LIGHT | ASAP | OMNIA2

!! 이번엔 수식을 조금 써서 만들어 봤다.

SYSTEM NEW
RESET

!!FILM                                                              
ZFILM=125

!!PYRAMID
ZHEIGHT=30
XHWIDTH=30; YHWIDTH=30
XNUM=3; YNUM=3
XSP=60; YSP=60
TX=XNUM*XSP
TY=YNUM*YSP

!!REFLECTOR
REFZPOSITION=-129
REFXHWIDTH=90; REFYHWIDTH=90;

!!DETECTOR
DETZPOSITION=34
DETXHWIDTH=90; DETYHWIDTH=90;  
 
!!LIGHT SOURCE
 !!LIGZPOSITION=-120
 !!LIGXWIDTH=180; LIGYWIDTH=180;
EMTNUM=100000

!!            
UNITS UM 'WATTS'
WAVELENGTH 555 NM

COATINGS PROPERTIES
  0 1 'TRANSMIT'
  1 0 'REFLECT'
  0 0 'ABSORB'
 
MEDIA
  1.7 'PYRAMI'
  1.5 'PET'

FRESNEL AVE
SPLIT 2 MONTECARLO
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  FILM  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  
SURFACE
  PLANE Z 0 RECT (XNUM*XSP/2) (YNUM*YSP/2)
  PLANE Z 0 RECT (XNUM*XSP/2) (YNUM*YSP/2)
    SHIFT Z -(ZFILM)
  PLANE X 0 RECT (YNUM*YSP/2) (ZFILM/2)
    SHIFT X (XNUM*XSP/2)
    SHIFT Z -(ZFILM/2)
  PLANE X 0 RECT (YNUM*YSP/2) (ZFILM/2)
    SHIFT X -(XNUM*XSP/2)
    SHIFT Z -(ZFILM/2)
  PLANE Y 0 RECT (ZFILM/2) (XNUM*XSP/2)
    SHIFT Y (YNUM*YSP/2)
    SHIFT Z -(ZFILM/2)
  PLANE Y 0 RECT (ZFILM/2) (XNUM*XSP/2)
    SHIFT Y -(YNUM*YSP/2)
    SHIFT Z -(ZFILM/2)
OBJECT
  .1 'FILE.1'
   INTERFACE COATING BARE PET AIR
  .2 'FILE.2'
   INTERFACE COATING BARE PET AIR
  .3 'FILE.3'
   INTERFACE COATING BARE PET AIR
  .4 'FILE.4'
   INTERFACE COATING BARE PET AIR
  .5 'FILE.5'
   INTERFACE COATING BARE PET AIR
  .6 'FILE.6'
   INTERFACE COATING BARE PET PYRAMI
GROUP FILE.?
COLOR 1

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  PYRAMID  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
SURFACE
  PLANE Z -1 RECT (XHWIDTH) (YHWIDTH)  
  ROOF Z (ZHEIGHT) (XHWIDTH) (YHWIDTH)
    ARRAY X (XNUM-1) (XSP) Y (YNUM-1) (YSP)
  ROOF Z (ZHEIGHT) (XHWIDTH) (YHWIDTH)
    ROTATE Z 90
    ARRAY X (XNUM-1) (XSP) Y (YNUM-1) (YSP)
OBJECT
  .2 'ROOF.1'
   INTERFACE COATING BARE PYRAMI AIR
   BOUNDS -.1 .3
  .1 'ROOF.2'
   INTERFACE COATING BARE PYRAMI AIR
   BOUNDS -.2 .3
  .3 'ROOF.BASE'
   BOUNDS MULTIPLE +.1 +.2
GROUP ROOF.?
COLOR 2
GROUP -3
SHIFT (XHWIDTH)-(XNUM*XSP/2) (YHWIDTH)-(YNUM*YSP/2) 0

