Strona główna Przykłady Zrzuty ekranu Instrukcja obsługi Logo Bluesky. YouTube ☰
OghmaNano Platforma do symulacji wielofizycznych procesów zachodzących w optoelektronicznych urządzeniach i systemach fotonicznych. POBIERZ Przewodnik szybkiego uruchomienia

Samouczek dotyczący śledzenia promieni (część E): materiały i pole definiujące świat.

W tej ostatniej części dopełnimy prostą aplikację do eksperymentowania z ray tracingiem, zmieniając właściwości optyczne czajnika, a następnie wyświetlimy obszar, który definiuje granice symulacji. Na koniec powinieneś swobodnie edytować zarówno geometrię, jak i materiały oraz wiedzieć, jak daleko możesz przesuwać obiekty, zanim znajdą się one poza obszarem symulacji.

Krok 1: Zmień materiał, z którego wykonany jest imbryk.

Rozpocznij od sceny utworzonej w Część D, gdzie imbryk został już zaimportowany z bazy danych kształtów i umieszczony w wiązce. Kliknij prawym przyciskiem myszy bezpośrednio na siatce imbryka i wybierz opcję „Edytuj obiekt” z menu kontekstowego. Spowoduje to otwarcie głównego edytora obiektów, jak pokazano na ilustracji ??.

Optical Workbench view with the teapot selected and the Edit object menu item highlighted
Kliknij prawym przyciskiem myszy czajnik i wybierz opcję „Edytuj obiekt”, aby otworzyć edytor obiektów.
Object editor window for the teapot, showing the Optical material field with glasses/flint/BAF10.yml
Edytor obiektów dla czajnika. W sekcji „Optyka” można wybrać dane dotyczące współczynnika załamania światła (właściwości optyczne materiału), które będą wykorzystywane podczas śledzenia promieni.

W zakładce „Obiekt” edytora można zobaczyć położenie, orientację i kolor czajnika. W tym kroku potrzebujemy tylko sekcji „Optyka”, która znajduje się na dole:

  1. Znajdź pole oznaczone jako „Materiał optyczny”.
  2. Kliknij przycisk z trzema kropkami znajdujący się obok.
  3. W wyświetlonym oknie wyboru pliku wybierz materiał glasses/flint/BAF10.yml.
  4. Kliknij „Otwórz”, aby potwierdzić, a następnie zamknij okno edytora obiektu.

W aktualnej wersji symulacji do produkcji czajnika wykorzystywane jest szkło krzemionkowe BAF10 o wysokim współczynniku załamania, pobrane z bazy danych optycznych. Podczas ponownego uruchomienia symulacji promienie będą ulegać silniejszemu załamaniu podczas przechodzenia przez czajnik i opuszczania go, w porównaniu do materiału o niższym współczynniku załamania.

Kliknij Uruchom symulację. lub naciśnij F9). Po zakończeniu śledzenia promieni, powinieneś zobaczyć coś podobnego do ??promienie światła wpadają do czajnika, ulegają załamaniu wewnątrz i wychodzą na przeciwległej stronie.

Ray-tracing scene with rays passing through the lens, aperture and teapot before reaching the detector
Po przypisaniu szkła BAF10 do dzbanka przeprowadzono symulację śledzenia promieni. Promienie teraz ulegają załamaniu wewnątrz dzbanka, zanim opuszczą go i skierują się w stronę detektora.

Krok 2: Wyświetl okno reprezentujące świat.

Każdy obiekt w scenie znajduje się wewnątrz określonego obszaru. Obszar ten wyznacza przestrzeń, w której program śledzący promienie oczekuje znalezienia obiektów. Promienie oddziałujące z obiektami znajdującymi się daleko poza tym obszarem mogą być ignorowane lub powodować, że symulacja zgłosi błąd związany z nieprawidłową geometrią.

Aby zobaczyć świat w formie pudełka:

  1. Kliknij prawym przyciskiem myszy w dowolnym pustym miejscu (nie na żadnym obiekcie) w widoku „Optical Workbench”.
  2. W menu kontekstowym wybierz opcję Widok > Opcje graficzne > Pokaż obszar świata, jak pokazano na ilustracji ??.
Context menu opened in the Optical Workbench view with View > Optical > Show world box highlighted
Menu „Widok”. Zaznacz opcję „Pokaż obszar świata”, aby wyświetlić zewnętrzną granicę symulacji.
Optical Workbench scene with a large red wireframe box surrounding the lens, aperture, teapot and detector
Na ekranie widoczny był trójwymiarowy model świata, przedstawiony jako czerwona siatka tworząca sześcian, otaczająca układ optyczny. Wszystkie promienie i obiekty powinny normalnie znajdować się wewnątrz tego obszaru.

Po włączeniu funkcja ta wyświetla na ekranie duży, czerwony, trójwymiarowy sześcian (lub prostokątny kształt), który otacza Twój system optyczny, jak pokazano na ilustracji ??. Nadal możesz swobodnie przesuwać i obracać obiekty, ale jeśli przeciągniesz je zbyt daleko poza ten obszar:

Aby zmienić rozmiar obszaru symulacji, użyj elementu sterującego w lewym panelu oznaczonego jako „Substrate xz-size”. Określa on wymiar obszaru symulacji w płaszczyźnie x–z. Zwiększenie tej wartości daje więcej miejsca na umieszczanie obiektów, natomiast zmniejszenie skupia symulację na mniejszym obszarze wokół układu optycznego.

👏 To już wszystko! Ukończyłeś serię wprowadzających samouczków dotyczących śledzenia promieni. Nauczyłeś się, jak ładować sceny, edytować siatki i obiektywy, przesuwać detektory, dodawać kształty CAD, przypisywać materiały optyczne i wizualizować przestrzeń. Teraz możesz zacząć tworzyć bardziej realistyczne systemy optyczne, takie jak proste aparaty lub układy oświetleniowe, korzystając z tych samych narzędzi.