LightTools-照明设计解析软件
Light Tools软件介绍
LightTools 简介LightTools 是一个全新的具有光学精度的交互式三维实体建模软件体系，提供最现代化的手段直接描述光学系统中的光源、透镜、反射镜、分束器、衍射光学元件、棱镜、扫描转鼓、机械结构以及光路。
由于LightTools 把光学和机械元件集合在统一的体系下处理，并配有“放置”光源、发射光线的非顺序面光线追迹的强大功能，使它在系统初步设计、复杂系统设计规划、光机一体设计、杂光分析、照明系统设计分析、单位各部门间学术交流和数据交换、课题论证或产品推广等各环节中均可发挥重要的作用，成为人们理想的工具。
LightTools 简介美国Optical Research Associates (ORA®) 公司以研制国际领先的CODE V® 光学工程软件而著称于世。
1995年，该公司根据用户需求和计算机技术的发展，隆重推出最新产品—光学系统建模软件LightTools，马上得到各国用户的欢迎和好评，并获得国际大奖。
1997年，ORA 又研制成功与LightTools 主体程序配套使用的Illumination 模块，圆满地解决了照明系统的计算机辅助设计问题。
其中的主要功能简单介绍如下：系统建模提供多种展现系统光机模型的方式和人机交互的手段。
使用者可直接在系统的二维、三维线框图或三维实体模型图上进行各种操作。
方便易用的图形交互式建模和修改功能包括元件或元件组的放置、移动、旋转、复制和缩放。
操作时既可用鼠标以实时观察修改造成的效果，也可用键盘以输入准确的数据。
透镜、反射镜和棱镜等光学元件及各种机械件可以极快地以图形方式“画入”系统。
系统数据可以用表格和元件详情对话框的形式列出和修改。
所有上述各种输入方式同时并存，可交替使用。
光机一体化设计光学和机械元件的形状的描述是通过对软件提供的一组尺寸可变的基本实体模型做布尔运算（与、或、异等等）实现的。
这些光学或机械部件的形状虽然可能非常复杂，但均可以在软件中得到精确的展现和描绘，并以光学精度进行光线追迹。
lighttools布尔运算
lighttools布尔运算【实用版】目录1.LightTools 简介2.布尔运算的概念与应用3.LightTools 中的布尔运算功能4.布尔运算在 LightTools 中的操作方法5.布尔运算的实际应用案例6.总结正文【1.LightTools 简介】LightTools 是一款功能强大的光学设计软件，广泛应用于光学成像、照明设计等领域。
它提供了丰富的光学元件库和强大的光学分析功能，可以方便地对光学系统进行建模、分析和优化。
【2.布尔运算的概念与应用】布尔运算（Boolean operation）是计算机图形学和数字图像处理中的一种重要运算方法，主要包含三种操作：并集（OR）、交集（AND）和差集（XOR）。
在光学设计中，布尔运算常用于处理光学元件的形状、尺寸等参数，以实现对光学系统的优化。
【3.LightTools 中的布尔运算功能】LightTools 软件提供了布尔运算功能，用户可以利用该功能对光学元件进行操作，实现光学系统的优化。
通过布尔运算，用户可以轻松地对光学元件进行合并、相交和相减等操作，从而得到更优的光学系统。
【4.布尔运算在 LightTools 中的操作方法】在 LightTools 中，用户可以通过以下步骤进行布尔运算：1.打开 LightTools 软件，创建或打开一个光学设计项目。
2.在元件库中选择需要进行布尔运算的光学元件，将其添加到光学设计中。
3.选中需要进行布尔运算的元件，点击菜单栏中的“Geometry”选项。
4.在下拉菜单中选择“Boolean Operations”，接着选择需要进行的布尔运算操作（并集、交集或差集）。
5.根据软件提示，设置布尔运算的操作参数，如运算对象、运算方式等。
6.点击“Apply”按钮，完成布尔运算操作。
【5.布尔运算的实际应用案例】例如，在设计一个光学成像系统时，我们可以利用布尔运算功能将多个透镜元件合并成一个复合透镜，以减小系统的体积和重量。
LightTools-照明设计解析软件
O P T I C A L R E S E A R C H ASSOCIATES 高峰
目录
1.引言
本文目录 结构
2.LightTools的组成模块
3.LightTools的应用领域
1.引言
LightTools是美国Optical Research Associates开发的真正意义上的照 明设计解析软件。内置3维CAD建模功能，在LightTools中可与任意的模块 进行组合，可自由设定反射、透射、散射、偏振光、薄膜等的光学特性。 可高精度、快速获得这些特性的照度分布、亮度分布、色度分布等计算结 果。LightTools依靠操作方便和丰富的设计功能模块，获得最佳的测试结 果，是一款卓越的照明设计工具。
2.LightTools的组成模块
★接收器设定 1.接收器（面、远场接收器） 2.表面的照度 3.亮度分布解析 4.光学系统整体的配光分布解析 5.滤光功能（面、波长、光路长度等） ★各种解析结果 1.2种亮度输出（空间亮度计，角度亮度计） 2.测试角度、范围的设定 3.散射图（光线和感光面的交点显示） 4.光栅图（伪彩表示） 5.线图 6.面图（3D阴影显示） 7.LumViewer（光栅、面、线同时显示） 8.CIE色度图输出 9.照度、角度强度分布的RGB输出 T功能（各光路的评价·解析、杂散光解析 11.光路追踪功能——光路的评价解析、杂散光解析
2.LightTools的组成模块
Solid Works Link Module
1.在Link的状态下，可以直接在LightTools中输入在Solid Works中制作的元 件和装配件。 2.在SolidWorks Link Module中设定的尺寸等参数可以直接在LightTools中编 辑。 3.与在LightTools中制作的其他元件相同，通过最优化功能能够自动修改在 LightTools中可编辑的SolidWorks模型的参数。
Light Tools软件介绍
