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海拉之光
 
新闻发布日期:2008年3月29日 点击1718

  
LucidShape 软件介绍
一、“海拉之光”软件的介绍
1、“海拉之光”的来因
    2003年,21世纪车网雷彭根据一些朋友的建议,首先从国外引入lucidshape软件,并进行该软件的研究与应用,通过培训向国内各大车灯企业推广,至今已有三年多,累积了大量的理论与实际应用经验。LucidShape软件源于德国Hella公司原软件开发工程师,软件蕴涵了德国“Hella”的一些技术,在灯具设计过程中,是一款不可多得灯具配光与灯具辅助设计软件,它适用于汽车灯具设计与生产的企业。2006年,21世纪车灯网将此软件定中文名为“海拉之光网址:
    “海拉之光”软件是一种功能强大的光学设计3D软件,用于照明以及光学产品的计算机辅助设计。它的优势在于交互的工具能够进行设计、模拟、分析、记录文件,其功能简捷实用,操作方便,软件界面和一般的Window窗口相同,软件内部模块集成设计与光学分析,每个对话框,均可完成独立的光学产品。
  “海拉之光”软件的组件包括:
  ·  交互开发环境——LucidStudio,它负责所有的设计任务以及显示和分析几何体,并组给出模拟结果。
  ·  脚本语言解释——LucidShell,讲每个任务通过脚本程序显示出来,脚本程序采用的一种类C语言。
  ·  工具箱——LucidObject,涵盖各种组件用于复杂的照明模拟。
  ·  LucidFunGeo——,一些算法的集合,用于生成一些功能性的几何体,如自由曲面反射器以及棱镜。
2、“海拉之光”简介
  在给定的条件下通过软件计算光学几何体(Shape)。同时通过光线追踪模拟来给出光学产品的功能。
  “海拉之光”可以运用于各个方面。同时它的工具箱包含了各种种要的光源,曲面,材质,以及探测器。
  LucidFunGeo是用来创建反射器,折射器。或者通过近似法或者插值法生成曲线或者曲面。“海拉之光”的哲学是“功能决定设计”,也就是说几何体的设计是根据它的功能,而不是几个参数。
  “海拉之光”是目前市场上光线追踪最快的软件,用于软件设计
  同时包括了光线的移动,例如驾驶员场景的以及反射器移动,对于各种测试以及文档记录更是在开发设计过程中起到重要作用。
  “海拉之光”是一个灵活性相当大的软件,可以导入用户自己设计的对话框。用于设计,模拟,分析和文档记录。“海拉之光”会满足你个人的需求,
CAD数据作为光度数据也可以被导入或者导出。
 
 
3、“海拉之光”的运用范围
· 汽车照明(前大灯、尾灯、内部照明)
· 室内以及室外的建筑照明
· 信号灯
· 光纤以及光导管设计
· 视觉系统
· LED运用
· 自适应前照灯系统
· 表盘背光
· 幻灯片以及投影电视
· 红外警报器以及成像系统
· 扫描仪的光学结构
· 路灯照明
· 反射器设计
· 透镜设计
· 自由曲面反射器
· 全反射
· 带刻在的反射器
现在我们可以认识到“海拉之光”这款软件,其实不只应用于灯具设计,它的适用范围更广,更强。
 
 
4、建模
为了模拟以及分析,就必须对光学器件进行建模。“海拉之光”支持各种方式在光学场景中建模,几何体的建模即可以通过LucidStudio生成,也可以通过CAD文件导入,或者自己编写脚本程序生成。复杂的几何体比如导管,棱镜等还是用编写脚本文件比较简单。另外一些几何体作为围绕灯丝的装置,例如(支撑结构,挡板)还是采用CAD建模比较容易,然后导入“海拉之光”中。
 
