵循每个视场光线的相同设置。线宽和点大小遵循布局中表面的相同设置。请注意,此选项需要"光线瞄准"处于打开状态,并受渐晕因子设置的影响。
绘制真实出瞳(Draw Real Exit Pupil) 与"绘制真实入瞳"相同,但绘制的是真实出瞳(图像在像空间中),用虚线绘制,而非真实入瞳(图像在物空间中)。
详述
在键盘中按左、右、上、下键、上页键或下页键可旋转显示画面,以提供不同的观察角度。
坐标轴(The orientation indicator) 为创建视图,OpticStudio可将旋转光学模型的3D坐标投影到2D平面上。从概念上讲,光学模型首先在非旋转的三维空间中渲染,其中+z方向朝右,+y方向朝上,而+x方向指向电脑屏幕(背离观察者)。
所有表面和几何体的坐标和取向均根据全局坐标参考面(在"表面属性对话框"中设置)定义。
此3D模型随后根据设置中所指定的"绕X轴旋转"、"绕Y轴旋转"和"绕Z轴旋转"值旋转(有关旋转顺序的信息,请参阅("绘图(OpticStudio配置选项)(Graphics (OpticStudio Preferences))")。
然后将生成的3D模型投影到2D平面上,只需沿水平方向绘制z坐标,沿垂直方向绘制y坐标即可;忽略x坐标。
为了直观定义模型的方向,绘图的左下角显示了坐标轴(经典视图中)。此坐标轴包含沿全局坐标参考面的+x、+y和+z轴方向伸展的3条直线。这3条直线随绘图旋转而旋转。如果3D坐标轴的坐标直线均在绘图平面中,且从绘图平面伸展出来(指向观察者),则使用黑色绘制。如果坐标轴直线从绘图平面进入电脑屏幕(背离观察者),则使用灰色绘制这些直线。
光线错误(Ray errors) 如果光线错过某个表面,则不会在发生错误的表面上绘制这些光线。如果光线被全内反射,则光线将会被绘制直至出错位置所在的表面,但不会越过该表面。追迹失败的光线部分可以通过使用"光线追迹"功能来进行详细评估。这些注释仅适用于序列模式物面的光线,不适用于非序列模式光源的光线。
结构数据(Configuration data) 在绘制所有结构时,可以分别从x、y和z方向在各个结构之间添加偏移值。如果需要,偏移值可以都为零。如果偏移值为零,将叠加所有结构;否则,这些结构都将根据指定偏移值彼此分离显示。注意:所有偏移值均根据全局坐标参考面位置进行定义。全局坐标参考面可在"系统选项"的"其他"部分下的选项进行定义。如果所有偏移值为零,则所有结构均在全局坐标参考面重叠显示。
Raylist文件格式(Raylish File Format) 如果选择"列表"作为光线样式,则要追迹的光线将在一个特定文件中被定义。文件名必须是RAYLIST.TXT,并且文件必须位于<data>\Miscellaneous文件夹下。文件格式为ASCII,并且支持两种不同的光线定义方式,即隐式和显式。隐式格式文件中的每条直线包含两个数,分别表示归一化光瞳坐标的px值和py值。在每个特定的视场和所选的波长下,追迹这些指定光线。
示例:按以下数值定义四条边缘光线:
0.0 -1.0
0.0 1.0
-1.0 0.0
1.0 0.0
显式格式文件中的EXPLICIT一词后跟x、y、z、l、m、n和波长编号;其中x、y和z是光线起始坐标,l、m和n是光线方向余弦,而波长编号是一个表示要使用的波长的整数编号。所有坐标都在物空间中。如果物距是无限的,则空间坐标相对于表面1。如果物体不在无穷远处,则此坐标相对于表面0。在这两种情况下,光线都是从物方介质折射到表面1。如果使用显式格式,将忽略视场和波长设置,仅追迹文件中列出的光线。
示例:沿Y轴与Z轴平行的波长1、2和3这三条光线定义如下:
EXPLICIT
0.0 -5.0 0.0 0.0 0.0 1.0 1
0.0 +0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 2
0.0 +5.0 0.0 0.0 0.0 1.0 3
真实入瞳/出瞳的限制(Limitation of Real Entrance/Exit Pupils) 注意,这两个选项有以下限制。
(1)光线瞄准必须处于打开状态。
(2)忽略表面孔径。在计算真实光瞳时,假设光线总能通过表面,除非发生光线丢失或TIR情况。
(3)在转换视场类型时,即使转换前和转换后的视场点相同,光瞳位置也可能不同。这是因为光瞳计算基于归一化视场坐标(Hx、Hy)中的扰动光线,这取决于视场设置。
(4)此功能不适用于高度远心系统,在该系统中,光瞳通常位于很远的位置,且计算数值不稳定。
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