lighttools(光学建模工具)

lighttools是美国ORA公司自主开发的光学系统建模软件，可有效的帮助用户增进光学系统设计效率，具备系统建模、光机一体化设计、复杂光路设置、杂光分析及照明系统设计分析等强大功能。lighttools提供多种展现系统光机和人机交互的手段，用户可直接在系统的二维、三维线框图或三维实体模型图上进行各种操作，包括元件或元件组的放置、移动、旋转、复制和缩放等，且操作时即可用鼠标以实时观察修改造成的效果，也可用键盘输入准确的数据。 lighttools支持光机一体化设计，在这里用户可通过软件所提供的一组尺寸可变的基本实体模型做布尔运算，借此即使光学或机械部件的形状再复制，也都可在程序中得到精确的展现和描绘，并可以光学精度进行光线追迹。新版不仅具有更加先进的设计和分析能力，且操作更为简单易用，新增优化模块可让用户快速获得最符合预定目标的设计，其采用蒙特卡罗模拟和光线扇/网格两种优化引擎，用户可在修改模型时自主选择。此外，lighttools的照明分析也更为的先进，更快的光线追迹可让用户在追踪数百万条光线只用几分钟即可完成操作，更甚者用户可以控制模拟、修改分区数等接收器属性，以及更改对称性计算以影响模拟误差估计。有需要的朋友欢迎下载体验。

lighttools安装说明

1、安装顺序。

即按照图里的1234的顺序先安装完注册表，驱动，和lighttools的程序 部分电脑在win10系统安装这些程序后打开lighttools8.6可能会出现这些异常情况：
打开lighttools8.6后提示要导入许可证，即导入lt8_6.dat文件，导入后软件自动重启但还是提示要重新导入证书，如图所示

这种情况是要进入bios关闭scure boot和对驱动重签名来解决
（百度上搜索到的关强制驱动签名的办法是没有用的）
先下载驱动重签名软件driver-signature-enforcement-overrider
解决办法：
先检查自身电脑设备是否有bitlocker加密，系统设置里搜索bitlocker，如果有会显示设备解密的选项，有bitlocker加密设备进入测试模式的时候启动电脑会要求输入恢复秘钥，请现在微软里登录账号获取自己设备bitlocker的恢复秘钥，或者直接选择设备解密（大概可能要半小时到2小时的时间），再进行下一步，没有bitlocker加密的电脑设备可以无视这一步
然后重启电脑，重启时连按del进入bios界面，找到boot选项里的scure boot，选择bisabled，即关闭scure boot，关闭后启动电脑，有bitlocker的设备此时会要求输入恢复秘钥，没有的会直接启动电脑。
然后打开下载的driver-signature-enforcement-overrider软件，打开后点nest，yes，然后选择sign a System File

再输入C:\Windows\System32\drivers\multikey.sys，点ok

右键开始菜单，并点击windows powershell(管理员)，打开电脑终端（管理员），在powershell窗口中输入 bcdedit /set testsigning on 然后回车，即开启win11测试签名模式，显示“操作成功完成”
这一步如果没关闭scure boot的话会提示该值受策略引导保护，请正确关闭scure boot后重新进行上述步骤。

之后再打开lighttools8.6软件，导入lt8_6.dat许可证，可能还是会提示重新导入许可证，但只需再重启一次电脑， 重启后电脑桌面右下角会显示处于测试模式的文字，这时候就可以正常运行lighttools8.6了

