Tracepro学习教程

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Tracepro学讲义习教程

13.01.2021
Tracepro的系统设置
View>Customize
此处可以设置Tracepro操作界面中运行方面的参数，如导航区的位置，模型的显示方式，模型的颜色，背景的颜色等等。
13.01.2021
Tracepro模拟步骤
建立模型光学特性光源设定分析功能
13.01.2021
13.01.2021
File>Open
Insert>Part
Tracepro建模
光学软件建模
同时，Tracepro可以将其他程序建好的模型，直接读取，简单方便。如图，通过Tracepro打开 OSLO文档
13.01.2021
Tracepro光学模型进行属性的设置光学特性在Tracepro的模拟中非常重要，模拟的目的是模拟结果与实际更为接近。所以光学特性的定义就是给模拟效果一个好的起始。
光学软件建模
Tracepro与很多光学模拟软件如ZEMAX,OSLO,Code V等是共用的，所以可以直接用Tracepro打开这些软件保存的文档。
13.01.2021
Tracepro建模
Tracepro自建模
Tracepro软件本身提供了一个强大的模型库，使用者可以根据自己的需要选择不同的模块来建立模型。其路径就是 :Insert>
Tracepro中并未涵盖所有我们需要的介质，但是在 Tracepro中可以根据自身的需要编辑特定的面，材料，薄膜，折射率等光学介质。
13.01.2021
Tracepro光源设定
Tracepro光源的设定有三种方法：
1.Tracepro自建光源模型，然后进行光源属性定义. 2.Tracepro光源库，其中有部分已经定义好光源参数的光源实体模型。 3.光源文件导入。Insert>Source选择需要插入的光源文件.对于光源文件，有几种符合的格式（*.ray,*.dat,*.src）

Tracepro学习讲义教程2016版

Tracepro学习教程2016版
精品jing
什么是Tracepro？
Tracepro是一套可以做照明系统分析，传统光学分析，辐射度以及光度分析的软件，它也是第一套由符合工业标准的ACIS立体模型绘图软件所发展出来的光机软件。
Tracepro提供简单易用的图形接口，所以我们能够轻易的检视模型，建立立体对象，以及设定材料特性，表面性质和光源特性。
Insert> Baffle Vane
Tracepro建模
Insert> Primisive Solids
Tracepro建模
3D建模，导入
Tracepro在建模方面有很强大的功能，但是在自由曲面方面仍存在一些不足，所以，就需要在3D软件中建好模型后，存igs，sat，stp等格式，最后导入Tracepro中。如图：有两种3D模型的导入方式
3D建模，导入
在PRO/E,UG,CAD等3D模型软件将实体建好，存igs，sat，stp等格式，导入Tracepro并设置属性后，就可进行模拟。
光学软件建模
Tracepro与很多光学模拟软件如ZEMAX,OSLO,Code V等是共用的，所以可以直接用Tracepro打开这些软件保存的文档。
Tracepro分析功能
照度分析参数设置
如图：照度分析的参数设置表。 Smooting 选定将光斑的显示更加平滑 Map Count 是照度计算点的数目，当计算点的数目增大到一定程度时，照度值也不再变化，此时得到合适的模拟值
Tracepro分析功能
照度分析
如图，一个LED光源投射在1米处的光斑照度效果图。在图的下方注明模拟结果：最大照度，平均照度，接受面接受到的光通量参数。
Tracepro分析功能

tracepro教程 (2)