LightTools 简介LightTools 是一个全新的具有光学精度的交互式三维实体建模软件体系，提供最现代化的手段直接描述光学系统中的光源、透镜、反射镜、分束器、衍射光学元件、棱镜、扫描转鼓、机械结构以及光路。
由于LightTools 把光学和机械元件集合在统一的体系下处理，并配有“放置”光源、发射光线的非顺序面光线追迹的强大功能，使它在系统初步设计、复杂系统设计规划、光机一体设计、杂光分析、照明系统设计分析、单位各部门间学术交流和数据交换、课题论证或产品推广等各环节中均可发挥重要的作用，成为人们理想的工具。
LightTools 简介美国Optical Research Associates (ORA®) 公司以研制国际领先的CODE V® 光学工程软件而著称于世。
1995年，该公司根据用户需求和计算机技术的发展，隆重推出最新产品—光学系统建模软件LightTools，马上得到各国用户的欢迎和好评，并获得国际大奖。
1997年，ORA 又研制成功与LightTools 主体程序配套使用的Illumination 模块，圆满地解决了照明系统的计算机辅助设计问题。
其中的主要功能简单介绍如下：系统建模提供多种展现系统光机模型的方式和人机交互的手段。
使用者可直接在系统的二维、三维线框图或三维实体模型图上进行各种操作。
方便易用的图形交互式建模和修改功能包括元件或元件组的放置、移动、旋转、复制和缩放。
操作时既可用鼠标以实时观察修改造成的效果，也可用键盘以输入准确的数据。
透镜、反射镜和棱镜等光学元件及各种机械件可以极快地以图形方式“画入”系统。
系统数据可以用表格和元件详情对话框的形式列出和修改。
所有上述各种输入方式同时并存，可交替使用。
光机一体化设计光学和机械元件的形状的描述是通过对软件提供的一组尺寸可变的基本实体模型做布尔运算（与、或、异等等）实现的。
这些光学或机械部件的形状虽然可能非常复杂，但均可以在软件中得到精确的展现和描绘，并以光学精度进行光线追迹。
Lighttools光学仿真软件-含核心模块(Core Module)、照明模...
Lighttools光学仿真软件-含核心模块（Core Module）、照明模块（Illumination Module）、优化模块（Optimization Module）、高级物理模块（Advanced Physics Module）和数据交换模块（Data Exchange Module）各模块性能：（1）核心模块：为所有模块的工作基础。
提供图形化的三维实体建模功能和交互式光线追迹，用于创建可视化的光学和光机一体化系统包括定义材料和光学表面属性的功能。
具备指导功能的用户界面、中英文界面的自由选用、面向任务和应用的各类数据库、专用工具箱和设计系统实例、可扩展编程的自动化流程以及机械模型的照片级渲染；（2）照明模块：分析和模拟光通过模型中的光学和机械部件后的情况。
可描述多个光源和接收面，使用蒙特卡罗快速追迹光线，提供经过模型之后的强度、亮度、照度的精确预测。
照明分析功能可现实光源在模型中的发光效果；（3）优化模块：可自动提高各种照明系统的性能。
可人已从多种系统参数中选择优化变量，确定边界条件和评价函数以获得需要的系统性能指标可确保在很短时间内获得实用解决方案；（4）高级物理模块：拓展了高端应用的光学模拟功能。
可充分利用编程扩展的优势来开发、定制新型光学元件和照明子系统，如复印机、扫描仪、偏振元件、散射片、膜系、包括渐变折射率在内的特殊光学材料等。
结果可打包成方便小巧格式，与他人共享。
可创建磷粉发光材料；（5）数据交换模块：提供符合工业标准的CAD文件输入和输出功能，包括各自独立的IGES、STEP、SAT、CATIA_V4、V5和Parasolid格式的数据交换模块。
同时支持对导入几何体的结组、简化、修复功能，以维持CAD模型的完整性和提高光线的追迹速度。
可实现功能（1）交互式（point-and-shoot）光线追迹可以快速检验系统模型；（2）优化功能，可自动提高系统性能；（3）系统模型构建，包括偏振、散射、表面反射、折射与衍射、镀膜和彩色滤光片等特性；（4）支持各类表面光学属性，包括彩色和半透明光学塑料和玻璃、毛面和亚光表面涂料、光学镀膜和滤光片；（5）复杂光学表面和元件建模；（6）全系列光源模型；（7）接收面滤片功能；（8）支持基于测量的光线数据库光源，包括Radiant Source TM光源模型；（9）使用测试(BSDF)散射数据模拟散射效果；（10）自带建模库、光源库、表面涂饰库、镀膜库、滤色片库和面向应用的工具库；（11）交互式智能化的用户界面；（12）支持Visual Basic宏定制解决方案；（13）与CAD软件协同工作。
LightToolsOverview_Seven
LightTools 介绍
• LightTools基于三维立体模型的照明和光学设计软件, 其拥有的交互式界面简化了光学设计系统，尤其适用 于照明系统 • 拥有超强分析性和直观几何性的编辑工具 • 具有独特的交互式设计方法，其附带的快而准的光 线追踪引擎借助蒙特卡洛方法来模型化
• • • 为了在背光导光板中得到相同的照度和亮度，经常使用印刷和铸模的微细构造 （点图） 依靠3DTexture功能,可以很容易的进行这些设定 可把用3D CAD及LightTools模型制作的 任意形状作为构造利用
数百万刻缝的排列
快捷的3DTexture的形状和 快捷的3DTexture的形状和配置 3DTexture
随时可以暂停的功能按钮
非序列光线 亦可被优化
LightTools基本光学分析图 • 解析模型 亮度分布
光度分布
光度分布 色分布 色度分布
LightTools的模块构成
基本模块 基本模块
光学系统的模型和简单的 光学系统的模型和简单的 NS非序列光线追踪 非序列光线追踪 ・2D/3DTexture ・AOI Scattering ・设计程序功能等
照明设计软件LightTools介绍
设计, 分析, 优化
叶 浩 应用工程师
© 2008 CYBERNET SYSTEMS CO.,LTD. All Rights Reserved.
