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1、,Fred软件使用,WPS Office,Make Presentation much more fun,WPS官方微博 kingsoftwps,我们先通过设计一个单镜头反射照相机来熟悉fred软件,具体分为以下几个部分： 一、轴分析 二、建立几何体 三、简化源定义 四、基本光线追踪 五、分析工具 六、设置和执行近轴分析,一、轴分析,先打开一个空白Fred文档FileNewFred Type, keystroke Ctrl+N or Toolbar button,如下：,本教程首先进入一个四元素镜头从处方表1所示。这个镜头是一个变化在一个长焦镜头是从现代镜头设计;一个参考指南由沃伦?史密斯有一
2、个有效焦距的128.5 mm f / 4.3。所有的镜头元素简单的球形类型使用相对普通的眼镜从Schott目录。,二、建立几何体,创建一个新组件的四个方法: 1。从主菜单,创建新组件 2。击键Ctrl + Alt + S 3。创建工具栏按钮 4。右键单击文件夹,然后选择选项几何创建新组件 这个条目名称“镜头”。新的组件现在出现在树如图1 - 2如下:,图1-2,镜头实体在弗雷德是一个特殊的构造,所有相关的参数的一个简单的透镜可以被输入到一个对话框。创建一个新的镜头的四个方法:,1。从主菜单,创建新镜头 2。击键Ctrl + Alt + L 3。创建工具栏按钮 4。右键单击要么一个组件或几何文件
3、夹并选择选项创建新的镜头,注意:透镜参数可以指定半径而言，也可是曲率或焦距/弯曲因子。默认为这种类型可以设置在工具首选项杂项进入曲度(不选输入半径)。肯定,这种偏好选项没有启用在继续之前。,填写值前&后半径、厚度和光圈(CA)从行1 & 2,表1 - 1。我们建议也给镜头一个唯一的名称,更容易识别和区别于其他元素来。这个镜头的全称是现在几何。相机镜头。镜头1:图1 - 3。透镜对话框1镜头单反。,注意,默认为所有透镜实体材料是标准玻璃。然而,行1的表1表明,镜头要SSK5制成的。因此,有必要选择玻璃按钮,找到SSK5之一的九个镜头目录提供每个安装的弗雷德。初始材料清单/选择出现“当前”目录只包
4、含那些材料目前在材料文件夹树。玻璃SSK7需要这个镜头是发现在Schott目录了,Figure 1-4. Selection of lens glass material from a catalog,各种参数输入/编辑在透镜的对话框中,派生属性列表底部的透镜对话框包括焦距、弯曲因子,前面&回原理飞机和边缘厚度。创建完成的镜头通过选择OK按钮在透镜对话框。现在的镜头出现在3 d视图。,注释: 保证新添加的几何是完全可见的,可能需要使用查看所有功能。 击键F10或工具栏按钮,旋转3 d视图作为需要检查镜头。注意,这个镜头第一表面的顶点位于全球起源相的几何坐标系统是镜头坐标系。,Figure 1-
5、5. FRED document with 1st camera lens in subassembly.,用相机镜头组件树中再次强调,进入第二个透镜元件用如图1 - 4同样的方式，如图1-6。用同样的方法选择这个玻璃。,选择Apply按钮将显示这个镜头与它的顶点重合与透镜1。注意从处方在表1,厚度1和2之间镜头镜头是5.14毫米。这个间隔的距离透镜1的第二个表面到镜头2的第一个表面。设置这个相对间距首先改变起始坐标系统为透镜2是透镜1的第2表面。左击内的任何地方绿色突出显示的条目几何。,图1-7,第三个和第四个镜头被添加到相机镜头组件在同样的方式,即引用每个随后的镜头坐标系统的第二表面,其前