TracePro教程简介TracePro是一款先进的光学模拟软件，能够帮助工程师和设计师进行光学系统的设计和优化。

本教程将介绍TracePro的基本用法和常用功能，帮助读者快速上手和熟练使用该软件。

安装和配置在开始使用TracePro之前，首先需要安装该软件并进行必要的配置。

安装TracePro软件请按照软件提供商提供的安装指南，下载和安装TracePro软件。

安装完成后，确保软件已经成功运行并可以正常使用。

配置TracePro软件在使用TracePro之前，需要对软件进行一些配置，以确保软件的正常运行和满足用户特定的需求。

具体的配置步骤如下：1.打开TracePro软件，选择“Options”菜单，再选择“Preferences”选项。

2.在弹出的对话框中，可以进行多种配置操作，包括界面语言、文件保存路径、单位设置等。

根据实际需求，进行相应的配置调整。

3.点击“Apply”按钮，保存配置修改后的设置。

4.关闭对话框，已完成TracePro软件的配置。

创建新项目在开始进行光学系统的设计和优化之前，首先需要创建一个新的TracePro项目。

下面是创建新项目的步骤：1.打开TracePro软件，选择“File”菜单，再选择“NewProject”选项。

2.在弹出的对话框中，输入项目的名称和保存路径。

3.点击“OK”按钮，创建新项目。

4.创建完成后，可以在软件界面中看到新项目的文件结构和相关信息。

导入和编辑模型TracePro支持导入和编辑多种模型，包括几何模型、光学材料、光源等。

下面将介绍导入和编辑模型的方法。

导入模型要导入模型到TracePro项目中，需按照以下步骤操作：1.在软件界面的“Model”选项卡下，选择“Import”按钮。

2.在弹出的对话框中，选择要导入的模型文件，并点击“Open”按钮。

目前TracePro支持常见的模型文件格式，如STEP、IGES、STL等。

3.导入完成后，可以在软件界面中看到导入的模型，并对其进行进一步编辑和设置。

Tracepro入门与进阶(2nd edition)

内容简介本书是CYQ设计工作室推出的Tracepro入门与进阶教程的第二版，以美国Lambda Research Corporation的最新 3.24版本为蓝本进行编写，内容涵盖了tracepro3.24光学仿真设计的概念、tracepro软件的配置和用户定制、光学元件模型的创建、描光、分析等内容。

本书章节的安排次序采用由浅入深，前后呼应的教学原则，在内容安排上，为方便读者更快、更深入地理解tracepro软件中的一些相关概念、命令和功能，并对运用该软件进行光学仿真设计的过程有一个全局的了解，本书中介绍了单片LCD投影机的仿真设计全过程，同时在本书的最后一章详细介绍了背光源等光学仿真设计过程，增强了本书的可读性和实用性，摆脱单个概念、命令、功能的枯燥讲解和介绍。

本书可作为光学专业人员的自学教程和参考书籍，也可作为大专院校光学、光电专业的学生学习tracepro的使用教材。

前言Tracepro是一套可以做照明光学系统分析、传统光学分析，辐射度以及光度分析的软件，它也是第一套由符合工业标准的ACIS立体模型绘图软件发展出来的光机软件。

功能强大的Tracepro减轻了光学设计人员的劳动强度，节约了大量的人力资源，缩短了设计周期，还可以开发出更多质量更高的光学产品。

但目前Tracepro学习教程甚少，不少初学者苦于无参考学习资料而举步为艰。

本人根据从事光学设计的经验与运用Tracepro的体会，汇集成书，目的是使Tracepro的初学人员能快速入门，快速见效，使已入门者能进一步提高Tracepro的应用水平和操作能力，从而在工作中发挥更大的效益，为中国的光学事业作出贡献！本书乃仓促而成，虽然几经校对，但错误之处在所难免，恳请广大读者朋友予以指正，不甚感谢！电子邮箱：cyqdesign@陈涌泉2005年6月6日目录第一章 TracePro3.24软件介绍与安装 --------------------------------------------------11.1 TracePro软件介绍-------------- --------------------------------------------------51.2 TracePro3.24 软件安装 --------------------------------------------------7第二章基本功能介绍 ---------------------------------------------------------------------152.1 用户界面介绍 ---------------------------------------------------------------------152.2 系统设置 ------------------------------------------------------------------------232.2.1用户化定制------------------------------------------------------------------272.2.2参数设置---------------------------------------------------------------------282.3 建立模型途径 ---------------------------------------------------------------------292.4 建立模型 ---------------------------------------------------------------------------302.4.1 Lens Element建立 --------------------------------------------------302.4.2 菲涅尔透镜的建立 -----------------------------------------------------322.4.3 反射镜的建立 -------------------------------------------------------------342.4.4 基本形状建立 -------------------------------------------------------------392.4.5 插入部件 ------------------------------------------------------------------422.4.6 插入光源文件---------------------------------------------------------------432.4.7 插入光管---------------------------------------------------------------------452.4.8 插入遮光板------------------------------------------------------------------462.5 定义光学特性 --------------------------------------------------------------------472.5.1 运用属性 -------------------------------------------------------------------472.5.2 编辑属性数据- -------------------------------------------------------------542.5.2.1 表面属性定义----------------------------------------------------552.5.2.2 材料定义----------------------------------------------------------592.5.2.3 膜层定义----------------------------------------------------------612.5.2.4 RepTile定义------------------------------------------------------632.6 描光功能及相关 -------------------------------------------------------------------662.6.1格式描光 ---------------------------------------------------------------------662.6.2描光相关设置------------------------------------------------------------------702.7 分析功能------------------------------------------------------------------------------742.7.1 照度、辉度分析-- ----------------------------------------------------------752.7.2 光强度分析 -----------------------------------------------------------------89 第三章入门设计实例--- -----------------------------------------------------------------943.1 球形反光碗设计--------------------------------------------------------------------953.2 光源的建立 -------------------------------------------------------------------------993.3 聚光镜的建立 ----------------------------------------------------------------------1003.4 菲涅尔透镜的建立-----------------------------------------------------------------1023.4.1焦距为120mm的菲涅尔透镜的建立 -----------------------------------1033.5 液晶屏的建立-----------------------------------------------------------------------1083.6 投影镜头的建立--------------------------------------------------------------------1103.7 LCD投影机光学系统的建立 ---------------------------------------------------105第四章进阶设计实例----------------------------------------------------------------------1124.1 导光管设计 -------------------------------------------------------------------------1124.2 背光源设计 -------------------------------------------------------------------------1294.2.1背光源技术介绍--------------------------------------------------------------1384.2.2设计背光源--------------------------------------------------------------------1504.3 LED实例设计-----------------------------------------------------------------------161 相关信息 ----------------------------------------------------------------------------------------180第一章：TracePro软件介绍与安装1.1 TracePro软件介绍TracePro是一套能进行常规光学分析、设计照明系统、分析辐射度和亮度的软件。

