Трассировка лучей в пределах NSC-группы

Getting rays in

Ввод лучей в NSC-группу

Лучи, исходящие от объекта (наблюдения), трассируются через систему в обычной последовательной манере до тех пор, пока они не достигнут поверхности "NonSeqComp". Затем лучи вводятся в группу NSC, ассоциируемую с этой поверхностью "NonSeqComp", и начинается непоследовательная трассировка лучей.

Tracing rays within the NSC

Трассировка лучей в пределах NSC-группы

Внутри группы NSC с лучом может произойти три случая:

1) Луч может сразу попасть в выходной порт.

2) Луч может не попасть ни на какую поверхность.

3) Луч может попасть на один из объектов в пределах группы.

Если луч попадет в выходной порт, то вычисляются координаты и направляющие косинусы луча для выходного порта, а затем луч трассируется далее последовательно через оставшиеся поверхности оптической системы, если такие поверхности есть.

Если луч проходит мимо всех объектов NSC группы (включая выходной порт), то его дальнейшая трассировка прекращается, а функция трассировки луча принимает значение ошибки "ray missed" для следующей поверхности (так как луч ни разу не попадает в выходной порт, который всегда является следующей по порядку поверхностью в последовательной части трассировки).

Если луч попадет на один из объектов NSC-группы, то он будет отражен, преломлен, поглощен или испытает полное внутреннее отражение в зависимости от свойств поверхности объекта, на которую он попал. Если луч поглощается, то его дальнейшая трассировка прекращается, а на экран выводится сообщение об ошибке, что луч "пропал"; во всех других случаях производится вычисление координат и направляющих косинусов луча, а затем трассировка луча продолжается до достижения следующих условий:

1) Луч попадает в выходной порт.

2) Луч проходит мимо объектов.

3) Луч поглощается.

4) Луч пересекает более 100 объектов.

Случаи 1, 2 и 3 в точности аналогичны описанным выше. В случае 4 трассировка прекращается (хотя технически она еще может быть продолжена) во избежание образования бесконечной замкнутой петли. В этом случае появляется сообщение о "потере" луча.

Наименование объекта Описание

Треугольный уголок Уголок, состоящий из 3-х углов

Треугольник Треугольник

Большинство объектов требуют задания величин различных параметров. Детальное описание каждого типа объекта и требуемых для него параметров дано далее.

Annulus Кольцо

Кольцо - это плоская поверхность эллиптической формы, определяемая 4-мя параметрами:

1:The X Maximum Half Width

(Максимальная полуширина по оси X);

2: The Y Maximum Half Width

(Максимальная полуширина по оси Y);

3: The X Minimum Half Width

(Минимальная полуширина по оси X);

4: The Y Minimum Half Width

(Минимальная полуширина по оси Y).

Кольцо полностью находится в локальной XY-плоскости. Если минимальная полуши-

рина установлена равной нулю, то "дыра" исчезает и лучи будут попадать на всю поверх-

ность в пределах максимальной полуширины. В этом случае кольцо становится

простой эллиптической поверхностью.

Так как этот объект является поверхностью и не имеет объёма, то он может быть

либо отражающей поверхностью из материала типа "MIRROR", либо погло-

щающей поверхностью из материала типа "ABSORB". Если для этого объекта будет уста-

новлен какой-либо преломляющий материал, такой как воздух или стекло, то лучи, попа-

дающие на этот объект, будут просто игнорированы.

Опорная координатная точка этого объекта находится в центре кольца.

Cylinder Pipe

Цилиндрическая трубка

Цилиндрическая трубка является поверхностью с вращательной симметрией; она определяется тремя параметрами:

1: Величиной радиуса передней апертуры.

2: Длиной цилиндра вдоль его локальной оси Z.

3: Величиной радиуса задней апертуры.

Этот объект обычно используется для введения в схему зеркальной световой трубки.

Так как этот объект является поверхностью, а не объёмом, то он может быть либо

отражающей поверхностью из материала типа "MIRROR", либо поглощающей

поверхностью из материала типа "ABSORB". Если для этого объекта будет установлен на

какой-либо преломляющий материал, такой как воздух или стекло, то лучи, попадающие

на этот объект, будут просто игнорированы.