Slide 1
照明设计软件LightTools LightTools是美国Optical Research Associates开发的真正意义上的照明设计解析软件。 内置强大三维CAD功能，在LightTools中可与任意的 模块进行组合，可自由设定反射、透射、偏振光、薄 膜等的光学特性。可高精度、快速获得这些特性的照 度分布、亮度分布、色度分布等计算结果。 LightTools依靠操作方便和丰富的设计功能模块，获 得最佳的测试结果，是一款卓越的照明设计工具。
lighttools光学模拟软件使用手册
光度學
光亮度 Luminance或Brightness lm/m2-sr=cd/m2 =nit
WRITTEN BY ADAMLEE
6
2014/7/9
輻射度學與光度學的轉換
一個candela發光強度的單位是定義為556nm的單色 光光源在一定方向發出每立體角1/683瓦特的輻射強 度 流明是均勻的點光源發出一個candela的發光強度的 光通量進入一個單位立體角
WRITTEN BY ADAMLEE
10
2014/7/9
關與Receiver
Receiver是這樣一種特殊的物體,它為系統提供了一個約 定,系統會統計接觸到這一物體的光線數據.這裡再一次強 調“光線”是空間中帶有能量,方向向量及其他光線追跡 所必須的參數的點而不是一條線.
當你的系統已經包含Receiver,並進行了足夠數量的 光線追跡後,系統便可以按照不同類型的Receiver來進行 不同方面的分析工作.
19
2014/7/9
Element panel
這個面板檔中包含八種類型的光學 元件,通過級連菜單選擇各分類命令. 由於LightTools提供了較為靈活的 定義方式,所以可以先不設置參數, 通過在3D窗口內點選的方式插入物 體.然後在System navigator中右鍵 單擊,修改該物體properties中的各 項參數設定
WRITTEN BY ADAMLEE
16
2014/7/9
Error window
在這個窗口內,顯示在程式運行過程當中所出 現的錯誤或警告信息.這些信息通常是必須要 引起注意併解決的.如果你的程式經常給出這 樣的信息而得不到解決的話,那麼模擬的準確 性就十分值得懷疑了.
WRITTEN BY ADAMLEE
lighttools光学模拟软件使用手册.ppt
輻射度學
物理量 Radiant Intensity輻射強度 單位 W/sr
光度學
Luminous Intensity 發光強度 燭光 Candela(cd)=流明/立體 角
單位面積單位立體角的光功率
輻射度學
物理量 輻射亮度 Radiance 單位 W/m2-sr
光度學
光亮度 Luminance或Brightness lm/m2-sr=cd/m2 =nit
WRITTEN BY ADAMLEE
10
2020/4/19
關與Receiver
Receiver是這樣一種特殊的物體,它為系統提供了一個約 定,系統會統計接觸到這一物體的光線數據.這裡再一次強 調“光線”是空間中帶有能量,方向向量及其他光線追跡 所必須的參數的點而不是一條線.
WRITTEN BY ADAMLEE
9 2020/4/19
光學模擬軟體中光線的概念
任何一本教科書中光線追跡的章節，都會描述圖中帶箭頭的藍色線為“光 線”.但在光學模擬的過程中,我們需要不同的定義:“光線是空間中帶著方向向 量與光通量的點。圖中的這些線只是這些點通過光學系統的路徑。”光學模 擬的一切運轉都是基於這一點.
光度學 光通量 (Luminous flux) 流明(Lumen(lm))
單位面積上的光通量
輻射度學 物理量 輻射照度 Irradiance 單位 W/m2
光度學 光照度 Illuminance lm/m2 =Lux(lx)
WRITTEN BY ADAMLEE
5 2020/4/19
單位立體角的光功率
7 2020/4/19
關與精確度
人們經常問“光學模擬有多精確﹖”。這個當然是一位嘗試預測或解釋實務系統行為的 實務工程師所必須要問的問題。LightTools做所有的計算都可以採用浮點運算的方式， 但這並未告訴我們太多有關精確的問題。實際的解答必須依賴下面兩件事。
lighttools教学大纲
lighttools教学大纲LightTools教学大纲一、简介LightTools是一款强大的光学设计和分析软件，广泛应用于光学工程师和研究人员的日常工作中。
本文将介绍LightTools的教学大纲，帮助初学者快速入门并掌握该软件的基本功能和应用。
二、基础知识在使用LightTools之前，需要掌握一些基础的光学知识。
这包括光的传播和折射定律、光的干涉和衍射、光学元件的基本原理等。
通过对这些基础知识的学习，能够更好地理解和应用LightTools中的各种功能。
三、软件界面介绍LightTools的界面由多个面板组成，包括主菜单、工具栏、图形视图、属性编辑器等。
在教学中，将详细介绍每个面板的功能和使用方法，并进行实际操作演示，帮助学员熟悉软件界面。
四、创建光学模型在LightTools中，可以通过创建光学模型来模拟和分析光学系统。
学员将学习如何创建光源、光学元件和接收器，并进行相应的参数设置。
通过实际操作，学员可以了解如何在LightTools中构建复杂的光学系统。
五、光线追迹与分析LightTools的核心功能是光线追迹与分析。
学员将学习如何设置光线追迹参数，包括光线数量、追踪范围等。
通过对光线的追踪，可以得到光学系统中各个部分的光强分布、光线传输效率等信息，帮助优化光学设计。
六、光学优化LightTools提供了光学优化功能，可以根据设定的优化目标自动调整光学系统的参数。
学员将学习如何设置优化目标和参数范围，并进行优化分析。
通过光学优化，可以快速找到最佳的光学系统设计方案。