TracePro教程-LED

TracePro教程-LED1.新建文件.2.创建簿板特征: 菜单/插入/几何物件, 出现‘插入基本几何体’ 对话框, 选‘薄板’选项输入数据完成后点定插入并关闭.窗口中产生一薄板特征(旋转视图可看到), 模型树中也产生相应的名称.3.展开模型树中的薄板零件, 如下图4.点选‘表面0’, 按右键出现菜单, 选‘延伸填充’. 出现‘表面拉伸填料选项’ 对话框, 输入如附图中的数据选‘应用’.再分别更改0.9和4为0.2和0后选应用, 再分别改0.2和0为0.9和-4选应用, 关闭对话框. 在模型树任一空白处点一下, 即取消选取图中所有被选取的特征.5.创建圆锥特征: 菜单/插入/几何物件, 出现‘插入基本几何体’ 对话框, 选‘圆柱和圆锥’选项输入数据完成后点定‘插入’并关闭, 在模型树任一空白处点一下, 即取消选取图中所有被选取的特征.6.进行布尔运算: 在模型树中先选‘薄板 1’, 再按住Ctrl键选‘圆锥 1’. 菜单/编辑/布林运算/差集.7.慢速点选模型树中‘薄板 1’ 两次, 改名为 ‘Package’. 在模型树任一空白处点一下, 即取消选取图中所有被选取的特征.8.创建圆柱特征做散光板: 菜单/插入/几何物件, 出现‘插入基本几何体’ 对话框, 选‘圆柱和圆锥’选项输入数据完成后点‘插入’ 并关闭. 在模型树任一空白处点一下, 即取消选取图中所有被选取的特征.9.创建方块特征做LED: 菜单/插入/几何物件, 出现‘插入基本几何体’ 对话框, 选‘方块’选项输入数据完成后点‘插入’ 并关闭. 在模型树任一空白处点一下, 即取消选取图中所有被选取的特征.10.关键的来了, 设置三部曲:首先, 在模型树选取散光板特征(不是选展开后的某一面), 定义散光板的材质属性, 菜单/定义/编辑材质/表面材质, 出现对话框, 左侧选‘新增特性’ 按钮, 又出现‘输入一个新的表面特性’ 对话框, 如图设置并确定.然后, 将‘吸收率’ 设置为0, 将‘求解’ 设置为 BTDF, 按保存, 如下图:会自出现 ‘BTDF 符合能量守恒’ 的提示, 按确定后关闭, 再关闭‘表面材质编辑器’ 对话框.选择模型树中的 ‘Diffuser’按右边加号展开, 选择‘表面 1’, 也就是散光板的内侧, 然后按右键, 选菜单中的‘属性’,出现‘应用特性’对话框, 按下图设置后按‘应用’ 并关闭.12.第三步设置 ‘Package’ 上的凹槽的面属性.选择模型树中的 ‘Package’按右边加号展开, 选择‘表面0和表面 1’, 也就是凹槽的底面和侧面, 然后按右键, 选菜单中的‘属性’, 出现‘应用特性’对话框, 按下图设置后按‘应用’ 并关闭. 在模型树任一空白处点一下, 即取消选取图中所有被选取的特征.13.菜单/分析/光线追迹选项, 出现‘光线追迹选项’ 对话框, 照下图输入内容后‘应用/关闭’.14.设置LED光源:选择模型树中LED展开, 选择‘表面 0’ 即LED上表面, 右键出‘应用特性’ 对话框, 设置表面光源后按‘应用/关闭’.15.一切模型都设置完必, 就待分析了.16.菜单/开始光线追踪, 出现‘光线追踪’对话框, 选择追迹光线按钮/应用/关闭.17.菜单/分析/Candela Plots选项, 出现 ‘Candela选项’ 对话框, 选‘方位与光线’选项, 输入数据/应用.再选Candela 分布选项, 输入数据/应用/关闭.18.菜单/分析/Candela Plots/Polar Candela Distribution.。