Опорная координатная точка этого объекта находится в центре передней апертуры.

Cylinder Volume

Цилиндрический объём _______

Цилиндрический объём - это сплошной цилиндр, определяемый тремя параметрами:

1: Радиус переднего торца.

2: Длина цилиндра вдоль локальной оси Z.

3: Радиус заднего торца.

Этот объект очень похож на цилиндрическую трубку за исключением того, что это сплошной цилиндр.

Так как это сплошной цилиндр, то он может иметь отражающие, преломляющие и поглощающие свойства.

Опорной координатной точкой этого объекта является центр переднего торца (передней апертуры).

Ellipse

Эллипс _______________________________________

Эллипс - это плоская поверхность эллиптической формы; определяется двумя параметрами:

1: Максимальной полушириной по оси X.

2: Максимальной полушириной по оси Y.

Эллипс полностью располагается в XY-плоскости. Это частный случай более общей кольцевой поверхности, описание которой было дано выше.

Так как этот объект является поверхностью и не имеет объёма, то он может быть либо

отражающей поверхностью из материала типа "MIRROR", либо поглощающей поверхностью из материала типа "ABSORB". Если для этого объекта будет установлен какой-либо преломляющий материал, такой как воздух или стекло, то лучи, попадающие на этот объект, будут просто игнорированы.

Опорная координатная точка этого объекта находится в центре эллипса.

Null Object

Нуль-объект __________________________________

Это ещё не определенный в таблице объект. Он может быть использован для резервирования места в таблице для какого-либо нового объекта.

Опорная координатная точка расположена в локальной системе координат в точке (0,0,0).

Polygon Object

Многогранник _________________________________

Многогранник - объект, определяемый пользователем. Этот объект может быть использован для моделирования открытого рефлектора, такого как многогранное зеркало, или закрытого многогранника с отражающими, преломляющими и поглощающими поверхностями. Этот объект образуется из треугольников, координаты вершин которых указываются в ASCII-файле (имеющем расширение РОВ). Смотри ниже раздел "Defining polygon objects" ("Определение многогранного объекта").

Нет ограничений на число вершин или граней для этого объекта.

Имя файла (без расширения РОВ), в котором заданы координаты вершин, указано в колонке "comments" (комментарий) NSC-редактора. Файлы с расширением РОВ помещаются в поддиректорий ZEMAX\Objects.

Опорной координатной точкой этого объекта является точка (0,0,0) в локальной системе координат; грани, из которых образуется многогранник, могут быть расположены в любом месте по отношению к этой опорной точке.

Для определения объекта требуются два параметра:

1) Масштабный фактор "Scale". Все координаты вершин многогранника в РОВ-файле умножаются на этот коэффициент.

2) Флаг, указывающий на тип объекта, определенного в РОВ-файле: является ли этот объект поверхностью или сплошным объёмом. Если флаг "Is Volume?" равен нулю, то ZEMAX принимает, что данный РОВ-файл определяет открытую поверхность. Лучи могут либо отражаться, либо поглощаться такой поверхностью, но не преломляться на ней. Если флаг "Is Volume?" имеет отличное от нуля значение, то ZEMAX принимает, что РОВ-файл определяет замкнутый сплошной объём. На гранях этого объёма лучи могут преломляться, отражаться и поглощаться.

Смотри раздел "Special considerations for faceted objects" ("Особые замечания по использованию многогранных объектов), в котором указаны ограничения на трассировку лучей через объекты этого типа.

Rectangular Corner

Трёхгранный угол _______________________________

Этот объект определяется одним параметром:

1) Ширина (квадратной) грани. Трехгранный угол образуется из трёх квадратных граней,

пересекающихся под углом 90 градусов. Грани лежат в положительных полуплоскостях XY, XZ и YZ (начальное положение). Каждая квадратная грань имеет размер Х*Х.

Смотри раздел "Special considerations for faceted objects", в котором указаны ограничения на трассировку лучей через объекты такого типа.

