Light_Tools基础教程

Light Tools快速简易教程

本教程是为对Lightscape的主要性能有总体认识而设计的。它勾划出工作在一个项目中的处理阶段。

快速简易教程编排

本教程包含如下各部分

■入门

设置环境

打开一个文件

■准备阶段

观看模型

图块操作

光源操作

■解决阶段

从准备阶段转换到解决阶段

设置处理参数

显示纹理

在解决阶段改变材料

在解决阶段改变光源

输出阶段

生成一副图象

退出

■深入研究

入门

这部分包括如下课程：

■设置环境

■打开一个文件

设置环境

关掉全拖（Full Drag）模式

在Windows NT中，当每次拖动窗口时，将会重画窗口内的内容。当你使用Lightscape 时，这是无法忍受的。

在Program Manger内的Main窗口中双击ControlPanel 图标

在ControlPanel窗口中双击Desktop图标

在Application组件框中关掉Full Drag

单击确定（OK）

关闭ControlPanel窗口。

启动Lightscape

本教程需要运行Lightscape Visualization System。

在Lightscape Application窗口组中，双击Lightscape图标，Lightscape图形用户界面显现在屏幕上。

打开一个文件

什么是一个准备文件？

在Lightscape中生成一个模拟需要两个阶段----准备阶段和解决阶段，因为各阶段都有一定的要求，所以Lightscape在各阶段使用不同的模型结构，在准备阶段期间，当你定义模型

几何形状和属性时，使用的结构类似许多CAD等模型程序。在此阶段使用的模型结构，称为Lightscape的准备模型，并保存到一个准备文件中（扩展名为.lp）。在解决阶段，这个模型结构将改变为有益于光能传递处理的形式。你不能再改变其几何形状。在解决阶段使用的模型结构称为Lightscape的解决模型，并保存到一个解决的文件中（扩展名为.ls）。

装入一个准备文件

你将使用一个设置好的准备文件开始教程。

选取File(文件)>打开（open）（打开）

打开（open）对话框显现

请注意文件类型是Preparation File(*.lp)

改变目录到C:\Winapp32\lvs\projects\gallery

双击gallery.lp文件

模型显示为一个画廊：有些灯和几个相架在墙上。Lightscape的这个准备模型已经设置好一些部分（表面材料和灯光已经被定义）

设置路径列表

在Lightscape中，有些文件设置可告知所需文件的路径，例如纹理和IES文件。

选取编辑（edit）>properties(特性)

Docum ent Properties对话框显现、

单击Path Lists（路径列表）

在Path List（路径列表）选取盒中，选取Luminare Distributions(光源分布)

在Directory(目录)区单击Browse（浏览）

Browse Directory对话框显现

改变目录到C:\Win32app\lvs\lib\light\lvs

单击确定（OK）来关闭Browse Directory对话框

单击Add（添加）

单击Apply（应用）

在Path List（路径列表）组合框中，选取纹理（Textures）

10．在Directory(目录)区，单击Browse(浏览)

Browse Directory对话框显现

11．改变目录到C:\Win32app\lvs\lib\material\lvs

12．单击确定（OK）来关闭Browse Directory对话框

13．单击Add（添加）

14．单击确定（OK）应用设置，并关闭Document Properties对话框。

打开所有的工具条

本教程使用工具条，方便有效地执行命令：

选取工具（Tools）>工具条（Toolbars）

工具条（Toolbars）对话框显现

双击一个其前面没有标志的工具条，来打开它。

完成后单击关闭（close）

准备阶段

这部分包括下列这些课程

■观看模型

■图块操作

■光源操作

观看模型

◆观看模型的全图

通常你是想在屏幕上立即看到所有东西，那可以通过在图形窗口中选取视图（View）>全图（Extents）调整视图来观看整个模型。在透视模式下，模型被定向为从前面观看的方向。在交视图中，模型被放大以适应图形窗口。

选取视图（View）>全图（Extents）或者在工具条上单击视图全图（View Extents）。

◆打开模型的原形视图

当打开模型时，很容易恢复模型的原形视图。最后保存的模型视图将作为下次打开模型时的原形视图。

选取视图（View）>原图（Original）

交互调整视图

你必须熟练地操纵模型视图。本教程中的许多过程都需要改变视图。

Lightscape突出性能之一就是提供一套极易交互改变视图的视图控制工具。

选取视图（View）>动态视角（Interactive）>环绕（Orbit），或在工具

条上单击环绕（Orbit）

2．将光标定在图形窗口中任一位置，按鼠标左键，先水平再垂直地拖动。

注意模型视图的改变。这就是轨迹转动，环绕（Orbit）。

3．选取视图（View）>动态视角（Interactive）>平移（Pan），或在工具条

上单击平移（Pan)。

将光标定在图形窗口中的任一位置，按鼠标左键，先水平再垂直地拖动。

注意模型视图的改变，这就是平移。

选取视图（View）>Intevactive，然后练习以下命令：

Rotate(旋转)，Zoom(放缩)，Dolly(平移)，Scroll(卷动)。

当完成练习后，选取编辑（edit）>选择（Selection）>Select，或在工具

条上单击Select。

它将鼠标左键设置成单选模式，即你惯用的操作模式。

图块操作

什么是图块？

一个图块就是一组有特定名称和插入点（原点）的实体（表面和其它块）。一个图块可被插入，或被引用，以不同的位置和方向重复地应用在实体库中。一个图块的所有实例都具有相同的几何描述，如果改变图块的几何开头或任何属性，那么模型中此块的每个实例都将继承改变。在图块列表（图块列表（Blocks Table））中会列出模型中使用的所有图块名。你可以保存单独的图块在库文件中，并在不同的模型中重复使用它。

