作為公司決策人，需要為解決公司的根本問題做出抉擇時，您會選擇哪一種光學設計軟件呢？如果照明子系統的性能或成本攸關產品成敗，那么 LightTools 將是不二之選。LightTools 能夠增進設計效率，加快產品上市時間，讓您的產品具有所向披靡的競爭優勢。它之所以如此精干，在于它采用了獨一無二的設計和分析技術，支持復雜的幾何圖形，并能夠快速提供精確結果。

LightTools 軟件由 Optical Research Associates （ORA？）開發而成。四十多年來，ORA 幫助許多客戶走上成功之路：

* ORA 擁有世界上規模最大的商業光學工程軟件開發隊伍。

* ORA 利用最先進的軟件配置管理方法，將軟件開發流程形式化，確保在這樣的開發環境下能夠產生創新算法，以提供高質量、高可靠性、高度精確的結果。

* ORA 的客戶支持員工具有 50 多人年的工程經驗，專門致力于幫助客戶成功應用我們的產品。這是他們的全職工作，而不是額外承擔的責任。

* ORA 擁有專業軟件測試員工。我們的測試人員每天會構造和評估成百上千的測試案例，對開發中的代碼進行測試。

* ORA 的內部工程服務小組會在最尖端的真實工程應用中驗證 LightTools 的每個版本。

* ORA 的員工中包括三名 OSA 研究員和四名SPIE 研究員。ORA 的工程師們已發表 300 多篇學術論文，有些人還是與光學系統有關的近 100 項專利的發明人或共同發明人。

ORA 以開發世界一流的光學工程軟件產品為己任。在這種力創一流的精神指引下，我們的產品使客戶受益頗多，下面是其中的幾個方面。

增進設計效率

LightTools 不僅具有先進的設計和分析能力，而且簡單易用，因此深受照明工程師的喜愛。Windows 標準圖形用戶界面有助于新用戶快速掌握 LightTools 互動三維結構的強大功能。您可以在 LightTools 中剪切、粘貼原始數據、輸出圖形和三維幾何圖形，也可以將它們導入到另一個應用程序。LightTools 有三類導航窗口，用以幫助您準確了解您的模型中發生的一切：系統導航、窗口導航和首選項導航，所有這些窗口都能讓您輕松訪問重要數據。LightTools 還整合了在線上下文相關幫助方面的最新技術。所有這些技術的結合，使得 LightTools 成為最容易學習和使用的照明設計軟件之一。

在 LightTools 中，創建或導入幾何圖形是直截了當的操作；它對設計迭代和設計變更的支持，使設計效率得以大幅提高。LightTools 提供了布爾操作和修剪操作，因此設計修改變得很容易，關于所創建幾何圖形的參數信息也得以保留。可以隨時編輯利用布爾操作創建的復雜物體。編輯模型時，表面和材料屬性也能得到保留，從而可以快速分析替代設計形式。

LightTools 的優化模塊能夠讓您快速獲得最符合預定目標的設計。優化引擎有兩種：蒙特卡羅模擬和光線扇/網格，您可以根據應用來選用。修改模型時，Point- and-Shoot 光線追跡會進行交互式更新，并隨著設計的進行或修改提供有關設計各方面的隱含關系的立即反饋。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系具有無比重要的價值。

隨 LightTools 提供的實用工具將費時乏味或重復性任務自動化，例如訪問LightTools 關于光源、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用工具常常能將新照明子系統的初始設計時間縮短為幾分鐘，而不需要幾天或幾周時間。

LightTools中的COM 接口允許將 LightTools 的功能整合到其它啟用 COM的應用程序中，例如 Microsoft？ Excel、MATLAB？ 和Mathematica？。除原有的 CATIA 傳輸模塊外，Data Exchange （數據交換）模塊還支持通過 IGES、STEP 和 SAT 格式在LightTools 與其它 CAD 應用程序之間進行直接雙向數據傳輸。LightTools 主要是作為集成多應用設計環境的一部分而存在，用以改善不同工程專業小組之間的交流，增進企業的總體設計效率。

讓您高枕無憂的 LightTools 精確度和演算結果

“實驗結果與 LightTools 的結果符合得很好。..。..我們可以使用LightTools測試不同的照明設計。精確的結果將節省原型制作所需的時間和精力?！?---- 馮昭（音譯），倫斯勒理工學院照明研究中心

LightTools 照明設計軟件是一款具有專業光學功能和“光學精度”的三維實體建模工具。設計或加工機械零件時，精度達到 20 微米以內可能就足夠了。但是，當通過光學系統追蹤光線路徑時，對表面形狀和交點的技術要求需要以光學精度（光波長的若干分之幾）計算。與機械和光學 CAD程序不同，LightTools 中的表面形狀是用參數公式來定義的（而不是細分近似），以對所有計算保持表面形狀、位置和交點的光學精度。這種光學精度確保了 LightTools 模型能像真實系統一樣工作。