Так как этот объект является поверхностью и не имеет объёма, то он может быть либо отражающей поверхностью из материала типа "MIRROR", либо поглощающей

поверхностью из материала типа "ABSORB". Если для этого объекта будет установлен какой-либо преломляющий материал, такой как воздух или стекло, то лучи, попадающие на этот объект, будут просто игнорированы.

Опорная координатная точка этого объекта находится в вершине трехгранного угла.

Rectangle

Прямоугольник _______________________________

Прямоугольник - это плоская поверхность, определяемая двумя параметрами:

1) Полуширина по оси X.

2) Полуширина по оси Y.

Прямоугольник располагается в локальной XY-плоскости при Z = 0 (начальное положение).

Так как этот объект является поверхностью

и не имеет объёма, то он может быть либо

отражающей поверхностью из материала

типа "MIRROR", либо поглощающей

поверхностью из материала типа "ABSORB". Если для этого объекта будет

установлен какой-либо преломляющий материал, такой как воздух или стекло, то

лучи, попадающие на этот объект, будут просто игнорированы.

Опорная координатная точка этого объекта находится в центре прямоугольника.

Rectangular Pipe Прямоугольная трубка

Прямоугольная трубка определяется 5 параметрами:

1) Полушириной по оси Х открытой передней апертуры.

2) Полушириной по оси Y открытой передней апертуры.

3) Длиной трубки вдоль локальной оси Z.

4) Полушириной по оси Х открытой задней апертуры.

5) Полушириной по оси Y открытой задней апертуры.

Прямоугольная трубка - это четырёхгранный оптический короб. Передняя и задняя грани отсутствуют (открыты). Этот объект обычно используется для моделирования прямоугольной световой трубки.

Так как этот объект является поверхностью

и не имеет объёма, то он может быть либо

отражающей поверхностью из материала

типа "MIRROR", либо поглощающей поверхностью из материала типа "ABSORB".

Если для этого объекта будет установлен какой-либо преломляющий материал, такой

как воздух или стекло, то лучи, попадающие на этот объект, будут просто

игнорированы.

Опорная координатная точка этого объекта находится в центре передней открытой грани.

Rectangular Roof

Прямоугольная крыша ____________________________

Три параметра требуется для определения прямоугольной крыши:

1) Полуширина по оси X.

2) Полуширина по оси Y.

3) Величина угла между двумя поверхностями.

Прямоугольная крыша образуется двумя прямоугольниками, расположенными под углом друг к другу.

Смотри раздел "Special considerations for

faceted objects", в котором указаны ограничения на трассировку лучей через объекты

такого типа.

Так как этот объект является поверхностью и не имеет объёма, то он может быть либо отражающей поверхностью из материала типа "MIRROR", либо поглощающей поверхностью из материала типа "ABSORB". Если для этого объекта будет установлен какой-либо преломляющий материал, такой как воздух или стекло, то лучи, попадающие на этот объект, будут просто игнорированы.

Опорная координатная точка этого объекта находится в средней точке ребра двухгранного угла.

15 Chapter 15: NON-SEQUENTIAL COMPONENTS

Rectangular Volume

Прямоугольный объём ____________________________

Этот объект определяется 5 параметрами:

1) Полушириной передней грани по оси X.

2) Полушириной передней грани по оси Y.

3) Длиной объёма вдоль локальной оси Z.

4) Полушириной задней грани по оси X.

5) Полушириной задней грани по оси Y.

Этот объект имеет шесть граней. Он обычно используется для моделирования стеклянного бруска.

Опорная координатная точка этого объекта находится в центральной точке передней грани.

Sphere

Сфера / Шар

Сфера определяется одним параметром:

1) Радиус сферы.

Опорная координатная точка этого объекта находится в центре сферы.

Standard Lens

Стандартная линза _____________________________

Стандартная линза - это сложный объект, предназначенный для трехмерного моделирования линзы, имеющей стандартные поверхности ZEMAX. Стандартные поверхности могут быть плоскими, сферическими, асферическими (второго порядка) или гиперполусферами.