从一个块库中装入一些块

在此过程，你将在模型中加入一些家具。这些家具先前已经被定义并存入

一个库中。虽然Lightscape并不是一个建模系统，但它提供了输入和定位物体的有限功能。

在图块列表（Blocks Table）内任一位置，单击鼠标右键。

从关联菜单(context menu)中选取Load。

打开（open）对话框显现

改变目录到C:\Win32app\lvs\projects\gallery

双击furniture.blk

Available Block（可用的图块）对话框显现，列出在此库中的图块。

单击全部选择（Select All）

单击确定(OK)

注意在图块库中的四个图块已经加入到图块列表中《图块列表（Blocks Table）》。

生成一个桌子的实例

“实例”一词的意思是模型中的每个块仅仅是存在图块列表（Blocks Table）

中一个图块的一个引用。当图块的定义改变后，所有实例将随之改变。

1．从图块表中选取PARSONS

2．在图块表中的任一位置，单击鼠标右键

3．从关联菜单（context menu）中选取新建一个实例（Create Single Instance）

一张新的parwon(桌子)在当前图层上被加入到房间的中心位置，当前图

层就是先前被设置的FURNITURE图层（家具图层）。缺省时，所有图

块都被加入到准备模型的原点（0，0，0）位置。

重新定位Parson（桌子）的位置

按如下步骤，重新定位此块在正确的位置。

选取视图（View）>投影（Projection）>顶部（Top）或在工具条上单击

顶部（Top）。

图形窗口显示模型的俯视图

在工具条上单击视图全图（View Extents）

选取编辑（edit）>变换（Transformation）(变换)，或在图形窗口的任一位置上单击鼠标右键，并在弹出式菜单中选取变换（Transformation）(变换)。

变换（Transformation）(变换)对话框显现

单击Position(位置)标盒

在值（Values）(值)组合框中，选取拖拉（Drag）(拖拉)

按着鼠标左键将这张桌子放到房间的一边，并放到一幅相架之下。

选取编辑（edit）>选择（Selection）>全部消去（DeSelect All），或在工具条中单击全部消去（DeSelect All）去取消选取这张桌子。

生成一张椅子的实例。

重复“生成一张parson（桌子）的例子”和“将parson(桌子)重新定位“的步骤去生成一张椅子的实例。

从图块列表中选取CHAIR2

在图块表中任一位置，单击鼠标右键。

从关联菜单中选取新建一个实例（Create Single Instance）

一张新的椅子在FORNITUTE图层上被加入到房子的中心位置。

重新定位椅子的位置

将椅子移到紧靠桌子前的位置。

在值（Values）组合框中，选取拖拉（Drag）

按着鼠标右键，将椅子拖到紧靠桌子的位置。

旋转椅子

旋转椅子，使其面对桌子

单击旋转（Rotation）标盒

在值（Values）组合框，选取拖拉(Drag)

在轴（Axis）组合框中，选取Z轴

水平拖动光标来旋转桌子

当完成后，单击取消（Cancel）

选取视图（View）>投影（Projection）>透视（Perspective），或在工具条上单击透视（Perspective）。

在工具条上单击全部消去（DeSelect All）

光源操作

什么是一个光源？

Lightscape生成一类特别的图块叫光源，用于表示模型中的发光装置。一个光源是由一个关联光学数据的图块生成的。当你生成一个光源时，那个图块从图块列表移到光源列表中。就象使用图块一样，你可以将光源保存入库，并在不同的模型中重复使用。在本教程中，光源已经被设置好。