七、灵活的数据分析LightTools还提供了丰富的数据分析功能，可以对光学系统的性能进行全面的评估。
学员将学习如何使用光学分析工具，如光强分布图、照度图、能量分析等，对光学系统进行深入分析和优化。
八、实例分析在教学中，将选取一些典型的光学系统实例进行分析和优化。
学员将学习如何应用LightTools的各种功能解决实际问题，提高光学设计的效率和准确性。
lighttools布尔运算
lighttools布尔运算摘要：一、引言二、lighttools 简介三、布尔运算的概念四、lighttools 中的布尔运算应用1.基本布尔运算2.高级布尔运算五、布尔运算在实际案例中的应用六、总结正文：一、引言在三维制作领域，布尔运算是一种非常实用的功能。
今天，我们将通过lighttools 这个强大的工具，来学习如何进行布尔运算。
二、lighttools 简介LightTools 是一款照明设计软件，广泛应用于照明设计、舞台灯光设计、建筑灯光设计等领域。
它具有丰富的功能，可以帮助用户快速、准确地进行灯光设计。
三、布尔运算的概念布尔运算，又称布尔代数，是一种对二值或多值逻辑进行操作的数学理论。
在三维制作中，布尔运算常用于对物体进行组合、分离等操作。
四、lighttools 中的布尔运算应用1.基本布尔运算在lighttools 中，基本布尔运算包括并集（Union）、交集（Intersection）和差集（Subtraction）。
通过这些运算，用户可以对物体进行基本的组合和分离操作。
2.高级布尔运算除了基本布尔运算外，lighttools 还支持高级布尔运算，如分离轴（Split Axis）、分离面（Split Face）等。
这些高级功能可以帮助用户更精确地进行物体操作。
五、布尔运算在实际案例中的应用以一个照明设计为例，我们需要为一个展台设计灯光。
通过lighttools 的布尔运算功能，我们可以轻松地将所需的灯具模型进行组合，并在场景中进行布置。
同时，我们还可以通过布尔运算调整灯具的位置和方向，使其满足照明需求。
六、总结通过本文的介绍，相信大家对lighttools 的布尔运算功能有了更深入的了解。
在实际应用中，布尔运算功能可以帮助我们更高效地进行灯光设计和物体操作。
[说明]lighttools中文说明
![[说明]lighttools中文说明](https://img.taocdn.com/s3/m/b76132ccf46527d3250ce042.png)
［说明］lighttools中文说明第一章介绍翻译:郑一狼照明作为光学领域中的一个重要部分，对于很多公司和它们的产品来说正变得越来越重要。
可是，直到现在对于照明系统设计和分析来说还没有可供广泛选择的专业软件，能够应用于照明系统的软件也很难使用。
正因为如此，LI前照明系统的设讣通常是建立系统的模型然后测试此模型。
LightTools的照明模块是为了满足照明行业的需要而编写的。
它通过计算机建模对照明系统进行精确的定量分析，从而帮助你更加快速有效的开发照明产品。
—.什么是LightTools照明模块，LightTools照明模块是LightTools核心模块的可选的扩展模块。
它使用非序列性光线追迹并且基于元件进行建模，帮助你模拟完整的光学系统，包括系统的光源、光学元件和机械结构。
LightTools照明模块完全与LightTools核心模块相结合，并且添加了新的菜单和命令。
因为两个模块是相互结合的，一旦你熟悉了LightTools核心模块，那么在你了解了LightTools照明模块的一些特性后，将很快能够使用LightTools照明模块。
如果你是使用LightTools的新手，那么我们推荐你在学习LightTools照明模块之前先熟悉LightTools核心模块，以此来熟悉LightTools的基本特性和操作。
LightTools照明模块使用非序列性光线追迹，这点和2D及3D设讣视图是一致的，但是和Imaging Path模块不一样，Imaging Path模块只使用序列性光线追迹。
二（照明系统基础大部分照明系统拥有以下这些特性，所有以下这些特性都可以在LightTools 中被模拟。
,系统有一个或更多的照明光源，通常成一定角度并且不均匀地分布在三维空间中。
,我们需要在系统的若干位置分析照度。
,我们需要分析远场的发光强度。
,我么需要创建不同的曲面属性，包括菲涅尔损失和散射特性。
,我们需要进行非序列性光线追迹，对于照明讣算可能更适宜使用蒙特卡洛类型随机光线追迹。
光学设计软件介绍
光学设计软件介绍1. Zemax：Zemax是当今最为流行和广泛应用的光学设计软件之一、它提供了强大的功能和易于使用的界面，可以用于设计和优化各种类型的光学系统，如透镜、反射器、光栅等。
Zemax还提供了先进的仿真和分析工具，能够帮助用户评估光路损耗、光场分布、成像质量等关键指标。
2. Code V：Code V是由Synopsys公司开发的一款全面的光学设计和分析软件。
它拥有丰富的设计功能和优化算法，可用于设计复杂的光学系统，如显微镜、望远镜、光纤耦合器等。
Code V支持各种非球面和广角光学元件，具有高度的灵活性和可扩展性。
3. TracePro：TracePro是一款用于进行光学和照明系统设计的综合仿真软件。
它提供了全面的光线追迹和散射分析功能，能够准确模拟和预测光学系统的性能。
TracePro还具备友好的用户界面和强大的可视化工具，可帮助用户直观地分析和优化光学系统。
4. LightTools：LightTools是一款由Synopsys公司开发的全面的光学设计和分析软件。
它支持多种光学元件和材料，可用于设计和优化光纤、LED照明、激光器等光学系统。