Tracepro学习教程

Tracepro学习教程Tracepro是一款强大的光学设计和仿真软件，广泛应用于光学系统设计和光学元件性能评估。

它提供了一套完整的工具和功能，可用于光学元件分析、衍射和散射分析、非球面镜设计、光学系统优化、发光二极管（LED）设计和非线性光学分析等。

1. Tracepro的安装和基本界面2. Tracepro的基本操作和数据输入在学习Tracepro之前，用户需要了解软件的基本操作和数据输入方式。

Tracepro可以通过输入光源、光学元件和材料等数据来进行光学设计和分析。

用户可以使用Tracepro提供的标准光源模型，也可以导入外部光源数据。

通过设置光源的参数和位置，用户可以模拟不同类型的光源，并观察其在光学系统中的传播和衍射情况。

对于光学元件的设计，用户可以选择使用Tracepro提供的标准元件模型，也可以自定义非球面镜、透镜等元件。

用户可以设置元件的参数和材料属性，并观察它们对光学系统的影响。

3.光学系统设计和优化Tracepro提供了丰富的工具和功能，用于光学系统设计和优化。

用户可以通过在光学系统中添加、删除或调整光学元件，来改变光学系统的传输特性。

用户可以观察光束的传播路径、聚焦性能和光线散射情况，以评估光学系统的性能。

在光学系统优化方面，Tracepro提供了多种优化算法和策略，例如遗传算法、步进法和灵敏度分析等。

用户可以根据需要选择合适的优化方法，并设置优化的目标和约束条件，以实现光学系统的最佳设计。

4.光学元件性能评估和分析5.LED设计和非线性光学分析除了常规光学设计和分析，Tracepro还提供了专门的功能和工具，用于发光二极管（LED）设计和非线性光学分析。

在LED设计方面，用户可以模拟LED光源的发射特性、发光度和色温等，并评估其在光学系统中的光衰情况。

在非线性光学分析方面，Tracepro可以模拟非线性光学效应，例如二次谐波生成（SHG）、三次谐波生成（THG）和光学放大等。

TracePro教程上海交通大学

可以读取Zemax，OSLO，CodeV的镜头文件。导入光学部分，加入机构、光源
用宏语言Scheme语言进行
最早由MIT开发，属于Lisp语言，功能强大，比较复杂
16
建立模型
信息栏
鼠标在窗口移动，信息栏右侧部分显示当前位置鼠标左键单击，信息栏中间部分显示单击位置的坐标
27
建立模型
Sweep 由Surface沿指定方向扫出实体
28
建立模型
Revolve Surface绕指定轴旋转形成模型
29
建立模型
布尔运算
只针对Object而不能用在Surface上面首先选择一个实体，按住Ctrl同时选中另外一个 Unite：实体相加 Abstract：实体相减：选择被减实体、再选择减除实体 Intersect：实体交集
Material Properties
Surface Properties
Surface Source Parameters
Importance Sampling Targets
Prescription Data
Object and Surface Names
Exit Surface for Simulation mode
可以直接读取SAT文件不需要转换。 CAD软件导入TracePro时不能保存材料特性，在CAD软
件中修改之后只有SAT文件可以保存材料属性信息。
CATIA, Pro/E Reader & Writer Solidworks Bridge
安装后可以在Solidworks下建立模型、定义材质特性、建立光源等操作；调用TracePro进行描光和分析。
Tools/Measure...