定向一列Downlights(灯)指向相架。

在准备阶段，控制光源的方法之一是定向光源的方向。

选取编辑（edit）>选择（Selection）>光源（Luminare）。或在工具条上

单击光源（Luminare）。

这样设置将仅能选取光源实体。

选取你想定向的一个聚光灯（射灯）

注意：光源不象图块，一个光源能通过选取其附近区域而被选取。被选取的聚光灯（射灯）高亮显示。

选取编辑（edit）>变换（Transfromation），或在图形窗口中任一位置单

击鼠标右键，然后在弹出式菜单中选取变换（Transfromation）。

变换（Transfromation）对话框显现。

单击方向（Orentation）盒。

单击点取（Pick）检查框，打开此功能。

在相架中心的位置点取一点，相应被选取的光源将指向那一点。

你可能需要调整视图来方便此操作。被选取的光源指向你刚才点取的那一点。

单击点取（Pick）检查框，关闭此功能

选另一个光源定向。

重复5到8步，直到全部定向完所想变化的光源为止。

在处理中，你可以调整视图来方便点取点。与剩下指向地板的射灯作比较。

10．当完成光源定向操作时，单击Cancel

11．选取编辑（edit）>选择（Selection）>表面（Surface），或在工具条上

单击表面（Surface）。

这样设置将仅能选取表面。

12．选取视图（View）>原图（Original）

13．在工具条上单击全部消去（DeSelect All），或在任一空间位置单击鼠

标左键去取消所有被选取的对象。

保存文件

保存你所做的工作，以便你能在想改变几何形状和加入光源时重新到达这

里。

在Lightscape中没有Undo（取消）这一命令，运用Save和Save as命令可给你一个返回，返回到所需处。

选取文件（File）>另存（Save as）

另存（Save as）对话框显现

在文件名（File name）输入框，键入temp.lp

单击确定（OK）

解决阶段

这部分包含下列课程

■从准备阶段转换到解决阶段

■设置处理参数

■进行解决

■显示纹理

■在解决阶段改变材料

■在解决阶段改变光源

从准备阶段转换到解决阶段

◆初始化解决阶段

现在你已经完成了准备阶段，可以进入解决阶段去执行光能传递处理。这个转换将由初始化准备模型产生。

选取显示（Display）>实体（Solid）或在工具条上单击实体（Solid）

选取处理（Process）>初始化（Initiate）或在工具条上单击初始化（Initiate）

单击No，不保存改变

初始化后，这个模型看起一片黑暗，因为处理还没开始，没有能量从光源发出。这就被称为零能量状态（0次迭代）

天花板上的光源看起打开的，因为发射光线的表面材料给定了一个自我发射光照值，就象光线是从光源发出的。在Lightscape中实际的光源是看不见的。

在此请注意图形窗口的标题条显示文件的后缀为.ls，表明这个模型将被保存为一个解决文件。

设置处理参数

设置处理参数

这些设置确定最终结果的尺寸大小（在多边形元素中测量）和质量，光线分

布的精确性，和处理所需的时间。

关于更多的信息，请参阅用户手册中的“解决”一章。

选取处理（Process）>参数（Parameters）

处理参数（Process Parameters）对话框显现。

在光源（Source）组框，设置阴影网格大小（Shade Grid Size）值为，Two。

在光源（Source）组框，设置主要光源（primary Source）的划分精确度（Subdivision Accuracy）的值为0.25

在光源（Source）组框，设置次要光源（Secondary Source）的划分精确度（Subdivision Accuracy）的值为0.25

在光源（Source）组框，设置主要光源（primary Source）的Min的值为25

在光源（Source）组框，设置主要光源（primary Source）的Min的值为75

在光源（Source）组框，设置主要光源（primary Source）的Max的值为75

在界值（Tolerances）组框，设置光线偏移（Ray Offset）的值为1.0

在受光面（Receives）组框，设置网格空间（Mesh Spacing）Min的值为75

10．在受光面（Receives）组框，设置网格空间（Mesh Spacing）Max的值

为1200

11．在受光面（Receives）组框，设置划分对比度界值（Subdivision Contrast

Threshold）的值为0.40

12．单击确定（OK）

处理解决（Processing the Solution）

开始进行光能传递处理

此步正是Lightscape在所给环境中计算光线分布的阶段

选取处理（Process）>开始（Go），或在工具条上单击开始（Go）

关于优化光能传递（Progressive Refinement Radiosity）

模拟由成功的迭代（iterations）计算。每一次的迭代中，系统选取最亮的光源，计算它对场景（sence）中所有表面的光线分布。一旦所有主要光源被计算后，系统开始计算各个表面这间的互反射，在每一次迭代中，系统都选取反射最亮的表面，计算它对其它表面的光线分布。

这个处理被叫做优化，因为在每一次迭代中光能传递被优化，也就是说，更近似于最终结果。

理论上，优化处理会继续到所有互反射的光线都被计算为止。而实际上，尽管模拟快速向最终结果收敛，但仅在一小部分表面（但是最重要部分）将它们的光线反射到环境之后，在成功迭代之间的视觉差异变得微细难辨。