LightTools还提供了先进的光学建模、优化和分析工具，可帮助设计师快速获得最佳的光学系统设计。
5. OpticStudio：OpticStudio是一款由Zemax公司开发的全面的光学设计软件。
它提供了丰富的光学元件库和设计工具，可用于设计和优化各种类型的光学系统。
OpticStudio还具备强大的仿真和分析功能，能够帮助用户评估光学系统的成像质量、光路损耗等性能参数。
6.FRED：FRED是一款用于计算光学传输和成像效果的先进光学仿真软件。
它提供了全面的光学建模和优化工具，可用于设计和分析复杂的光学系统。
FRED还具备强大的散射、波面传播和光学杂散等分析功能，可帮助用户评估光学组件和系统的性能。
以上是一些常见的光学设计软件的介绍。
每款软件都有其特点和适用领域，用户可以根据具体需求选择适合自己的软件。
LightTools 2022.03 光学系统仿真软件说明书
PRODUCT FEATURES
扩展了 CODE V 和 LightTools 的互操作性 CODE V 和 LightTools 之间改进互操作性的功能，可以使设计者易于模
拟包含成像和非成像元件的光学系统，并节省开发时间。
CODE V 基于表面的模型能够在 LightTools 中自动转换为高保真度的实体模型，用于光学产品仿真。
产品之间的设计更新实现无缝保持，作用范围包括所有光学属性、接收器和光源。
基于表面的建模 LightTools 中基于表面的建模允许将导入的几何体作为独立的曲面及几何实体的一部分进行光线追迹，以实现更高效与更灵活的光学系统仿
真。
新的建模和光线追迹功能对 AR/VR 头戴式设备、 LiDAR、车用摄像
头以及头戴显示产品中的照明元件设计尤其实用。
仿真功能的增强 为 AR/VR 头戴式显示设备以及LiDAR 光学系统提供额外支持的增强仿真功能包括： •光源建模的改进：例如新的定位选项和切趾分布、在配置和优化中使用单色光源光谱类型，以及设置光源偏振的功能•
光程长度分析可用于反向光线追迹•
相干模拟可使用多波长光源并可导出复数场数据•光栅可进行衍射效率的计算
全新模块：SmartStart 资料库 利用 LightTools SmartStart 资料库可以设计出具有极致物理真实感的虚拟样机，该数据库提供广泛的测量材料数据及光学属性数据。
借助
SmartStart 资料库中的资源，设计者可以快速地决定光学系统中使用的
材料，用以优化产品性能并节约成本。
LightTools 2022.03 版本更新亮点 提升您的照明光学设计。
lighttools布尔运算
lighttools布尔运算摘要：一、引言二、lighttools 简介三、布尔运算的概念四、lighttools 中的布尔运算1.交集运算2.并集运算3.差集运算4.异或运算五、布尔运算在lighttools 中的应用实例六、总结正文：一、引言在图形学和计算机视觉领域，布尔运算是一种基本的操作，可以用于处理和分析几何形状。
Lighttools 是一款强大的照明设计软件，支持布尔运算，使得用户可以更方便地进行光照分析和设计。
本文将介绍lighttools 中的布尔运算及其应用。
二、lighttools 简介Lighttools 是一款专业的照明设计软件，广泛应用于照明设计、舞台灯光设计、建筑可视化等领域。
通过lighttools，用户可以快速地创建和编辑光源、阴影、材质等元素，实现各种光照效果。
三、布尔运算的概念布尔运算是一种基于逻辑的运算，主要包括交集、并集、差集和异或运算。
这些运算可以应用于图形学、计算机视觉和数据处理等领域，用于处理和分析几何形状、图像和数据。
四、lighttools 中的布尔运算lighttools 支持以下布尔运算：1.交集运算：选择两个或多个对象，lighttools 会自动找出它们的共同部分。
2.并集运算：选择两个或多个对象，lighttools 会将它们合并为一个对象。
3.差集运算：选择两个对象，lighttools 会找出第一个对象中包含在第二个对象中的部分。
4.异或运算：选择两个或多个对象，lighttools 会将它们进行逻辑异或运算，结果对象中只有当所有输入对象都为真时才为真。
五、布尔运算在lighttools 中的应用实例假设我们有一个场景，其中有一个矩形平面和一个圆形平面。
我们想要从矩形平面中减去圆形平面的部分，以得到一个新的形状。
首先，我们创建一个矩形平面，然后使用布尔运算中的并集运算，将圆形平面添加到矩形平面中。
这样，我们就得到了一个新的形状，它包含了矩形平面和圆形平面。
LightTools软件介绍
LightTools软件介绍LightTools是美国Optical Research Associates公司开发的真正意义上的照明解析软件，已经作为业界标准被广泛使用。
内置三维CAD建模功能，与LightTools其他模块组合使用，可自由设定反射、透射、散射、偏振、薄膜等光学特性，通过精确的光线追踪，能够快速进行照明光学设计，并获得照度分布，亮度分布，色度分布等计算结果。
主要功能：强大的3D建模功能快速光线追踪高精度照明解析自动最优化功能丰富的管理程序库与SolidWorks的双向数据交换针对背光网点优化开发的BPO(Backlight Pattern Optimization)模块IES标准文件的导入和导出支持多层荧光粉材质设定实现逆向光线追踪实体图像渲染功能实测散射（BSDF）数据的调用API/COM接口,支持macro设定应用领域：平板电视背光模组照明灯具汽车内/外部照明LED封装导光管数字投影仪太阳能发电内窥镜照明指示牌照明扩散膜、偏振膜等薄膜软件特点：LightTools是美国Optical Research Associates公司开发的真正意义上的照明解析软件，已经作为业界标准被广泛使用。