Стандартная линза фактически состоит из 5 отдельных элементов:

1) Передней поверхности.

2) Задней поверхности.

3) Кольцеобразной фронтальной поверх-

ности (между чистой апертурой и краем передней поверхности).

4) Кольцеобразной тыльной поверхности (между чистой апертурой и краем задней поверхности).

5) Цилиндрической (или конической) торцевой поверхности, соединяющей края передней и задней поверхностей.

Для определения стандартной линзы используются 9 параметров:

1) Радиус кривизны передней поверхности. Нулевое значение этого параметра используется для задания плоской поверхности.

2) Коническая постоянная передней поверхности.

3) Полудиаметр чистой апертуры передней поверхности. Отрицательные значения используются для задания прогиба гиперполусферы.

4) Радиус для края передней стороны линзы.

5) Центральная толщина линзы.

6) Радиус кривизны задней поверхности. Нулевое значение этого параметра используется для задания плоской поверхности.

7) Коническая постоянная задней поверхности.

8) Полудиаметр чистой апертуры задней поверхности. Отрицательные значения используются для задания прогиба гиперполусферы.

9) Радиус для края задней стороны линзы.

Все пять поверхностей могут обладать отражающими, преломляющими и поглощающими свойствами.

Опорная координатная точка этого объекта находится в центре передней поверхности линзы.

Standard Surface

Стандартная поверхность __________________________

Этот объект очень похож на обычную стандартную поверхность ZEMAX. Стандартная поверхность может быть плоской, сферической или асферической (второго порядка).

Стандартная поверхность определяется 4 параметрами:

1) Радиус кривизны. Нулевое значение этого параметра используется для задания плоской поверхности.

2) Коническая постоянная.

3) Полудиаметр максимального размера

чистой апертуры. Отрицательные значения этого параметра используются для задания прогиба гиперполусферы.

4) Полудиаметр минимального размера чистой апертуры. Значение этого параметра должно быть положительным. Если величина этого параметра больше нуля, то создается "отверстие" на поверхности.

Поверхность обладает вращательной симметрией относительно оси Z.

15- Chapter 15: NON-SEQUENTIAL COMPONENTS

Если величина радиуса кривизны задана отрицательным числом, то вогнутость поверхности обращена в сторону отрицательных значений по оси Z. Если величина радиуса кривизны задана положительным числом, то вогнутость поверхности обращена в сторону положительных значений по оси Z.

Если величина полудиаметра задана отрицательным числом, то поверхность становится гиперполусферой, радиус открытой апертуры которой равен абсолютной величине полудиаметра.

Поверхность может быть отражающей или поглощающей. Опорная координатная точка этого объекта находится в центре поверхности.

STL Object

STL-объект ____________________________________

STL-объект - объект очень разнообразного типа, определяемый пользователем. Он может быть использован для задания рефлектора с формой открытого многоугольника, такого как многогранное зеркало, или призмы (или какого-либо другого твердотельного элемента) с формой замкнутого многогранника. Формат STL-объекта основан на построении объекта из расположенных в трехмерном пространстве треугольников. Этот формат поддерживается многочисленными CAD-программами, которые используются для моделирования механических систем. ZEMAX поддерживает STL-файлы как в ASCII, так и в двоичном форматах. Более детальная информация о построении объектов этого типа дана в разделе "Defining STL object" (см. ниже).

Для этого типа NSC-объектов нет ограничений на число вершин или граней.

Имя STL-файла, используемого для построения данного объекта, указывается в соответствующей колонке "comment" (комментарий) NSC-редактора без расширения STL. Например, если Вы хотите использовать файл под именем "myobject.STL" (помещенный в поддиректорий ZEMAX\Objects), то в соответствующей колонке "comment" NSC-редактора нужно записать только имя файла - "myobject".

Опорной координатной точкой объекта является точка (0,0,0) в локальной системе координат; многоугольники, образующие объект, могут быть расположены в любом месте относительно этой опорной точки. Некоторые CAD-программы экспортируют STL-файлы таким образом, что все вершины объекта имеют только положительные координаты. ZEMAX не требует особого подхода в таком случае - объект будет импортирован таким образом, что вершины треугольников будут расположены в соответствующих точках трехмерного пространства.

