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自由曲面照明设计从零学起

共计 30 章节

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自由曲面照明设计的学习目标 · 课程框架 · 所需工具与软件

课程导入自由曲面照明设计…

光学基础回顾

几何光学 · 光度学与辐射度学核心概念（光通量 · 照度

光学基础回顾几何光学

自由曲面光学概述

自由曲面定义 · 与传统球面/非球面的区别 · 在照明中的优势

自由曲面光学概述自由曲面定义

照明设计需求分析

如何根据目标照明区域 · 照度均匀性 · 光型要求

照明设计需求分析如何根据目标照明…

LED光源的发光特性 · 近场与远场模型 · 光源数据文件（如IES

光源建模LED

自由曲面设计数学基础

微分几何初步 · 曲面参数化 · 法向量计算

自由曲面设计数学…微分几何初步

设计方法总览

常用自由曲面设计方法（剪裁法 · 等光程法 · 映射法

设计方法总览常用自由曲面设计…

剪裁法（Tailoring）详解

基于光源与目标面能量映射的曲面构建步… · 边界条件 · 数值求解

Tailoring剪裁法

等光程法（Equal Optical Path）详解

光程恒定原理 · 曲面方程推导 · 单曲面与双曲面设计

映射法（Mapping）详解

光源网格到目标网格的映射策略 · 雅可比矩阵 · 畸变控制

Mapping映射法

优化设计方法

参数化建模 · 目标函数定义（均匀度 · 效率

优化设计方法参数化建模

自由曲面设计软件工具

Matlab · Python（SciPy/NumPy… · 光学仿真软件（TracePro

自由曲面设计软件…Matlab

从零构建设计流程

从需求到设计 · 仿真 · 优化的完整流程

从零构建设计流程从需求到设计

均匀矩形光斑设计——使用剪裁法设计L… · 实现均匀照明

案例实战1均匀矩形光斑设计

圆形光斑与高斯分布光斑设计——映射法… · 控制光强分布

案例实战2圆形光斑

道路照明自由曲面设计——非对称光型 · 截光要求 · 眩光控制

案例实战3道路照明自由曲面…

车灯近光与远光设计——复杂光型 · 法规标准 · 多曲面组合

案例实战4车灯近光

自由曲面反射器设计

反射式自由曲面原理 · 设计方法 · 与折射式对比

自由曲面反射器设…反射式自由曲面原…

自由曲面透镜设计

折射式自由曲面设计要点 · 全内反射（TIR）透镜 · 菲涅尔损耗控制

自由曲面透镜设计折射式自由曲面设…

多自由曲面系统设计

双自由曲面（折射+反射）设计 · 分光与合光 · 系统优化

多自由曲面系统设…双自由曲面

仿真验证与评估

光学仿真设置 · 照度/光强分布提取 · 均匀度与效率评估

仿真验证评估

制造与工艺约束

自由曲面加工方法（超精密车削 · 注塑 · 3D打印）

制造工艺约束

常见问题与解决

设计不收敛 · 光斑畸变 · 边缘暗区

常见问题解决

设计效率提升技巧

快速原型 · 参数化脚本 · 自动化优化流程

设计效率提升技巧快速原型

自由曲面照明设计前沿

自由曲面在AR/VR · 智能车灯 · 医疗照明

自由曲面照明设计…AR/VR

综合实战项目1

设计一款室内筒灯自由曲面透镜 · 满足特定照度均匀度与光束角要求

综合实战项目1设计一款室内筒灯…

综合实战项目2

设计一款户外投光灯自由曲面反射器 · 实现非对称光斑与高效率

综合实战项目2设计一款户外投光…

综合实战项目3

设计一款汽车日行灯自由曲面导光条 · 兼顾均匀性与造型

综合实战项目3设计一款汽车日行…

课程总结与知识体系梳理

核心概念 · 方法选择 · 设计流程

课程总结知识体系梳理

结课考核与进阶路径

综合设计任务 · 评估标准 · 行业认证

结课考核进阶路径