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,将Monte Carlo光线跟踪、分析、CAD导入/导出和优化方法与完整而强大的宏语言相结合,以解决照明设计和光学分析中的各种问题。 TracePro可利用在显示器产业上,它能模仿所有类型的显示系统,从背光系统,到前光、光管、光纤、显示面板和LCD投影系统。
1、实体建模
使用TracePro的您可以创建用户友好的3D CAD界面TracePro通过导入透镜设计或CAD文件,或通过直接创建实体几何图形来创建模型。TracePro使用真正的实体建模引擎来确保模型的一致性和可靠性。
2、性能和准确性
TracePro的光线跟踪引擎快速准确。对所有曲面进行精确的光线跟踪,甚至导入样条线,没有遗漏交点或“泄漏”光线。分析模式光线跟踪,对来说是的TracePro是一个非常强大的功能,可以创建一个交互式的环境。使用分析模式,您可以直观地定量分析每个表面和对象。
3、预定义的光学属性
数以千计的预先存在的属性已经开发出来,可以应用于TracePro模型。属性包括:材料(光学玻璃、塑料、红外材料)、表面属性、体散射和荧光。
4、直观的用户界面
TracePro凭借其友好且易于学习的CAD式界面,使自己从其他软件解决方案中脱颖而出。
TracePro的众所周知,易于使用的GUI意味着学习曲线短,无需重新培训
项目 | Windows推荐配置 |
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操作系统 |
Windows 8.1 64位 Windows 10 64位 |
CPU | 最新的64位处理器,具有尽可能多的内核,可实现最佳效果和最快的光线跟踪 |
内存 | 最低2 GB,建议8GB以上 |
存储 | 在TracePro读取/写入硬盘的情况下,固态硬盘可以提高TracePro的性能 |
显卡 | 专用显卡,中端或高性能,适用于CAD程序 |
显示器 |
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其他 |
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一、建模准备
创建灯板基础模型
通过菜单栏 Insert > Primitive Solids > Block 插入立方体作为灯板基座,输入尺寸参数(如长宽厚),例如300mm×300mm×3mm的导光板结构。
通过 View > Silhouettes 显示轮廓视图,方便后续调整光源位置。
导入或创建LED灯珠模型
单个LED建模:使用 Insert > Primitive Solids > Block/Cylinder 创建LED芯片(如0.4mm×0.4mm方块)。
添加透镜或反射器:通过布尔运算(如插入圆锥体与外壳相减)构建反射杯,内表面设为镜面反射。
多灯珠排布:复制并阵列LED模型,通过坐标调整(X/Y/Z偏移量)实现不同位置的排布。
使用 Edit > Duplicate 或导入CAD设计的灯板布局文件(支持IGS/SAT/STEP格式)。
二、光学属性设置
定义材料属性
灯板材质:选择 Define > Edit Property Data 设置导光板材料(如PMMA亚克力),折射率通常为1.49。
LED封装材料:若包含扩散器或透镜,需设定散射属性(如ABg模型)或折射率。
光源参数配置
波长设置:为每个LED单独定义光源特性:在 Define > Edit Property Data 中创建新光源,输入不同波长(如450nm蓝光、520nm绿光、650nm红光)。
支持单色或多波长组合:若需白光模拟,可叠加RGB三色光源并调整光通量比例。
光源参数:发散角:根据LED类型选择朗伯分布(Lambertian)或自定义角度(如半光强角110°)。
光通量:输入每颗LED的流明值(如0.05lm/颗),总光通量需符合设计要求。
光线数量:建议单颗LED设置50万条光线以提高精度,但需平衡计算时间。
表面属性分配
将光源属性应用到LED发光面:右键选择表面,通过 Define > Apply Properties 绑定对应光源特性。
灯板表面处理:底面可设为完美镜面(Perfect Mirror)或散射网点(需通过Reptile Properties设置渐变参数)。
三、光线追迹与模拟分析
执行光线追迹
通过 Analysis > Raytrace 启动模拟,选择光度学单位(如Lux)。
调整光线显示比例(如1%)以减少渲染负载。
关键分析功能
光斑与照度:插入接收平面(如距离灯板1米处),设为完美吸收体(Perfect Absorber)。
通过 Analysis > Irradiance Map 生成照度分布图,检查光斑直径和均匀性。
光谱叠加效果:多波长光线会叠加为混合光,需观察色温或通过伪彩色图分析不同波段贡献。
配光曲线导出:生成极坐标或直角坐标配光曲线,导出IES文件用于照明工程设计。
四、优化与验证
参数调整
若光斑不均匀:优化LED间距或添加微结构(如导光板网点,通过多项式排布调整疏密)。
若色温偏离目标:调整各波长LED的光通量比例或增加滤光片属性。
结果验证
对比实验数据:将模拟的坎德拉图(Candela Plot)与实际测试结果匹配。
导出报告:通过 File > Export 生成光照度、光强分布等数据表格。
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