光线追踪教程（第 C 部分）：移动探测器

在前面的部分中，你编辑了棱镜和透镜来构建一个简单的光学系统。在本部分中 你将把重点放在紫色的 探测器 上。OghmaNano 中的探测器被定义为平面 （有点像 CCD 传感器）：当光线击中该平面时，会被记录到探测器输出文件中。

步骤 1：打开探测器编辑器

从你在第 B 部分结束时的场景开始（透镜、棱镜、光阑和探测器）。 找到紫色探测器平面。右键点击它，并从 上下文菜单中选择 Edit object，如 ?? 所示。 这会打开通用对象编辑器窗口，如 ?? 所示。

探测器被定义为具有物理尺寸的矩形平面：

• dx – x 方向尺寸（宽度），
• dy – y 方向尺寸（高度）。

在 ?? 中，探测器 设置为 dx = 5.0e-2 m 和 dy = 5.0e-2 m，即一个 5 cm × 5 cm 传感器。 在编辑器底部你还会看到：

• Mesh points x = 20
• Mesh points y = 20

这意味着探测器被划分为 20 × 20 的网格分箱——实际上是 400 个 粗略的“CCD 像素”。这比真实相机的分辨率低得多，但在光学系统中追踪光线时通常已足够， 并能使仿真时间保持在合理范围内。如果你需要更精细的光束分布， 之后也可以随时提高这些数值。

步骤 2：旋转探测器平面

在对象编辑器中你还可以看到探测器的朝向。在该示例中，探测器 已经绕 y 轴 旋转了 90°，以便面向入射光线。 为了理解旋转如何工作，请按如下方式更改设置：

• 将 Rotate x-axis 设置为 90.0 度。
• 将 Rotate y-axis 设置为 90.0 度。

探测器在内部被定义为 x–y 平面中的一个平面。将其绕 x 与 y 轴都旋转 90° 会把它从近水平的朝向翻转为场景中清晰的竖直平面。 关闭编辑器并检查探测器现在在 3D 窗口中是否呈直立状态。

步骤 3：将探测器移到更靠近光阑的位置

接下来，移动探测器，使其位于光阑正后方。这将为你提供更清晰的光束分布， 并使光学装置更紧凑。

1. 在主 Optical Workbench 窗口中，直接用左键点击紫色探测器平面。
2. 将其拖向光阑表面。确保鼠标位于探测器本体之上 （而不是它后面的空白空间），以便选中正确的对象。
3. 如果探测器与棱镜或其他对象发生碰撞而无法继续移动， 请在拖动时按住 Shift。这会临时覆盖碰撞 检测，并允许你将探测器穿过其他网格移动。

将探测器大致放置在 ?? 所示的位置。

步骤 4：整理场景（可选）

为了简化游乐场，你可以移除其中一个棱镜。右键点击棱镜并 选择 Delete。此时你应当只剩下一个包含以下内容的场景：

• 一个透镜，
• 一个光阑板，
• 一个探测器平面。

再次运行仿真。将探测器放置在靠近光阑的位置后，光束分布会更清晰， 并且更容易看出透镜如何将光线聚焦到探测器区域。