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  REFLECTOR  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
SURFACE
  PLANE Z (REFZPOSITION) RECT (REFXHWIDTH) (REFYHWIDTH)
OBJECT 'REFLECTOR'
INTERFACE COATING REFLECT AIR AIR
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  DETECTOR  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
SURFACE
  !!ELLIPSOID 3@1000 3@0
  PLANE Z (DETZPOSITION) RECT (DETXHWIDTH) (DETYHWIDTH)
OBJECT 'DETECTOR'
INTERFACE COATING ABSORB 
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! LIGHT  SOURCE   !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
EMITTING RECT Z -127 90 90 (EMTNUM)                               
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  ANYLYSIS  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!PLOT FACETS OVERLAY
TRACE !!PLOT COLOR 13
!!$VIEW
CONSIDER ONLY DETECTOR
PIXELS 51 1
WINDOW X Y

!!SPOTS DIRECTION ATT 0
SPOTS POSITION ATT 0

DISPLAY
 !!ANGLES
 AVE;AVE;AVE
 PICTURE
 !!DIRECTIONAL
RETURN

ASAP을 쓰는데 많이 익숙하지가 않다.
코드 순서도 많는지도 모르겠지만 하나하나 만들면서 배우는게 더 재미있다.

이것의 설계는 12×12 mm² 면적을  가진 평편한 기판위에 마이크로 프리즘 배열을 만드는 것이다.
기판의 두께는 125 um, 프리즘의 pitch는 60um, 높이는 30um로 써 프리즘 apex angle이 직각이 되도록 한다.




SYSTEM NEW
RESET

UNITS UM 'WATTS'                     !! 위 그림에서 보이는데로 필름의 단위는 UM(마이크로미터)를 사용. 헌데.. 
                                                 !! WATTS로 하는게 맞는지 잘 모르겠네. - 질문표시!
WAVELENGTH 555 NM                 !! RAY의 파장은 555NM(나노미터)

MEDIA                                        !! 굴절률을 표시해준다.
  1.5 'PET'                                  !! PET는 Collimating film 의 굴절률를 정의
  1.6 'PRISM'                               !! PRISM의 굴절률를 정의
 
COATING PROPERTIES                !! SURFACE를 통과할때 RAY의 상태를 정의해준다.
  1 0 'REFLECT'                           !! REFLECT는 말그대로 반사 1 0 은 100% 반사를 의미한다.
  0 1 'TRANSMIT'                         !! TRANSMIT는 투과를 의미하며 0 1 은 100%투과를 의미한다.
  0 0 'ABSORB'                             !! ABSORB는는 흡수를 의미하며 0 0 은 100% 흡수를 의미한다.
                                                  !! 이 숫자들의 규칙을 잘보면 첫 번재 숫자는 반사하는 양을 나타내고
                                                  !! 두번째 숫자는 투과하는 양을 나타낸다.
                                                  !! 그럼 숫자가 5 3 이라고 써있다면 반사와 투과가 5:3의 비율로 된다.

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  PRISM  SAW  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  PRISM FILM을 SURFACE로 만들어 보자.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!          방법은 2개의 직선평면을 만들고 회전을 시켜서 지붕의 모양을 만든다.
SURFACE                                                    !! 표면은 SURFACE와 EDGE 형식 두가지가 있다. 여기선 SURFACE로 이용하자
  PLANE Z 0 RECT 6000  21.21320344              !! PLANE은 평면을 의미, RECT는 직사각형을 의미한다.
                                                                  !! 형식은 PLANE X x  [ aperture ... ] 
                                                                  !! 
                                                                  !! 해석하면 평면을 Z=0 인 평면을 만들고 평면의 종류는 사각형을 만든다.
                                                                  !! 이 사각형의 X의 폭의 반은 6000, Y의 폭의 반은 21.320344이다.
  ROTATE X 45 0 0                                        !! X축으로 45도 회전한다. 한쪽 지붕면이 만들어진다.
  SHIFT Y 15                                                 
  SHIFT Z 15                                                 !! 중앙에 위치하게 만들기 위해서 옴긴다.
  ARRAY 200 0 60 0                                        !! 200개를 X=0 Y=60 Z=0 의 간격으로 만든다.
OBJECT 'SAW.1'                                          !! 이것을 SAW.1로 정의한다.
INTERFACE COATING BARE PRISM AIR          !! PRISM과 AIR사이에 면이 존재하므로 PRISM AIR을 써준다.