Tracepro实例学习教程

Tracepro实例学习教程TracePro是一个强大的光学仿真软件，可以帮助工程师和科学家设计和分析光学系统。

本教程将介绍TracePro的基本操作和主要功能。

通过几个实例案例，你将学会如何使用TracePro进行光线追踪、光线分析和优化等。

实例一：透镜系统设计假设我们要设计一个简单的透镜系统，主要包括一个凸透镜和一个凹透镜。

我们首先打开TracePro，创建一个新的项目，并选择“凸透镜”和“凹透镜”作为初始模型。

然后，我们可以设置透镜的物理属性，如曲率半径、折射率等。

接下来，我们需要定义光源。

在TracePro中，我们可以选择不同类型的光源，如点光源、方向光源等。

我们可以通过拖动光源调整其位置和方向，以模拟实际情况。

在设置完透镜和光源后，我们需要设置接收器，即检测光线的位置。

可以选择光强、光通量、光能量等作为接收器参数。

通过选择不同的接收器参数，可以得到不同的光学性能结果。

最后，我们可以通过点击“分析”按钮开始光线追踪。

TracePro会模拟光线在透镜系统中的传播和折射，然后显示光强分布、光通量等结果。

我们可以通过对比不同参数设置下的结果，来优化透镜系统的设计。

实例二：光学元件分析在这个实例中，我们将学习如何使用TracePro对光学元件进行性能分析。

假设我们使用一个平面反射镜作为光路中的一个元件。

我们打开TracePro，创建一个新的项目，并选择“平面反射镜”作为初始模型。

首先，我们需要设置反射镜的物理属性，如尺寸、反射率等。

然后，我们选择一个合适的光源，并设置接收器。

在设置完光源和接收器后，我们可以通过点击“分析”按钮开始光线追踪。

TracePro会模拟光线在反射镜上的反射，然后显示反射效果、光强分布等结果。

我们可以通过对比不同参数设置下的结果，来优化反射镜的设计。

实例三：光学系统优化在这个实例中，我们将学习如何使用TracePro对光学系统进行优化。

假设我们有一个复杂的光学系统，包括多个透镜、反射镜、棱镜等。

TracePro 7.0自学课件(3)

Surface Properties 表面材质 RepTile 鳞甲，设定网点 Irradiance 辐照度 Lens 透镜 Aperture 孔径 Semi-Diameter 半孔径 Decenter 位移 Obstruction 遮蔽物
Position 位置 Aspheric 非球面 Units 单位 Thinkness 厚度 Catalog 目录 Block 方形 Cylinder/Cone圆筒/圆锥 Torus 圆环
TracePro 7.0 自学课件（3）
黄振永
TracePro
定义属性编辑属性应用属性
一般而言，在你能够“应用”属性之前，你需要先“定义”它。
然而为了正确地定义属性，你要得到希望定义的属性的测量数据。
例如，如果你有一种特殊涂料想用在你的模型表面，在定义涂料的TracePro属性前，你必须先测量其属性。
应用属性
Define→Apply Properties
TracePro 光线追迹
TracePro通过光线轨迹控制来模拟光通量通过模型的分布：
描光模式：Analysis mode 和Simulation mode
TracePro通过光线轨迹控制来模拟光通量通过模型的分布：
描光设置：Raytrace→Raytrace Options...
Sphere 球形 Thin Sheet Plane 平面 Define 定义光线特性 Apply Proterties 应用特性，使用材质 Edit Property Data 编辑特性 Surface Properties 表面材质 Material Properties 材料材质

tracepro学习经验和知识点

为模型中的各个元件设置合适的材料属性，以模拟真实的光学行为。
仿真运行
运行仿真，TracePro将自动计算光线的传播路径和行为，并生成结果图像或数据。
建立模型
使用TracePro的建模工具创建光学系统模型，包括透镜、反射镜、光源、观察器等元件。
光源和观察器设置
根据需要设置光源和观察器的类型和位置，以模拟不同的照明和观察条件。
感谢您的观看
THANKS
详细描述
TracePro是一款功能强大的光束模拟软件，广泛应用于光学工程领域。它能够模拟和分析激光、光纤、显示和照明系统的光学特性，为设计、优化和调试光学系统提供强大的支持。
TracePro软件界面和工具栏
总结词
TracePro软件界面简洁明了，工具栏包含了常用的操作按钮，方便用户进行光束模拟和分析。
02
TracePro光学仿真原理
TracePro光学仿真概述
TracePro是一款专业的光学仿真软件，广泛应用于光学设计、照明系统设计、光机系统设计等领域。
它能够模拟光线在光学系统中的传播、反射、折射、吸收和散射等行为，帮助设计师更好地理解光学系统的性能和优化设计。
TracePro光学仿真基本概念
学习如何将CAD软件（如 SolidWorks、AutoCAD等）中的模型导入TracePro中进行光学仿真。
数据交换
了解如何将TracePro中的仿真数据导出为其他软件（如MATLAB、 Excel等）可用的格式。
联合仿真
探索与其他光学仿真软件（如 Zemax、Code V等）进行联合仿真的方法，以提高仿真效率和精度。
关注TracePro软件的更新动态，以确保软件与操作系统和其他软件的兼容性。

