透鏡演示系統(tǒng)
框架
現(xiàn)在，我們可以做一個(gè)具備友好界面的透鏡演示系統(tǒng)了。我們需要兩個(gè)圓弧來表示透鏡，一條線段表示主光軸，多條線段表示光線的傳播路徑。此外，還需要對光源和透鏡的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
然而值得注意的一點(diǎn)是，我們在進(jìn)行計(jì)算和畫圖過程中所用到的幾何圖形，在表達(dá)形式以及操作流程上可能并不相同。例如，對于光源發(fā)出的一條射線，它與透鏡的作用流程為
- 尋找與透鏡前表面的交點(diǎn)A
- 獲取反射和透射直線
- 尋找透射直線與透鏡后表面的交點(diǎn)B
- 計(jì)算透過透鏡的直線
然而對于畫圖程序來說，光源S和A之間有一條線段，A和B之間有一條線段，若想畫出透過透鏡的線段，則必須先確定這條線段的另一個(gè)端點(diǎn)。也就是說，在求解反射、透射光線的過程中，所得到的光線表達(dá)式對于畫圖來說并無意義，只有端點(diǎn)是有意義的。
至此，即可得到這個(gè)小程序中必不可少的一些數(shù)據(jù)，包括光源參數(shù)、透鏡參數(shù)、光線與表面的交點(diǎn)，光線端點(diǎn)組成的點(diǎn)對，所有光線的表達(dá)式，當(dāng)前仍在傳播的光線的表達(dá)式等。
于是可以建立如下代碼：
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import raypath as rpclass OptiTest(wx.Panel): def __init__(self,parent=None,size=(800,600)): wx.Panel.__init__(self,parent=parent,id=-1,size=size) self.Bind(wx.EVT_PAINT, self.OnPaint) self.opti = rp.Opti() #光學(xué)元件對象 self.optiDict = {} #光學(xué)元件參數(shù) self.sourceDict = {} #光源 self.abcs = [] #所有光線的abc參數(shù) self.nodes = [] #交點(diǎn) self.dots = [] #點(diǎn)對，用于繪圖 self.rays = [] #仍在傳播的光線 self.InitPanel() #初始化模板 def InitPanel(self): pass #暫時(shí)不想寫的地方可以用pass #設(shè)置透鏡 def setEdge(self): pass |
其中，光學(xué)元件包括位置、折射率、孔徑、前表面曲率、后表面曲率等參數(shù)；光源信息包括位置、角度等信息，可初始化為：
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self.optiDict = {'xPos':300,'nOpti':1,'Diameter':100, 'lFocal':200,'rFocal':200}self.sourceDict = {'xSource':10,'ySource':100,'theta':0} |
在上述所有計(jì)算所得的數(shù)據(jù)中，彼此有很密切的關(guān)系。例如點(diǎn)對是由兩個(gè)點(diǎn)組成，而每個(gè)點(diǎn)至少從屬于一個(gè)點(diǎn)對。而從光線的傳播角度出發(fā)，除了光源，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有父節(jié)點(diǎn)；除了最后的死點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)都有一個(gè)子節(jié)點(diǎn)。對于任意一點(diǎn)，只要遍歷其所有子節(jié)點(diǎn)，就可以畫出這個(gè)點(diǎn)組成的所有線段。
以上就是Python光學(xué)仿真UI界面wxpython透鏡演示系統(tǒng)框架的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于wxpython框架的資料請關(guān)注服務(wù)器之家其它相關(guān)文章！
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