大约20次迭代之后停止处理。

处理一个模型的光线分布可能需要从几分钟到几小时不等的时间。处理时间

依赖以下因素：模型尺寸大小，光源数量，网格参数和硬件资源。在当前模型中，运行20次迭代之后停止处理。这会花费一到两分钟的时间，迭代次数会显示在状态条上。

选取处理（Process）>停止（Stop），或在工具条上单击停止（Stop）。

在当前迭代完成后，处理停止。停止也会花费几秒时间，在状态条上显现出一行“准备停止处理（preparing to stop processing）"字样。

观察此模型

注意当从地板分布强反射光能时的颜色混合效果。同时注意当能量在表面之间被分布时，房间的亮度是如何均匀的。

调整你的视窗

Lightscape的重要性能之一是能交互移动一个全渲染模型。运用先前所述的技术交互调整你的模型视图。

当你完成移动模型操作后，选取视图（View）>原因（Original）

观察细致的沟通传递网格。

注意在光能传递处理期间，每一个表面产生的细致网格结构。、

1．选取显示（Display）>轮廓（Outlined）,或在工具条上单击轮廓（Outlined）。

请注意在光束或阴影处的网格元素：更小而更稠密。这种技术称为“适

应改变划分”（pdaptive subdivision），确定一个样点用于决定在仅需生成

表面上的能量传输接收（每个网格元素的顶点）。

在强度改变不多的地点，样点仍然是稀疏的（网格元素尺寸要大些），

可在某些强度上有大改变的地方，例如阴影边界和光束的地方，样点要

更稠密些。控制光能传递处理的关键在于设置处理参数。关于更多的信

息，请参阅用户手册中的“解决”一章。

再次用实心模式显示。

在工具条上单击实体（Solid）

显示纹理

◆打开纹理

打开模型中，有纹理贴图应用在相架上。现在打开这些纹理，这样会降低显示性能。

1．选取显示（Display）>纹理（Texture），或在工具条上单击纹理（Texture）。

纹理装入内存需要一些时间，可在状态条上检查装入纹理的状态。

2．移动模型，注意纹理及其显示效果。

3．在工具条上再次单击纹理（Texture），关掉纹理。

最好关闭纹理，直到你完成模型，想观看最终结果为止。关掉纹理要比

打开纹理的显示性能好。

在解决阶段改变一个材料

将地板材料的反射颜色（蓝绿色）改为棕色。

Lightscape的重要性能之一是能改变表面的材料，甚至在光能传递开始之后，这个性能允许你快速测试各种设计变化，和调整材料和光线获得所求的精确性。

选取编辑(edit)>选择（Selection）>查询(Query)，或在工具条上单击查询选择（Query Select）去进入查询模式。

在工具条上单击表面（Surface）

在地板上任一位置点取一点

注意在材料列表中FLOOR被突出。

在材料列表中任一位置单击鼠标右键。

从关联菜单中选取编辑特性（edit properties）

Material Properties for floor对话框显现。

单击Color盒

在反射颜色（Reflective Color）组合框，选取HSV

设置H(Hue色调)为19

设置S（Saturation，色浓度）为0.75

10．设置V(Value值)为0.20

11．单击确定（OK）

你已经将重新定义的材料分配给地板表面，呈红棕色。注意当材料重

定义时，地板的颜色立即发生改变。但从地板到天花板和墙的反射颜

色没有改变，要更新互反射，需要进一步运行光能传递处理。

12．在工具条上单击选择（Select）

继续处理一些次数迭代

在工具条上单击开始（Go）

进行一定此数迭代之后，在工具条单击停止（stop）中断处理。

观察屋内的色泽变化

仅仅几次迭代后，你就能观察到此材料对邻近表面的影响。墙的色泽，由原

先的冷灰色变成了柔和的灰色。

在解决阶段改变一个光源

改变一个光源的特性

就象改变一个材料的特性一样，也可以改变一个光源的特性。但是注意，你不能重定位，重定向光源。

在工具条上单击选择（Select）

在工具条上单击光源（Luminaire）

在一盏射向一幅画的射光灯上点取一点。

选取的光源高亮显示。

在图形窗口内任一位置单击鼠标右键，显现关联菜单

从关联菜单中选取光学特性（photometrics）

光源特性（Luminaire Properties）(Instance of LT SPOT)对话框显现。现在可以调整所选取光源的光学特性。

在灯型（Lamp Colors Specification）组框，从颜色选择（Color Filtes）

组合框中选取HSV。

设置H(Hue)为0

设置S(Sufusation)为0.15

设置V(Value)为1.00

10．在强度（Intensity）组框，设置区域角度（Field Angle）为50和光束

角度（Beam Angle）为2，这样就改变了射灯光线分布的形状。

注意：先设置区域角度（Field Angle）值，再设置光束角度（Beam Angle）

值是非常重要的，因为区域角度（Field Angle）可以作为一个最大值

来约束角

度（Beam Angle）的值。

11．单击确定（OK），并确认覆盖

12．在工具条上单击全部消去（DeSelect All）

让处理继续进行一定次数迭代。

被选取的光源已经重新被定义。有必要再次进行数次迭代允许Lightscap处

理已修改光源的新特性。

首先将原先的光能从环境中消除，然后将重新定义的光能加回到环境中。

在工具条上单击开始（Go）

数次迭代之后，在工具条上单击停止（stop）中断处理。

输出阶段

这部分包含下列课程

■生成一幅图像

■退出

生成一幅图像

关于生成图像

渲染图像是将三维的光能传递处理转换为一个二维图像的过程。用Lightscape，你可以用两种方法做渲染操作----运用openGL显示技术或运用Lightscape的光影跟踪。Open GL 显示提供一个光能传递解决的最快渲染，并能用兼容openGL的图形卡加快速度。OpenGL 渲染仅限于显示在光能传递处理中计算过的光线效果。光影跟踪能产生诸如反射，折射，凹凸映射，强度映射和更精确的阴影等效果的高质量图象。

运用OpenGL生成一幅图像。

当你对光能传递的效果表示满意时，你就可以运用openGL显示技术快速保

存模型图像。

选取视图（View）>原图（Original）

在工具条上单击Texture，打开纹理

选取文件（File）>渲染（Render）

渲染（Rendering）对话框显现。

在输出文件（Output File）组框，在输入框中键入test1.bmp

单击确定（OK）

Lightscape能捕捉当前视图，并保存图象到磁盘上。

运用光影跟踪生成一幅图像。

在此过程你渲染相同视图，但打开光影跟踪功能增加地板的镜面反射效果。

选取文件(File)>渲染（Render）

渲染（Rendering）对话框显现

在光影跟踪（Ray Tracing）组框，单击光影跟踪（Ray Tracing）检

查框，打开光影跟踪功能

在输出文件（Output File）组框，在名字（Name）输入框键入temp2.bmp。

如果你没有在文件名输入框输入文件名，这幅图像依然照旧渲染，并显示在屏幕上。 完整教程

此教程为你提供更详细的Lightscape操作。完成这个教程之后，能基本理解Lightscape Visualization System的概念原理，并一步获得高效地运用软件的技能。

