テーマ: Ask an Engineer：ユーザ定義面 DLL の作成

ライブ解説および Q＆A 回答日時：5月19日午前8時～午前9時（米国太平洋標準時）

エンジニア: @Sandrine Auriol - Ansys-Zemax リードアプリケーションエンジニア

 

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課題への挑戦開始日： 5月2日

コード提出期限日： 5月18日

課題 :  

OpticStudio の面は通常、滑らかなたるみ式、または個々のたるみ点を結ぶスプラインによって与えられる連続曲線で表現されます。しかし、光学面を最適に表現するためには、離散的なステップが必要な場合があります。例えば、3Dプリンターや旋盤で光学部品を製造する場合、工具は滑らかなプロファイルではなく、異なるゾーンのサグデータを使用して形状を生成することがあり、シミュレーションでは粗いファーストパスのプロトタイプを表現したいと思うかもしれません。このような場合、このような非連続的なサグ情報を使用できるため、グリッドサグよりもユーザ定義サーフェスの方が望ましいと言えます。

今月は、YZ 方向に段階的に変化するサグプロファイルを持つユーザ定義面を作成することに挑戦します。プロファイルは外部の TXT ファイルから取得します。面を面のサグプロットで表示すると、以下のように出力します。

 

 

ファイル: 

• 5月19日 のカレンダーの招待状です。これは @Sandrine Auriol が解決策を発表し、ユーザ様の質問に答えるチームミーティングにつなぎます。
• DLL が参照すべき半径方向のたるみ情報を表す TXT ファイルのサンプルファイルです。

リソース/ヒント:

• DLL の一般的な概要。OpticStudioのカスタムDLL。ユーザー定義のサーフェス、オブジェクト、およびその他の DLL タイプの概要
  • ヘルプファイル 「�設定] (Setup) タブ > �エディタ] (Editor) グループ (�設定] (Setup) タブ) > �レンズ データ エディタ] (Lens Data Editor) > シーケンシャル面 (レンズ データ エディタ) > ユーザー定義」も参照してください。
• 外部データファイルをDLLで使用する方法に関する情報：ユーザー定義面に静的データ ファイルを読み取る方法
  • 出発点として、US_FILT_FILE.CPPを確認してみてください。
• ユーザー定義DLLをコンパイルする方法
• DLL と EXE のデバッグ方法
• このDLLは追加のパラメータを必要としないので、CPP コードの Case 3 と Case 5 の編集に集中してください。

質問やコメント、コードを提出する準備はできましたか？このスレッドに返信してください。返信は、サポートされている言語 (英語、中国語、日本語) で投稿できます。イベント終了後、このスレッドは閉鎖されます。

Ask an Engineer ライブイベントは、この課題への挑戦と一般的な DLL に関する質問に限定されます。個人用 DLL または OpticStudio ファイルのトラブルシューティングに関する質問については、Zemax サポートにチケットを提出してください。その場合、お客様のライセンスサポート状況が考慮されます。

 

Ask an Engineer - 詢問工程師系列：使用DLL创建用户定义的表面

在线解决方案展示和问答时间：5月19日，太平洋夏令时间上午8点至上午9点。（请参阅附件以获取日历邀请）

工程师: @Sandrine Auriol - Ansys Zemax首席应用工程师

Click “Show content” to read the Chinese translation of the challenge.

挑战开始日期: 5月2日

代码提交截止日期: 5月18日24:00

挑战内容:  

OpticStudio表面通常用连续曲线表示——由平滑的矢高方程或连接各个矢高点的样条曲线给出。然而，为了更好地表示光学表面，可能需要离散的步骤。例如，当使用3D打印机或车床制造光学器件时，该工具可能会通过使用不同的区域矢高数据而不是平滑的轮廓来生成形状，并且您可能希望在模拟中表示一个粗略的原型。在这种情况下，用户定义的表面比矢高网格更可取，因为它将允许这种类型的非连续矢高信息。

本月，我们将为您提供一个创建用户定义表面的挑战，该表面的矢高轮廓在YZ中是阶梯式的。配置文件应由外部TXT文件提供。在表面矢高图中查看表面时，输出应类似于以下图片： 

附件: 

• 5月19日在线活动邀请。这会方便您直接连接到活动，@Sandrine Auriol 将在该会议上展示她的解决方案并回答您的问题。
• 代表DLL应参考的径向矢高信息的样本TXT文件。

 

参考资料/提示：

• DLL 概述：OpticStudio中的自定义DLL：用户定义的表面、对象和其他DLL类型的概述
  • 另请参阅帮助系统文件“设置...编辑器（设置选项卡）...镜头数据编辑器...序列表面（镜头数据编辑器）...用户定义”
• 有关如何将外部数据文件与DLL一起使用的信息：如何将静态数据文件读入用户定义的表面
  • 作为起步，请查看US_FILT_FILE.CPP
• 如何编译用户定义的DLL
• 如何调试DLL或EXE
• 这个DLL不需要任何额外的参数，所以重点编辑CPP 代码的Case 3和Case 5。

如果有任何问题、评论、或者准备好提交您的代码了？请回复这个主题。欢迎各位使用任何支持的语言（英语、中文、日语）发布回复。当活动结束后，主题将被关闭。

Ask an Engineer在线活动将仅限于讨论这一挑战和DLL常规问题。有关对个人DLL文件或其他OpticStudio文件的故障排除问题，请向Zemax Support提交问题，我们会根据您授权的状态来提供支持。

Dear Sandrine,

I am not able to download the attachments. As mentioned in the text, the attachments include calendar invite for May 19th. Could you please provide the joining link in another way, possibly by posting it here?

