LightTools5(十)

LightTools（十）编辑修改布尔编辑编辑修改命令面板1、平移元件2、复制3、按矢量移动4、按矢量复制移动5、在工作窗口平面中转动6、绕坐标轴转动7、对齐直线8、缩放元件尺寸8、阵列复制元件10、放射形复制元件1、平移和复制将元件平移或复制到相应位置。通过确定要移动的目标位置的点坐标来确定移动后的位置。移动时以选择元件的标志点为基准。同一个元件可以有若干个面，每个面都有一个标志点，因此操作时根据选择面的不同会有一定的差别。平移一、以平面透镜为例。透镜有正面、背面、侧面三个面组成。每个面都有自己的标志点。点击面选择元件的同时也选择了标志点。二、点击移动命令。三、在命令行中输入点坐标，则元件移动到相应位置，使得被选中的标志点正好在输入的点上。结果随第一步选择的标志点不同而不同。起始位置打开文件Edit1.1.ltx。这是一个平面透镜，直径40mm，厚10mm，主轴方向平行于z轴。正面标志点坐标O1（0,0,5）终止位置点击移动命令(Move)，输入参数(5,10,15)，再以空格键结束。正面标志点的坐标变为O1（5,10,15）其他结果点击Edit菜单的Undo命令，使之回复到元件移动之前的状态。（或者重新打开文件Edit1.1.lts)此时标志点坐标为O1（0，0，5）。背面的标志点坐标为？点击选中背面，然后重复刚才的命令（移动，输入参数（5,10,15），结果如下图所示。两种选择的移动结果从图中可以看到，两种选择移动的结果平面透镜位置有所不同，唯一相同的是标志点都移动到了点A（5,10,15）。下图的移动结果相当于把上图中的元件在z轴方向再平移10mm，把背面的中心移动到正面中心。练习：移动侧面点击平面透镜侧面，观察其标志点位置，然后重复上面的操作，观察透镜经过上述操作后移动到什么位置。二、按矢量移动、复制矢量是有大小和方向的线段。元件移动前后，连接标志点的线段也具有大小和方向，因此可以用矢量来定义元件的移动复制。通过输入矢量的起点和终点坐标得到矢量大小和方向。移动等于将元件在初始位置向x轴正方向移动x1毫米，向y轴正方向移动y1毫米，向z轴正方向移动z1毫米。x1，y1，z1为矢量在三个坐标轴上的分量。移动过程一、回到平面透镜最初状态，选择正面；二、点击选择矢量移动命令；三、输入矢量起始点坐标A1（x1，y1，z1），输入空格表示参数输入完毕；四、继续输入矢量终止点坐标A2（x2，y2，z2），用空格结束。效果图标志点坐标从O1（0,0,5）移动到点O3（5,10,20）。其矢量为（5,10,15）。（dx=5-0=5；dy=10-0=10；dz=20-5=15）X=5y=10Z=20矢量复制练习重新打开Edit1.1.lts文件，点击选择背面，用矢量复制命令，矢量起始点为B1（5,10,15），末端点为B2（20,30,10）。观察复制得到的平面透镜在什么位置，其背面的标志点的坐标是多少？三、转动1、在当前工作窗口中转动，转动轴垂直于工作窗口平面。2、绕坐标轴转动，转动顺序为先绕x轴转α角，再绕y轴转β角，最后绕z轴转γ角。1、当前窗口转动1、选择元件：根据鼠标点击位置不同会得到不同的标志点；2、确定旋转轴：点击转动命令，上一步选择的标志点就是旋转轴。该轴垂直于显示器平面指向我们，因此就是一个点；3、确定转动角度：输入点坐标，该点坐标和标志点连线的转动角度就表示元件转动角度。当转到合适位置后点击就完成元件转动（用鼠标移动较为方便）。2、坐标轴转动1、打开文件Edit2.1.lts。长方体长80mm，宽40mm，厚10mm；2、点击选择元件，注意标志点位置；3、点击命令面板上的坐标轴旋转命令；4、依次输入三个参数：Alpha、Beta、Gamma。每次输完一个参数都要输入空格表示输入完毕；5、输入Gamma角度参数后输入空格表示输入完成，系统完成转动操作。