有些照明設計軟件產品宣稱提供更快的光線追跡，但在LightTools 中，追蹤數百萬條光線只用幾分鐘（而不是幾小時）是很平常的事。我們的開發團隊花費了數十人年的時間來改進和優化復雜的光線追跡專利算法，使 LightTools 能夠快速、精確地對原生和導入的幾何圖形進行光線追跡。此算法與使用先進蒙特卡羅技術的照明分析相結合，有助于隨時對所有系統的光效應進行精確模擬。

LightTools 的照明分析非常先進，能告訴你何時追蹤到了足以滿足設計精度要求的光線。您可以控制模擬，修改分區數等接收器屬性，以及更改對稱性計算以影響模擬誤差估計。在對微光刻系統等高精度應用的蒙特卡羅模擬過程中，可以追蹤數百萬條光線。您可以將誤差估計報告中的數據復制、粘貼到其它應用程序進行后處理，或者合并到其它報告中。

LightTools 支持雙向散射分布函數（BSDF），該函數是公認最精確的散射模擬方法，并且是太空望遠鏡等精密應用使用的標準方法。LightTools還帶有參數研究實用工具，用來確定制造工藝可接受的公差范圍，以使實際制造部件滿足產品規格要求。根據系統配置不同，您可以控制光線追跡以獲得更精確、更有意義的結果。例如，LightTools 支持表面交點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區域。

LightTools 輕松支持復雜幾何圖形

照明子系統的設計難點不僅包括通過系統取得光線，還包括為系統的形狀怪異的光學組件或幾何上復雜的固定部分建模。LightTools 這一靈活的三維實體建模設計工具能夠很好地解決這些難題。

LightTools 的基本三維實體模型包括球體、橢圓體、超環球體、方塊、圓柱體（包括錐體）、擠出體和旋轉掃掠折線，可以編輯這些基本模型的參數，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建的復雜物體可以隨時編輯，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，可以將每個實體與任何其它實體（原生的或導入的）合并。這樣就能創建復雜的、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，復雜元件可以是光學、機械或結構部件。

CAD 幾何圖形定義的常常是現有的光學系統包絡結構。除了允許導入 CAD 幾何圖形之外，LightTools 的修補功能還會以互動方式自動幫助您實現更完整、更精確的幾何圖形，以在 CAD 應用程序之間共享。另外，如果您的 CAD 建模包是基于表面的而非基于實體的，那么 LightTools 可以將導入的表面自動合并為實體，從而為在 LightTools 中操控此幾何圖形提供更大的靈活性。

利用 LightTools，無論是二維紋理（例如點畫）還是三維紋理（各種形狀的隆起部分），均可以應用于任何平面表面。這一能力不僅有助于快速創建復雜的表面，而且有助于有效地模擬這些表面對光傳播的影響。

獨一無二的強大設計和分析能力

LightTools 有許多專門針對照明光學系統設計的獨特功能。事實上，可以說它是當今唯一可用的一款照明設計程序。下面列舉 LightTools 的一些設計能力：

o 優化：使符合規定設計準則的系統更快收斂。

o Point-and-shoot 互動光線追跡：在設計過程中給出關于系統性能的直觀、實時可視化反饋。

o 編程擴展：運用 Visual Basic？進行編程擴展以及通過COM 與其它應用程序互動，以簡化設計過程，并能將LightTools 無縫集成到設計與制造過程中。

o 向應用的實用工具：可以產生各種各樣的背光、反射鏡和光源，以減少設計時間，提高設計效率。

o 面向任務的實用工具：用于搜索附送的庫資源，以及應用實用工具產生的表面屬性、光譜數據或角度分布。其它實用工具可以使重復任務自動化，例如對制造前的公差設計參數進行研究等。

o 參數編輯：可以編輯布爾幾何圖形的參數，以此來達到操控幾何圖形的目的，而無需一切從新開始設計，從而為設計過程提供更大的自由度。

軟件程序能夠分析通過光學子系統的照明功率和分布并無稀奇之處，但 LightTools 具有其它產品所不具備的分析能力，其中包括：

o 數據圖過濾器：根據許多不同的準則將結果歸類，而不必重新模擬。

o 互動式重新分區：模擬過程中可隨時對照度數據、接收器大小與位置的分區進行重分配。

o 動態轉動照度計角度：以便在任何視角實時了解所制造系統的性能。

o Sobol（低偏差）隨機數產生：使模擬結果更快收斂。

o RGB 真彩輸出。

o 完全集成的繪圖包：允許繪制任何視場中的任何數據圖。

LightTools 讓您的產品具有所向披靡的競爭優勢

無論是設計投影光學系統以顯示信息，還是設計背光以照亮特定區域，LightTools 的出色能力和算法都可以幫助您的設計團隊開發和制造出最佳的光學系統，并先于競爭對手交貨。

LightTools 將幫助您設計符合需要的最佳產品，并對產品進行優化以提高系統性能，同時降低產品成本。競爭壓力要求產品必須做到最好，而商業壓力則要求制造成本越低越好。投資 LightTools 將幫助您實現產品和業務目標，獲得豐厚的回報。它還將增進工程師的設計效率，以其強大的能力幫助實現創新的設計思想。

責任編輯：gt