介绍 ]$)U~)T
iW 2 CRgOFR 本文讨论了如何使用FRED数字化工具对极坐标数据采样。一个典型的应用是使用厂商规格表上的强度分布来为一个
光源指定
光线的方向。当条件允许时，最好是使用一个光线集（也就是厂商测试光线数据）来代替规格表上的
模型。当近场分布可以忽略时，这种方式是较为合适的。
5}4>vEn TJ>$ ~9&Sy 光源创建 " +A8w ?t [C?{' 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。
k;f%OQsF_ !'(QF9%Q 步骤1：创建光线网格位置 lnnT_[ni. A>C8whx 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。
mJ '5!G RA*W Ys&xb t_hr$ { 步骤2：指定光线的方向类型 $
S]l% 3M"eAK([ 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）。
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j>)yV@g/ 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”。
cd.|> H|z:j35\ g|<$ \} 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。
Cznp(z -DWnDku8= pwmH(94$0 步骤3：数字化极坐标图数据 ^q\9HBHT M,g $ 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”。
g_e_L39 {7^D!lis (3N;- :xZ^Jq91 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。
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i cm`x;[e6l e VRjU 随着图像文件载入到数字化工具中，选择“极坐标图”选项。
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Pk^W+M_)~ dPmNX-'7 在极坐标图的情况下，X和Y满足极坐标的条件：
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kZNVUhW6S ]::g-&%Um 分别沿着X和Y轴，它们的取值范围为0到1。
6MmkEU z f vr|<3ojo 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。
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[P p_qJI@u8 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。
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HBcL1wfS %<@x(q 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。
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=v7%IRP5 lR0W DJv 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。
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Mc<O ~ 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。
zA*I=3 E( tVhf1TH# 步骤4：验证强度分布 UOcO\EA+ 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。
Qb?e A 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”
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E[2xo /H -gVsOX0 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。
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/!@ Rv) >x w 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”。
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S94S[j0D 1XJLGMW, 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。
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*q>E 总结 4N8(WI"4S 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；
D"8 ?4+ 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
C^*3nd3 Create All Source Rays,然后点击照度分析或强度分析即可。
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