Основні поняття про системи автоматизованого проектування освітлення

 

СТОП-СИГНАЛИ

 

 

Аналогічним способом можна виконувати розрахунок стоп-сигналів. У цей час переважна більшість таких виробів розробляються за допомогою CAD систем з наступним експортом в TracePro. Однак більш доцільно створювати геометричну модель безпосередньо в TracePro. В інженерних CAD така геометрія, як правило, базується на поданні поверхонь неоднорідними раціональними B-сплайнами. Кожна така поверхня задається набором точок, пов'язаних з деякими кривими, причому “ступінь впливу” точок на форму кривої визначається набором вагових коефіцієнтів. В TracePro поверхні можуть бути задані рівняннями, або ж як сукупність твердотільних примітивів. У цьому випадку трасування променів відбувається значно швидше. З огляду на те, що в оптичних системах сучасних автомобілів присутні масиви лінзових елементів, то – беручи до уваги відповідні можливості TracePro – геометричне подання може бути не менш точним, ніж в CAD. На рис. 40 наведена модель типового

гальмівного сигналу, побудована в TracePro.

 

 

 

 

Рис. 40 – Стоп-сигнал з відбивачем і масивом лінзових елементів.

 

ФАРИ

 

Незважаючи на зовнішню простоту, автомобільні фари – досить нетривіальна конструкція. Екстравагантний дизайн сполучається з необхідністю дотримання строгих сучасних стандартів, що визначають освітленість дороги. Відмінності від ранніх моделей, що встановлювалися в “коробкові” автомобілі й описувалися сукупністю найпростіших об'єктів, цілком наочні. В “зализаних” гладких виробах можуть спостерігатися ефекти повного внутрішнього відбиття при поширенні світла в масивах різноманітно орієнтованих заломлюючих елементів. На рис.41 показана стандартна фасетна фара. Поверхня відбивача являє собою безліч граней, що відбивають світловий потік на відповідні ділянки дороги перед автомобілем. Необхідність аналізу функціонування світловідбиваючих дорожніх знаків додає проблем при розрахунку фар. Можливість ітераційного розрахунку на базі зручного

CAD інтерфейсу є істотна перевага для пігонки проекту під вимоги стандартів SAE.

 

 

 

 

 

 

Рис. 41 –  Фасетний відбивач, трасування променів, а також стандартні криві ізокандел і ізолінії освітленості.

 

ДИСПЛЕЙНІ СИСТЕМИ

 

У цей час TracePro існує в 4-х конфігураціях: RC, LC, Standard and Expert. Фундаментальною характеристикою конфігурації TracePro Expert є наявність згаданого модуля RepTile  . Він, зокрема, дозволяє аналізувати системи, що містять тисячі й мільйони розсіюючих і заломлюючих елементів, характерні  для  стоп-сигналів  на  основі  СВД,  а  також  пристроїв  із  РК панелями. Приклади розрахунку подібних конструкцій наведені на рис.42, 43. Елементарними структурами можуть бути – крім лінз Френеля – піраміди,

півсфери, конуси, кути кубів, усічені призми, “дахоподібні” багатогранники.

 

 

 

 

 

 

Рис. 42 –  Масив лінзових елементів 9x9. Розрахунок для “істинної” моделі – 19 сек. і за допомогою RepTile – 5 сек. 10000 променів, Pentium III, 800 MHz. Результати тотожні. Для масиву 81x81, 1 млн. променів- 42/11 хв. Пам'ять для моделі 5М/89ДО.

 

 

 

Рис. 43 –  LCD стоп-сигнал. Істинну геометрію створити неможливо. Виріб містить 7 млн. точок в 3000 стовпцях. Щільність стовпців змінна. Розрахунок з використанням RepTile, 100000 променів, 8 хв. Смуговий режекторний фільтр може бути врахований у розрахунку як окрема RepTile поверхня.

 

 

 

 

 

ЛЕКЦІЯ 17

 

Порівняльний аналіз основних САПР для оптичного  програмного забезпечення

 

Оптичне програмне забезпечення

 

 

 

 

Optical Research Associates (ORA) є лідером в області комп'ютерного проектування оптичних систем. Програма CODE V, розроблювана в компанії вже протягом декількох десятиліть, найбільший арсенал засобів для синтезу, аналізу й оптимізації оптичних систем. Результати, отримані за допомогою CODE V, мають безумовний авторитет. Становить інтерес і відносно новий програмний продукт LightTools, створений фахівцями цієї компанії.

 

 

 

 

Компанія Focus Software, Inc. є розроблювачем найвідомішої й популярної на сьогоднішній день програми для розрахунку оптики на персональних   комп'ютерів   ZEMAX.   Ця   програма   дозволяє   аналізувати оптичні системи на основі послідовного або непослідовного розрахунку променів, виконувати глобальну й локальну оптимізацію параметрів оптичної системи. Програма має всі необхідні можливості, що дозволяють проектувати сучасні оптичні системи. Додатковий програмний модуль ZELUM допоможе розробити освітлювальну оптичну систему. А модулі ZEBASE і LensVIEW дозволяють працювати із найбільшою бібліотекою оптичних систем, що створена й постійно обновляється фахівцями компанії. Доступні демонстраційні версії: ZEMAX, ZELUM і  LensVIEW.

 

 

 

Компанія  Lambda  Research  Corporation  пропонує  програмне забезпечення для проектування й аналізу роботи оптичних систем. TracePro – програма розрахунку променів з урахуванням поглинання, відбиття, переломлення, розсіювання