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Simulationsmethodik mit Raytracing

Modulbezeichnung: Simulationsmethodik mit Raytracing
Studiengang: Mechatronik, Master, ASPO 01.04.2020
Code: MTM.RY2
SWS/Lehrform: 2V+2U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: laut Wahlpflichtliste
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur und Präsentation
Zuordnung zum Curriculum:
MTM.RY2 Mechatronik, Master, ASPO 01.04.2020, Wahlpflichtfach, technisch
MST.RY2 Mechatronik/Sensortechnik, Master, ASPO 01.04.2016, Wahlpflichtfach, technisch
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Barbara Hippauf
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Barbara Hippauf

[letzte Änderung 30.01.2019]
Lernziele:
Einführung in die Entwicklung von Linsensystemen,
Strahlenverlaufberechnung mittels der Matrizenmethode,
Anwendung der Matrizenmethode anhand der Berechnung des Strahlengangs komplexer Linsensysteme.
Monte-Carlo Simulationsmethode,
Lichtstreuungsmodelle zur Beschreibung von optischen Oberflächen: BSDF-Verteilungsfunktion,
Lambert, Mie, Harvey- Streumodelle.

[letzte Änderung 15.04.2016]
Inhalt:
1. Entwicklung eines Beleuchtungssystems unter der Anwendung der vermittelten Simulationsmethoden und Streumodelle zur Optimierung der optischen Oberflächen.
2. Definition der Lichtquellen, Bestimmung der Anzahl der Quellstrahlen und Optimierung der Simulationsparameter.
3. Auswertung der Simulationsergebnisse anhand von photometrischen Größen (optische Flussdichte, Strahlungsleistung, Raumwinkel, etc.).
4. Optimierung des simulierten Modells anhand Bewertung und Analyse der detektierten Strahlen und „verlorenen“ Strahlen.
5. Praxistipps zur Vereinfachung komplexer optischer Modelle.
6. Praxistipps hinsichtlich Machbarkeit, Raummanagement, Zeitoptimierung und Entwicklungsbudget.

[letzte Änderung 15.04.2016]
Lehrmethoden/Medien:
Vorlesung im PC-Raum, Simulationsanwendung direkt am PC.

[letzte Änderung 15.04.2016]
Literatur:
Skript zur Vorlesung.
Eugen Hecht: Optik; sechste Auflage, Oldenbourg Verlag, 2014.
Wolfgang Demtröder: Experimentalphysik 2, Elektrizität und Optik; sechste Auflage, Springer Verlag, 2013.

[letzte Änderung 15.04.2016]
[Sat Sep 19 10:56:53 CEST 2020, CKEY=msmr, BKEY=mechm, CID=MTM.RY2, LANGUAGE=de, DATE=19.09.2020]