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    [原创]自由光学曲面自动设计与仿真（二）：三维曲面反馈修正 [复制链接]

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    离线maoxianglong
    实习生
     
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2015-06-27
    现有的大多数的方法是基于点光源设计自由光学曲面，当我们用实际光源文件进行仿真的时候，光学系统的性能便会偏离预期，一方面是由于自由光学曲面本身构建过程中存在的法线矢量偏差，另一方面是由于光源偏离理想而引入的偏差。为了改善光学系统的性能，需要采用优化的方法，一种是自动优化法，通常需要成百上千次迭代，另一种比较有效的方法是反馈修正法，通常只需要几次迭代便可以在很大程度上改善光学系统的照明效果。 f=gW]x7'R+  
    '3D XPR^B6  
    考虑给予能量映射网格的自由光学曲面设计方法，设计过程主要分为以下几个部分：（1）基于能量守恒方程一一对应的划分好光源和目标之间的等能映射网格，在这里可以先划分光源发光空间网格（uv），再对应的划分目标照明平面的网格（xy），即uv-xy划分，也可以逆向划分，即xy-uv划分。（2）基于上述映射关系，我们就可以基于Snell定律数值求解自由曲面表面数据点。目前常用的是几何迭代法还有解微分方程的方法。由于映射关系划分的随意性，通常由此获得的曲面离散点的法线矢量场不满足曲面连续性条件，这时候通常需要引入非连续曲面，如果强制将曲面变光滑就会引入曲面法线矢量误差，从而影响系统的性能。当然，目前已经有很多种方式来获得一种可以满足曲面连续性条件的映射关系，如椭球面拼接优化法等，甚至可以直接求解monge-ampere方程。在这里，我们采用反馈修正法来补偿这种误差。（3）构建出来曲面数据点之后就可以在建模软件中进行建模，通常采用NURBS曲面都离散点进行插值拟合，为了使得设计更加自动化，我们用计算软件MATLAB调用建模软件Rhinos直接进行建模并输出igs模型，进而我们可以用MATLAB调用光线追迹软件对模型进行仿真，并用MATLAB调用仿真产生的照度或光强分布结果等，并用来对预设的映射关系进行反馈修正。 CiLg]va   
    x vl#w  
    所有的过程中，MATLAB是核心，兼顾计算、建模、光线追迹以及反馈优化。为增强代码的扩展性，可以考虑将mapping的划分、surface的构建、Simulation和后续的Feedback进行分块。所有过程都是自动完成的，只需要设定一个截止条件即可。 l=)xo@6  
    =O_4|7Zl  
    }1i`6`y1  
    [ 此帖被maoxianglong在2015-06-28 15:01重新编辑 ]
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    共3条评分 ，光币+60
    崔粤鹏 光币 +20 - 2015-07-01
    yu-xuegang 光币 +20 优秀文章，支持！ 2015-06-27
    cyqdesign 光币 +20 原创内容，奖励！ 2015-06-27
     
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    离线wj0710101
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    只看该作者 40楼 发表于: 2025-08-19
    学习学习谢谢
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    离线xduo
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    只看该作者 39楼 发表于: 2025-04-10
    大神厉害
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    离线jefen3
    助理工程师
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    只看该作者 38楼 发表于: 2025-03-18
    学习学习
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    离线erdemkou
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    只看该作者 37楼 发表于: 2023-10-24
    can' open .exe file. Help me please. How can I open it?
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    离线foxbat
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    只看该作者 36楼 发表于: 2023-07-06
    怎么不全？？
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    离线foxbat
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    只看该作者 35楼 发表于: 2023-06-29
    拜读了，大师
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    离线法师浩浩
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    只看该作者 34楼 发表于: 2021-04-13
    学习学习~
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    离线trace2021
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    只看该作者 33楼 发表于: 2021-03-29
    看过您的文章，非常崇拜
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    离线sandylys
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    只看该作者 32楼 发表于: 2018-12-05
    学习了
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