 

SURFACE                                                    !! 반대편 지붕을 만든다.
  PLANE Z 0 RECT 6000  21.21320344
  ROTATE X 135 0 0
  SHIFT Y (15)+(30)
  SHIFT Z 15
  ARRAY 200 0 60 0
OBJECT 'SAW.2'
INTERFACE COATING BARE PRISM AIR

GROUP SAW.?                                                !! SAW. 형식의 OBJECT을  GROUP으로 묶어준다.
COLOR 1                                                        !! 색상은 1 회색이다.
GROUP -2                                                      !! GROUP -2는 이 위치에서 이전 OBJECT2개를 묶어준다.
SHIFT 0 -6000 0                                               !! GROUP -2로 묶인 두개를  Y= -6000 만큼 이동해준다. 
                                                                    !!중앙에 위치하게 만들기 위해서
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  PET  PRISM  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
SURFACE                                                      
  PLANE Z 0 RECT 6000 6000  
OBJECT 'PET.TOP'
INTERFACE COATING BARE PET PRISM           !!  SAW와 Collimating film 사이를 지나므로 PET PRISM 써줌.

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  PET BODY  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
SURFACE                                                       !! Collimating film을 만들어준다.
  PLANE Z -125 RECT 6000 6000  
OBJECT 'PET.BOTTOM'
INTERFACE COATING BARE AIR PET

SURFACE
  PLANE Y 0 RECT  62.5 6000
  SHIFT Y 6000
OBJECT 'PET.YPO'
INTERFACE COATING BARE AIR PET

SURFACE
  PLANE Y 0 RECT  62.5 6000
  SHIFT Y -6000
OBJECT 'PET.YNE'
INTERFACE COATING BARE AIR PET

SURFACE
  PLANE X 0 RECT  6000 62.5
  SHIFT X 6000
OBJECT 'PET.XPO'
INTERFACE COATING BARE AIR PET

SURFACE
  PLANE X 0 RECT  6000 62.5
  SHIFT X -6000
OBJECT 'PET.XNE'
INTERFACE COATING BARE AIR PET

GROUP PET.?
COLOR 2

 

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  REFLECTOR  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!       
SURFACE                                                              !! 반사판을 만들어줌.
  PLANE Z -129 RECT 6000 6000
OBJECT 'REFLECTOR'
INTERFACE COATING REFLECT AIR AIR

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  DETECTOR  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
SURFACE                                                              !! DETECTOR 만들어줌.
  PLANE Z 34 RECT 6000 6000
OBJECT 'DETECTOR'
INTERFACE COATING ABSORB

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! LIGHT  SOURCE   !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

EMITTING RECT Z -127 6000 6000                          !! 직사각형의 산발적 광원이 Z=-127 면에서 
                                                                          !! X 길이 6000x2 Y길이 6000x2 의 사각형을 만든다.  

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ANYLYSIS   !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!        !! 해서은 아직 잘 모르니 패스~
!!MISSED ARROW 300
!!
!!WINDOW Y Z
!!PLOT FACETS 5 5 0 OVERLAY
!!TRACE PLOT
!!$VIEW

PLOT FACETS OVERLAY
TRACE PLOT COLOR 13
$VIEW
CONSIDER ONLY DETECTOR
PIXELS 51 1
WINDOW X Y

SPOTS DIRECTION

DISPLAY
 ANGLES
 AVERAGE
 PICTURE
 DIRECTIONAL
RETURN


다음에는 해석부분을 좀 더 공부하자!

