Tracepro学习教程.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,Tracepro,学习教程,4/3/2026,什么是,Tracepro,？,Tracepro,是一套可以做照明系统分析，传统光学分析，辐射度以及光度分析的软件，它也是第一套由符合工业标准的,ACIS,立体模型绘图软件所发展出来的光机软件。,Tracepro,提供简单易用的图形接口，所以我们能够轻易的检视模型，建立立体对象，以及设定材料特性，表面性质和光源特性。,Tracepro,可以同时开启多个档案来完成编辑。,4/3/2026,Tracepro,的操作界面介绍,实体模型,消息区,工作区,导航区,工作菜单,4/3/2026,Tracepro,的操作界面介绍,4/3/2026,Tracepro,的操作设置,ViewPreference,此处可以设置,Tracepro,操作界面中显示方面的参数，如界面的显示单位，缩放时的倍率，显示光线的颜色，方式等等。,4/3/2026,Tracepro,的系统设置,ViewCustomize,此处可以设置,Tracepro,操作界面中运行方面的参数，如导航区的位置，模型的显示方式，模型的颜色，背景的颜色等等。,4/3/2026,Tracepro,模拟步骤,建立模型,光学特性,光源设定,分析功能,4/3/2026,Tracepro,建模,Tracepro,自建模,利用,Tracepro,软件本身的功能建立各种模型,面 平面 曲面 球面 非球面,体 球体 正方体 椎体 环,3D,建模，导入,在,PRO/E,UG,CAD,等,3D,模型软件将实体建好，存,igs,，,sat,，,stp,等,格式，导入,Tracepro,并设置属性后，就可进行模拟。,光学软件建模,Tracepro,与很多光学模拟软件如,ZEMAX,OSLO,Code,V,等是共用的，,所以可以直接用,Tracepro,打开这些软件保存的文档。,4/3/2026,Tracepro,建模,Tracepro,自建模,Tracepro,软件本身提供了一个强大的模型库，使用者可以根据自己的需要选择不同的模块来建立模型。,其路径就是,:Insert,4/3/2026,Tracepro,建模,Insert Lens Element,要点：,A.,透镜的材料,B.,透镜的参数,C.,透镜的位置,4/3/2026,Tracepro,建模,Insert,Fresnel,Lens,要点：,A.,透镜的材料,B.,透镜的参数,C.,透镜的位置,4/3/2026,Tracepro,建模,Insert Reflector,要点：,A.,反射器的类型,B.,反射器的焦距,C.,反射器的长度,D.,反射器的位置,4/3/2026,Tracepro,建模,Insert Tube,4/3/2026,Tracepro,建模,Insert Baffle Vane,4/3/2026,Tracepro,建模,Insert,Primisive,Solids,4/3/2026,Tracepro,建模,3D,建模，导入,Tracepro,在建模方面有很强大的功能，但是在自由曲面方面仍存在一些不足，所以，就需要在,3D,软件中建好模型后，存,igs,，,sat,，,stp,等格式，最后导入,Tracepro,中。,如图：有两种,3D,模型的导入方式,FileOpen,InsertPart,4/3/2026,Tracepro,建模,光学软件建模,同时，,Tracepro,可以将其他程序建好的模型，直接读取，简单方便。如图，通过,Tracepro,打开,OSLO,文档,4/3/2026,Tracepro,光学特性,Tracepro,的建模后，就要对模型进行属性的设置光学特性在,Tracepro,的模拟中非常重要，模拟的目的是模拟结果与实际更为接近。所以光学特性的定义就是给模拟效果一个好的起始。,4/3/2026,Tracepro,光学特性,DefineApply Properties,Material,用来定义实体的材料,如图：材料为,BK7,玻璃，材料的名称下面表示出材料的各种光学特性：色散系数，相对波长的折射率，材料的吸收率。而且，也可以通过最下方,View Date,更改材料的这些属性。,4/3/2026,Tracepro,光学特性,DefineApply Properties,Surface,用来定义表面属性,可以在此处对模型的表面进行定义。如：表面被设置为镜面，吸收面，散射面，或者在模型的表面定义一些薄膜，等等,。