lighttools(光學(xué)建模工具)

lighttools是美國ORA公司自主開發(fā)的光學(xué)系統(tǒng)建模軟件，可有效的幫助用戶增進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率，具備系統(tǒng)建模、光機(jī)一體化設(shè)計(jì)、復(fù)雜光路設(shè)置、雜光分析及照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析等強(qiáng)大功能。lighttools提供多種展現(xiàn)系統(tǒng)光機(jī)和人機(jī)交互的手段，用戶可直接在系統(tǒng)的二維、三維線框圖或三維實(shí)體模型圖上進(jìn)行各種操作，包括元件或元件組的放置、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、復(fù)制和縮放等，且操作時(shí)即可用鼠標(biāo)以實(shí)時(shí)觀察修改造成的效果，也可用鍵盤輸入準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。 lighttools支持光機(jī)一體化設(shè)計(jì)，在這里用戶可通過軟件所提供的一組尺寸可變的基本實(shí)體模型做布爾運(yùn)算，借此即使光學(xué)或機(jī)械部件的形狀再復(fù)制，也都可在程序中得到精確的展現(xiàn)和描繪，并可以光學(xué)精度進(jìn)行光線追跡。新版不僅具有更加先進(jìn)的設(shè)計(jì)和分析能力，且操作更為簡單易用，新增優(yōu)化模塊可讓用戶快速獲得最符合預(yù)定目標(biāo)的設(shè)計(jì)，其采用蒙特卡羅模擬和光線扇/網(wǎng)格兩種優(yōu)化引擎，用戶可在修改模型時(shí)自主選擇。此外，lighttools的照明分析也更為的先進(jìn)，更快的光線追跡可讓用戶在追蹤數(shù)百萬條光線只用幾分鐘即可完成操作，更甚者用戶可以控制模擬、修改分區(qū)數(shù)等接收器屬性，以及更改對稱性計(jì)算以影響模擬誤差估計(jì)。有需要的朋友歡迎下載體驗(yàn)。

lighttools安裝說明

1、安裝順序。

即按照圖里的1234的順序先安裝完注冊表，驅(qū)動(dòng)，和lighttools的程序 部分電腦在win10系統(tǒng)安裝這些程序后打開lighttools8.6可能會出現(xiàn)這些異常情況：
打開lighttools8.6后提示要導(dǎo)入許可證，即導(dǎo)入lt8_6.dat文件，導(dǎo)入后軟件自動(dòng)重啟但還是提示要重新導(dǎo)入證書，如圖所示

這種情況是要進(jìn)入bios關(guān)閉scure boot和對驅(qū)動(dòng)重簽名來解決
（百度上搜索到的關(guān)強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)簽名的辦法是沒有用的）
先下載驅(qū)動(dòng)重簽名軟件driver-signature-enforcement-overrider
解決辦法：
先檢查自身電腦設(shè)備是否有bitlocker加密，系統(tǒng)設(shè)置里搜索bitlocker，如果有會顯示設(shè)備解密的選項(xiàng)，有bitlocker加密設(shè)備進(jìn)入測試模式的時(shí)候啟動(dòng)電腦會要求輸入恢復(fù)秘鑰，請現(xiàn)在微軟里登錄賬號獲取自己設(shè)備bitlocker的恢復(fù)秘鑰，或者直接選擇設(shè)備解密（大概可能要半小時(shí)到2小時(shí)的時(shí)間），再進(jìn)行下一步，沒有bitlocker加密的電腦設(shè)備可以無視這一步
然后重啟電腦，重啟時(shí)連按del進(jìn)入bios界面，找到boot選項(xiàng)里的scure boot，選擇bisabled，即關(guān)閉scure boot，關(guān)閉后啟動(dòng)電腦，有bitlocker的設(shè)備此時(shí)會要求輸入恢復(fù)秘鑰，沒有的會直接啟動(dòng)電腦。
然后打開下載的driver-signature-enforcement-overrider軟件，打開后點(diǎn)nest，yes，然后選擇sign a System File

