光學建模軟體Light Tools
1997年，ORA 又成功開發出與 Light Tools 主體程式配套使用的 Illumination 模組，圓滿地解決了照明系統的計算機輔助設計問題。
Light Tools是一款光學建模工具，它可以通過繪製圖形讓你創建、觀察、修改並且分析光學系統。它的風格近似於精密複雜的CAD程式，但是，它有擴展的數值精度和專門進行光學設計的光線追跡工具。
Light Tools 是一個全新的具有光學精度的互動式三維實體建模軟體體系，提供最現代化的手段直接描述光學系統中的光源、透鏡、反射鏡、分束器、衍射光學元件、稜鏡、掃描轉鼓、機械結構以及光路。由於 Light Tools 把光學和機械元件集合在統一的體系下處理，並配有“放置”光源、發射光線的非順序面光線追跡的強大功能，使它在系統初步設計、複雜系統設計規劃、光機一體設計、雜光分析、照明系統設計分析、單位各部門間學術交流和數據交換、課題論證或產品推廣等各環節中均可發揮重要的作用，成為人們理想的工具。
Light Tools 主要功能
系統建模
提供多種展現系統光機模型的方式和人機互動的手段。使用者可直接在系統的二維、三維線框圖或三維實體模型圖上進行各種操作。方便易用的圖形互動式建模和修改功能包括元件或元件組的放置、移動、旋轉、複製和縮放。操作時既可用滑鼠以實時觀察修改造成的效果，也可用鍵盤以輸入準確的數據。透鏡、反射鏡和稜鏡等光學元件及各種機械件可以極快地以圖形方式“畫入”系統。系統數據可以用表格和元件詳情對話框的形式列出和修改。所有上述各種輸入方式同時並存，可交替使用。
光機一體化設計
光學和機械元件的形狀的描述是通過對軟體提供的一組尺寸可變的基本實體模型做布爾運算（與、或、異等等）實現的。這些光學或機械部件的形狀雖然可能非常複雜，但均可以在軟體中得到精確的展現和描繪，並以光學精度進行光線追跡。遮光罩、鏡筒和產品結構的設計均將大大得益於這種光機一體的考慮方法和非順序光線追跡提供的大量信息。
複雜光路設定
在光學設計中，Light Tools 可以和 ORA 公司研製的 CODE V 軟體配合使用。特別是在多光路或折迭光路系統、帶有稜鏡或複雜曲面的系統的光路設定和視覺建模型驗證中，Light Tools 將發揮重要作用。有了 Light Tools，設計人員完全可以摒棄過去為了簡化問題而採用的一些傳統技巧，如符號規則、用多通道定義模擬變焦功能、把反射鏡和稜鏡展開成平板、略去非光學面和機械結構的影響、人為簡化光瞳形狀，等等。
雜光分析
非順序面光線追跡功能可以直觀地描述在系統中任意表面上或介質中發生的任何光學現象，如折射、反射、全反射、散射、多級衍射、振幅分割、光能損耗、材料吸收等，並根據需要自動實時衍生出多路光路分支。雜光分析、光能計算、鬼像預測等從此變得輕而易舉、一目了然。設計中可能存在的各種潛在問題將被及時發現和預防。
照明系統設計分析
Light Tools 中可以精確地定義各種實際光源（如發光二極體、白熾燈、弧光燈、鹵素燈等）的形狀和發光特性，利用其照明模組 (Illumination Module) 可實現蒙特卡洛法 (Monte Carlo) 光線追跡，以便確定某個（或某幾個）指定表面上的光照度、強度或亮度。對比實驗表明，計算結果與實際光度測量結果精確吻合。對非人眼接收的照明系統，可以把結果轉換成輻射度單位。計算結果的輸出形式可以是二維線圖、等高線圖、灰度圖、偽彩色圖或三維分布圖。利用 Light Tools 已成功地設計了多種照明系統，包括投影系統、平板顯示器、儀錶盤照明、內窺鏡照明、報警燈、汽車前燈、車廂內部照明、指示牌照明等等，從而結束了照明光學系統沒有可靠的計算機輔助設計工具的歷史。
Light Tools主要特點
增進設計效率
Light Tools 不僅具有先進的設計和分析能力，而且簡單易用，因此深受照明工程師的喜愛。Windows 標準圖形用戶界面有助於新用戶快速掌握 Light Tools 互動三維結構的強大功能。您可以在 Light Tools 中剪下、貼上原始數據、輸出圖形和三維幾何圖形，也可以將它們導入到另一個應用程式。LightTools 有三類導航視窗，用以幫助您準確了解您的模型中發生的一切：系統導航、視窗導航和首選項導航，所有這些視窗都能讓您輕鬆訪問重要數據。Light Tools 還整合了線上上下文相關幫助方面的最新技術。所有這些技術的結合，使得 Light Tools 成為最容易學習和使用的照明設計軟體之一。