Для определения STL-объекта требуются два параметра:

1) "Scale". Масштабный коэффициент. Координаты всех вершин, заданные в STL-файле, умножаются на этот коэффициент.

2) "Is Volume?" Флаг, указывающий на то, является ли данный объект материальным объёмом или поверхностью. Если параметр "Is Volume?" равен нулю, то ZEMAX полагает, что STL-файл определяет открытую поверхность. Лучи могут отражаться от этой поверхности или поглощаться ею; преломление на этой поверхности не допускается. Если параметр "Is Volume?" имеет значение отличное от нуля, то ZEMAX полагает, что STL-файл задаёт замкнутый материальный объём. Этот объём может отражать, преломлять и поглощать лучи.

Глава 15: "НЕПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ" КОМПОНЕНТЫ 15 -

Смотри раздел "Special considerations for faceted objects", в котором обсуждаются ограничения на трассировку лучей через объекты этого типа.

Tabulated Faceted Radial

Объект, образованный радиальными гранями ______________

Этот тип объекта задаётся координатами точек, определяющих начальные и конечные положения радиальных граней; координаты этих точек записываются в ASCII файле, имя которого имеет расширение ТОВ. Фигура вращения образуется путём автоматического набора заданного числа граней в заданной области углов. Осью вращения является локальная ось Z.

Формат ТОВ-файла - это просто две колонки данных, разделённых одним или несколькими пробелами (или одной или несколькими характеристиками "Tab". Пример ТОВ-файла может выглядеть следующим образом:

1.5 3.5

2.2 4.5

3.0 5.5

3.0 6.0

Первые числа каждой пары - это значения локальной Y координаты. Эти значения

должны быть положительными или равны нулю. Вторые числа - это значения локальной Z координаты. Каждая пара чисел, следующая за первой парой чисел, представляет собой "зону". Если имеется 6 пар чисел, то объект будет иметь 5 зон. Объект может иметь максимум 100 зон. Если требуется иметь более 100 зон, то можно использовать составные объекты.

ZEMAX генерирует грани, аппроксимирующие гладкую поверхность каждой зоны. Грани могут покрывать какую-либо часть или всю поверхность зоны, в зависимости от заданных значений начального и конечного угла по окружности данной зоны. Чтобы покрыть всю поверхность зоны (по всей её окружности), начальный угол должен быть установлен равным 0.0 градусов, а конечный угол - 360°градусов. В других случаях оба угла должны быть больше или равны нулю и меньше или равны 360°градусов.

Число генерируемых граней в заданной угловой области может быть установлено независимо для каждой зоны: так в первой зоне может быть 40 граней, во второй зоне - 80 граней, в третьей зоне - 50 и так далее.

Для определения этого объекта используются следующие параметры:

15- Chapter 15: NON-SEQUENTIAL COMPONENTS

1) "Scale". Масштабный коэффициент. Значения координат всех вершин, указанных в ТОВ-файле, умножаются на этот коэффициент.

2) "Is Volume?" Флаг, указывающий на то, что данный ТОВ-файл задаёт материальный объём или только поверхность. Если параметр "Is Volume?" равен нулю, то ZEMAX полагает, что ТОВ-файл определяет открытую поверхность. Лучи могут отражаться от этой поверхности или поглощаться ею; преломление на этой поверхности не допускается. Если параметр "Is Volume?" имеет значение отличное от нуля, то ZEMAX полагает, что ТОВ-файл задаёт замкнутый материальный объём. Этот объём может отражать, преломлять и поглощать лучи.

3) "Start Angle". Начальный угол. Задаётся в градусах; определяет начальную точку на окружности, от которой начинается построение граней.

4) "Stop Angle". Конечный угол. Задаётся в градусах; определяет конечную точку на окружности, на которой заканчивается построение граней.

5) "Zone 1 facets". Число граней в заданной области углов для первой зоны.