再輸入C:\Windows\System32\drivers\multikey.sys，點(diǎn)ok

右鍵開始菜單，并點(diǎn)擊windows powershell(管理員)，打開電腦終端（管理員），在powershell窗口中輸入 bcdedit /set testsigning on 然后回車，即開啟win11測試簽名模式，顯示“操作成功完成”
這一步如果沒關(guān)閉scure boot的話會提示該值受策略引導(dǎo)保護(hù)，請正確關(guān)閉scure boot后重新進(jìn)行上述步驟。

之后再打開lighttools8.6軟件，導(dǎo)入lt8_6.dat許可證，可能還是會提示重新導(dǎo)入許可證，但只需再重啟一次電腦， 重啟后電腦桌面右下角會顯示處于測試模式的文字，這時(shí)候就可以正常運(yùn)行l(wèi)ighttools8.6了

新功能

一、增進(jìn)設(shè)計(jì)效率
1、Light Tools不僅具有先進(jìn)的設(shè)計(jì)和分析能力，而且簡單易用，因此深受照明工程師的喜愛。Windows 標(biāo)準(zhǔn)圖形用戶界面有助于新用戶快速掌握 Light Tools 互動(dòng)三維結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大功能。您可以在 Light Tools 中剪切、粘貼原始數(shù)據(jù)、輸出圖形和三維幾何圖形，也可以將它們導(dǎo)入到另一個(gè)應(yīng)用程序。LightTools 有三類導(dǎo)航窗口，用以幫助您準(zhǔn)確了解您的模型中發(fā)生的一切：系統(tǒng)導(dǎo)航、窗口導(dǎo)航和首選項(xiàng)導(dǎo)航，所有這些窗口都能讓您輕松訪問重要數(shù)據(jù)。Light Tools 還整合了在線上下文相關(guān)幫助方面的最新技術(shù)。所有這些技術(shù)的結(jié)合，使得 Light Tools 成為最容易學(xué)習(xí)和使用的照明設(shè)計(jì)軟件之一
2、在Light Tools中，創(chuàng)建或?qū)霂缀螆D形是直截了當(dāng)?shù)牟僮?；它對設(shè)計(jì)迭代和設(shè)計(jì)變更的支持，使設(shè)計(jì)效率得以大幅提高。LightTools提供了布爾操作和修剪操作，因此設(shè)計(jì)修改變得很容易，關(guān)于所創(chuàng)建幾何圖形的參數(shù)信息也得以保留?？梢噪S時(shí)編輯利用布爾操作創(chuàng)建的復(fù)雜物體。編輯模型時(shí)，表面和材料屬性也能得到保留，從而可以快速分析替代設(shè)計(jì)形式
3、Light Tools 的優(yōu)化模塊能夠讓您快速獲得最符合預(yù)定目標(biāo)的設(shè)計(jì)。優(yōu)化引擎有兩種：蒙特卡羅模擬和光線扇/網(wǎng)格，您可以根據(jù)應(yīng)用來選用。修改模型時(shí)，Point- and-Shoot 光線追跡會進(jìn)行交互式更新，并隨著設(shè)計(jì)的進(jìn)行或修改提供有關(guān)設(shè)計(jì)各方面的隱含關(guān)系的立即反饋。這對于深刻理解幾何圖形與穿過該幾何圖形的光線路徑之間的關(guān)系具有無比重要的價(jià)值
4、隨Light Tools提供的實(shí)用工具將費(fèi)時(shí)乏味或重復(fù)性任務(wù)自動(dòng)化，例如訪問Light Tools 關(guān)于光源、材料、目錄鏡頭和表面處理的龐大資源庫。有一系列實(shí)用工具是通過宏功能控制或訪問幾何圖形的子程序。用于光源、背光和反射鏡的高級實(shí)用工具常常能將新照明子系統(tǒng)的初始設(shè)計(jì)時(shí)間縮短為幾分鐘，而不需要幾天或幾周時(shí)間