完整教程的编排

本教程包含如下部分的课程

入门

设置环境

输入几何图形

观看模型

检查几何图形比例

显示模式

准备阶段

材料

图层

表面定向

贴给表面一种材料

图块操作

自然光

人造光

局部处理参数

解决阶段

从准备阶段转换到解决阶段

全局处理参数

显示和调整纹理

在解决阶段改变一个光源

在解决阶段改变一个材料

输出阶段

生成一幅图像

光照分析

动画

退出

入门

这部分包含如下课程

设置环境

输入几何图形

观看模型

检查几何图形比例

显示模式

设置

关闭Full拖拉（Drag）全拖模式

在Windows NT中，当每次拖动窗口时，将会重画窗口内的内容，当

你使用Lightscape时，这是无法忍受的。

在Program Manager内的Main窗口组中，双击CondsolPanel图标

在ControlPanel窗口中，双击Desktop图标

在Application组件框中关闭全拖（Full Drag）

4．单击确定（OK）

5．关闭ControlPanel窗口

开始Lightscape

本教程需要运行Lightscape Visualization System.

在Lightscape Application窗口组中，双击Lightscape图标

Lightscape图形用户界面将显现在屏幕上。

输入几何图形

装入名为Tutorial.dxf的DXF文件

DXF文件是能装入Lightscape中的几种文件类型之一。Lightscape

不是个建模程序，因此几何图形必须由外部模型系统生成。在此教程中，这个图形是由AutoCAD 13 生成创建，并以DXF文件格式输出。

选取文件（File）>输入（Import）>DXF

输入（Import）DXF对话框显现。

在文件名（Name）区单击Browse。

打开（open）对话框显现

改变目录到C:\Win32app\lvs\projects\tutorial

双击tutorial.dxf

单击确定（OK）

设置路径表

在Lightscape中，有些文件设置可告知所需文件的路径，例如纹理和

IES文件。

选取编辑（edit）>特性（Properties）

Document Properties对话框显现

单击路径列表（Path List）

在路径列表（Path list）组合框中，选取光源分布（Luminaire

Distributions）

在目录（Directory）区，单击浏览（Browse）,Browse Directory对话框显现

改变目录到C:\Win32app\lvs\lib\lights\lvs

单击确定（OK），关闭Browse Directory对话框

单击添加（Add）

单击应用（Apply）

在Path List组合框，选取纹理（Textures）

10．在目录（Directory）区，单击浏览（Browse）

Browse Directory对话框显现

11．改变目录到C:\Win32app\lvs\lib\material\lvs

12．单击确定（OK），关闭Browse Directory对话框

13．单击添加（Add）

14．单击确定（OK），应用这些设置并关闭Document Properties对

话框。

打开工具条

本教程使用工具条，方便有效地执行命令：

选取工具（Tools）>工具条（Toolbar）,工具条（Toolbars）对话框显现

双击一个前面没有打开标志的工具条，打开它。

当你完成后，单击关闭(close)