5、各个器件的建模
光源包括点光源,圆柱形光源,或者任何形状光源。发光类型,包括朗伯光源,COSn次方,方向性光源。“海拉之光”同样涵盖了一个系列的建好模的车灯光源,以及一般照明光源。
探测器包括照度,光通量,亮度探测。以及几何体表面探测和光线文件探测)
材质包括镜面反射、漫反射、漫折射、吸收、折射。
曲线包括椭圆、双曲线、抛物线、折线、NURBS、贝赛尔曲线,通过表达式生成曲线,插值近似生成曲线
曲面包括圆柱面、平面、球面、圆盘、圆锥、长方体、自由曲面、BURBS、插值近似生成曲面。
生成曲面包括旋转对称抛物面、双曲面、椭球面、已经自己选取母线生成的旋转对称面、管状、枕状等等。
LID数据(Light Intensity Distribution)一些光强文件格式,比如Ies或者CIE
6、功能决定设计
为了达到某种光学或照明效果,几何体的设计必须要符合这个效果的要求。光学功能的计算成为“海拉之光”的一个重要特征。它包括一套计算工具可以计算生成自由曲面的反射器或者折射器。
6、MF计算
MF是广义聚焦自由曲面的简称(Macro Focal Free Form),“海拉之光”是MF反射器和折射器计算建模的理想软件。
“海拉之光”包括的例子有:
· 汽车的信号灯、雾灯、近光和远光
· 投影灯
· 条文反射器或折射器
· 逆反射镜
· 菲涅尔透镜用于补偿光线偏折
7、模拟
模拟是指给定某个光些器件,计算它产生的光学效果。它能够回答你“光强分布怎样”以及“感兴趣的面上照度分布如何”。不同的模拟手段,所需要的时间不同,同时模拟精度也不一样。在“海拉之光”可以选择不同的光线追踪法:
· 蒙特卡罗光线追踪法
· 灯丝印象法
· 逆向光线亮度显示
· 汇集光线探测(直接导入光源探测器)
· 反向光线探测(从探测器反向推算光源的光强分布)
· 随机光线
· 交互光线分析
8、蒙特卡罗光线追踪法
蒙特卡罗光线追踪法是基于蒙特卡罗规则的一种模拟方法。它能够给出最精确的光强以及照度分布作为模拟结果。但是得到的结果越精确,所需的模拟时间也相应越长。同时,模拟时间也决定于建模的复杂程序。
 
9、灯丝映象法
对于刚刚建立或者修改过的几何体,往往需要很快知道他的模拟效果以便进一步修改。这时就需要用到灯丝映象法,他可以在几秒内给出模拟结果。
“海拉之光”是市场上速度最快的光线追踪软件用于反射器设计。
10、光线追踪分析
交互光线追踪是个十分强大的工具,用于研究反射器以及折射器的设计。使用光线交互分析,可以仔细分析反射器的每一个部分。在“海拉之光”中,你按信CTRL加鼠标左键,在反射器上移动,可以看到光线。同样,光线追踪分析过程中还可以看到波前或者灯丝的映象。
“海拉之光”交互光线追踪提供了设计及分析时理想的诊断工具。
 
11、几何体分析
“海拉之光”提供了一系列的分析工具,例如
· 不同的数据视窗
· 交互光线显示
· 波前或者灯线印象
· 曲率分析
· 光线偏折分析
· 厚度图表
11、光线数据分析
光线数据分析以及处理(梯度、过滤、增加、减少、缩放、镜像)
控制LID数据显示为线形或者对数的形式,使用不同的颜色模式
同是有ECE、SAE、JIS各种汽车照明标准的测试表
光线数据可以是来自模拟结果,或者实际测量的结果导入。一个典型的比较就是计算机模拟和测量实物结果之间的比较
新的分析工具会不断的添加进来
 
12、客户界面
用户可以通过种种方式观察模型以及分析数据。模型可以通过鼠标以及键盘身由的旋转,移动以及缩放。
各种观察的方式包括:
曲面的显示方式,如(点阵、三角、曲率、光照、框架、形状)
LID数据的显示方式(假色、灰度、表面颜色)
多种数据显示
13、用户化界面
“海拉之光”是一个理想的框架用于产品的功能设计。对于客户的特殊需要,软件开发公司可以为客户单独的设计系统。
你可以在“海拉之光”轻易的用户化的工程
你可以设定
· 个性化的下拉菜单
· 个性化你的实验设置
· 个性化的对话框
· 个性化的测试表
14、动态演示
“海拉之光”提供了动态工具用于显示光线移动过程,包括
动态的驾驶者视角显示;
道路类型以及路边物体设置,比如树;
反射器、棱镜、光源移动;
 
15、导入导出数据
“海拉之光”导入导出的数据格式为CAD软件
· .3dm(Rhinocero 3d格式)
· .stl(Stereo lithography格式)
· .dat(单个点数据类型,只能导入)
光线文件
· .dis(ASAP光线文件,只能导入)
光强文件
· .ies(IES光强分布)
· .cie(CIE光强分布)
· .ldt(EULUMDAT光强分布)
· .lmt(LMT光度计格式)
· .kzu(Kohzu Seiki光度计格式)
· .dis(ASAP光强数据类型)
· .din(ASAP光强数据类型)
· .csv(LMT光度计格式在excel表格中)
16、“海拉之光”的脚本语言
“海拉之光”有它自身的脚本语言,用户可以使用这种类C或C++的语言自己设计并且模拟。同时用户自已编的程序也可以和“海拉之光”整合在一起,作为它的菜单的一部分。所有任务都可以通过脚本语言显示。

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