5、Light Tools中的COM 接口允許將 Light Tools 的功能整合到其它啟用 COM的應(yīng)用程序中，例如 Microsoft Excel、MATLAB和Mathematica。除原有的 CATIA 傳輸模塊外，Data Exchange （數(shù)據(jù)交換）模塊還支持通過 IGES、STEP 和 SAT 格式在Light Tools 與其它CAD應(yīng)用程序之間進(jìn)行直接雙向數(shù)據(jù)傳輸。Light Tools 主要是作為集成多應(yīng)用設(shè)計(jì)環(huán)境的一部分而存在，用以改善不同工程專業(yè)小組之間的交流，增進(jìn)企業(yè)的總體設(shè)計(jì)效率
二、高枕無憂的精確度和演算結(jié)果
1、Light Tools 照明設(shè)計(jì)軟件是一款具有專業(yè)光學(xué)功能和“光學(xué)精度”的三維實(shí)體建模工具。設(shè)計(jì)或加工機(jī)械零件時(shí)，精度達(dá)到 20 微米以內(nèi)可能就足夠了。但是，當(dāng)通過光學(xué)系統(tǒng)追蹤光線路徑時(shí)，對表面形狀和交點(diǎn)的技術(shù)要求需要以光學(xué)精度（光波長的若干分之幾）計(jì)算。與機(jī)械和光學(xué) CAD程序不同，Light Tools中的表面形狀是用參數(shù)公式來定義的（而不是細(xì)分近似），以對所有計(jì)算保持表面形狀、位置和交點(diǎn)的光學(xué)精度。這種光學(xué)精度確保了 Light Tools 模型能像真實(shí)系統(tǒng)一樣工作
2、有些照明設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)品宣稱提供更快的光線追跡，但在Light Tools 中，追蹤數(shù)百萬條光線只用幾分鐘（而不是幾小時(shí)）是很平常的事。我們的開發(fā)團(tuán)隊(duì)花費(fèi)了數(shù)十人年的時(shí)間來改進(jìn)和優(yōu)化復(fù)雜的光線追跡專利算法，使 Light Tools 能夠快速、精確地對原生和導(dǎo)入的幾何圖形進(jìn)行光線追跡。此算法與使用先進(jìn)蒙特卡羅技術(shù)的照明分析相結(jié)合，有助于隨時(shí)對所有系統(tǒng)的光效應(yīng)進(jìn)行精確模擬
3、Light Tools 的照明分析非常先進(jìn)，能告訴你何時(shí)追蹤到了足以滿足設(shè)計(jì)精度要求的光線。您可以控制模擬，修改分區(qū)數(shù)等接收器屬性，以及更改對稱性計(jì)算以影響模擬誤差估計(jì)。在對微光刻系統(tǒng)等高精度應(yīng)用的蒙特卡羅模擬過程中，可以追蹤數(shù)百萬條光線。您可以將誤差估計(jì)報(bào)告中的數(shù)據(jù)復(fù)制、粘貼到其它應(yīng)用程序進(jìn)行后處理，或者合并到其它報(bào)告中
4.Light Tools支持雙向散射分布函數(shù)(BSDF)，該函數(shù)是公認(rèn)最精確的散射模擬方法，并且是太空望遠(yuǎn)鏡等精密應(yīng)用使用的標(biāo)準(zhǔn)方法。Light Tools還帶有參數(shù)研究實(shí)用工具，用來確定制造工藝可接受的公差范圍，以使實(shí)際制造部件滿足產(chǎn)品規(guī)格要求。根據(jù)系統(tǒng)配置不同，您可以控制光線追跡以獲得更精確、更有意義的結(jié)果。例如，Light Tools 支持表面交點(diǎn)處的概率性光線追跡、散射表面上的重要性取樣和用戶定義的光源瞄準(zhǔn)區(qū)域
三、支持復(fù)雜幾何圖形
1、照明子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)不僅包括通過系統(tǒng)取得光線，還包括為系統(tǒng)的形狀怪異的光學(xué)組件或幾何上復(fù)雜的固定部分建模。Light Tools 這一靈活的三維實(shí)體建模設(shè)計(jì)工具能夠很好地解決這些難題。
2、Light Tools 的基本三維實(shí)體模型包括球體、橢圓體、超環(huán)球體、方塊、圓柱體（包括錐體）、擠出體和旋轉(zhuǎn)掃掠折線，可以編輯這些基本模型的參數(shù)，并可以任何尺寸、在任何位置、以任何角度插入這些基本模型。以前利用布爾操作創(chuàng)建的復(fù)雜物體可以隨時(shí)編輯，甚至在這些物體完成后仍可以編輯。利用布爾操作的邏輯相加、相交和相減，可以將每個(gè)實(shí)體與任何其它實(shí)體（原生的或?qū)氲模┖喜ⅰ＿@樣就能創(chuàng)建復(fù)雜的、像加工出來一樣的模型，例如分段反射鏡和多面光管。請注意，復(fù)雜元件可以是光學(xué)、機(jī)械或結(jié)構(gòu)部件。