转动Alpha角点击选择40*10的平面，点击坐标轴转动命令，输入参数（9000）（参数后面要加空格）。标志点位置效果说明从转动前后效果对比可以看出，图形在YZ平面内绕标志点转过90°。90°另一个Alpha角选择80*40面，重复上述操作，转动效果如题，表示转动轴一方面和x轴平行，一方面经过标志点。注意：当前x坐标方向是垂直平面远离我们的方向，由此可见Alpha角转动是左旋方向。练习：不同的转动顺序复制平移长方体到旁边对第一个长方体，选择80*40面进行两次旋转。第一次转动Alpha角90°，第二次转动Gamma角90°。（第一次输入参数（9000）；第二次输入参数（0090）；对第二个立方体，同样选择80*40面，进行两次旋转。第一次转动Gamma角90°，第二次转动Alpha角90°。（第一次输入参数（0090）；第二次输入参数（9000）。如果按不同顺序转动Alpha角和Beta角，效果没有区别。四、对齐直线1、选择元件；2、点击命令面板上的对齐直线命令；3、在命令行中输入直线上的某点坐标；4、元件绕标志点自动转动到主轴（对称轴）和校准线平行的方向。说明：该操作命令必须需要一条已有的直线，如果没有必须先做一条。操作过程1、打开文件Edit3.1.lts。这是一个椭球体，主轴和x轴重合；2、选择直线命令；3、输入直线起点坐标（10,15,30）；4、输入终点坐标（18,23,38）5、输入分号和空格完成直线。6、选择直线对齐命令；7、输入直线上任一点的坐标，空格。输入点坐标对齐前：主轴平行于x轴对齐后：主轴和直线平行用右键转动视图，直到直线边长一点，可见椭球主轴也是一点。练习：做一个圆柱体使其主轴平行于Y轴，再做一条直线平行于z轴。使用对齐直线命令使圆柱体转动到和直线平行。注意：转动时也是绕标志点进行转动。直线点坐标不一定必须在线段上，可以在延长线上，但不能里线段太远。能对齐的只有线段。五、尺寸缩放点击命令面板的缩放命令后，在命令行输入参数。六、阵列复制1、选择元件；2、选择命令面板上的阵列复制命令；3、输入参数：（1）阵列起点（第一个元件）坐标；（2）阵列行方向上的元件数目；（3）阵列行方向上第二个元件位置；（4）阵列列方向上的元件数目；（5）阵列列方向上第二个元件位置。阵列复制操作过程（1）1、点击要复制的元件2、点击命令面板中的“阵列复制”命令。阵列复制操作过程（2）3、输入第一个点坐标xyz（20,20,0），作为复制的第一个元件位置。该元件在即将建立的透镜阵列中作为阵列的顶点。阵列复制操作过程（3）4、输入阵列在第一行方向上的复制单元数目（10）。输入10后再输入空格。阵列复制操作过程（4）5、输入第一行方向上第二个复制元件的位置（30,20,10）。操作说明设置了第一行复制元件的位置和第二个元件的位置后，第一行剩下的其他元件位置也可以推断出来。第一个第二个第三个第四个阵列复制操作过程（5）6、输入阵列在第一列方向上的复制单元数目（7）。输入7后再输入空格。阵列复制操作过程（6）7、输入第一列方向上第二个复制元件的位置（10,30,0）。（20,20,0）（10,30,0）阵列复制操作过程（6）说明第一个元件位置在x1，y1，z1（20,20,0），第二个元件位置在x2，y2，z2（10,30,0），位置移动矢量（矢量差）为：dx=x2-x1=10-20=-10；dy=y2-y1=30-20=10；dz=z2-z1=0-0=0,（20,20,0）（10,30,0）（0,40,0）第三个元件和第二个位置矢量差：dx=-10；dy=10；dz=0,所以第三个元件的位置从第二个元件出发，x3=x2+dx=10-10=0;y3=y2+dx=30+10=40;z3=z2+dx=0+0=0第一列方向上其他元件位置也可以推导出来。阵列复制操作效果图（7）前一步输入完毕，再输入空格就完成阵列复制命令。复制的第一个元件位置。每一行有10个元件。每一列有7个元件。