4+n) "Zone n facets". Число граней в заданной области углов для п-ой зоны.

Если флаг "Is Volume?" установлен, то ТОВ-файл должен определять замкнутый материальный объём. В таком случае необходимо, чтобы объект занимал всю область углов от 0 до 360 градусов. Полностью замкнутый объём может быть использован, например, для моделирования линз Френеля.

Tabulated Faceted Toroid

Тороид, образованный гранями _______________________

Этот тип объекта задаётся координатами точек, определяющих начальные и конечные точки граней; координаты этих точек записываются в ASCII файле, имя которого имеет расширение ТОВ. Фигура вращения образуется путём автоматического набора заданного числа граней в заданной области углов. Ось вращения направлена параллельно локальной оси Y и смещена относительно неё на заданную величину радиуса. Если величина радиуса установлена равной нулю, то вместо тора генерируется цилиндрическая поверхность.

1.5 3.5

2.2 4.5

3.0 5.5

3.0 6.0

Первые числа каждой пары - это значения локальной Y координаты. Эти значения могут быть отрицательными, равными нулю или положительными числами. Вторые числа - это значения локальной Z координаты. Каждая пара чисел, следующая за

Глава 15: "НЕПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ" КОМПОНЕНТЫ 15

первой парой чисел, представляет собой "зону". Если имеется 6 пар чисел, то объект будет иметь 5 зон. Объект может иметь максимум 100 зон. Если требуется иметь более 100 зон, то можно использовать составные объекты.

ZEMAX будет генерировать грани, аппроксимирующие (гладкую) поверхность для каждой зоны. Грани могут покрыть часть или весь круг в зависимости от заданных значений начального и конечного углов. Для покрытия всего круга величина

начального угла должна быть задана равной -180 градусов, а конечного угла -равной 180 градусов.

Число граней, генерируемых в заданной области углов может быть задано независимо для каждой зоны: например, 40 граней для первой зоны, 80 для второй, 50 для третьей и так далее.

Для определения этого объекта используются следующие параметры:

1) "Scale". Масштабный коэффициент. Координаты всех вершин, заданных в ТОВ-файле, умножаются на этот коэффициент.

2) "Radius". Радиус тороидальной поверхности. Если его величина положительна, то ось тора смещена вдоль локальной оси Z в положительном направлении, направлена параллельно локальной оси Y и лежит в плоскости YZ; если его величина отрицательна, то ось тора смещена вдоль локальной оси Z в отрицательном направлении, направлена параллельно локальной оси Y и лежит в плоскости YZ; если его величина равна нулю, то образуется цилиндрическая поверхность. В частном случае цилиндрической поверхности параметры, определяющие число граней в зонах, игнорируются (поскольку плоская поверхность точно моделируется одной гранью), а параметры, определяющие начальный и конечный углы тороидальной поверхности, интерпретируются как начальная и конечная Х-координаты цилиндрической поверхности в установленных линейных единицах.

3) "Start angle". Начальный угол тороидальной поверхности; задаётся в градусах. Если радиус тороидальной поверхности равен нулю, то величина этого параметра (начального угла) интерпретируется как начальная Х-координата цилиндрической поверхности (в установленных для схемы линейных единицах).

4) "Stop angle". Конечный угол тороидальной поверхности; задаётся в градусах. Если радиус тороидальной поверхности равен нулю, то величина этого параметра (конечного угла) интерпретируется как конечная Х-координата цилиндрической поверхности (в установленных для схемы линейных единицах).

5) “Zone 1 facets". Число граней в заданной области углов для первой зоны.

4+n) "Zone n facets". Число граней в заданной области углов для п-ой зоны.

15- Chapter 15: NON-SEQUENTIAL COMPONENTS

Triangular Corner Трёхгранный угол

Трёхгранные углы определяются одним параметром:

1) "Scale". Длина короткой стороны треугольника по оси X.

Трёхгранный угол образуется тремя треугольниками, лежащими в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях. Треугольники лежат в положительных полуплоскостях XY, XZ и YZ. Каждая поверхность трёхгранного угла представляет собой 45-45-90 треугольник, у которого две короткие стороны (катеты) имеют установленную длину X.