3、CAD幾何圖形定義的常常是現(xiàn)有的光學(xué)系統(tǒng)包絡(luò)結(jié)構(gòu)。除了允許導(dǎo)入 CAD 幾何圖形之外，Light Tools 的修補(bǔ)功能還會以互動(dòng)方式自動(dòng)幫助您實(shí)現(xiàn)更完整、更精確的幾何圖形，以在CAD應(yīng)用程序之間共享。另外，如果您的 CAD 建模包是基于表面的而非基于實(shí)體的，那么 Light Tools 可以將導(dǎo)入的表面自動(dòng)合并為實(shí)體，從而為在 Light Tools 中操控此幾何圖形提供更大的靈活性。
4、利用 Light Tools，無論是二維紋理（例如點(diǎn)畫）還是三維紋理（各種形狀的隆起部分），均可以應(yīng)用于任何平面表面。這一能力不僅有助于快速創(chuàng)建復(fù)雜的表面，而且有助于有效地模擬這些表面對光傳播的影響
四、強(qiáng)大的設(shè)計(jì)和分析能力
1、Light Tools有許多專門針對照明光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的獨(dú)特功能。事實(shí)上，可以說它是當(dāng)今唯一可用的一款照明設(shè)計(jì)程序。下面列舉Light Tools的一些設(shè)計(jì)能力：
◆優(yōu)化：使符合規(guī)定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的系統(tǒng)更快收斂。
◆Point-and-shoot 互動(dòng)光線追跡：在設(shè)計(jì)過程中給出關(guān)于系統(tǒng)性能的直觀、實(shí)時(shí)可視化反饋。
◆編程擴(kuò)展：運(yùn)用 Visual Basic進(jìn)行編程擴(kuò)展以及通過COM 與其它應(yīng)用程序互動(dòng)，以簡化設(shè)計(jì)過程，并能將LightTools 無縫集成到設(shè)計(jì)與制造過程中。
◆向應(yīng)用的實(shí)用工具：可以產(chǎn)生各種各樣的背光、反射鏡和光源，以減少設(shè)計(jì)時(shí)間，提高設(shè)計(jì)效率。
◆面向任務(wù)的實(shí)用工具：用于搜索附送的庫資源，以及應(yīng)用實(shí)用工具產(chǎn)生的表面屬性、光譜數(shù)據(jù)或角度分布。其它實(shí)用工具可以使重復(fù)任務(wù)自動(dòng)化，例如對制造前的公差設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行研究等。
◆參數(shù)編輯：可以編輯布爾幾何圖形的參數(shù)，以此來達(dá)到操控幾何圖形的目的，而無需一切從新開始設(shè)計(jì)，從而為設(shè)計(jì)過程提供更大的自由度。
2、軟件程序能夠分析通過光學(xué)子系統(tǒng)的照明功率和分布并無稀奇之處，但 Light Tools 具有其它產(chǎn)品所不具備的分析能力，其中包括：
◆數(shù)據(jù)圖過濾器：根據(jù)許多不同的準(zhǔn)則將結(jié)果歸類，而不必重新模擬
◆互動(dòng)式重新分區(qū)：模擬過程中可隨時(shí)對照度數(shù)據(jù)、接收器大小與位置的分區(qū)進(jìn)行重分配
◆動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)照度計(jì)角度：以便在任何視角實(shí)時(shí)了解所制造系統(tǒng)的性能
◆Sobol（低偏差）隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生：使模擬結(jié)果更快收斂
◆RGB 真彩輸出
◆完全集成的繪圖包：允許繪制任何視場中的任何數(shù)據(jù)圖