,4/3/2026,Tracepro,光学特性,DefineApply Properties,Surface Source,用来定义光源属性,在,Tracepro,中，光线都是从灯具的某个发光面出发的，所以我们定义光源的方法就是设置模型的发光面上的参数。如图：这些参数包括灯具的光通量，模拟光线的数量，光线的波长，以及发光模式。,4/3/2026,Tracepro,光学特性,DefineEdit Properties Date,Tracepro,中并未涵盖所有我们需要的介质，但是在,Tracepro,中可以根据自身的需要编辑特定的面，材料，薄膜，折射率等光学介质。,4/3/2026,Tracepro,光源设定,Tracepro,光源的设定有三种方法：,1.Tracepro,自建光源模型，然后进行光源属性定义,.,2.Tracepro,光源库，其中有部分已经定义好光源参数的光 源实体模型。,3.,光源文件导入。,InsertSource,选择需要插入的光源文件,.,对于光源文件，有几种符合的格式（*,.ray,*.,dat,*.,src,）,4/3/2026,Tracepro,分析功能,Tracepro,具有强大的分析功能：,追踪光线,照度分析，辉度分析,CIE,色坐标，色度分析,光强度分析,光线资料,偏振效应,仿真模拟,4/3/2026,Tracepro,分析功能,追踪光线,Raytrace,Options,光线模拟的环境参数设定，其中有光源的波长，光源的单位，热环境系数等。,4/3/2026,Tracepro,分析功能,照度分析参数设置,如图：照度分析的参数设置表。,Smooting,选定将光斑的显示更加平滑,Map Count,是照度计算点的数目，当计算点的数目增大到一定程度时，照度值也不再变化，此时得到合适的模拟值,4/3/2026,Tracepro,分析功能,照度分析,如图，一个,LED,光源投射在,1,米处的光斑照度效果图。在图的下方注明模拟结果：最大照度，平均照度，接受面接受到的光通量参数。,4/3/2026,Tracepro,分析功能,光强分析参数设置,方向参数的设置,Normal Vector,主方向,光源投射的方向，输入不同的数值，软件会通过坐标自动的计算出该方向。,Up Vector,参考方向,与主方向垂直,4/3/2026,Tracepro,分析功能,光强分析参数设置,光强分析的参数设置,Smooting,设定光强分析的区间大小，设置的数目却大，分析的区间越小。当数目增大到一定程度时，配光曲线的光强不再变化，此时得到合适的模拟值。,4/3/2026,Tracepro,分析功能,光强分析 极坐标配光曲线,如图，一个,LED,光源的极坐标配光曲线图。在图的下方已注明模拟的结果：效率，接受到的光线数目，最大光强，接受到的光通量。,4/3/2026,Tracepro,分析功能,光强分析 直角坐标配光曲线,4/3/2026,Tracepro,设计实例,设计要求：,光源：,Cree LED Q4 110lm,光斑要求：,1,米处最大光斑直径不于小,1,米，中心光斑直径不于小,0.12,米,照度要求：,1,米处最大照度要达到,4000lux,透明件：,3mm,钢化玻璃,反光杯尺寸：,25*20mm,4/3/2026,Tracepro,设计实例,分析设计要求,光源 总光通量,110lm,半光强角度,110,度,配光 截光角不应小于,27,度,半光强角不小于,6,度,照度 中心光强为,4000cd,通过分析，可以得出：设计需要一个聚光的反光杯，且反光杯的口径与深度的比值接近于,1.,4/3/2026,Tracepro,设计实例,导入光源,Insertsource,4/3/2026,Tracepro,设计实例,建立模型,Insert,Reflectior,4/3/2026,Tracepro,设计实例,建立好模型后，需要通过,ApplyProperties,来为模型添加表面属性。点击导航区中模型的名字，然后鼠标右键，选择,ApplyProperties,，在,ApplyProperties,中选择,Surface,。在,Surface,的下拉表格中有多种反射面模式，可以根据自己的需要选择合适的反射面，也可以点击,View Date,，自定义反射面的属性。,如图：自定义一个反射系数为,0.7,的反射面。光线打在此面上后，将有,70%,的光线被反射。,4/3/2026,Tracepro,设计实例,反光杯建好后，材料属性也定义完毕，需要根据要求在反光杯的前方添加,3mm,的钢化玻璃。