观看模型

观看整个模型的全范围

通常你想立即在屏幕上看到所有的东西，那可以通过在图形窗口中选取

视图（View）>全图（Extents）调整视觉效果来观看整个模型。在透视模式下，模型被定向为从前面观看的方向。在正交的视图模型中，模型被放大以适应图形窗口。

选取视图（View）>全图（Extents），或者在工具条中单击视图全图（View Extents）观看模型的全图。

打开模型的原图

当你打开模型时，很容易恢复到初次显示，最后一次被保存的视图就作

为下次打开模型时的原始视图。

选取视图（View）>原图（Original）

交互调整视图

你需要熟练地操纵模型视图。在准备模型时，经常需要改变视图。

Lightscape的性能之一就是有一套功能强大的视图工具，极易交互改变模型视窗。

1．选取显示（Display）>线框（Wireframe）,或在工具条上单击线框

（Wireframe）

选取视图（View）>动态视角（Interactive）>环绕(Orbit)，或在

工具条中单击环绕（Orbit）。

3．将光标定在图形窗口中住一位置，按鼠标左键，先水平后垂直地移动。

注意模型视图的改变，这就是轨迹转动（Oriting）

热键：按下O键并同时按下鼠标左键，在图形窗口内拖动。

注意：如果你是从下拉式菜单或在工具条上单击来选取视图模式，那

么此模式有效到你改变模式为止。使用热键的优点是只要你一

放开热键，这种模式就不再有效。同时按下shift键和一个热

键等同于在下拉式菜单或工具条上选取模式。

4．选取视图（View）>动态视角（Interactive）>平移（Pan），或在工

具条上单击平移（Pan）

5．将光标定在图形窗口内任一位置，按下鼠标左键，先水平后垂直地

移动。

注意这个模型视图的改变，这就是平移（Pan）

热键：如上所述，同时按下P键和鼠标左键，即可执行此操作。

选取视图（View）>动态视角（Interactive）,然后分别练习以下

命令Rotate,Zoom,Dolly,Scroll

也可以在工具条上选取这些命令。

热键：Dolly 是d Rotale是r

Scroll是s Zoom 是z

当完成练习后，选取编辑（edit）>选择（Selection）>选择(Se-

lect),或在工具条上单击选择（Select）。

鼠标械键设置成单一选取的模式，即你惯用的模式。

热键：shift-1

设置一个确定的视图

你可以以下任一步骤定义一个视图

视点位置

焦点

视野范围

远，近裁剪板

焦距长

相片尺寸

在此过程，你设置一个指定视图，以备将来再用。

选取视图（View）>设置（Setup）或在工具条上选取视图设置

（View setup）

视图设置（View setup）对话框显现，且模型视图变为俯视投影

模式。如果需要的话，可以移开这个对话框。

在工具条上单击放缩（zoom）

将光标移到图形窗口顶部，然后按下鼠标左键向下移动，整个模型缩小。

持续缩小动作，直到一个红色的三角形完全可见为止。

这个三角形被称为视锥。它用两个量度来描述当前激活的视图。这个三角形的底部点表示视点位置，或观察者站立的位置（这点在某些程序中被叫做相机点）。在从视线位置出发的直线上，与之反向的线末端一点叫做焦点，或者是观察者注视的一点（这点在某些程序中被叫作目标点）。这个三角形的一边，即是与视点相对较远的一边叫做远剪裁板。相对较近的那个边就叫做近剪裁板。远近剪板是平行的，只有远近剪裁板之间的部分才是模型视图中的可见部分。

在工具条上单击选择（Select）

在对话框中，单击视点位置（View Position）

当你想放置视点位置时，在屏幕上任一位置点取一点

单击焦点（Focus Point）

当你想放置焦点位置时，在屏幕上任一位置点取一点。

10．将近剪裁板（Near Clip Plane）滚动条移到最左。

11．单击确定（OK）

注意观看模型新视图

12．如果你满意此视图，可继续进行下个过程；如果不满意，继续练

习。

如果你想改变视点位置或焦点的高度，在输入框输入明确的值。

其实，你也可以使用其他的视图控制来帮助设置一个满意的视图。

保存视图

你需要保存视图，以便将来再用。一个被保存的视图文件仅包括先前

描述的信息。当保存时，它并不包括实际在视图上看见的任何几何图形信息。

选取视图（View）>另存（Save As）

另存（Save As）对话框显现

改变目录到C:\Win32app\lvs\project\turotial

在File Name输入框，键入View1.vw

单击确定（OK），需要的话，确认覆盖

交互改变视图

改变视图，了解打开一个已保存视图文件的过程。

重复“动态视角调整视图（Interactively adjust the view）”的步骤，交互调整视图。

打开先前保存的视图

打开你刚保存的视图。这不会改变你当前操作的图像文件中包含的任何东西。

从下拉式菜单选取View

注意View 1.vw 显示在下拉式菜单的底部。当一个视图存入磁盘后，它

的一个复制品就被加到激活的视图（view）菜单中。退出Lightscape

时，视图（View）菜单消失。从视图（View）菜单中选取View1.vw等

同从磁盘中选取。使用视图（View）菜单，更易恢复经常使用的视图。

选取视图（View）>打开（open）,打开（open）对话框显现

双击View1.vw

你先前保存的视图重新出现在屏幕上。

检查几何比例

检查几何比例

Lightscape用户遇到的最普遍的问题是因输入几何图形后单位被不正

确设置引起的。问题产生在当例如AutoCAD程序写DXF文件时。单位信息作为一般值保存，没有任何对长度单位进行说明的信息资料。例如，假设你画一条10单位长的直线，你可以想像一下此“单位”分别由厘米、米、英寸、英尺、英里所替代的差别。在光能传递处理期间，不正确的单位会引起很多的问题。

在工具条中选取Select

选取显示（Display）>轮廓（Outlined）,或在工具条上单击轮廓（Outlined）

关于显示模式的讨论，请参阅“显示模式”一课。

调整视图，以便能看到立柱

选取工具（Tools)>生成表面（Create Surface）

表面生成（Surface Create）对话框显现。

单击查询（Query）检查框，打开此功能

在一条立柱上点取一点

那个表面呈绿色高亮。如果你不能成功地在表面上点取点，一个可能的原因是表面被错误定向。这个问题将在“表面定向”中讨论。现在，你尝试在另外一条立柱的表面上点取点，直到成功为止。

注意在X.Y.Z输入框中的坐标值，特别是Z的值

运用Z值的改变计算立柱的高度

那些立柱愿是192英寸高。看一看在图形窗口右下角的状态条，如果单位显示是英寸（in），并且/或者如果高度不是192，那么模型将超出比例，很可能会产行问题（下个过程将讨论如何校正这个问题）。显现在状态条上的单位类型应该是米（m），因为这是在DXF 输入时指定的值。

单击取消（Cancel）

如果几何图形的比例是错误，就得重新输入正确比例，并再次检查比例是否正确。

当DXF文件输入时，单位是否正确是很关键的。

选取文件(File)>输入（Import）>DXF，输入（Import）DXF对话框

显现

在文件名(Name)区，单击浏览（Browse）

打开（open）对话框显现

改变目录到C:\Win32app\lvs\projects\tutorial

双击tutorial.dxf

在文件单位（File Unit）区，从组合框选取Inches

单击确定（OK）

单击NO，不保存改变

调整视图

重复在“检查几何图形比例（Check the scale of the geometry）”

