介绍 |( e `V
.TN9N 本文讨论了如何使用FRED数字化工具对极坐标数据采样。一个典型的应用是使用厂商规格表上的强度分布来为一个
光源指定
光线的方向。当条件允许时，最好是使用一个光线集（也就是厂商测试光线数据）来代替规格表上的
模型。当近场分布可以忽略时，这种方式是较为合适的。
d 1c_F~h< y[*Bw)F\N 光源创建 -ISI!EU$ %bnDxCj" 通过强度（功率/立体角）的形式，从极坐标图中我们将会创建光源，但极坐标图定义的仅仅是光线的方向。在没有任何额外数据或者光线信息的条件下，我们对于这些光线的空间分布一无所知。因此，我们做出这样的假设：光线随机分布在光源出口
孔径的空间范围内。
5Pis 0fa MorR&K 步骤1：创建光线网格位置 5@$b@jTd {*8'bNJ 假设光源出口孔径的大小是2mm×1.2mm(W×H)，首先鼠标右键单击光源文件夹，从列表清单里选择“创建新的详细光源”。在光源对话框的位置/方向标签上选择“随机平面（平面上排列着随机点）”，并根据上述的规格表设置X和Y的外半孔径值。开始后，设置光线数目为1000，孔径的形状为矩形。
x}G["ZU}v] (;o ,t?:d 7XE/bhe%S 步骤2：指定光线的方向类型 Z2Bl$ \ z G
{1; 光线的空间位置指定好了后，我们需要输入光线的方向信息。规格表为光源提供了强度数据，因此使用光线方向说明“Randomly according to intensity distribution”才是有意义的。该光线方向说明将会在球形极坐标网格上获取强度分布，并且根据该分布轮廓统计随机的光线方向（比如：强度最高的地方产生更多的光线，强度低的方向光线较少）。
JLsy|}> =Tf
uwhV 在光源对话框位置/方向标签下的光线方向区域处，选择方向类型“Randomly according to intensity distribution”。
a*d>WN.;U $/%|0tQ (hefpqpi 强度分布的插值取决于极化和方位角方向向量的规格说明。极坐标角开始于极轴并朝方位角轴正向增加。方位角开始于方位角轴，延伸到与极化和方位角方向矢量定义平面相垂直的面。极矢量和方位角矢量的叉乘确定了方位角的正向方向。极矢量(0,0,1)和方位角矢量(1,0,0)的例子如下图所示。
0k I.d X) So*Q8`"-. ]3_oT^$: 步骤3：数字化极坐标图数据 L;=<d k`W.tMo 为了从极坐标图中数字化取样数据到光线方向规格表中，我们可以在
电子表格区域右键点击鼠标，在列表菜单里选择“数字化
曲线”。
FAVw80?5k `z$<1Q T r'/7kF- 5 OLc/Vij; 在数字化工具对话框中使用“选择图像”按钮，从规格表中选择一个极坐标图的图像文件。FRED数字化工具允许的图像文件格式是*.bmp, *.pcx, *.jpg, *.tga, and *.tif。
r "OVu~ND '&5A*X]d (5%OAjW 随着图像文件载入到数字化工具中，选择“极坐标图”选项。
&eQF[8 , )TxAhaz+ 
T?W`g> yM oB:tio4 DE 在极坐标图的情况下，X和Y满足极坐标的条件：
e2Sudd=' G o$>A;< 
vLW&/YJ6 . gK*Jpmx 分别沿着X和Y轴，它们的取值范围为0到1。
:] Jwcp Z
4uf t 接着，点击“选择X,Y最小值点”按钮，然后在极坐标图中选择rho=0,theta=0的点。在下面的图中，0,0点是蓝色的。
B 98&JoS & ZgB b 
<qs>c<Vj N5 SK_+ 下一步，点击“选择X最大值点”按钮。选择X轴的一个点（不一定是最大值），然后输入相应的值到“X最大值”文本框中。
v V :eU-a Z |u II#lq 
'{ j.5~4y w{3
B 下一步，点击“选择Y最大值”按钮，选择沿着Y轴的一个点，输入对应的值到“Y最大值”文本框中。
IiV:bHUE}0 PuAc sYQhN 
Dh0`t@ ;"=a-$vm 最后，点击“选择数据”按钮，开始沿着极坐标曲线中选择点。注意到在对话框的顶端，数字化工具列出了极坐标系中正被选择的这些点的信息。
DG&14c>g P ?dE\Po7 
/i|T \ <;:M:{RZY 一旦我们在极坐标图中选择好了这些点，点击“导出数据”，就会将数字化的点送回到光线方向对话框中。
I ;N)jj`b dV<|ztv 步骤4：验证强度分布 m98j`t 既然数据已经从极坐标图中导出，那就有必要验证坐标
系统的设置是否正确。在本例中，极轴沿着Z方向，方位角轴沿着X方向。当只有1个方位角数据输入进来时，FRED将假定分布是旋转对称的。当输入多个方位角数据是，FRED会将这些数据点进行线性插值。
+5Yc/Qp 多方位角的输入方法：如下图，在此区域右键然后选择”Append Azimuthal Angle”
"q4c[dna |:n 4t6 
4flyV - zJS,f5L6) 通过添加一个方向分析实体（DAE）到系统模型中，我们就可以验证强度分布曲线。右键点击分析表面文件夹，从列表菜单里选择“新建方向分析实体”。添加好DAE后，将它分配到光源模型中，通过拖放对象树即可验证。
}wrZP }zM> RuDn1h#u{ 
LD5n_W mX T{)pU 接下来，通过点击菜单>光线追迹>创建所有源光线选项，创建源光线（不要追迹）。创建好源光线后，通过点击菜单>分析>极坐标网格强度选项，选择赋予到光源模型中DAE中，并选中“Create Analysis Results Node”。
=jjUwcl dL'hC#!h 
F M B\$(g QA\eXnR 图表显示出来后，在树形文件夹中最下面的Analysis Results会发现一个新的节点“Intensity 1”, 选中此节点，点击鼠标右键，在弹出的列表菜单中选择“以可视化视图显示”（接受默认设置）。该选项将会以三维视图呈现连贯的强度分布，并且实现简单的验证：模型中的强度分布是正确取向的。本
实例系统在光源处含有一百万束光线，其强度分布图如下所示。
iI u |*"uj 
] L4B
.Ya]N+r* 
^EE 3E' O.e^? ysp/ 
?V% x94B a0OH 总结 B\1F 1. FRED数字化取样工具不仅可以取样光源数据，还可以取样
材料、模型、
镀膜数据、散射数据；
(UPkb$Qc 2. 在验证光源的光强度分布或照度分布的时候，不要去追迹光线，在raytrace菜单下选择
ma>{((N Create All Source Rays,然后点击照度分析或强度分析即可。
Ok[y3S r Ip84} 