功能特色

1、系統(tǒng)建模
提供多種展現(xiàn)系統(tǒng)光機(jī)模型的方式和人機(jī)交互的手段。使用者可直接在系統(tǒng)的二維、三維線框圖或三維實(shí)體模型圖上進(jìn)行各種操作。方便易用的圖形交互式建模和修改功能包括元件或元件組的放置、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、復(fù)制和縮放。操作時(shí)既可用鼠標(biāo)以實(shí)時(shí)觀察修改造成的效果，也可用鍵盤以輸入準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。透鏡、反射鏡和棱鏡等光學(xué)元件及各種機(jī)械件可以極快地以圖形方式“畫入”系統(tǒng)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以用表格和元件詳情對話框的形式列出和修改。所有上述各種輸入方式同時(shí)并存，可交替使用。
2、光機(jī)一體化設(shè)計(jì)
光學(xué)和機(jī)械元件的形狀的描述是通過對軟件提供的一組尺寸可變的基本實(shí)體模型做布爾運(yùn)算（與、或、異等等）實(shí)現(xiàn)的。這些光學(xué)或機(jī)械部件的形狀雖然可能非常復(fù)雜，但均可以在軟件中得到精確的展現(xiàn)和描繪，并以光學(xué)精度進(jìn)行光線追跡。遮光罩、鏡筒和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)均將大大得益于這種光機(jī)一體的考慮方法和非順序光線追跡提供的大量信息
3、復(fù)雜光路設(shè)置
在光學(xué)設(shè)計(jì)中，Light Tools 可以和 ORA 公司研制的 CODE V 軟件配合使用。特別是在多光路或折迭光路系統(tǒng)、帶有棱鏡或復(fù)雜曲面的系統(tǒng)的光路設(shè)置和視覺建模型驗(yàn)證中，Light Tools 將發(fā)揮重要作用。有了 Light Tools，設(shè)計(jì)人員完全可以摒棄過去為了簡化問題而采用的一些傳統(tǒng)技巧，如符號規(guī)則、用多通道定義模擬變焦功能、把反射鏡和棱鏡展開成平板、略去非光學(xué)面和機(jī)械結(jié)構(gòu)的影響、人為簡化光瞳形狀，等等
4、雜光分析
非順序面光線追跡功能可以直觀地描述在系統(tǒng)中任意表面上或介質(zhì)中發(fā)生的任何光學(xué)現(xiàn)象，如折射、反射、全反射、散射、多級衍射、振幅分割、光能損耗、材料吸收等，并根據(jù)需要自動(dòng)實(shí)時(shí)衍生出多路光路分支。雜光分析、光能計(jì)算、鬼像預(yù)測等從此變得輕而易舉、一目了然。設(shè)計(jì)中可能存在的各種潛在問題將被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)防
5、照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析
Light Tools 中可以精確地定義各種實(shí)際光源（如發(fā)光二極管、白熾燈、弧光燈、鹵素?zé)舻龋┑男螤詈桶l(fā)光特性，利用其照明模塊 (Illumination Module) 可實(shí)現(xiàn)蒙特卡洛法 (Monte Carlo) 光線追跡，以便確定某個(gè)（或某幾個(gè)）指定表面上的光照度、強(qiáng)度或亮度。對比實(shí)驗(yàn)表明，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際光度測量結(jié)果精確吻合。對非人眼接收的照明系統(tǒng)，可以把結(jié)果轉(zhuǎn)換成輻射度單位。計(jì)算結(jié)果的輸出形式可以是二維線圖、等高線圖、灰度圖、偽彩色圖或三維分布圖。利用 Light Tools 已成功地設(shè)計(jì)了多種照明系統(tǒng)，包括投影系統(tǒng)、平板顯示器、儀表盤照明、內(nèi)窺鏡照明、報(bào)警燈、汽車前燈、車廂內(nèi)部照明、指示牌照明等等，從而結(jié)束了照明光學(xué)系統(tǒng)沒有可靠的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具的歷史。