Python光學(xué)仿真wxpython透鏡演示系統(tǒng)框架

更新時(shí)間：2021年10月19日 14:36:39 作者：微小冷

這篇文章主要為大家介紹了Python光學(xué)仿真UI界面的wxpython透鏡演示系統(tǒng)框架基本講解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助

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(lái)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(duì)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?cè)谶M(jìn)行計(jì)算和畫(huà)圖過(guò)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(duì)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(guò)透鏡的直線

然而對(duì)于畫(huà)圖程序來(lái)說(shuō)，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(huà)出透過(guò)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(shuō)，在求解反射、透射光線的過(guò)程中，所得到的光線表達(dá)式對(duì)于畫(huà)圖來(lái)說(shuō)并無(wú)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(duì)，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：

import raypath as rp
class 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(duì)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(duì)，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(xiě)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：

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(duì)是由兩個(gè)點(diǎn)組成，而每個(gè)點(diǎn)至少?gòu)膶儆谝粋€(gè)點(diǎn)對(duì)。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(duì)于任意一點(diǎn)，只要遍歷其所有子節(jié)點(diǎn)，就可以畫(huà)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(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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