内置三维CAD建模功能，与LightTools其他模块组合使用，可自由设定反射、透射、散射、偏振、薄膜等光学特性，通过精确的光线追踪，能够快速进行照明光学设计，并获得照度分布，亮度分布，色度分布等计算结果。
广泛运用于一般照明、液晶显示的背光导光板、投影仪、汽车照明、太阳能发电、导光管等领域。
功能介绍：内置三维建模功能LightTools内置三维建模功能，通过点击鼠标、输入数值这样的简单操作就能制作、设定产品模型。
通过排列复制、布尔运算、多重浸没、二维和三维微结构的设置等各种编辑功能，实现复杂光学产品的建模。
同时，也支持SAT、STEP、IGES等标准数据格式文件与其他三维CAD软件交换模型，也支持CATIA V4和V5格式模型的输入、输出。
背光显示的光学设计工具LightTools
背光显示的光学设计工具LightTools 背光显示的光学设计工具LightTools 导言背光应用于小型轻便要求从背后照明的平板液晶显示器LCD等电子设备包括小到如手掌大小的手持设备大到大屏幕电视机。
背光设计的目标包括低功耗超薄高亮度亮度均匀大面积不同宽窄的视角控制。
为了实现这些挑战性的设计目标并控制成本和快速实现必须使用电脑辅助光学设计工具进行设计。
本文介绍了美国ORA公司的LightTools光学设计和分析软件的特性可用于开发当今最先进的背光设计应用。
用于背光的光学设计和分析工具背光照明系统需要将来自一个或多个光源的光进行某种转换然后在一个区域或一个立体角里产生需要的配光分布。
照明设计软件必须能够几何建模对不同类型的光源和转换单元设定光学特性参数而且必须能够使用光学追迹的方法来评价光线通过模型的路径并计算最后的光分布。
光分布采用蒙特卡罗模拟来计算特定区域和/或角度的照度亮度或发光强度。
光线从光源以随机的位置和角度发出通过光学系统追迹并在接收面上接收。
照度可以从表面接收器计算出来强度可以从远场接收器获得。
通过在接收器表面定义亮度计可以计算出亮度随空间和角度的分布。
在某些情况下分析显示器的色度可能是很重要的。
指定光源如发光二极管的光谱能量分布输出CIE 坐标值以及相关色温CCT量化显示器的色度在显示器上生成RGB真实光线渲染的图形。
这些分析在LightTools软件中都可以做到。
背光显示器的特点对照明分析软件有特别的要求。
正如将要说明的背光发出的光线取决于印刷点的分布密度或者微结构的分布模式。
对特定的微结构阵列的建模如果直接使用CAD模型可能会导致非常大的模型尺寸。
LightTools软件提供三维纹理阵列定义的功能能够进行准确的光线追迹和渲染由于没有使用直接构建的几何模型所以模型的体积更小光线追迹更快。
背光分析的另一个方面包括光线在导光板表面的分光和散射。
由于使用蒙特卡洛方法仿真照明效果有可能必须使用大量光线追迹以获得足够精度的设计。
lighttools text数据建立光源分布
lighttools text数据建立光源分布如何使用LightTools软件来建立光源分布。
LightTools是一款功能强大的光学仿真软件，可用于设计和分析各种光学系统。
在光学系统设计中，光源分布是一个重要的参数，它影响着整个系统的性能和效果。
下面将一步一步介绍如何在LightTools中建立光源分布。
第一步：导入模型和设置环境条件在LightTools中，首先我们需要导入光学系统的模型。
可以通过导入CAD文件或者使用LightTools内建的建模工具来创建模型。
导入模型后，我们还需要设置环境条件，包括折射率、光源的波长和功率等。
第二步：选择光源类型在LightTools中，有多种光源类型可供选择，包括点光源、球面光源、面光源等。
根据实际需求，选择合适的光源类型。
点光源适用于较小的光源，球面光源适用于较大的光源，而面光源则适用于均匀的光源。
第三步：设置光源参数根据所选择的光源类型，设置光源的参数。
光源参数包括光源的位置、发射角度、发光功率等。
通过调整这些参数，可以控制光源的位置和方向，进而影响光源的分布。
第四步：调整光源分布根据实际需求，可以通过调整光源的位置和参数来达到期望的光源分布。
LightTools提供了直观的图形界面，方便用户对光源进行调整。
可以通过拖动光源的位置、旋转光源的方向、调整光源的发射角度等方式来改变光源的分布效果。
第五步：分析光源分布在调整完光源分布之后，我们可以使用LightTools提供的分析工具来评估光源分布的效果。
例如，可以使用光强度分析工具来查看不同位置的光强度分布情况，可以使用光通量分析工具来计算不同方向上的光通量分布情况等。
通过这些分析，可以进一步优化光源分布，使其更加符合设计要求。
第六步：保存和导出结果在完成光源分布的设计之后，我们可以将结果保存起来，以备后续使用。
LightTools提供了多种保存和导出结果的方式，可以保存为LightTools的工程文件，也可以导出为其他格式的文件，如CAD文件、图片文件等。
Lighttools基础教程
教程
| 2014-4-10| DCS
软件介绍
LightTools 软件由美国Optical Research Associates (ORA)公司开发的光学系统建模软件。主要应用于照明系 统的计算机辅助设计。
2
LT操作界面
1. 打开Light Tools 软件
工具栏
系统浏览器 工作区
设置虚拟表面
LT软件的使用——探测器设置
光强探测器 在工具栏→光线追迹 里有两个球体，点击后分别可以设置近 场或远场光强探测器。 点击后在工作区中会出现虚拟的球体，可以观察探测器的方 向。
LT软件的使用——仿真分析
仿真分析 光源、模型、探测器设置完成后，点击工作区中的“！”开始仿真。
LT软件的使用——光学系统模型
表面的设置 在“系统浏览器”的“分量”中点击“+”号展开3D模型，右键点击3D模型 中的表面则可以设置面的属性。