练习打开文件Edit4.1.lts。将方面反射镜复制成一个10*6的矩形反射阵列。如下图所示。提示：1、反射镜边长为10*10。把第一个放在右下角，则中心坐标应该为多少？2、最好以背面作为参考点（白色反射面的背面）进行参数设置。3、反射镜彼此紧密排列，所以第二个单元和第一个单元的距离是多少？七、放射线复制1、选择元件；2、选择命令面板上的放射线复制命令；3、输入参数：（1）阵列起点（第一个元件）坐标；（2）放射线方向上的元件数目；（3）阵列行方向上第二个元件位置；（4）阵列列方向上的元件数目；（5）阵列列方向上第二个元件位置。放射线复制操作过程（1）1、点击要复制的元件2、点击命令面板中的“放射线复制”命令。放射线复制操作过程（2）3、输入第一个点坐标xyz（20,20,0），作为复制的第一个元件位置。该元件在即将建立的放射线列中作为阵列的中心点。4、输入在放射线上的单元数目（5）放射线复制操作过程（3）5、输入第一条放射线上的第一个复制单元的位置（20,40,0）。确定两个元件后第一条放射线的位置和放射线上其他元件位置都可以由此推断出来。阵列复制操作过程（4）6、输入阵列的放射线总数（6），将上一步确定的形状制作6条。阵列复制操作效果第一个复制元件的位置。第一条放射线上第一个复制元件的位置。由此可以确定第一条放射线的分布。一共六条放射线。原始元件的位置。练习布尔编辑用数学方法将三维立体元件形状和材料进行各种修改。具体方式有：合集、交集、差集、裁剪等。经过修改的元件成为一个整体，但同时仍然可以对其中某个元件进行修改，从而修改整体的参数。类型ABABAB合集差集交集一、和集将不同的元件合并成为一个元件，具有相同的材料质地。质地由点击的第一个元件材料决定。合集命令说明合集用来将两个或两个以上不同的元件组合成一个元件。元件的材料和第一个点击选择的元件相同。在合并前，如果光线从左边入射，将径直从右边射出，右边透镜对光路没有影响。组合后光线在右边透镜和空气边界发生折射。合并的材料可以是完全不重合的。合集练习打开文件Edit5.1.lts。将大透镜的材料从BK7改为F10。选择两个透镜，尝试采用不同的顺序进行选择，然后点击合集命令。先选择一个透镜，然后按住Shift键点击另一个透镜。使用合集命令。二、交集命令交集命令说明交集用来将两个元件重叠的部分保留下来，其他部分舍去。合并的材料可以是完全不重合的。操作命令1、制作透镜Sketch4PtLensXYZ0,0,0XYZ0,20,5XYZ0,20,10xyz0,0,15；2、制作立方体MBlockXYZ15,15,18xyz-15,-15,-33、选择两个元件，点击交集命令。交集效果图三、差集命令操作命令1、做小圆柱体CylinderXYZ5,10,0XYZ5,20,15xyz5,10,502、做大圆柱体CylinderXYZ5,10,10XYZ5,40,10xyz5,10,403、将小圆柱体表面修改为反射镜模式4、先选择大圆柱体，再选择小圆柱体，点击差集命令。交换选择顺序会如何？差集效果差集面和小圆柱体表面相同，都是反光面。四、裁剪命令对某个元件用一个平面截取，得到的就是裁剪过的元件。截取平面用平面的法线表示。作图时先点击一点，作为截面上的一点，再点击另外一点，两点连接形成法线，平面就是垂直于该法线且经过第一点的平面。四、裁剪命令1、点击第一个点，截面经过这个点。2、点击第二个点，和第一个点形成截面的法线。3、截面经过第一个点而且和法线垂直。从侧面观察截面，就是一条直线。说明1、法线总是和工作窗口平行，所以截面总是和窗口垂直。2、截面只对被选中的元件起作用，对在附近位置的其他元件没有作用。制作中空反射镜制作一个透镜【Sketch4PtLensXYZ0,0,0XYZ0,30,-15XYZ0,30,-5xyz0,0,7；】；制作一个圆柱体【CylinderXYZ0,0,-25XYZ0