新功能

一、增进设计效率
1、Light Tools不仅具有先进的设计和分析能力，而且简单易用，因此深受照明工程师的喜爱。Windows 标准图形用户界面有助于新用户快速掌握 Light Tools 互动三维结构的强大功能。您可以在 Light Tools 中剪切、粘贴原始数据、输出图形和三维几何图形，也可以将它们导入到另一个应用程序。LightTools 有三类导航窗口，用以帮助您准确了解您的模型中发生的一切：系统导航、窗口导航和首选项导航，所有这些窗口都能让您轻松访问重要数据。Light Tools 还整合了在线上下文相关帮助方面的最新技术。所有这些技术的结合，使得 Light Tools 成为最容易学习和使用的照明设计软件之一
2、在Light Tools中，创建或导入几何图形是直截了当的操作；它对设计迭代和设计变更的支持，使设计效率得以大幅提高。LightTools提供了布尔操作和修剪操作，因此设计修改变得很容易，关于所创建几何图形的参数信息也得以保留。可以随时编辑利用布尔操作创建的复杂物体。编辑模型时，表面和材料属性也能得到保留，从而可以快速分析替代设计形式
3、Light Tools 的优化模块能够让您快速获得最符合预定目标的设计。优化引擎有两种：蒙特卡罗模拟和光线扇/网格，您可以根据应用来选用。修改模型时，Point- and-Shoot 光线追迹会进行交互式更新，并随着设计的进行或修改提供有关设计各方面的隐含关系的立即反馈。这对于深刻理解几何图形与穿过该几何图形的光线路径之间的关系具有无比重要的价值
4、随Light Tools提供的实用工具将费时乏味或重复性任务自动化，例如访问Light Tools 关于光源、材料、目录镜头和表面处理的庞大资源库。有一系列实用工具是通过宏功能控制或访问几何图形的子程序。用于光源、背光和反射镜的高级实用工具常常能将新照明子系统的初始设计时间缩短为几分钟，而不需要几天或几周时间
5、Light Tools中的COM 接口允许将 Light Tools 的功能整合到其它启用 COM的应用程序中，例如 Microsoft Excel、MATLAB和Mathematica。除原有的 CATIA 传输模块外，Data Exchange （数据交换）模块还支持通过 IGES、STEP 和 SAT 格式在Light Tools 与其它CAD应用程序之间进行直接双向数据传输。Light Tools 主要是作为集成多应用设计环境的一部分而存在，用以改善不同工程专业小组之间的交流，增进企业的总体设计效率
二、高枕无忧的精确度和演算结果
1、Light Tools 照明设计软件是一款具有专业光学功能和“光学精度”的三维实体建模工具。设计或加工机械零件时，精度达到 20 微米以内可能就足够了。但是，当通过光学系统追踪光线路径时，对表面形状和交点的技术要求需要以光学精度（光波长的若干分之几）计算。与机械和光学 CAD程序不同，Light Tools中的表面形状是用参数公式来定义的（而不是细分近似），以对所有计算保持表面形状、位置和交点的光学精度。这种光学精度确保了 Light Tools 模型能像真实系统一样工作
2、有些照明设计软件产品宣称提供更快的光线追迹，但在Light Tools 中，追踪数百万条光线只用几分钟（而不是几小时）是很平常的事。我们的开发团队花费了数十人年的时间来改进和优化复杂的光线追迹专利算法，使 Light Tools 能够快速、精确地对原生和导入的几何图形进行光线追迹。此算法与使用先进蒙特卡罗技术的照明分析相结合，有助于随时对所有系统的光效应进行精确模拟
3、Light Tools 的照明分析非常先进，能告诉你何时追踪到了足以满足设计精度要求的光线。您可以控制模拟，修改分区数等接收器属性，以及更改对称性计算以影响模拟误差估计。在对微光刻系统等高精度应用的蒙特卡罗模拟过程中，可以追踪数百万条光线。您可以将误差估计报告中的数据复制、粘贴到其它应用程序进行后处理，或者合并到其它报告中
4.Light Tools支持双向散射分布函数(BSDF)，该函数是公认最精确的散射模拟方法，并且是太空望远镜等精密应用使用的标准方法。Light Tools还带有参数研究实用工具，用来确定制造工艺可接受的公差范围，以使实际制造部件满足产品规格要求。根据系统配置不同，您可以控制光线追迹以获得更精确、更有意义的结果。例如，Light Tools 支持表面交点处的概率性光线追迹、散射表面上的重要性取样和用户定义的光源瞄准区域
三、支持复杂几何图形
1、照明子系统的设计难点不仅包括通过系统取得光线，还包括为系统的形状怪异的光学组件或几何上复杂的固定部分建模。Light Tools 这一灵活的三维实体建模设计工具能够很好地解决这些难题。
2、Light Tools 的基本三维实体模型包括球体、椭圆体、超环球体、方块、圆柱体（包括锥体）、挤出体和旋转扫掠折线，可以编辑这些基本模型的参数，并可以任何尺寸、在任何位置、以任何角度插入这些基本模型。以前利用布尔操作创建的复杂物体可以随时编辑，甚至在这些物体完成后仍可以编辑。利用布尔操作的逻辑相加、相交和相减，可以将每个实体与任何其它实体（原生的或导入的）合并。这样就能创建复杂的、像加工出来一样的模型，例如分段反射镜和多面光管。请注意，复杂元件可以是光学、机械或结构部件。
3、CAD几何图形定义的常常是现有的光学系统包络结构。除了允许导入 CAD 几何图形之外，Light Tools 的修补功能还会以互动方式自动帮助您实现更完整、更精确的几何图形，以在CAD应用程序之间共享。另外，如果您的 CAD 建模包是基于表面的而非基于实体的，那么 Light Tools 可以将导入的表面自动合并为实体，从而为在 Light Tools 中操控此几何图形提供更大的灵活性。
4、利用 Light Tools，无论是二维纹理（例如点画）还是三维纹理（各种形状的隆起部分），均可以应用于任何平面表面。这一能力不仅有助于快速创建复杂的表面，而且有助于有效地模拟这些表面对光传播的影响
四、强大的设计和分析能力
1、Light Tools有许多专门针对照明光学系统设计的独特功能。事实上，可以说它是当今唯一可用的一款照明设计程序。下面列举Light Tools的一些设计能力：
◆优化：使符合规定设计准则的系统更快收敛。
◆Point-and-shoot 互动光线追迹：在设计过程中给出关于系统性能的直观、实时可视化反馈。
◆编程扩展：运用 Visual Basic进行编程扩展以及通过COM 与其它应用程序互动，以简化设计过程，并能将LightTools 无缝集成到设计与制造过程中。
◆向应用的实用工具：可以产生各种各样的背光、反射镜和光源，以减少设计时间，提高设计效率。
◆面向任务的实用工具：用于搜索附送的库资源，以及应用实用工具产生的表面属性、光谱数据或角度分布。其它实用工具可以使重复任务自动化，例如对制造前的公差设计参数进行研究等。
◆参数编辑：可以编辑布尔几何图形的参数，以此来达到操控几何图形的目的，而无需一切从新开始设计，从而为设计过程提供更大的自由度。
2、软件程序能够分析通过光学子系统的照明功率和分布并无稀奇之处，但 Light Tools 具有其它产品所不具备的分析能力，其中包括：
◆数据图过滤器：根据许多不同的准则将结果归类，而不必重新模拟
◆互动式重新分区：模拟过程中可随时对照度数据、接收器大小与位置的分区进行重分配
◆动态转动照度计角度：以便在任何视角实时了解所制造系统的性能
◆Sobol（低偏差）随机数产生：使模拟结果更快收敛
◆RGB 真彩输出
◆完全集成的绘图包：允许绘制任何视场中的任何数据图

