|Lichtbrechung in Solid Edge
Es ist ja immer wieder erstaunlich was Solid Edge so alles beherrscht. Die Lichtbrechung ermöglicht es uns den realen Übergang von Lichtstrahlen verschiedener Medien (Materialien) zu simulieren.
Definition der Lichtbrechung
Einfach: Wenn Licht von einem optischen Medium in ein anderes übertritt, erfährt es eine Richtungsänderung. Diese Erscheinung bezeichnet man als "Lichtbrechung". Grund für diese Richtungsänderung ist die unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes in den unterschiedlichen Medien.
Technisch: Refraktion, die Richtungsänderung eines Lichtstrahls (allgemein einer ebenen Welle) beim Übergang von einem Stoff in einen anderen; wird durch das Snellius'sche Brechungsgesetz beschrieben:
sin α1/sin α2 = c1/c2
α1, α2 sind die Winkel zwischen einfallendem bzw. ausfallendem Strahl und der Flächensenkrechten (Einfallslot), c1, c2 die Lichtgeschwindigkeiten im ersten bzw. zweiten Medium. α1 heißt Einfallswinkel, α2 Ausfallswinkel (Brechungswinkel), das Verhältnis c1/c2 Brechzahl (relativer Brechungsindex). Als Brechungsindex eines Stoffes bezeichnet man insbesondere das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zu der im Stoff. Die Ebene der beiden Medien, die durch den einfallenden Strahl und das Einfallslot läuft, wird Einfallsebene genannt. Aus dem Brechungsgesetz folgt, dass Licht beim Übergang in ein optisch "dichteres" Medium, in dem die Lichtgeschwindigkeit kleiner ist, zum Einfallslot hin gebrochen wird, sonst vom Einfallslot weg. Bei kontinuierlicher Dichteveränderung entsteht auch eine kontinuierliche Richtungsänderung. Verschiedenfarbige Strahlen werden verschieden stark gebrochen; dies führt zur Zerlegung (Dispersion, Farbzerstreuung) von vielfarbigem Licht (z. B. am Prisma, im Regenbogen).
Wir halten uns lieber an die einfache Definition. In Solid Edge wird dies ja auch einfach gehalten. Wir haben hierzu einen Schieberegler, mit dem wir den Wert der Lichtbrechung bestimmen können.
Verwenden wir, wie im folgenden Beispiel eine Lichtbrechung von 1, so wird das V11 Logo sauber in der Isometrie dargestellt. Das einfallende Licht in den Glaswürfel behällt seine Richtung bei und wird nicht gebrochen. Bei Verwendung der Lichtbrechung von 1,5, das zweite Bild sieht man deutlich die Veränderung. Das Licht wird am Glaswürfel gebrochen, was zu einer veränderten Schrift und einem anderen Spiegelverhalten der einzelnen Würfelflächen führt.
Achtung ! Die Lichtbrechung funktioniert nur im Rendermodus "Ray Trace". Hierbei verfolgt der Ray Trace Algorithmus jeden ausgesannten Lichtstrahl und berechnet Refraktion und Reflektion.
Da die Ray-Trace Berechnungen aufwendig sind, wir haben das ja schon mal erwähnt, sollten Sie zunächst nur Ausschnitte im virtual Studio rendern. Sind Sie dann mit Ihren Einstellungen zufrieden, dann Redern Sie das ganze Bild. Und wie immer, das Antialias nicht vergessen!!!