LT软件的使用——探测器设置
照度探测器 需要设置于一个表面上。 通常先在探测器的位置画一个虚拟表面，然后在“系统浏览器” 的“分量”里右键点击虚拟表面，添加接收器。 也可以直接右键点击工作区的3D模型表面，添加接收器。 虚拟表面中添加接收器 模型表面中添加接收器
内建光源 表面光源 体积光源 导入外部光源
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LT软件的使用——光学系统模型
内建模型 元件 机械模型 模型修改 导入外部光源 文件→导入→STEP等通用格式
文件→Solidworks Link
LT软件的使用——光学系统模型
材料的设置 在“系统浏览器”的“分量”中右键点击3D模型，可以设置属性。 其中最关键的是材料的设置。
LT软件的使用——仿真分析
lighttools text数据建立光源分布
lighttools text数据建立光源分布LightTools是一款功能强大的光学仿真软件，可以用于光学系统的设计分析和光源分布建立。
在LightTools中，我们可以通过多种方式创建和调整光源的分布，以实现所需的照明效果。
在LightTools中，文本数据可以用于创建光源分布。
文本数据可以包含光源的位置、亮度、方向等信息。
在建立光源分布之前，我们首先需要准备一个包含文本数据的文件，然后将其导入到LightTools 中进行处理。
在导入文本数据之后，LightTools提供了多种方法来创建光源分布。
其中一种常用的方法是使用插值技术来生成光源的位置和亮度。
通过在文本数据中定义一系列点的位置和亮度，并使用插值算法将其连接起来，我们可以得到一个平滑的光源分布。
除了插值技术，LightTools还提供了其他一些高级方法来创建光源分布。
例如，我们可以使用光学表面来定义光源的位置和亮度。
通过将光源绑定到光学表面上，我们可以根据光学表面的形状和属性来自动调整光源的分布。
在创建了光源分布之后，我们可以使用LightTools的分析工具来评估其光学性能。
通过模拟光线在光学系统中的传播和散射，我们可以获得光源分布的光强分布、照度分布、照明均匀度等信息。
这些分析结果可以帮助我们优化光源分布，以达到所需的照明效果，如均匀照明、聚焦照明等。
除了创建光源分布，LightTools还可以将其导出到其他软件或硬件平台进行后续处理。
例如，我们可以将光源分布导出为CAD模型，用于系统的光学设计。
我们还可以将光源分布导出为光源文件格式，以便在其他光学仿真软件或实际硬件系统中使用。
总结起来，LightTools是一款强大的光学仿真软件，可以用于建立光源分布并评估其光学性能。
通过使用文本数据和插值技术，我们可以快速创建光源分布。
然后通过分析工具和优化方法，我们可以优化光源分布，以达到所需的照明效果。
最后，我们可以将光源分布导出到其他软件或硬件平台进行后续处理。
lighttools布尔运算
lighttools布尔运算LightTools是一款强大的光学设计和分析软件，它提供了许多功能和工具，其中之一就是布尔运算。
布尔运算在光学设计中扮演着非常重要的角色，通过将不同的光学元件进行布尔运算，可以创建出复杂的光学系统，实现各种特定的功能和效果。
布尔运算是一种基于布尔代数的运算方法，它主要包括与运算、或运算和非运算。
在光学设计中，布尔运算主要用于对光学元件进行逻辑组合，比如求交集、并集和补集等。
通过对不同的光学元件进行布尔运算，可以实现将它们合并、相交或排除的操作，从而创建出新的光学元件。
LightTools提供了直观易用的界面，使得布尔运算变得简单而高效。
用户只需将需要进行布尔运算的光学元件导入到软件中，然后选择所需的布尔运算操作，即可快速生成新的光学元件。
这些新的光学元件可以进一步用于光学系统的设计和分析，以满足特定的光学要求。
布尔运算在光学设计中有着广泛的应用。
例如，在光学传感器的设计中，可以使用布尔运算将不同的光学元件组合到一起，以实现对特定波长的光信号的捕捉和分析。
在光学透镜的设计中，可以使用布尔运算将多个透镜进行相交或并集操作，以实现对光束的聚焦和分散。
在光学薄膜的设计中，可以使用布尔运算将不同的薄膜进行组合，以实现特定的光学特性和性能。
除了布尔运算，LightTools还提供了许多其他的功能和工具，用于辅助光学设计和分析。
例如，它可以进行光线追迹和光线传播分析，用于评估光学系统的成像质量和性能。
它还可以进行光传输计算和发光度仿真，用于预测光学元件的亮度和光强分布。
此外，LightTools还支持多种光学材料和光学表面的建模和优化，以满足不同应用场景的需求。
LightTools的布尔运算功能为光学设计师提供了强大的工具和便利的操作方式，使得光学元件的组合和设计变得更加灵活和高效。
通过合理利用布尔运算，可以创建出复杂的光学系统，实现各种特定的光学功能和效果。
在今后的光学设计中，布尔运算将继续发挥重要作用，为光学设计师提供更多创新的可能性。
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O P T I C A L R E S E A R C H ASSOCIATES 高峰
目录
1.引言
本文目录 结构
2.LightTools的组成模块
3.LightTools的应用领域
1.引言
LightTools是美国Optical Research Associates开发的真正意义上的照 明设计解析软件。内置3维CAD建模功能，在LightTools中可与任意的模块 进行组合，可自由设定反射、透射、散射、偏振光、薄膜等的光学特性。 可高精度、快速获得这些特性的照度分布、亮度分布、色度分布等计算结 果。LightTools依靠操作方便和丰富的设计功能模块，获得最佳的测试结 果，是一款卓越的照明设计工具。