PRISM100210.inr

많이 해보자!
이것 역시 보기 편하고 쉽게 이해하기 위해서 임의적으로 해석한 것이 많다.
기본 형식을 내가 이해한대로 이끌어 가보자.    
( ' !! ' 뒤에는 설명를 쓸수 있다. 즉 명령어에 어떠한 영향도 끼치지 않는다.) 
=========================================================================
!!Housekeeping
!!Delete any exisiting geomerty or ray data

SYSTEM NEW
RESET

BEAMS INCOHERENT GEOMETRIC

!! Define system units and wavelengths

UNITS MILLIMETERS 'Watts'
WAVELENGTH 550 NM

!! Define coatings

COATING PROPERTIES
  0 1 'TRANSMIT'
  1 0 'REFLECT'
  0 0 'ABSORB'

!! Define Media

MEDIA 
  1.5 'GLASS'

!! GEOMETRY DEFINITIONS BEGIN HERE

 

!! SOURCE DEFINITIONS BEGIN HERE

 

!! TRACE RAYS WITH OPTIONAL PLOT

!!WINDOW Y Z
!!PLOT FACETS 5 5 0 OVERLAY
!!TRACE !!PLOT

!! ANALYSIS BLOCK BEGINS HERE

=========================================================================

<첫째 문단>
!!
SYSTEM NEW
RESET

BEAMS INCOHERENT GEOMETRIC
!!
 잘은 모르겠지만 정의을 하는게 아닌가 싶다.
C에서 #include<iostream> 같이 헤더파일 선언같은 것이다.

<둘째 문단>

!! Define system units and wavelengths

UNITS MILLIMETERS 'Watts'
WAVELENGTH 550 NM
!!
 영어를 직역하면 시스템의 단위와 파장을 정의 하는 부분이다.

 UNITS MILLIMETERS 'Watts' 는 WATTS(와트)를 MM로 나타낸다를 의미한다.
 ('  ' 은 변수를 정의하는것이다. C언어를 비유하면 int Watts 라고 생각하면 된다.)
와트란 단위 시간당 공급되는 에너지의 양을 나타내는데 왜 MM로 하는가?
이건 프로그램에서 W라는 단위가 없기 때문에 그 양을 MM로 표현한다고 생각하면된다.
(내생각인데 즉 MM를 MW로 생각하면 되지 않나 생각이 된다. 후에 MM와 M를 바꿔서 어떻게 결과가 나오는지 비교해 보면 이해가 쉬울것 같다.)
 
 WAVELENGTH 550 NM 는 빛의 파장을 550NM로 정의 하겠다는 것이다.
왜 550인가 생각을 해봤는데 우리 눈은 대략 400NM~700NM 의 가시광선 영역대를 볼 수 있다. 이중 중간 파장인 550NM을 쓰는게 아닌가 싶다. 또 왜 단파장을 쓰는 이유는 수차들이 발생하기 때문이다.

<셋째 문단>
!! Define coatings

COATING PROPERTIES
  0 1 'TRANSMIT'
  1 0 'REFLECT'
  0 0 'ABSORB'
!!
 빛이 물체를 지나갈때 빛의 행동을 정의 한다.
 0 1 'TRANSMIT'    에서 0 1 은 [반사는 0] 이고 [투과는 1] 을 나타내며 이것을 'TRANSMIT' 로 정의 하겠다는 것이다. 
그럼 REFLECT와 ABSORB를 이해 할 수 있을 것이다.

<셋째 문단>

!! Define Media

MEDIA 
  1.5 'GLASS'
!!
 말그대로 굴절률을 정의 하는 것이다. 공기의 굴절률은 1, 유리의 굴절률은 1.5이므로 GLASS를 1.5로 정의 한 것이다.

<넷째 문단>
!! GEOMETRY DEFINITIONS BEGIN HERE
 물체의 형태를 정의 하는 공간이다. 렌즈를 만들거나 렌즈의 틀을 만들어 내는 공간이다.