的步骤，其中一个中心立柱的表面Z值现在应该是912英寸了。

显示模式

打开文件Lesson 02.lp开始此课；或者继续教程，如果它还在运行的话。

选取文件（File）>打开（open）

打开（open）对话框显现

改变目录到C:\Win32app\lvs\project\tutorial

双击lesson 02.lp

重复先前设置路径环境的步骤

用轮廓模式显示模型

你能观看一个轮廓且描上附影线的模型视图。这个特性通常比线框模

式更有用。

选取显示(Display)>轮廓（Outlined）或在工具条上单击轮廓

（Outlined）

用其它模式显示模型

用五种观看模型的模式：

■线框

■彩色线框

■消隐线

实体

轮廓

练习以上五种模式显示模型，将会发现它们各自的优缺点。

用线框模式显示模型，然后打开/关闭Antialiasing(反锯齿)并调整视窗

反锯齿是使线框模式产生更高质量显示效果的一种特性。当你在开关

反锯齿功能之间进行转换时，焦点在对角线上。当移动模型时，情况也是一样。打开反锯齿功能的优点在于提高显示质量，缺点在于降低显示速度。

选取显示（Display）>线框（Wireframe）或在工具条上单击线框

（Wireframe）。

选取显示（Display）>反锯齿（Antialiasing）或在工具条上单击

反锯齿（Antialiasing）

3．调整视图

4．重复2至3步几次，体验使用反锯齿（Antialiasing）的优点和缺

点

第一章介绍

LightTools是一种光学建模工具，它让你可以建立、观看、更改和分析光学系统的图片，和CAD程序是非常友好相近的。不像典型的CAD程序，LightTools拥有光学设计和工程所要求的数值精度和特殊的光线追迹工具。

LightTools的光学建模设计考虑到了和CODE V一起配合来解决各种光学工程任务。这些建模的核心就是LightTools Core Module-这本手册所描写的。LightTools的成像路径建模在本书中也有描写。其它增加的建

模在拥有自己的独立向导手册。

如何使用本手册

The Core module user’s guide 描写了LightTools程序的用处，包括具有方便的界面、LightTools针对你的光学系统的各种视图和对你系统操作的各种工具。

本手册认为你具有光学工作的知识，包括光学terminology和光学系统基础。如果你没有这些背景，我们建议你去找一本好的光学书籍，例如Warren J. Smith (McGraw Hill)的《Modern Optical Engineering》。

本手册所用的定义

本书的字体类型和风格针对输入输出的重点的不同而有区别。

菜单选项是黑体

特别的项目和文字为了保证重点突出在句子中被标记为斜体字，就像下面的例子：

LightTools利用commas来区分坐标值和white space区分命令中的数据。

选定的连续的菜单选项用大于号（>）表示。例如，View > 2D Design 表示点击了主菜单View，然后又点击了子菜单2D Design。

LightTools的多数操作都是通过鼠标完成的，但是也可以输入命令。命令的标记为黑体字，例如，

DXY 12,3,7

意味着输入了DXY命令，紧接着就是一组变量（LightTools利用commas来区分坐标值和white space区分命令中的数据），除了字符串外（镜头文件的名字），用户输入的命令不是立即执行，你输入可以是各种情况。

Prompts displayed in the LightTools command line at the bottom of each

view are printed in Courier font. For example,

DefaultSelect

表示默认的选项已经开启。

了解LightTools的界面

显示器的分辨率

如果你的显示器能够显示1280 x 1024像素，我们建议用它。你可以用1024 x 768的像素，但是你也许需要调整窗口的大小并且利用滚动条才能看到一些对话框中的信息。（确保在Windows 显示属性对话框中设置成小字体）。用小于1024 x 768的像素，就需要更大范围的滚动条。

背景和颜色

默认的LightTools的银幕是一个均匀黑蓝色的背景。你可以把它变成梯度的背景，选择不同的颜色方案，或者改变背景、前景和其他地带。利用参数选项对话框Preferences的颜色colors

按钮选择各自的颜色(View > View Preferences)。

坐标显示的选项Options for Axis Display

你可以在你的建模视图中更改坐标方式，或者完全关闭它。

要选择坐标显示类型，点击View > View Preferences，然后选择UCS（(user coordinate system

）选项，坐标显示类型（Axis Display Type）在项目的底部。

在LightTools中使用鼠标

鼠标是使用LightTools的主要接口。你要利用它来输入、选择和移动物体元素、追迹光线和操作LightTools 建模的显示。你要利用键盘输入精确的数据，例如面的半径；但是你会经常用到鼠标。

左键用来选择物体、定义点、放置元件、点击按钮等等。这个按钮相当于左击或简单的点击。

右键相当于右点击，右键用来：

显示前后相关的快捷菜单

利用下面的方式使用建模的视图：

全局坐标为参考来旋转视图。按住右键不放，移动鼠标旋转视图。水平移动，旋转Y轴。垂直移动旋转X轴。

平面移动视图。同时按住SHIFT键和鼠标右键，水平移动鼠标视图沿X轴移动，垂直移动鼠标视图沿Y 轴移动。

大小变化视图。同时按住Ctrl键和鼠标右键，向上移动鼠标，视图变大，向下移动鼠标，视图标小。

第二章开始使用LightTools

这一章介绍了开始和关闭LightTools。如果你是第一次使用LightTools,你应该仔细的阅读本章如何使用窗口和对话框。

在这一章你将会学到：

开始和关闭LightTools

LightTools的控制窗口

开始一个新的LightTools建模

打开一个已经存在的LightTools模型

保存一个LightTools模型

和CODE V交换数据

运行一个LightTools的MACRO

使用LightTools的帮助系统

开始和关闭LightTools

打开LightTools，双击桌面上的快捷方式或点击开始菜单中的程序选项找到LightTools 程序组中的LightTools中的程序图标。我们建议你最大化程序，让它填满整个桌面。

