Ray Optics浏览器光学仿真的完整使用指南【免费下载链接】ray-opticsA web app for creating and simulating 2D geometric optical scenes, with a gallery of (interactive) demos.项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ra/ray-opticsRay Optics 是一个开源的 2D 几何光学仿真工具在网页中直接创建、模拟并导出光学场景。无需安装专业软件打开浏览器即可搭建透镜、反射镜、光栅等器件并观察光线传播内置数十个可交互的演示场景。背景与痛点传统光学演示依赖实体器材棱镜、透镜、激光器等设备价格不菲搭建一套完整光路需要实验室空间与反复调校课堂上想改变入射角或折射率往往要重新摆放器件。用商业光学设计软件做仿真则门槛更高通常按席位收费学习成本也远高于一个网页。Ray Optics 把几何光学仿真搬进了浏览器。所有光路计算在前端完成场景以 JSON 文件描述拖入透镜、修改参数后光线立即重新追踪。它免费开源Apache-2.0 许可支持 28 种语言的界面翻译适合没有实验条件、又需要直观看到光线为什么这样走的教师、学生和工程师。快速上手最少步骤是直接使用在线版如需本地运行克隆仓库后执行git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/ra/ray-optics cd ray-optics npm install --no-optional npm run start启动后在浏览器访问http://localhost:8080/simulator/即可。开发环境需要 Node.js 18 及以上。如果不想接触命令行也可以下载预构建版本用 Simple Web Server 之类的本地静态服务器指向解压目录在http://localhost:8080/打开整个站点。核心功能拆解按搭场景 → 调参数 → 观察 → 导出的工作流主要能力如下环节功能搭场景放置单光线、平行/发散光束、点光源以及平面/曲面镜、透镜、棱镜、分束器、衍射光栅、理想透镜与镜面等器件自定义镜面与折射面可用自定义方程定义梯度折射率材料可自定义折射率函数支持从 SVG 导入轮廓作为光学元件调参数支持颜色混合、颜色滤波、色散chromatic dispersion等属性器件参数可编辑并实时更新光路观察延长虚光线判断虚像位置直接显示实像、虚像与虚物从指定观察点查看成像支持距离、角度、能量流与动量流测量导出光路图导出为 SVG探测器绘制辐照度分布并导出 CSV场景保存为 JSON 便于分享复用模块化将器件组合为带自定义参数的模块重复用于其他场景实战案例教学演示透镜成像。问题学生容易把虚像当作画在屏上的真实光点难以建立正确概念。操作在画布中放入球面透镜与点光源打开虚光线延长线与成像显示选项拖动透镜观察像的位置随物距变化。结果光线汇聚点、延长线交点与实际观察效果同屏呈现实像与虚像的区别一目了然教师可直接用同一场景演示近物距、远物距两种情形。工程预研渐变折射率波导。问题验证自聚焦透镜或光纤类结构的光路走向前先手算代价高。操作添加 GrinGlass 器件输入折射率分布函数配合光束源与探测器观察输出能量分布。结果几秒钟内即可看到光束在梯度介质中的弯曲轨迹与探测器读数快速排除明显不可行的参数范围再转入更精细的数值设计。进阶与集成自定义模块用内置代码编辑器把若干器件封装成模块可暴露参数供调用时调整成品模块收录在 data/modules/ 目录编写教程见 CONTRIBUTING.md。AI 辅助编写ai-tools/ 提供了 Ray Optics Coder 聊天机器人的指令与知识文件可根据场景描述生成模块 JSON也可用于搭建自己的机器人。跨语言调用integrations/ 提供命令行集成工具Python、Julia 脚本可通过场景 JSON 获取探测器读数或生成光路图示例见 integrations/example_python.py 与 integrations/example_julia.jl。作为 Node 模块执行npm run build-node后可在自己的 Node 项目中直接引用dist-node下的仿真器实现场景级自动化仿真。常见问题问复杂场景光线追踪变慢怎么办答优先降低光线密度工具栏可切换低/中/高关闭不必要的虚光线延长并调小最大反射/折射深度。场景中的 CropBox 与探测器只统计框内区域也能减少渲染负担。问npm install报错项目装不起来答两类原因最常见Node.js 版本过旧升级到 18 及以上即可另一类是 node-canvas 的系统依赖缺失按 node-canvas 项目的说明安装相应库。若只是使用而非开发走预构建版本加静态服务器的路线可以完全避开编译问题。问仿真结果怎么用于论文或进一步分析答光路图导出为 SVG 矢量图适合排版进出版物探测器支持绘制辐照度分布并导出 CSV 做后续数值分析整个场景以 JSON 保存便于他人复现。引用版本说明见 CITATION.md。学习资源主文档与 API 说明README.md、src/README.md本地运行指引run-locally/README.md预设演示场景库70 个交互 demo 的 JSON 源文件data/galleryScenes/模块库与贡献者名单data/modulesList.json、data/contributors.json参与贡献教程CONTRIBUTING.md规划中的功能见 ROADMAP.md多语言界面翻译文件locales/Ray Optics 的门槛在于理解几何光学本身而不是工具。建议先打开画廊里透镜成像与雨虹两个演示把每个参数各拖两下体会光路如何随之改变随后从 CONTRIBUTING.md 入手保存并修改一个自己的场景文件作为第一次贡献。【免费下载链接】ray-opticsA web app for creating and simulating 2D geometric optical scenes, with a gallery of (interactive) demos.项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ra/ray-optics创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考 Ray Optics：浏览器光学仿真的完整使用指南