tracepro软件学习

Dialux
DIALux是一个灯光照明设计软件。DIALux是当今市场上最具功效的照明计算软件，它能满足目前所有照明设计及计算的要求。只要是与照明设计有关的人，都能使用DIALux。从标准化的室内、户外或街道的照明计算，到形象逼真的视觉立体化。
用DIAlux软件分析照明系统的光照效果图
地板上等照度图
光学分析软件TracePro
TracePro是一套普遍用于照明系统、光学分析、辐射度分析及光度分析的光线模拟软件。分析步骤：
建立几何模型
设置光学材质
定义光源参数建模下图为射灯模型
设置透镜材料属性
把建立的模型另存为igs的格式，导入到TracePro里。把LED芯片设置为表面光源，该射灯功率为7W，设置的表面参数如图所示。
I d d
光照强度
光照强度是指单位面积上所接受可见光的能量，简称照度，单位勒克斯（Lux或Lx）。。为物理术语，用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。
一个被光线照射的表面上的照度定义为照射在单位面积上的光通量。设面元dS 上的光通量为dΦ，则此面元上的照度E为：E=dΦ/dS 。1lux=1lm/m2。被光均匀照射的物体，在1平方米面积上所得的光通量是1流明时，它的照度是1勒克斯。流明是光通量的单位。
光线追踪
射灯的光强分析设置光强分析的一些参数
射灯的光强分布图
射灯的光强分析设置照度分析的一些参数
射灯的照度分布图
带有反光杯的LED灯具模型
光线追踪
设置光强参数
光强分布图
设置照度参数
照度分布图
照明场景
利用照明设计软件 TracePro 对设计的透镜进行追迹分析，得出了实际的配光曲线，利用 DIALUX 对配光曲线进行了分析，并对照配光目标，通过改变透镜面型和优化透镜结构，最终实现了照明目标。

tracepro学习经验和知识点

• 1.直接在表面属性编辑器中选取stack类型，然后选者膜类型，因为薄膜堆层编辑器从属于表面属性编辑器
• 2.先在薄膜堆层编辑器中定义几层薄膜，保存后可嵌入到你定义的一个表面属性，然后应用属性到表面
定义表面光源
• Flux和irradiance是不连续光源 • Blackbody和graybody是连续光源 • 不连续波段和连续波段的选择是针对
Tracepro中光线颜色的介绍 2023最新整理收集 do something
• 当只有单色光作用时 • 1.红色表示光线衰减至原来的100%~66%； • 2.绿色表示光线衰减至原来的66%~33%； • 3.蓝色表示光线衰减至原来的33%~0%。 • 但建立多色光源时，光线颜色不再表示能
量，而是表示不同颜色的光
重点采样的设置
• 1.设置面光源 • 2.在该面光源的apply properties中选取
importance sampling选项卡，在该选项卡中增加重点采样面
重点采样面设置
重点采样
• 手动重点采样和自动重点采样 • 自动设置重点采样可以用于已经定义了
prescription的光学系统 • 注： prescription为属性选项卡，它规定了
3.irradiance map 看到的是通过2中选出的光线携带的能量，所以在各个中间的面上，irradiance map得到的结果里，总能量上都是一致的。作小模型验证过
4exit surface 上出射的能量是如何计算的？从现有的文献看一开始并不知道是多少，是方向的计算得来得，具体的计算方法，待详。
理论或测量得到数据制成光源文件
• 按照上一ppt页的制作方法保存为txt格式后，删除其值，输入实测值，特别注意文件头

TracePro教程上海交通大学

成像设计、透镜，镜头设计
4
光学计算软件的计算方法
Non-Sequential Ray Tracing（非序列光线追迹）
TracePro 属于非序列描光以实体对象构建光路系统光线与实体表面的作用顺序不需设计者指定光线与实体表面的作用可以同时计算反射、折射、散
射、吸收、衍射等行为需要足够多的光线数量以更接近真实的情况计算速度比较慢不易做自动优化和公差分析主要应用
8
初始设定
对计算机内存、虚拟内存的要求较高
增加物理内存和虚拟内存的数量在进度大量光线计算时不要运行其它软件
9
初始设定
菜单 Æ Help Æ About 查看TracePro版本 ACIS Version
第一套使用ACIS核心的软件可以顺畅的与其它造型软件进行文件的相互转换
该数据库也保存了所有用户自定义材质等信息
材质相同
材质数据库
模型文件2 模型文件1
12
初始设定
数据库设定
设定TracePro数据库TracePro.mdb路径 View>>Customize… OML文件仅包含
光路系统的部分信息，如果共享资料需要将材质等参数导出成文本文件。 Tools Æ Database Æ Export (F12)将材料保存成Excel格式文件
光学计算软件的计算方法
Sequential Ray Tracing(序列光线追迹)
OSLO 属于序列描光以光学面建立模型单一光源或者对多光源的设置受到局限需要设计者指定光学面的计算顺序各个光学表面仅计算一次（反射、折射、散射）计算速度快可以进行优化和公差分析主要应用
多波长模拟时：代表波长的长波、短波 Demo/Color/SF6Prisim 示例