关闭LightTools，你要回到控制窗口Console Window。当控制窗口在激活状态的时候，点击File > Exit 或者在命令行中键入Exit 。

LightTools的控制窗口

控制窗口如下图所示，它是LightTools中的最高层次的窗口，在LightTools打开的时候也随之打开

图2-1 LightTools的控制窗口

控制窗口有三个主要的部分。当你左击鼠标进入下拉菜单时，菜单按钮在顶部。命令行在最底部，你可以输入命令Exit 或者New3Ddesign的命令。中间的部分包含你所使用得当前所有输入输出的命令和信息（不需要管他们是如何产生的）。

控制窗口可以被最小化，但是因为它要经常使用，所以最好将它一直开启，它也不能被关闭。

开始一个新的LightTools建模

要开始一个新的LightTools建模，在控制窗口在激活状态下，点击File > New Model，二级子菜单将在右边显示，让你选择要打开的建模类型：2D Design view, 3D Design view, or Imaging Path view.

打开建模类型后，相关的窗口将会打开，准备输入数据。

打开一个已经存在的LightTools模型

要打开一个已经存在的LightTools模型，点击File > Open... 在控制窗口中。然后将会出现一个对话框。打开对话框，将会显示下面的图片，用来选择路径打开文件。

图2-2. 打开LightTools文件的对话框

选择要打开的文件，双击它或者单击再点击打开按钮。注意可用的LightTools 文件将会在文件列表里显示。如果你不想打开文件，点击取消件按钮即可关闭对话框。

保存一个LightTools模型

LightTools的文件用filename.n.lts的文件名来保存，这里filename为文件名称，n代表版本号，lts是文件的扩展名。

如果模型已经被保存了，你可以在任何打开得视窗状态下选择菜单File > Save保存或者在控制窗口状态下保存更高的版本。

如果模型还没有被保存，你可以在任何视窗或控制窗口状态下选择File > Save As... 对话框将会打开，在这里你可以输入文件名（文件的版本和扩展名将会自动被加载）。

和CODE V交换数据

LightTools能够和CODE V交换镜头数据，这样镜头结构可以在两个程序之间复制。

注意CODE V的功能不能所有的性质都输入到LightTools中。参考《CODE V Reference Manual 》了解CODE V的哪些功能不能输入到LightTools中的细节。

一个LightTools镜头模型输入到CODE V中，然后再输出返回到LightTools中，性质将会没有改变，因为在CODE V中没有做任何更改。例如，如果一个棱镜输入到CODE V中，增加一个虚拟的面，再返回到LightTools中，没有任何改变的性质的返回将是不可能的。

从CODE V中输入镜头

CODE V可以利用LTE (LightTools Export)选项将镜头文件以和LightTools相互兼容的格式保存。要在CODE V中运行这个功能，在命令中输入LTE来进入LightT ools 输出选项。主要的命令，如下所示：

输入一个GO命令，告诉CODE V去执行LTE选项并保存LightTools镜头文件。镜头的文件名字必须是filename.syx,，这里x代表版本号。参考《CODE V Reference Manual》获得关于LTE选项选项更多的细节。

将文件输入到LightTools中，点击File > Open....情况将像前面打开已有文件的形式一样。尽管扩展名不同，但是没有其他含义。

如果你输入了一个CODE V文件到LightTools中，默认的视图将是3D Design view。在镜头文件输入以后，也许镜头的比例看起来会比较大，如果是这样，请选择View > Fit All Same

从CODE V中环绕输入

如果镜头文件原来是在LightTools中的并且输出到了CODE V中，CODE V了解这些。在这种情况下，当初始的镜头文件在LightTools中被打开的时候，点击File > Import > Import CODE V....，这时会出来一个对话框，让你选择要输入的CODE V文件。这个输入的过程，将会从LightTools到CODE V更新成像路径。

输出镜头文件到CODE V

只有一种简单的成像可以被输出到CODE V中。对于成像的镜头，这并不是一个问题。对于2D Design view 或者3D Design view，成像路径首先要被选择。参看第六章光线追迹，了解成像情况的细节。

一旦成像路径被选择，然后输出镜头文件，点击design 窗口菜单中的File > Export > Export CODE V... ，接下来的对话框定义文件名、路径和输出格式。LightTools输入到CODE V中的文件以filename.n.seq的文件名被保存，filename代表文件名，n代表版本号，seq是扩展名。

运行一个LightTools的MACRO你可以用辅助的macro 程序来建立物体、输入数据、优化系统等等。要运行一个LightTools macro 程序，点击菜单Tools > Run Macro....将会显示一个对话框，就像下面的图片一样。选择要运行的macro文件，点击打开运行它。

注意：另外一种执行macro的方法是在命令窗口中输入Run ，然后输入macro文件的名字。要了解LightTools macro 的细节功能，请看《LightTools MACRO Reference Guide》。

你也可以利用File > Run 菜单去运行第三方的应用。点击下拉菜单，然后双击你要运行的可执行程序。注意用这种方式在Light|Tools和第三方应用程序之间没有信息交换。

使用LightTools的帮助系统

在LightTools中有几种方法可以使用帮助系统：

工具提示-Tooltips

这是什么？帮助-What.s This? Help

LightTools 在线帮助系统-LightTools Online Help System 在线文档- Online Documentation