,4/3/2026,Tracepro,设计实例,模型添加完毕后，最后需要添加一个接受平面。接受平面可以根据实际需要定义它的大小，位置。模拟完毕后，我们可以从接受平面上得到有效光效，光斑效果等模拟结果。,首先，,Insert Primitive,Solide,，添加接受平面。,其次，将接受平面用过,Apply Properties,中,Surface,定义为,Perfect Absorber,。,最后，点击 ，开始模拟。,4/3/2026,Tracepro,设计实例,查看模拟结果 极坐标配光曲线,从模拟的结果中可以得出，灯具效率为,61%,，最大光强,1438.7cd,4/3/2026,Tracepro,设计实例,查看模拟结果 直角坐标配光曲线,从模拟的结果中可以得出，半光强角为,6,度。,4/3/2026,Tracepro,设计实例,查看模拟结果 光斑照度,从模拟的结果中可以得出，,1,米处光斑的直径略大于,1,米，中心的最大照度为,1076lx,，平均照度,16.2lx,。,4/3/2026,Tracepro,设计实例,分析结果,上述的模拟结果，光源的光通量为,26.4lm,。,当光源的光通量为,120lm,时，半光强角不变，光斑的大小尺寸不变，,中心光强为,6086.8cd,，,1,米处最大照度为,4552lx,。,对比设计要求，符合设计需要，设计完毕。,4/3/2026,Tracepro,设计实例,设计要求：,光源：欧司朗 双端金卤灯,250W HQI-TS250W/NDL,光斑要求：矩形光斑,照度要求：,50,米处，半径,5,米范围内最小照度,80lx,（,4,个灯头）,透明件：,3mm,钢化玻璃,反光杯尺寸：口径不大于,180mm,4/3/2026,Tracepro,设计实例,分析设计要求,光源 总光通量,22000lm,配光 截光角不应小于,27,度,半光强角不小于,6,度,照度 中心光强大于,2000000cd,有中心光强非常高，所以，反光杯一定要聚,4/3/2026,Tracepro,设计实例,导入光源 打开已经建好的光源文件,4/3/2026,Tracepro,设计实例,建立模型,Insert,Reflectior,Front depth,代表灯具到口径的距离,Back depth,代表灯具到底部的距离,Focal,len,代表两个面的不同曲率,4/3/2026,Tracepro,设计实例,建立好模型后，需要通过,ApplyProperties,来为模型添加表面属性。点击导航区中模型的名字，然后鼠标右键，选择,ApplyProperties,，在,ApplyProperties,中选择,Surface,。在,Surface,的下拉表格中有多种反射面模式，可以根据自己的需要选择合适的反射面，也可以点击,View Date,，自定义反射面的属性。,如图：自定义一个反射系数为,0.7,的反射面。光线打在此面上后，将有,70%,的光线被反射。,4/3/2026,Tracepro,设计实例,反光杯建好后，材料属性也定义完毕，需要根据要求在反光杯的前方添加,3mm,的钢化玻璃。,4/3/2026,Tracepro,设计实例,此外，我们对反光杯做一个布林运算，在反光杯的两壁上为光源开出一个位置。,4/3/2026,Tracepro,设计实例,模型添加完毕后，最后需要添加一个接受平面。接受平面可以根据实际需要定义它的大小，位置。模拟完毕后，我们可以从接受平面上得到有效光效，光斑效果等模拟结果。,首先，,Insert Primitive,Solide,，添加接受平面。,其次，将接受平面用过,Apply Properties,中,Surface,定义为,Perfect Absorber,。,最后，点击 ，开始模拟。,4/3/2026,Tracepro,设计实例,查看模拟结果 极坐标配光曲线,从模拟的结果中可以得出，灯具效率为,63%,，最大光强,26463cd,4/3/2026,Tracepro,设计实例,查看模拟结果 直角坐标配光曲线,从模拟的结果中可以得出，半光强角为,26*60,度。,4/3/2026,Tracepro,设计实例,查看模拟结果,将配光曲线以,Idt,格式导出，带入,DLAlux,里面模拟,4,个灯,50,米外的照度，如图：,最大照度：,39lx,平均照度：,35lx,4/3/2026,Tracepro,设计实例,分析结果,根据上述的模拟结果，我们可以看出光斑的强度没有达到设计的要求。,主要原因有：反光杯的口径限制,光源形状,光源体积,4/3/2026,