tracepro教程

TracePro教程简介TracePro是一款广泛应用于光学系统设计和分析领域的光学仿真软件。

它提供了光线追踪和非准直光线追踪两种模式，可以用于设计和优化光学元件、光学系统，以及进行光学性能分析。

本教程将介绍TracePro的基本使用方法和一些常用功能，旨在帮助用户快速上手并利用TracePro进行光学系统设计和分析。

安装和配置在开始使用TracePro之前，首先需要进行软件的安装和配置。

1.下载TracePro的安装包，并根据安装向导进行安装，确保安装过程中选择了合适的安装路径。

2.安装完成后，可以启动TracePro软件，并进行必要的配置。

例如，可以设置默认的工作目录，修改界面语言等。

TracePro界面TracePro的界面简洁直观，提供了丰富的工具和功能来进行光学系统的设计和分析。

以下是TracePro的界面主要组成部分:1.菜单栏：包含各种菜单和下拉列表，用于进行设置、导入导出文件、运行仿真等操作。

2.工具栏：提供了常用的工具按钮，如新建文件、保存文件、运行仿真等。

可以通过自定义工具栏按钮来增加或移除对应的功能按钮。

3.视图栏：显示当前文件的视图类型，可以通过点击视图栏的不同选项来切换视图。

4.图纸窗口：用于绘制光学元件和系统的图纸，可以通过拖拽和绘制的方式添加和调整光学元件的位置和属性。

5.结果窗口：显示仿真结果和分析数据，例如光强分布、传输率、反射率等。

可以通过结果窗口对仿真结果进行分析和调整。

TracePro基本操作1. 创建新项目在菜单栏选择。

TracePro 7.0自学课件(1)

TracePro简介
应用领域很广泛：导光管、背光板、前光板等相机系统、投影系统杂散光分析汽车照明系统灯具照明 LED设计及应用红外线成像系统薄膜光学，等
操作界面简介
导工航作区区
菜单区
实体模型
File菜单
新建文件打开文件关闭文件关闭所有文件保存文件另存文件复制另存文件保存光学数据输出光线打印打印预览打印设置发送合并最近打开过的文件退出
3D辉度/照度选项
光强度图
菜
光强度选项偏振图
单
偏振图选项
与时间有关的图
入射光线表格
光线记录
Reports菜单
属性数据照度数据描光数据（光线追迹数据）
Tools菜单
审校删除光线数据收集能量分布查看能量分布仿真文件管理辐照度/光照度观察测量反向表面组合修复数据库
Utilities菜单
TracePro简介
• TracePro用“Generalized Raytracing（广义光线追踪）”技术来追迹光线。
• 这种技术允许你引入光线到一个模型，而在物件和表面相交处并没有引起额外的损失。
• 当光线在实体中沿不同路径传播时，TracePro跟踪每条光线的光通量，计算光的吸收、镜面反射及折射、衍射和散射能量。
Edit菜单
放弃重做剪切复制复制位图粘贴删除清楚全部选择布林运输表面目标注释拖到/下移新对象组
View菜单
工具栏设置状态栏轮廓图渲染着色线形(框)图隐藏线显示特殊结构
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TracePro中文使用手册(132-207页)

第六章分析检验光线追迹结果完成光线追迹之后，当进行结果评估时，分析菜单提供多种方法来显示光线追迹数据。

Displaying Rays 和 Ray Sorting让你观察数据是否是你期待的结果。

Irradiance Maps, Ray Tables and Polarization Maps 提供每一个表面的模拟结果。

Candela Plots 显示模型中光线数据的角度分配。

Volume Flux Viewer能够观察模型内部的流量分布。

Reports Menu 帮助你完成分析光线数据和模型的多种报告形式。

Tools 菜单包括附加的功能来帮助你完成光线追迹结果。

Analysis Menu在本章中的描述中，大多数的光线追迹结果从Analysis Menu中得到，光线追迹也被包含在Analysis Menu项目的开始，这在第五章有详细地介绍。