6、身伴随着适当的空气空间。对于第三透镜、规格不同的清晰的光阑前后表面处理通过高级设置按钮在镜头光圈规范使用边缘类型的选择与正面和背面边缘凸凹变化如图1 -8,最后的镜头组件如下所示于图1 - 9。注意,新眼镜被添加在每个镜头对话,他们会自动添加到材料文件,三、简化源定义,完成了镜头,现在让我们添加一个源收益率规定的f / 4.3和确定最佳对焦点的面。我们开始通过添加一个简化的来源。这个源类型可以由四个不同的调用方法: 1。从主菜单,创建新简化源 2。击键Ctrl + Alt +I 3。右键单击光学来源文件夹并选择选项 4。创建工具栏按钮,如下图在图1 - 10是一个简单的对话框源在其默认状态。网
7、格是椭圆的射线在截面与11射线穿过全孔径在两个x和y方向。半光阑的网格是0.5毫米和所有射线是在z轴向传播(0,0,1)在局部坐标系统的源。源的默认坐标系统是光学来源坐标系是重合的几何与全球坐标系统。默认的权力是团结。两个相干和极化选项被禁用(相干选项将被重提在先进的部分)。默认源波长为0.5875618毫米,可以设置由用户从主菜单工具首选项 Miscellaneous2在选择“默认波长(mm)。”,图1 - 10。默认简体源对话框。,接下来,使用实体选择器设置相机的镜头组件作为起始坐标系统的新源作为确保这两个作为一个单元。任何线性变换在相机镜头会自动携带沿着源。它也有必要改变源网格,以避免空
8、间重合的源射线和镜头第一表面。位置/定位部分的源对话框将出现如图1 - 11所示:,图1 - 11。将源使用位置/定位选项,一个近似x和y半孔径14.9毫米为平行的网格是基于焦距比数(f / 4.3)和焦距(128.5毫米)。射线的数量在网格孔有点武断在这个阶段虽然在先进的部分,这个数字必须更仔细地选择。奇数射线是推荐以武力占领一线网格的中心。因此,源网格参数如下所示于图1 - 12:,图1 - 12。射线网格定义,现在搬到波长列表中,右键单击波长值输入框来公开菜单如图1 13并选择显示选项设置一个颜色从波长。这个选择集的RGB颜色画的来源基于选定的波长光线。这个选择集的RGB颜色画的来源基于
9、选定的波长光线。还要注意选项设置所有颜色从波长。这个选项适用于当指定多个波长。注意,RGB颜色所产生的这些选项仅适用于可见光波段。波长以外的将黑色。也可以设置射线画颜色从一个自定义颜色调色板如果需要。,图1-13源的波长下拉菜单,点对话框的OK按钮并指出简化源现在有一个条目在光学源文件夹和树,源网格出现在3 d视图如图1 - 14。当源(或任何其他条目树)高亮显示,实体也强调在3 d视图。,图1 - 14。相机镜头与源射线网格。,注意:源属性在上面的对话框,它的入口在树代表一个定义只有。没有光线存在,直到给出指令,要么创建或创建和跟踪。,四、基本光线追踪,我们现在的位置可以通过透镜追踪射线网格
10、。虽然有很多选项可用于射线追踪,我们限制自己在三个方法: 1。从主菜单,光线追踪跟踪和渲染 2。击键Ctrl + Shft + F7 3。光线追踪工具栏按钮,根据源定义创建射线跟踪和渲染选项和执行跟踪绘图每个射线轨迹。在执行一个跟踪和渲染,你应该看到射线追踪在弗雷德的3 d视图如图1 - 15:,图1 - 15。跟踪和渲染的源射线透过镜头。,射线跟踪的设计点和画颜色选择在前面的部分中通过系统终止。因为所有透镜表面是递送的,射线退出。相机镜头-镜头4。面2没有后续的十字路口,因此描绘成虚线。根据范式由弗雷德进行其射线追踪算法,所有射线所示是编号为正在或关联。相机镜头-镜头4面2。,五、分析工具
11、1。从主菜单,分析Ray总结 2。Shft + F11键击 3。分析工具栏按钮,光线的总结打印输出窗口的完整清单数量的射线和总不连贯的力量在每个表面和表面的名字。光线追踪后,雷总结生产应该产生输出在图1 - 17验证所有射线目前在相机镜头。镜头4。面2。,图1 - 17。射线汇总显示射线计数(s)、势(s)和表面的名字。,建和放置一个图像平面故意忽略了这一点。设立了一个源网格产生规定的焦距比数的镜头,最后一步完成单反相机是添加,图像平面。我们首先必须确定其位置使用最好的集中计算。最好的几何焦点特性在弗雷德是通过以下三种方法:,1。从主菜单,分析最佳几何焦点 2。击键Shft + F9 3。分析
