概述

這篇文章介紹了如何將STL、IGES、STEP和SAT等格式的CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，Computer Aided Design）物體導(dǎo)入到OpticStudio中。

CAD文件的格式一般與您所使用的CAD軟件相關(guān)，格式種類眾多，不同的格式也有各自擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。如，STL格式是利用三角形網(wǎng)格來表示三維物體的，所以，對(duì)于那些原本就是由多個(gè)平面圍成的物體來說是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，該格式也常應(yīng)用于3D打印領(lǐng)域。IGES格式與STEP格式在不同的CAD軟件中都有良好的兼容性。在二者中做選擇時(shí)，要看它們當(dāng)中哪一個(gè)的模型導(dǎo)出程序?qū)ξ矬w模型的表示方式更適合于您的物體模型。如果您使用基于ACIS引擎的CAD軟件，那么推薦您使用SAT格式的CAD文件。

引言

在OpticStudio中導(dǎo)入CAD物體是非常重要的功能，尤其是在對(duì)復(fù)雜的光機(jī)元件進(jìn)行雜散光分析時(shí)，光線會(huì)在這類光機(jī)元件上發(fā)生較為嚴(yán)重的反射和散射效應(yīng)。導(dǎo)入CAD功能在照明系統(tǒng)中同樣重要，例如在汽車儀表盤中，光線可能會(huì)入射到一個(gè)復(fù)雜的光導(dǎo)管之中。OpticStudio的導(dǎo)入CAD物體功能非常靈活且強(qiáng)大，它支持多種常見的CAD文件格式。

導(dǎo)入CAD物體

CAD物體結(jié)構(gòu)可能十分復(fù)雜，一根光線可能會(huì)在物體中產(chǎn)生多次反射、折射或散射等相互作用。因此，我們使用非序列光線追跡來描述光線與物體之間的相互作用。在序列系統(tǒng)中，我們也可以使用混合模式來進(jìn)行類似的非序列光線追跡。

OpticStudio支持四種靜態(tài)CAD文件格式：STL、IGES、STEP和SAT（如SLDPRT和ZPO這樣的動(dòng)態(tài)CAD格式，不在本文的討論范圍之內(nèi)）。在四者之中，只有STL格式是用小的三角形表面連接在一起，來近似表示物體模型的曲面，其它三種格式會(huì)使用平滑而連續(xù)的表面進(jìn)行建模。物體上的小平面 (Facets) 只用于在屏幕上顯示。因此，在連續(xù)且光滑的CAD物體表面進(jìn)行的光線追跡在CAD模型精度下是精確的，盡管我們使用小平面來繪制物體。

需要特別注意的是，雖然OpticStudio支持由實(shí)際的小平面組成的CAD物體模型，但是在多數(shù)時(shí)候，我們見到的由小平面組成的CAD物體僅僅是顯示成這樣，而光線追跡的精度仍會(huì)以實(shí)際表面的精度為準(zhǔn)。

STL格式

STL (Stereolithography Tessellation Language) 格式在3D打印技術(shù)中應(yīng)用廣泛，它能夠簡(jiǎn)單地對(duì)常見的三維形狀進(jìn)行建模。它利用三角形的鱗甲面來描述物體模型，即一系列小的三角形面拼合在一起來近似表示物體模型的表面。

您可以從以下鏈接中查看有關(guān)STL格式的概述。

http://www.mmsonline.com/articles/019704.html

STL文件中的每一個(gè)小三角面都是由它三個(gè)頂點(diǎn)的 {x,y,z} 坐標(biāo)以及表面法向量來定義的。下面是STL格式的示例文件的前幾行代碼，它由AutoCAD軟件生成：