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  • 如何使用布尔物体?

    作者:Zemax China 来源:投稿 时间:2020-04-01 17:07 阅读:9027 [投稿]
    OpticStudio 支持使用其他非序列元件 (NSC) 的物体和表面创建复杂物体。原生布尔物体、布尔物体和组合透镜物体可用于在非序列模式下,通过其他物体和表面创建复杂物体。

    光线被布尔物体反射、衍射和散射,落在由挤压物体定义的孔径外部的光线会正常透射,您可以清晰地看到由布尔物体投射的 C 形阴影。查看布尔物体的聚焦区,我们可以看到:


    零阶光线几何上完美聚集于抛物面焦点处(不过因镜面孔径而造成的衍射使得光斑不能无穷小:请参阅“什么是点扩散函数?”一文了解更多信息。)+1 和 -1 阶光线显示了因衍射光栅增加相位而形成的彗差。

    布尔物体

    布尔物体和原生布尔物体类似,但仅当父物体为导入的 CAD 部件,或物体具有基于 NURBS 的表面时,才能使用布尔物体。布尔物体的工作方式是将每个父物体转换为基于 NURBS 的形式,然后进行一系列布尔修饰和组合运算,从而得到结果物体。

    原生布尔物体不会将每个元件物体转换为基于 NURBS 的形式,而是使用父物体的原生几何形状。因此,原生布尔物体的光线追迹比原生 CAD 物体更准确,而且通常更快(最高可快 10 倍)。所以,应该将原生布尔物体用于 OpticStudio 中原生物体的布尔运算。

    原生布尔物体与布尔物体相比更新,所以可能需要把具有布尔物体的旧文件转换为更高效的原生布尔物体。当物体类型从布尔物体更改为原生布尔物体时,OpticStudio 将保留父物体编号,所以此更新不需要手动重新输入任何数据。

    何时使用原生布尔物体

    和布尔物体?

    拥有大量父物体的情况:

    不推荐使用原生布尔物体和布尔物体。请考虑使用物体嵌套。

    该情况下,原生布尔物体的光线追迹更准确,但光线追迹速度可能不会比布尔物体更快。这是因为光线仍然需要通过所有父物体进行追踪,并且需要考虑布尔几何运算。因此,如果需要组合多个物体,使用物体嵌套进行光线追迹的速度将很可能比使用布尔物体更快。

    设计具有自由表面的系统:

    推荐使用原生布尔物体。

    当 OpticStudio 原生高精度表面表现形式转换为基于 NURBS 的形式时,布尔物体可能会使精度降低。这不是 OpticStudio 软件的限制,而是任何表面的 NURBS 表现形式的固有属性。请参阅“CAD 转换的准确度如何?”了解更多信息。使用 NURBS 的另一个后果是需要更多内存来保存物体,因此光线追迹速度比原生布尔物体更慢。

    父物体为 CAD 物体:

    可使用两种布尔物体。

    如果父物体不是 OpticStudio 中的原生物体,则原生布尔物体的光线追迹速度不会比布尔物体更快。

    一般来说,原生物体始终会比布尔物体的表现更好,在可用时应尽量使用。如果需要,用户还可以自定义物体,编写所需的参数物体。然而,原生布尔物体和布尔物体可轻松快速灵活地定义不常见的形状。

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