<다섯째 문단>
!! SOURCE DEFINITIONS BEGIN HERE
 빛의 형태를 정의 하는 공간이다. 기본적으로 제공하는 빛의 형태가 있지만 내가 사물을 만들어서 빛을 나오게 하는 방법도 있다.

<여섯째 문단>
!! TRACE RAYS WITH OPTIONAL PLOT

!!WINDOW Y Z
!!PLOT FACETS 5 5 0 OVERLAY
!!TRACE !!PLOT
!!$VIEW 
!! ANALYSIS BLOCK BEGINS HERE
 이부분은 예제를 보는것이 좋기 때문에 이후 다시 설명하겠다.



지금까지 한것을 정리하면
=====================================
SYSTEM NEW
RETURN
=====================================
단위
사용 빛의 파장
=====================================
투과 반사 흡수 정의
=====================================
굴절률 정의
=====================================
물체 만들기
=====================================
빛 만들기
=====================================
빛의 경로와 해석및 분석


이렇게 되겠다.

ASAP 초급교육을 배워봤다.

어떤 프로그래밍 언어를 쓰던지 그 언어의 형식이나 틀은 당연히 외어야 할것이다.
ASAP의 언어의 형식은 천천히 배워가면서 익히자!

일단 구체적인 틀은
=========================================================================
!!Housekeeping
!!Delete any exisiting geomerty or ray data

SYSTEM NEW
RESET

BEAMS INCOHERENT GEOMETRIC

!! Define system units and wavelengths

UNITS MILLIMETERS 'Watts'
WAVELENGTH 550 NM

!! Define coatings

COATING PROPERTIES
  0 1 'TRANSMIT'
  1 0 'REFLECT'
  0 0 'ABSORB'

!! Define Media

MEDIA 
  1.5 'GLASS'

!! GEOMETRY DEFINITIONS BEGIN HERE

 

!! SOURCE DEFINITIONS BEGIN HERE

 

!! TRACE RAYS WITH OPTIONAL PLOT

!!WINDOW Y Z
!!PLOT FACETS 5 5 0 OVERLAY
!!TRACE !!PLOT

!! ANALYSIS BLOCK BEGINS HERE

=========================================================================

이렇게 되는 것이다.

이것을 물론 기본적으로 몸에 익혀야 한다.
기본적으로 익히게 된다면 이 방법을 써도 괜찮을 것이다.

먼저 ASAP를 누르면 다음과 같이 나온다. 
여기서  

 다음의 이미지가 보일것이다.
        
클릭하면 다음과 같이 나오고

Basic Template를 클릭하면

이렇게 기본 형식이 만들어 진다.

급하지 않을때는 틀과 형식을 하나하나 쓰면서 하지만 급할때는 뭐 이것을 써서 후딱 만들수 있다.

고등학교 때 부터 관심을 가져 온 것이며 나의 진로분야가 될 것이다.

분명 이렇게 확정을 갖는것은 무리일 것이다.

배우면 배울수록 많은 비젼을 보게 되니깐.


내가 지금까지 해봤던 것들은

게임물리 엔진에 관한 컴퓨터 공부도 해보았고

아스피린 결정도 키워 온도에 따라 상전이도 관찰해 보았다.

직접한건 아니지만 TANDEM 장비를 이용해 강유전체의 온도에 따른 결정 상태도 관찰해 보았다.

2009년 2학기때 해본건 삼성제품 중에서 LCD가 쓰이는 모니터, 핸드폰, 노트북의 색좌표를 구해보고 NTSC 기준의 %를 구해보았다. 또 구형 LCD와 신형 LCD가 어떤 차이를 가지는지도 확인해보았다.

가장 최근에 배운건 ASAP로 광설계 해본것이다.
언어자체가 고급언어라서 그런지 배우는데 이해하는데 어려움이 없었다.

앞으로 전망과 흥미를 생각했을때 나에겐 ASAP가 적합하다.
이것이 조명과 광설계뿐만 아니라 3D DISPLAY에서도 필요하기 때문에 이분야로 접근해 보고 싶다.