簡(jiǎn)介
當一個(gè)分析請求執行時(shí)，重要的是記住在FRED中的分析面只是在光線(xiàn)追跡結束后的后處理(過(guò)濾)光線(xiàn)。在光線(xiàn)追跡的過(guò)程中，它們不收集光線(xiàn)信息，無(wú)論光線(xiàn)的軌跡是否穿過(guò)分析網(wǎng)格。那么問(wèn)題來(lái)了，“如何分析在光線(xiàn)追跡的過(guò)程中光線(xiàn)穿過(guò)光學(xué)空間的光場(chǎng)？”
一種選擇是使用FRED探測器實(shí)體(Detector Entity)結構。探測器實(shí)體與分析面類(lèi)似，不過(guò)它們可以放在任何光學(xué)空間，而且可以在光線(xiàn)追跡的過(guò)程中動(dòng)態(tài)地收集光線(xiàn)信息(即光線(xiàn)穿過(guò)它們的收集網(wǎng)格)。目前，探測器實(shí)體對于相干或偏振光不起作用，只可以執行輻照度、照度和彩色圖像的分析。
盡管FRED沒(méi)有一個(gè)內置的“光束足跡分析”程序，但我們將在FRED中使用探測器實(shí)體結構來(lái)實(shí)現類(lèi)似的功能。
設置計算
文章使用如下圖像所示的光學(xué)系統。我們的目的是分析沿著(zhù)如下所示的光路多個(gè)平面的處的光束足跡。
為了捕捉在光線(xiàn)追跡中光線(xiàn)透過(guò)每個(gè)我們感興趣平面的足跡，我們將會(huì )使用FRED中的探測器實(shí)體結構。探測器實(shí)體是一種分析節點(diǎn)的類(lèi)型，它可以在光線(xiàn)追跡中與光線(xiàn)相互作用，可以定義多種多樣的形狀。光線(xiàn)相互作用，與光線(xiàn)濾光(一個(gè)后追跡過(guò)程)截然相反，使探測器實(shí)體能夠在任何光學(xué)空間任何時(shí)間動(dòng)態(tài)地收集數據。探測器實(shí)體本身能收集三個(gè)不同時(shí)間的數據：在光線(xiàn)追跡中(即，使用在追跡中任何時(shí)刻與探測器實(shí)體相交的光線(xiàn))，剛好在光線(xiàn)追跡后(即，“終止”在探測器實(shí)體上的光線(xiàn))，或者根據請求(即，請求時(shí)“在”探測器實(shí)體上的光線(xiàn))。在一個(gè)具有和探測器實(shí)體相同名字的分析結果節點(diǎn)中，對于每個(gè)探測器實(shí)體來(lái)說(shuō)，光線(xiàn)面元的結果對用戶(hù)來(lái)說(shuō)是可獲得的。記住，因為探測器實(shí)體在光線(xiàn)追跡中時(shí)是交叉的，您不應該放置一個(gè)探測器實(shí)體與結構中的其他表面重合。不遵守這個(gè)規則可能會(huì )導致不一致的結果，這歸因于與交叉重合的對象相聯(lián)系的歧義性。
與該文檔對應的示例文件有5個(gè)平面探測器實(shí)體，位于系統中我們感興趣的平面上。這些探測器實(shí)體位于對象樹(shù)的分析面文件夾中，如下圖所示。
讓我們來(lái)看看對于“光源平面”探測器實(shí)體詳細的控制。對于該探測器實(shí)體，平面X和Y尺寸范圍明確的限制為+-3，網(wǎng)格沿著(zhù)A和B軸(X和Y)的分辨率設置為201，沿著(zhù)整個(gè)寬度。正在做的計算是輻照度，用于分析的數據正在“追跡中”被收集。盡管對于我們的例子來(lái)說(shuō)這并不重要，探測器實(shí)體可以收集橫跨表面任何一個(gè)方向的光線(xiàn)數據。最后，探測器實(shí)體不吸收光線(xiàn)。
盡管探測器實(shí)體結構不允許執行一個(gè)位置點(diǎn)圖分析(這是您會(huì )經(jīng)常在光束足跡分析中看到的)，我們可以通過(guò)將軸分辨率設置的很高，從輻照度分布中得到相同類(lèi)型的數據。在本例中，對于我們的探測器實(shí)體，我們選擇了201*201。此外，重要的是我們的探測器實(shí)體正在“追跡中”收集信息。畢竟，我們想知道當光線(xiàn)穿過(guò)我們感興趣的平面的光束足跡。最后，對于所有探測器實(shí)體，除了最后一個(gè)，我們希望光線(xiàn)能夠不帶任何光學(xué)效應的穿透過(guò)平面。為了獲得這個(gè)，我們設置了探測器實(shí)體，這樣它就不會(huì )吸收光線(xiàn)。最后一個(gè)探測器實(shí)體，無(wú)論如何，應該吸收光線(xiàn)，因為在我們的系統中，它更像一個(gè)物理探測器在起作用。
同樣要注意的是，探測器實(shí)體平面的位置將會(huì )與結構的另一片重合(例如我們透鏡的頂點(diǎn))，為了避免重合，我們需要將探測器實(shí)體相對于表面進(jìn)行一些微小的偏移。
執行計算
隨著(zhù)探測器實(shí)體根據前面部分的描述配置完畢，在光線(xiàn)追跡中，光束足跡的計算會(huì )自動(dòng)的執行。一旦光線(xiàn)追跡完成了，每個(gè)探測器實(shí)體將會(huì )生成一個(gè)分析結果節點(diǎn)(Analysis Results Node)，位于對象樹(shù)的分析結果文件夾中。
如果您在模型中沒(méi)有看到所有的ARNs，請檢查系統“Number of ARNs to
retain (-1 = keep all)” 要保持的ARNs數目(-1=保持所有)”喜好設置。
通過(guò)在每個(gè)ARN節點(diǎn)上點(diǎn)擊鼠標右鍵，您就可以選擇“顯示在圖表”選項，以查看計算結果。從這里，圖表窗口提供了用于顯示統計數據和修改數據的選項，這和任何其他的標準FRED圖表是一樣的。
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