Ray Optics浏览器光学仿真的完整使用指南【免费下载链接】ray-opticsA web app for creating and simulating 2D geometric optical scenes, with a gallery of (interactive) demos.项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ra/ray-opticsRay Optics 是一个开源的 2D 几何光学仿真工具在网页中直接创建、模拟并导出光学场景。无需安装专业软件打开浏览器即可搭建透镜、反射镜、光栅等器件并观察光线传播内置数十个可交互的演示场景。背景与痛点传统光学演示依赖实体器材棱镜、透镜、激光器等设备价格不菲搭建一套完整光路需要实验室空间与反复调校课堂上想改变入射角或折射率往往要重新摆放器件。用商业光学设计软件做仿真则门槛更高通常按席位收费学习成本也远高于一个网页。Ray Optics 把几何光学仿真搬进了浏览器。所有光路计算在前端完成场景以 JSON 文件描述拖入透镜、修改参数后光线立即重新追踪。它免费开源Apache-2.0 许可支持 28 种语言的界面翻译适合没有实验条件、又需要直观看到光线为什么这样走的教师、学生和工程师。快速上手最少步骤是直接使用在线版如需本地运行克隆仓库后执行git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/ra/ray-optics cd ray-optics npm install --no-optional npm run start启动后在浏览器访问http://localhost:8080/simulator/即可。开发环境需要 Node.js 18 及以上。如果不想接触命令行也可以下载预构建版本用 Simple Web Server 之类的本地静态服务器指向解压目录在http://localhost:8080/打开整个站点。核心功能拆解按搭场景 → 调参数 → 观察 → 导出的工作流主要能力如下环节功能搭场景放置单光线、平行/发散光束、点光源以及平面/曲面镜、透镜、棱镜、分束器、衍射光栅、理想透镜与镜面等器件自定义镜面与折射面可用自定义方程定义梯度折射率材料可自定义折射率函数支持从 SVG 导入轮廓作为光学元件调参数支持颜色混合、颜色滤波、色散chromatic dispersion等属性器件参数可编辑并实时更新光路观察延长虚光线判断虚像位置直接显示实像、虚像与虚物从指定观察点查看成像支持距离、角度、能量流与动量流测量导出光路图导出为 SVG探测器绘制辐照度分布并导出 CSV场景保存为 JSON 便于分享复用模块化将器件组合为带自定义参数的模块重复用于其他场景实战案例教学演示透镜成像。问题学生容易把虚像当作画在屏上的真实光点难以建立正确概念。操作在画布中放入球面透镜与点光源打开虚光线延长线与成像显示选项拖动透镜观察像的位置随物距变化。结果光线汇聚点、延长线交点与实际观察效果同屏呈现实像与虚像的区别一目了然教师可直接用同一场景演示近物距、远物距两种情形。工程预研渐变折射率波导。问题验证自聚焦透镜或光纤类结构的光路走向前先手算代价高。操作添加 GrinGlass 器件输入折射率分布函数配合光束源与探测器观察输出能量分布。结果几秒钟内即可看到光束在梯度介质中的弯曲轨迹与探测器读数快速排除明显不可行的参数范围再转入更精细的数值设计。进阶与集成自定义模块用内置代码编辑器把若干器件封装成模块可暴露参数供调用时调整成品模块收录在 data/modules/ 目录编写教程见 CONTRIBUTING.md。AI 辅助编写ai-tools/ 提供了 Ray Optics Coder 聊天机器人的指令与知识文件可根据场景描述生成模块 JSON也可用于搭建自己的机器人。跨语言调用integrations/ 提供命令行集成工具Python、Julia 脚本可通过场景 JSON 获取探测器读数或生成光路图示例见 integrations/example_python.py 与 integrations/example_julia.jl。作为 Node 模块执行npm run build-node后可在自己的 Node 项目中直接引用dist-node下的仿真器实现场景级自动化仿真。常见问题问复杂场景光线追踪变慢怎么办答优先降低光线密度工具栏可切换低/中/高关闭不必要的虚光线延长并调小最大反射/折射深度。场景中的 CropBox 与探测器只统计框内区域也能减少渲染负担。问npm install报错项目装不起来答两类原因最常见Node.js 版本过旧升级到 18 及以上即可另一类是 node-canvas 的系统依赖缺失按 node-canvas 项目的说明安装相应库。若只是使用而非开发走预构建版本加静态服务器的路线可以完全避开编译问题。问仿真结果怎么用于论文或进一步分析答光路图导出为 SVG 矢量图适合排版进出版物探测器支持绘制辐照度分布并导出 CSV 做后续数值分析整个场景以 JSON 保存便于他人复现。引用版本说明见 CITATION.md。学习资源主文档与 API 说明README.md、src/README.md本地运行指引run-locally/README.md预设演示场景库70 个交互 demo 的 JSON 源文件data/galleryScenes/模块库与贡献者名单data/modulesList.json、data/contributors.json参与贡献教程CONTRIBUTING.md规划中的功能见 ROADMAP.md多语言界面翻译文件locales/Ray Optics 的门槛在于理解几何光学本身而不是工具。建议先打开画廊里透镜成像与雨虹两个演示把每个参数各拖两下体会光路如何随之改变随后从 CONTRIBUTING.md 入手保存并修改一个自己的场景文件作为第一次贡献。【免费下载链接】ray-opticsA web app for creating and simulating 2D geometric optical scenes, with a gallery of (interactive) demos.项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ra/ray-optics创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考