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Bernhard Michel, Monika Kroneberger, Robert Hermann,
"Kopplung von Raytracern mit Spezialsoftware", Photonik 3/2012, S. 46–49

Informationen und Links zum Artikel

Kommerzielle Raytracer — Qual der Wahl

Wir haben für Sie eine Liste kommerzieller Raytracer (Strahlverfolgungsprogramme) zusammengestellt. Es handelt sich hier ausschließlich um Software für Optik- bzw. Beleuchtungssimulation (keine Raytracer für Computergrafik). Wir erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Sollte Ihr Raytracer fehlen, bitten wir um eine kurze Mitteilung, um ihn in der Liste aufnehmen zu können.

Die aufgelisteten Produkte unterscheiden sich ganz erheblich in Bezug auf Funktionalität, Benutzerführung, Flexibilität und Preis (von kostenlos bis mehr als 100.000 EUR!). Informieren Sie sich bitte bei den jeweiligen Herstellern oder deren Vertretungen über Details.


Software Hersteller Bemerkung
ASAPBreault Research OrganizationNichtsequenziell
APEXBreault Research OrganizationNichtsequenziell, integriert in SolidWorks
Code VSynopsysSequenziell
FREDPhoton EngineeringNichtsequenziell
LambdaSpectfx64Nichtsequenziell, integriert in Inventor
LightToolsSysnopsisNichtsequenziell
LucidShapeBrandenburgNichtsequenziell
OpTaLixOptensoSequenziell/Nichtsequenziell
OptiCADOptiCAD CorporationNichtsequenziell
OptisWorksOptisNichtsequenziell, integriert in SolidWorks
OSLOLambda ResearchNichtsequenziell
PhotopiaLTI OpticsNichtsequenziell
RaytraceUniversität ErlangenSequentiell
SimuluxInfotecNichtsequenziell
SPEOSOptisNichtsequenziell
SPEOS CAA V5 basedOptisNichtsequenziell, integriert in Catia V5
SprayW.Theiss Hard- and SoftwareNichtsequenziell
TraceProLambda ResearchNichtsequenziell
WinlensQiopticSequenziell
ZEMAXRadiant ZEMAXSequentiell/nichtsequenziell

Einige der Raytracer sind in CAD-Software integriert. Praktisch alle unterstützen aber den Datenaustausch mit CAD-Systemen. Das wesentliche Unterscheidungsmerkmal ist aber, ob die Software "sequenziell" oder "nichtsequenziell" arbeitet:

Sequenzielles Raytracing
Strahlen werden durch das System verfolgt, wobei Objekte (zum Beispiel Linsenflächen oder die Bildebene) in einer vorgegebenen Reihenfolge getroffen werden. Sequenzielle Raytracer werden vorwiegend für das Design von Abbildungssystemen eingesetzt und eignen sich wegen ihrer hohen Rechengeschwindigkeit hervorragend für die Optimierung.
Nichtsequenzielles Raytracing
Bei diesen Programmen steht die radiometrisch/photometrisch korrekte Simulation des betrachteten Optik- bzw. Beleuchtungssystems im Vordergrund. Strahlen treffen Objekte in der physikalisch richtigen Reihenfolge; Streuung, Reflexion, und viele andere physikalische Effekte können berücksichtigt werden. Nichtsequenzielles Raytracer werden vorwiegend für die Simulation von Beleuchtungen sowie für die Optikanalyse (zum Beispiel Störlichtanalyse) eingesetzt.

Python

Python ist eine sehr einfach erlernbare Skriptsprache, die aber die meisten Strukturelemente einer modernen höheren und objektorientierten Programmiersprache bietet — zum Beispiel Klassen und Vererbung. Python eignet sich sowohl für einfache Rechnungen (als "Ersatz" für einen Taschenrechner) als auch für die Bearbeitung komplexer mathematischer Aufgaben sowie die Bearbeitung riesiger Datenmengen. Für Python gibt es zahlreiche Add-ons (Packages), zum Beispiel für numerische Mathematik und die Erstellung hochwertiger Grafiken. Die untenstehende Tabelle gibt einen Überblick über einige interessante Packages.
Link Bemerkung
TutorialThe Python TutorialEinführung in Python
PythonPython Programming Language – Official WebsiteGrundsoftware inklusive reichhaltiger Bibliothek ("batteries included"-Konzept)
MathplotlibMathplotlib: python plottingGrafikpackage: Liniengrafiken, 2D- und 3D-Grafiken
NumpyScientific Computing Tools for PythonVektororientierte Erweiterung von Python
ScipyScientific Tools for PythonBibliothek für Scientific Computing (Interpolation, Lineare Algebra, Optimierung und Vieles mehr

Lichtstreuung

Lichtstreuung und insbesondere die Lichtstreuung im Volumen (trübe Materialien, Diffusoren, etc.) — dies ist das Spezialgebiet von Hembach Photonik. Für Fragen zum Thema stehen wir gerne zur Verfügung. Weiter unten finden Sie einige interessante Links.
Link Beschreibung
MieCalcFrei konfigurierbares Java-Applet für Streulichtberechnungen (Mie-Theorie)
MCRad Java-Applet zur Demonstration der Lichtstreuung in einer Schicht
Hembach PhotonikDienstleistungen von Hembach Photonik im Bereich Lichtstreuung
T-Matrix Umfangreiche Sammlung von Software und Literatur zum Thema Lichtstreuung


Stand: 2. Juli 2017    © 2011–2016 Hembach Photonik GmbH