I would like to make sure that I can join this meeting.

Best regards,

Vahideh

Hi @Vahide.Karbasi - apologies for the problem with the link. I think if you right-click on the attachment and open in a new tab the attachment will download. If that doesn’t work for you, click the link below instead:

Ask and Engineer - Making a Surface DLL - Supplemental Files

Good morning Sandrine,

I want to simulate a lens in Zemax OpticStudio with a user-defined surface. I have a notepad with two columns of numbers. The first column represents the positions of one meridian of the lens from -3.5 mm to +3.5 mm and the second column represents the average power of the lens in each of the positions. Then, the data should be extrapolated radially to create the surface. I attach an example .txt of what I want to create. If I understood correctly, I need to create a DLL based on this .txt.? The code has to follow the same steps/template as the example US_FILT_FILE.CCP? This is the first time I try do an user-defined surface and I need help

Thank you very much, kind regards

Alicia

Hi Alicia

The power of the lens is related to the effective focal length. So I think that a way to solve that could be to define a surface and optimize it with your power values in the merit function.

I am not sure the user-defined surface would be the best solution for that case. We also have surfaces where you can give the sag and the software does the interpolation like the radial sag, the cubic spline. So if the power can be converted to a sag, that could also be an option.

But if you want to learn about user defined surfaces, come to the session tomorrow!

Hi all! The Ask An Engineer event is about to begin. You can find the meeting at this link:

Dear Sandrine,

Thanks for your help! I dont have an Ansys account so could you please tell me how I can download and watch again the recording from the teams session we had yesterday?

Thank you very much

Alicia

Thank you Alicia!

@Allie can you share the recording?

Hi @Alicia and @Sandrine Auriol - apologies for the delay. The recording, notes, and files from yesterday’s meeting are available at the link below. 

Ask an engineer_May 2022

This ZIP drive includes a ZAR file which contains the resulting DLL. The CPP code for the DLL is also provided. To use the CPP code, follow the directions in the KBA “How to compile a user defined DLL” - linked above. 

For convenience, the recording is also available here:

@Vahide.Karbasi - Following up on your question - here are the two C files I would recommend starting with for your project:

• us_stand2.c
  • This C code provides a basis for a Standard surface. That is one of the simplest surface forms we have in the program, so the code is not too long. Use this to help familiarize yourself with the core code of a DLL. You can also use it as a basis for your surface.
• us_arrayeven2.c
  • This C code is used to build an array of Even Asphere surfaces. While you are not after an array, you could use this code to better understand how to add extra parameters to your surface in cases 2 and 7. The code also shows how those parameters can be used in the sag equations of cases 3 and 5!

If you use either of these files as a basis for your code, please keep in mind that you will need to tweak them so they are compatible with the CPP format used by Visual Studio. You can read more about that in the KBA “How to compile a user defined DLL”.

Also don’t forget that you are able to share your solution with the community if you want to! You can post it to the Code Exchange with the tag “Code Exchange - for review”. 

The Ask an engineer event raised a few questions regarding user-defined surface dlls, so here is a selection of the frequently asked questions:

• “Since UDS uses an external file, does it slow down the computation?”
  UDS reads the external file when the DLL is loaded and then stores the data of the external file into memory. So every time the DLL needs that data, it reads the memory.
  When the DLL is no longer used, that memory space is no longer allocated.
• “Does OS need to communicate with the DLL every time a ray trace is run?"
  Yes. Every time OS runs a raytrace, it calls the DLL because for each ray traced through the system, it needs to know the new intercept point with the surface (x, y, z) as well as the new direction cosines after the surface (l, m, n).
• “Is the ray-tracing slower with a DLL than with a built-in OS surface?”
  Yes it is slower because there is a tiny overhead every time you call the DLL. The more you call the DLL, the slower it is.
• “Where can I find examples of DLLs?”
  The sample folder is a good place to start {Zemax}\DLL\Surfaces.
  Check also the Code Exchange: https://community.zemax.com/code-exchange-10. Don’t forget to login to be able to download the DLLs.

Hi all! I have added the video as an embedded item in the pinned post so you can watch it without downloading. Now that that’s done, I’m closing this post. If you have questions about DLLs, feel free to post them here: DLLs | Zemax Community