功能特色

1、系统建模
提供多种展现系统光机模型的方式和人机交互的手段。使用者可直接在系统的二维、三维线框图或三维实体模型图上进行各种操作。方便易用的图形交互式建模和修改功能包括元件或元件组的放置、移动、旋转、复制和缩放。操作时既可用鼠标以实时观察修改造成的效果，也可用键盘以输入准确的数据。透镜、反射镜和棱镜等光学元件及各种机械件可以极快地以图形方式“画入”系统。系统数据可以用表格和元件详情对话框的形式列出和修改。所有上述各种输入方式同时并存，可交替使用。
2、光机一体化设计
光学和机械元件的形状的描述是通过对软件提供的一组尺寸可变的基本实体模型做布尔运算（与、或、异等等）实现的。这些光学或机械部件的形状虽然可能非常复杂，但均可以在软件中得到精确的展现和描绘，并以光学精度进行光线追迹。遮光罩、镜筒和产品结构的设计均将大大得益于这种光机一体的考虑方法和非顺序光线追迹提供的大量信息
3、复杂光路设置
在光学设计中，Light Tools 可以和 ORA 公司研制的 CODE V 软件配合使用。特别是在多光路或折迭光路系统、带有棱镜或复杂曲面的系统的光路设置和视觉建模型验证中，Light Tools 将发挥重要作用。有了 Light Tools，设计人员完全可以摒弃过去为了简化问题而采用的一些传统技巧，如符号规则、用多通道定义模拟变焦功能、把反射镜和棱镜展开成平板、略去非光学面和机械结构的影响、人为简化光瞳形状，等等
4、杂光分析
非顺序面光线追迹功能可以直观地描述在系统中任意表面上或介质中发生的任何光学现象，如折射、反射、全反射、散射、多级衍射、振幅分割、光能损耗、材料吸收等，并根据需要自动实时衍生出多路光路分支。杂光分析、光能计算、鬼像预测等从此变得轻而易举、一目了然。设计中可能存在的各种潜在问题将被及时发现和预防
5、照明系统设计分析
Light Tools 中可以精确地定义各种实际光源（如发光二极管、白炽灯、弧光灯、卤素灯等）的形状和发光特性，利用其照明模块 (Illumination Module) 可实现蒙特卡洛法 (Monte Carlo) 光线追迹，以便确定某个（或某几个）指定表面上的光照度、强度或亮度。对比实验表明，计算结果与实际光度测量结果精确吻合。对非人眼接收的照明系统，可以把结果转换成辐射度单位。计算结果的输出形式可以是二维线图、等高线图、灰度图、伪彩色图或三维分布图。利用 Light Tools 已成功地设计了多种照明系统，包括投影系统、平板显示器、仪表盘照明、内窥镜照明、报警灯、汽车前灯、车厢内部照明、指示牌照明等等，从而结束了照明光学系统没有可靠的计算机辅助设计工具的历史。