Так как этот объект является поверхностью, а не материальным объёмом, то его грани могут только отражать лучи (материал типа "MIRROR") или поглощать лучи (материал типа "ABSORB"). Если задан преломляющий материал, такой как воздух или стекло, то пересечения лучей с этим объектом будут игнорироваться.

Опорной точкой для этого объекта является вершина трёхгранного угла.

Triangle

Треугольник __________________________________

Треугольники определяются координатами трёх точек (вершин), лежащих в плоскости XY:

1) Х-координата вершины 1.

2) Y-координата вершины 1.

3) Х-координата вершины 2.

4) Y-координата вершины 2.

5) Х-координата вершины 3.

6) Y-координата вершины 3.

Опорной точкой этого объекта является точка с координатами (0,0,0), которая

может и не принадлежать треугольнику (в зависимости от заданных координат вершин треугольника).

Object Placement

Расположение объекта ____________________________

Условия и ограничения на расположение объектов, относящихся к группе NSC, критически важны. Объекты могут быть расположены в любом месте 3-х мерного пространства и они могут быть определённым образом расположены относительно друг друга. Объекты могут быть также расположены внутри других объектов или соприкасаться (соединяться) с другими объектами.

The object coordinate system Координатная система объектов

Координатная система, в которой располагаются все объекты, определяется входным портом. Вершина входного порта имеет координаты (0,0,0) и не может смещаться в своей собственной локальной системе координат. Положение самого входного порта в глобальной системе координат определяется глобальными координатами и углами поворота поверхности "NonSeqComp", заданными в редакторе Lens Data Editor (относительно глобальной опорной координатной поверхности).

Расположение каждого объекта определяется 6 параметрами: координатами X, Y и Z и углами поворота относительно локальных X, Y и Z осей в этой точке. Обратите внимание на порядок введения смещений и поворотов: сначала производятся смещения (децентровки), и только потом повороты относительно локальных осей (в том порядке, в котором эти параметры приведены в редакторе NSC Editor). Эта процедура может быть записана в форме следующего уравнения:

Yg = ………,

где координаты с индексом g - глобальные координаты входного порта; координаты с индексом 0 - смещённые координаты; координаты с индексом I – локальные координаты объекта. Матрица S определяется поворотами системы координат объекта:

Эти уравнения могут быть записаны в следующей компактной векторной форме:

где G - вектор глобальных координат и L - вектор локальных координат.

По умолчанию отсчёт всех координат объекта начинается от входного порта. Однако, часто бывает полезным располагать объект не относительно входного порта, а относительно положения другого объекта. Это особенно полезно, когда нужно расположить объекты относительно друг друга в какой-либо группе (объектов), а затем произвести смещения и повороты всей группы в целом.

Объект, относительно которого задаются координаты другого объекта, называется "опорным объектом" ("reference object").

По умолчанию опорным объектом является объект под номером 0 - входной порт.

Если в таблице редактора NSC в графе "Ref Object" указать другой номер опорного объекта, то координаты данного объекта будут относиться к указанному объекту с учётом его смещений и поворотов. Матрицы поворотов и смещений тогда принимают следующий вид:

Поддерживается любое число "вложенных" опорных координатных систем: например, объект под номером 9 может быть расположен в координатной системе объекта под номером 5, который, в свою очередь, может быть расположен в координатной системе объекта под номером 3. Существует только одно ограничение -определяемый объект должен следовать в списке объектов (в таблице редактора NSC) после опорного объекта, относительно которого задаются координаты данного объекта.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

1 2 3

Ремонт посудомоечных машин своими руками

Показатели тесноты корреляционной связи для многофакторной корреляционно-регрессионной модели

Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение

Календарный (паспортный) и биологический возраст, их соотношения, критерии определения биологического возраста на разных этапах онтогенеза

Угловая скорость и угловое ускорение

Система охраны труда и безопасности в медицинских организациях

Самый сильный аргумент, почему эволюция человека не могла быть