12、工具栏按钮,最好的几何焦点选项需要来自用户的两个输入,1)其中最佳的焦点位置还有待确定的坐标系统,和2)射线选择标准,以确定哪些射线用于计算。利用相对引用,我们选择的坐标系的结果实体相机镜头。镜头4。面2和选择作为射线选择标准“射线在指定的表面”镜头。镜头4。面2。如图1 - 18说明了这个,图1 - 18。找到最好的集中在用户选择的坐标系统指定的子集的射线,弗雷德打印结果的最佳几何焦点计算到输出窗口。在这种情况下如图1- 19下面,最好的焦点z位置是距镜头。镜头4。面2: 55.989毫米,图1 -19。最佳几何焦点输出。,在几何方面,本教程已正式介绍了组件和透镜作为几何实体。第三个实体类型
13、、自定义元素,现在必须引入的目的是增加一个面像面镜头因为个人的表面是不允许作为独立的树的元素。作为一个占位符在树上,自定义元素可以包含任意组合、数字或配置的表面和曲线而架构的镜头,镜和棱镜实体是由特定的规则。,一个自定义的元素被添加到模型的三种方法: 1。从主菜单,创建新的自定义元素 2。击键Ctrl + Alt + E 3。创建工具栏按钮,自定义元素包含图像平面应该为一致性驻留在相机镜头组件。因此,相机镜头组件必须强调在树前添加自定义元素。最初,注意开始的坐标系统的定制元素将几何。相机镜头。使用实体选择器选择的起始坐标系统作为相机镜头。镜头4。面2符合相对引用和最好的几何焦点计算上面做。推荐
14、实践,z转变上面决定应该附加到位置/定向操作列表的定制元素并将因此也在坐标系统的相机镜头。镜头4。面2。,图1 - 20。添加,re - parenting和转移定制元素的图像平面,接下来,添加一个表面平面类型的定制元素图像。一个表面被添加到模型的三种方法: 1。从主菜单,创建新表面 2。击键Ctrl + Alt + F 3。右键单击并选择选项定制元素 4。创建工具栏按钮,注意:表面不能被直接添加到几何文件夹。他们必须被添加在一个自定义的元素。表面也可以被添加到镜头,镜和棱镜元素虽然这通常并不是推荐。,置纵卷外边界表面上孔径标签值如下所示,选择选项“盒子”的形状,使表面矩形。注意在涂层/ Ra
15、yControl标签,默认设置为一个新的表面吸收。,图1-21。用表面孔径选项卡确定图像平面大小。,注意:每次添加/删除实体从光学来源或几何文件夹或属性的任何几何实体/源/材料/涂层/散射体/光线跟踪属性是编辑,删除当前光线追踪。,另一个基本光线追踪,如前面描述的现在显示如图22,射线图像平面上的终止,图22。光线追踪到图像平面和光线跟踪汇总。,最后一个元素必须被添加的目的是执行一个位置点图在图像平面,表面分析。分析表面提供了一个用户定义的平面网格的各种计算。一个分析表面是由三种方法: 1。从主菜单,创建新分析表面 2。击键Ctrl + Alt + N 3。右键单击分析表面(s)文件夹并选择选
16、项 4。分析工具栏按钮,户定义的属性的分析表面包括XY最小/最大,XY像素计数,自动扩展和力1:1长宽比选项,平局属性、位置信息包含坐标系统和移位/旋转操作,和射线选择标准。注意,位置和光线的选择可以手动设置的对话框或通过拖放操作分析表面的分析表面到表面的兴趣树。这一行动被称为“附加”分析表面。图1-23说明了这一过程，使用默认的分析表面设置下面的剪辑。请注意，分析表面后，被“附加”，“位置”设置已经改变的起始坐标系统从它的默认全局坐标系到相机lens.Image.Surf1的和已更改其默认的“所有鱼”Ray选择项“射线对指定的表面”相机lens.Image.Surf1。在一个简单的操作，分析表面现在使用的本地坐标系统的图像平面，并且只考虑在图像平面上的光线。,图1 - 23。添加一个分析表面和“附加”到图像平面,一个位置点图在图像平面的射线现在可以轻松地生成的。调用此功能的三种方法: 1。从主菜单,分析位置点图 2。击键Ctrl + F9 3。分析工具栏按钮,注意,当位置点图要求,弗雷德向用户显示了一系列可用的分析表面。在这种情况下,我们只有一个选择
