3DOptix

3DOptix是什么？

3DOptix是一款源自以色列的云端光学仿真与原型设计平台，脱胎于特拉维夫大学飞秒 – 纳米实验室，以云计算和GPU新技术来革新光学仿真流程，支持交互式 3D 建模、光路模拟和性能分析。用户通过拖拉拽操作的方式来进行光学系统的搭建，调入跨厂商元件库，进行数字孪生光学系统的创建和模拟实验方案，为光学工程师、科研人员、高校师生提供从系统设计、性能模拟到方案分享的全流程解决方案，无需复杂本地配置，即可高效完成从简单到复杂的光学系统研发。

3DOptix有什么功能？

1. 云端光学设计：支持创建光学系统 “数字孪生体”，可从跨厂商现成元件库（涵盖透镜、棱镜、光栅等）选择元件，也可以导入CAD模型、输入自定义元件参数，拖拉拽组合快速实现光学系统 3D 设计，并非要通过那么繁琐编程或很高深的技术。
2. 高精度仿真分析：支持GPU加速的光线追迹，支持非序列性仿真、衍射分析、偏振 / 散射模拟等专业功能，能够准确完成光斑分析、像差检测、光谱采集等性能验证，直观呈现系统光学表现。
3. 无缝组装与落地：仿真测试通过后，可以无障碍地根据虚拟设计实体建造，平台给出精准的软件装配接口建议，保障虚拟设计与实体搭建的高度一致性，减小实体搭建试错成本。
4. 社交化分享协作：内置全球首个光学设计社交平台 “3DOptix Warehouse”，上传、分享、下载光学设计模型，可以与世界各地的同行协同、交流、得到设计灵感，创建自己的光学设计资源库。
5. 轻量化跨端适配：纯在云端运行，无需下载安装厚重软件，适配各类软件终端，资料自动云端保存，可以团队多人同步编辑，跳出本地电脑对软件性能的束缚。

适用场景

• 工业光学研发：光学工程师来进行成像设备、激光设备、光子设备等产品的光学设计和光学仿真的工作、创建物理产品的虚拟模型，缩短研发周期和减少试错成本。
• 学术研究：高校研究团队（如量子光学、非线性光学等）的复杂实验设计与实验流程设计，提升实验的可重复性与实验效率。
• 高校教学：教师可直接用已设计完成的模型进行光学原理的演示，学生用实操方式进行光学系统的搭建，理解抽象的光学知识，能动手能力得到大幅度提升。
• 跨团队协作项目：多方参与的光学设计方案，设计方案云端共享、实时协同编辑，沟通高效、方案共享。

3DOptix怎么使用？

3DOptix官网网址入口：https://www.3doptix.com/

一、注册登录

访问3DOptix 官网，页面顶部点击get started”进行注册登录。点击注册后可以在“我的”或“用户”项下完善注册信息，如需使用API，可在注册的用户邮箱处下的“user settings”中找到“api”的功能按钮，复制成一个API的key备用。

二、核心操作：搭建光学系统

创建项目与设置视图：项目新建后可以自由转动3D视图的角度，全方位观看光学元件；也可以通过页面功能来设置选自定义的项目名称，为它们设个名称方面查看管理。

添加核心组件：一是添加光源，点击对应的功能框选择激光、白光等光源种类，也可以手设、自定义波长、光斑形状等，如设置800nm、高斯形状的激光；二是挑选光学元件，从跨厂商元件库中搜索型号调用透镜、分束镜、棱镜等，如选择适用的 BSF20 – B 分束镜、BB1 – E03 反射镜等，此外可以导入CAD模型创建自定义元件；三是搭配辅助部件，从元件的类型、尺寸考虑使用可以适配的镜架配件，如 2 英寸镜架可以装配大号的分束镜，1 英寸镜架适配小型反射镜，甚至搭配相机、光纤探测器等用于光线探测。

调整元件参数与位置：选中元件后就可以移动或旋转组件，x、y、z 就是几个轴方向，正的角度是顺时针的意思；对于像分束镜之类元件需要凹角倒装的情况下可以精确地设置为 45 度等多个需要的角度大小，同时在高级设置中查看并修改镜片的详细参数，确保符合设计要求。

三、仿真分析：验证与优化设计

运行仿真：搭建完成后，直接运行光线追迹、仿真等，模拟平台上运行速度很快，在云GPU 的帮助下起到加速运算的作用，可以快速模拟出光路传播、光强分布、色散等效果。例如搭建光栅、棱镜，模拟时时可以看到白光的色散等现象；搭建望远镜，则可以观看到光的类似准直现象。

查看结果并优化：通过“quickview image” 等等看各种模拟结果，比如光斑的形状、光路走向等，若发现系统像差、光不再准直等问题，可适当更改元件间的距离，元件的材料或光源的波长大小，如加大望远镜里面两个透镜的距离光准直，不断调整试验，直到符合要求。

四、保存、导出与协作分享

保存与导出：设计过程中建议实时保存项目，也可通过 “file – export.opt”（快捷键：Ctrl + E）将设计对象输出；如若要通过API接入其它软件，则导入其他方的 “threed – optix” Python 包后，用API的 key 连接，批量操作。

分享与协作：将设计上传至 3DOptix Warehouse，既能与全球光学工程师共享方案，也能下载他人的现成设计获取灵感。适合团队协作时同步设计进度，或开展学术、工业领域的方案交流。