Display RaysAnalysis | Display Rays 选项允许你控制光线的显示。

“Analysis Mode（分析模式）”下，在完成光线追迹后, 光线默认地被显示或取消。

光线在“Simulation Mode（模拟模式）”中不能够被显示。

要关闭显示的光线，只需进入Analysis | Display Rays，显示光线的状态是通过菜单上√ 标志来标注的。

如果被trace的光线有很多并且带有许多的splits or branches，程序会花很长时间来显示这些光线。

你可以根据需要设定Window|Auto Update来更新光线的显示，这时的光线不会被随时更新，直到你按“F5”或选择Window|Refresh。

光线也可能在和图画程序组合期间同步显示，当具有优先设置时。

参考2.43页的“Ray Display”。

你也可以按照下面的描述使用Ray Sorting来决定哪些光线显示。

Ray Colors可以通过Ray Color对话框来设置光线的颜色来取代预先设值的颜色值，对于单色光，Ray Color对话框提供三种预设的颜色值来显示光线颜色。

TracePro课件授课课件

• 应用属性
• 编辑属性数据
3.光线追迹 (RAYTRACING)
• TracePro通过光线轨迹控制来模拟光通量通过模型的分布
• 描光模式 Analysis mode 和Simulation mode
• 描光设置 Analysis→Raytrace Option
• 栅格化描光 Analysis→Grid Raytrace
• 点击Insert插入，然后缩放
• 接下来使用Revolve命令对上面输入的光管进行右端面延伸： 1、选中光管右端面，即表面2。 2、选择Edit→Surface→Revolve命令。 3、在Revolve Surface Selection对话框中，延转角度Angle为90 度，半径25。 4、位置坐标输入见图：
• TracePro的4个等级：
• RC：只能仿真反射式光学机构； • LC：可以分析较少对象数及光源数的系统； • Standard：标准配备，可分析大部分照明及光学系统； • Expert：增加 RepTile 功能，方便设计多且重复的对象。
• TracePro用“Generalized Raytracing”技术来追迹光线,这种技术允许你引入光线到一个模型，而在物件和表面相交处并没有引起额外的损失。在每个每交点，个体光线遵从吸收、反射、折射、衍射和散射定律。
• 当光线在实体中沿不同路径传播时,TracePro跟踪每条光线的光通量。TracePro计算光的吸收、镜面反射及折射、衍射和散射能量。
SEQUENTIAL RAY TRACING
• 以光学面来建构模型 • 单一光源 • 计算时考虑光学面的顺序 • 各光学面只计算一次 • 计算速度快，时间短 • 可作最佳化计算(Optimization)和公差分析(Tolerance)

Tracepro入门基础二

Tracepro⼊门基础⼆图2.5.2.62.5.2.3膜层定义打开Define下拉菜单，在Edit Property Data中选择Thin Film Stacks,打开膜层定义设置对话框，如图2.5.2.6为3 Layer AR膜层参数。

⽤户完全可以根据实际光学元件的膜层参数进⾏设置定义，使分析的光学系统或元件更接近实际。

选中Edit Enabl，变可以开始编辑膜层。

⽤户还可以点击New Stack，进⾏全新多种膜层设计。

2.5.2.4 RepTile定义RepTile功能可⽅便设计重复且微⼩的结构如监视器的应⽤及 Fresnel lenses，但此功能只在TracePro软件的Expert版本才具备。

打开Define下拉菜单，在Edit Property Data中选择ReTile Property,打开RepTile定义设置对话框，如图2.5.2.6所⽰。

在以后的章节中，本书将⽤⼤量的篇幅进⾏讲解，这⾥不做多的介绍。

2.6分析功能进⾏描光分析前，需要对描光进⾏设定，TracePro有两种模式可供选择：■分析模式（Analysis mode）：计算光线在所有物体，表⾯上的位置，⽅向，Flux，偏振等值，并存储在硬盘。

这种分析模式速度慢，对PC硬件需求较⼤。

■仿真模式（Simulation mode）：这种模式需要选取⼀个表⾯，TracePro 只存储这个⾯的光线资料。

速度⽐较快，对PC硬件要求不⼤。

TracePro具备强⼤的分析功能，主要分析功能如下：■照度、辉度、CIE⾊坐标、⾊度分析（Irradiance map）■光强度分析（Candela plot）■光线资料（光线位置、⽅向、通量）（Ray Histories）■选择需要分析的光线（Ray sorting）■⼈眼视觉模拟（Photorealistic Render）2.6.1照度、辉度分析照度、辉度分析在tracepro进⾏光学系统分析中常常使⽤到的功能如图2.6.1为⼀光学元件⼀⾯上的照度分析图。