2.LightTools的组成模块
Solid Works Link Module
1.在Link的状态下，可以直接在LightTools中输入在Solid Works中制作的元 件和装配件。 2.在SolidWorks Link Module中设定的尺寸等参数可以直接在LightTools中编 辑。 3.与在LightTools中制作的其他元件相同，通过最优化功能能够自动修改在 LightTools中可编辑的SolidWorks模型的参数。
2.LightTools的组成模块
★接收器设定 1.接收器（面、远场接收器） 2.表面的照度 3.亮度分布解析 4.光学系统整体的配光分布解析 5.滤光功能（面、波长、光路长度等） ★各种解析结果 1.2种亮度输出（空间亮度计，角度亮度计） 2.测试角度、范围的设定 3.散射图（光线和感光面的交点显示） 4.光栅图（伪彩表示） 5.线图 6.面图（3D阴影显示） 7.LumViewer（光栅、面、线同时显示） 8.CIE色度图输出 9.照度、角度强度分布的RGB输出 T功能（各光路的评价·解析、杂散光解析） 11.光路追踪功能——光路的评价解析、杂散光解析
2.Lig组成模块
应用事例 LED/指示灯/车身外部/车身内部/显示器等
2.LightTools的组成模块
Advanced Physics Module
高级的物理模块 应用C++、VisualBasic程序可进行用户的光学特性定义，可设定现有 LightTools无法处理的光学特性。 应用以下应用程序可产生非常有效的功能。 1.特殊偏振光部件 2.包含效率计算的衍射光栅模型 3.非回转对称的散射面 4.专利光学部件 5.支持多重荧光粉材质设定 6.支持GRIN材质 备有用ORA制作的样品，用户可根据用途使用。现正在研制用此模块进行 GRIN材质、复折射材质、高度偏振光特性定义、多荧光体功能的设定。
3.LightTools的应用领域
汽车领域：时速表、车头灯、车尾灯、制动指示灯、音频、顶篷灯（车内灯）等 LED领域：数码相机、手机、液晶显示器、PDA 一般照明领域：反光杯、室内照明、室外照明
2.LightTools的组成模块
Illumination Module
把光源、感光器设定到用Core模块制成的光学、机械部件，进行解析。采用 蒙特卡罗法把大量光线从棱镜位置向棱镜方向投射，模拟物理现象。感光面 被分割为单元，计算在各单元的能量，作为在该区域平均值进行照度、亮度、 色度的解析。备有支持模型设计的各种功能。 ★光源设定 1.电光源、面光源、体光源的设定 2.光谱分布的设定 3.空间分布（通用、用户定义） 4.光分布（通用、朗伯、用户定义） 5.辐射区域的设定 6.输入配光数据 7.辐射区域的控制 8.输入Radiant Imaging公司的光源数据分析软件（Radiant Source）
2.LightTools的组成模块
Imaging Path Module
成像模块 进行镜头等成像光学系统解析的模块。通过序列光线追踪进行横截面像差 及光斑图表的确认。 另外，可作为对各种镜头、棱镜、反射镜等光学部件进行设计、评价的由 ORA公司开发的光学设计评价程序CODE V的直接接口。 把CODE V的镜头数据输入到LightTools中，在进行包括结构部分在内的 散乱光、鬼影评价时，需要此模块。
2.LightTools的组成模块
★光线追踪功能 设置折射、反射、裂像、全反射功能 ★面/体积·散射 1.朗伯、高斯、Cos N次方、用户定义、不同散射的组合 2.Mie散射、用户定义散射 ★面特性 1.菲涅耳损耗（自动计算反射、穿透率） 2.薄膜（1/4波长防反射膜、用户定义薄膜） 3.偏振光元素（理想线性偏光元素、位相元素） ★编程功能 1.API/COM接口 2.VisualBasic语言 3.MATLAB
2.LightTools的组成模块
Core Module
通过鼠标的操作可以把基本的光学、机械部件方便地制成视觉模型。制作 的模型可设定各种光学特性。 ★丰富的模型库 1.备有支持用户作业的各种功能。可方便的制作背光源导光板、菲涅耳透 镜、面反射镜等各种应用模型。 2.备有投影仪等的样品模型。 3.备有BEF薄膜和各种光源（车用灯·LED·CCFL）的程序库数据 ★3维CAD模型制作功能 透镜设定——球面、自由曲面、非球面（花纹面圆柱面、环形面、多项式 非球面、泽尼克多项式非球面、XY多项式非球面） ★布尔演算功能 1.Subtract（差）2.Intersect（积）3.Union（和）4.Trim（切） ★3D构造功能 1.排列方法：均匀、放射状、放射状多项式Bezier、多项式、目录、矢量 2.形状：圆形、棱形、棱锥形、圆柱形、圆锥形，可把采用3维CAD及 LightTools模型功能制作的任意形状作为构造使用。
2.LightTools的组成模块
2.LightTools的组成模块
Optimization Module
★最优化 应用最优化功能可变更LightTools的参数，获得更好的结果。应用最优化功 能可显著提高生产效率。 ★应用事例 准直透镜/轴外焦距/最佳焦距/光导管/背光源/LED彩色平衡/散射光。 ★背光源网点最优化 正确、快速对背光源的图像进行最优化的功能
2.LightTools的组成模块
Data Exchange Module
数据转换模块 支持SAT、STEP、IGES、CATIA各格式的输出输入。可有效应用已使用 的3维CAD作成的数据。 1.SAT：实体数据 2.STEP：实体数据（AP214·AP203） 3.IGES：实体数据、表面数据 4.CATIA：CATIA v4、v5直接接口 5.Parasolid：实体数据