介紹
本文討論了如何使用FRED數字化工具對極坐標數據采樣。一個典型的應用是使用廠商規格表上的強度分布來為一個光源指定光線的方向。當條件允許時，最好是使用一個光線集（也就是廠商測試光線數據）來代替規格表上的模型。當近場分布可以忽略時，這種方式是較為合適的。
光源創建
通過強度（功率/立體角）的形式，從極坐標圖中我們將會創建光源，但極坐標圖定義的僅僅是光線的方向。在沒有任何額外數據或者光線信息的條件下，我們對于這些光線的空間分布一無所知。因此，我們做出這樣的假設：光線隨機分布在光源出口孔徑的空間范圍內。
步驟1：創建光線網格位置
假設光源出口孔徑的大小是2mm×1.2mm(W×H)，首先鼠標右鍵單擊光源文件夾，從列表清單里選擇“創建新的詳細光源”。在光源對話框的位置/方向標簽上選擇“隨機平面（平面上排列著隨機點）”，并根據上述的規格表設置X和Y的外半孔徑值。開始后，設置光線數目為1000，孔徑的形狀為矩形。
步驟2：指定光線的方向類型
光線的空間位置指定好了后，我們需要輸入光線的方向信息。規格表為光源提供了強度數據，因此使用光線方向說明“Randomly according to intensity distribution”才是有意義的。該光線方向說明將會在球形極坐標網格上獲取強度分布，并且根據該分布輪廓統計隨機的光線方向（比如：強度最高的地方產生更多的光線，強度低的方向光線較少）。
在光源對話框位置/方向標簽下的光線方向區域處，選擇方向類型“Randomly according to intensity distribution”。
強度分布的插值取決于極化和方位角方向向量的規格說明。極坐標角開始于極軸并朝方位角軸正向增加。方位角開始于方位角軸，延伸到與極化和方位角方向矢量定義平面相垂直的面。極矢量和方位角矢量的叉乘確定了方位角的正向方向。極矢量(0,0,1)和方位角矢量(1,0,0)的例子如下圖所示。
步驟3：數字化極坐標圖數據
為了從極坐標圖中數字化取樣數據到光線方向規格表中，我們可以在電子表格區域右鍵點擊鼠標，在列表菜單里選擇“數字化曲線”。
在數字化工具對話框中使用“選擇圖像”按鈕，從規格表中選擇一個極坐標圖的圖像文件。FRED數字化工具允許的圖像文件格式是*.bmp, *.pcx, *.jpg, *.tga, and *.tif。
隨著圖像文件載入到數字化工具中，選擇“極坐標圖”選項。
在極坐標圖的情況下，X和Y滿足極坐標的條件：
分別沿著X和Y軸，它們的取值范圍為0到1。
接著，點擊“選擇X,Y最小值點”按鈕，然后在極坐標圖中選擇rho=0,theta=0的點。在下面的圖中，0,0點是藍色的。
下一步，點擊“選擇X最大值點”按鈕。選擇X軸的一個點（不一定是最大值），然后輸入相應的值到“X最大值”文本框中。
下一步，點擊“選擇Y最大值”按鈕，選擇沿著Y軸的一個點，輸入對應的值到“Y最大值”文本框中。
最后，點擊“選擇數據”按鈕，開始沿著極坐標曲線中選擇點。注意到在對話框的頂端，數字化工具列出了極坐標系中正被選擇的這些點的信息。
一旦我們在極坐標圖中選擇好了這些點，點擊“導出數據”，就會將數字化的點送回到光線方向對話框中。
步驟4：驗證強度分布
既然數據已經從極坐標圖中導出，那就有必要驗證坐標系統的設置是否正確。在本例中，極軸沿著Z方向，方位角軸沿著X方向。當只有1個方位角數據輸入進來時，FRED將假定分布是旋轉對稱的。當輸入多個方位角數據是，FRED會將這些數據點進行線性插值。
多方位角的輸入方法：如下圖，在此區域右鍵然后選擇”Append Azimuthal Angle”
通過添加一個方向分析實體（DAE）到系統模型中，我們就可以驗證強度分布曲線。右鍵點擊分析表面文件夾，從列表菜單里選擇“新建方向分析實體”。添加好DAE后，將它分配到光源模型中，通過拖放對象樹即可驗證。
接下來，通過點擊菜單>光線追跡>創建所有源光線選項，創建源光線（不要追跡）。創建好源光線后，通過點擊菜單>分析>極坐標網格強度選項，選擇賦予到光源模型中DAE中，并選中“Create Analysis Results Node”。
圖表顯示出來后，在樹形文件夾中最下面的Analysis Results會發現一個新的節點“Intensity 1”, 選中此節點，點擊鼠標右鍵，在彈出的列表菜單中選擇“以可視化視圖顯示”（接受默認設置）。該選項將會以三維視圖呈現連貫的強度分布，并且實現簡單的驗證：模型中的強度分布是正確取向的。本實例系統在光源處含有一百萬束光線，其強度分布圖如下所示。
總結
1. FRED數字化取樣工具不僅可以取樣光源數據，還可以取樣材料、模型、鍍膜數據、散射數據；
2. 在驗證光源的光強度分布或照度分布的時候，不要去追跡光線，在raytrace菜單下選擇
Create All Source Rays,然后點擊照度分析或強度分析即可。
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