在 Light Tools 中，創建或導入幾何圖形是直截了當的操作；它對設計疊代和設計變更的支持，使設計效率得以大幅提高。LightTools 提供了布爾操作和修剪操作，因此設計修改變得很容易，關於所創建幾何圖形的參數信息也得以保留。可以隨時編輯利用布爾操作創建的複雜物體。編輯模型時，表面和材料屬性也能得到保留，從而可以快速分析替代設計形式。
Light Tools 的最佳化模組能夠讓您快速獲得最符合預定目標的設計。最佳化引擎有兩種：蒙特卡羅模擬和光線扇/格線，您可以根據套用來選用。修改模型時，Point- and-Shoot 光線追跡會進行互動式更新，並隨著設計的進行或修改提供有關設計各方面的隱含關係的立即反饋。這對於深刻理解幾何圖形與穿過該幾何圖形的光線路徑之間的關係具有無比重要的價值。
隨 Light Tools 提供的實用工具將費時乏味或重複性任務自動化，例如訪問Light Tools 關於光源、材料、目錄鏡頭和表面處理的龐大資源庫。有一系列實用工具是通過宏功能控制或訪問幾何圖形的子程式。用於光源、背光和反射鏡的高級實用工具常常能將新照明子系統的初始設計時間縮短為幾分鐘，而不需要幾天或幾周時間。
Light Tools中的COM 接口允許將 Light Tools 的功能整合到其它啟用 COM的應用程式中，例如 Microsoft Excel、MATLAB和Mathematica。除原有的 CATIA 傳輸模組外，Data Exchange （數據交換）模組還支持通過 IGES、STEP 和 SAT 格式在Light Tools 與其它 CAD 應用程式之間進行直接雙向數據傳輸。Light Tools 主要是作為集成多套用設計環境的一部分而存在，用以改善不同工程專業小組之間的交流，增進企業的總體設計效率。
高枕無憂的精確度和演算結果
Light Tools 照明設計軟體是一款具有專業光學功能和“光學精度”的三維實體建模工具。設計或加工機械零件時，精度達到 20 微米以內可能就足夠了。但是，當通過光學系統追蹤光線路徑時，對表面形狀和交點的技術要求需要以光學精度（光波長的若干分之幾）計算。與機械和光學 CAD程式不同，Light Tools 中的表面形狀是用參數公式來定義的（而不是細分近似），以對所有計算保持表面形狀、位置和交點的光學精度。這種光學精度確保了 Light Tools 模型能像真實系統一樣工作。
有些照明設計軟體產品宣稱提供更快的光線追跡，但在Light Tools 中，追蹤數百萬條光線只用幾分鐘（而不是幾小時）是很平常的事。我們的開發團隊花費了數十人年的時間來改進和最佳化複雜的光線追跡專利算法，使 Light Tools 能夠快速、精確地對原生和導入的幾何圖形進行光線追跡。此算法與使用先進蒙特卡羅技術的照明分析相結合，有助於隨時對所有系統的光效應進行精確模擬.
Light Tools 的照明分析非常先進，能告訴你何時追蹤到了足以滿足設計精度要求的光線。您可以控制模擬，修改分區數等接收器屬性，以及更改對稱性計算以影響模擬誤差估計。在對微光刻系統等高精度套用的蒙特卡羅模擬過程中，可以追蹤數百萬條光線。您可以將誤差估計報告中的數據複製、貼上到其它應用程式進行後處理，或者合併到其它報告中。
Light Tools 支持雙向散射分布函式(BSDF)，該函式是公認最精確的散射模擬方法，並且是太空望遠鏡等精密套用使用的標準方法。Light Tools還帶有參數研究實用工具，用來確定製造工藝可接受的公差範圍，以使實際製造部件滿足產品規格要求。根據系統配置不同，您可以控制光線追跡以獲得更精確、更有意義的結果。例如，Light Tools 支持表面交點處的機率性光線追跡、散射表面上的重要性取樣和用戶定義的光源瞄準區域。
支持複雜幾何圖形
照明子系統的設計難點不僅包括通過系統取得光線，還包括為系統的形狀怪異的光學組件或幾何上複雜的固定部分建模。Light Tools 這一靈活的三維實體建模設計工具能夠很好地解決這些難題。
Light Tools 的基本三維實體模型包括球體、橢圓體、超環球體、方塊、圓柱體（包括錐體）、擠出體和旋轉掃掠折線，可以編輯這些基本模型的參數，並可以任何尺寸、在任何位置、以任何角度插入這些基本模型。以前利用布爾操作創建的複雜物體可以隨時編輯，甚至在這些物體完成後仍可以編輯。利用布爾操作的邏輯相加、相交和相減，可以將每個實體與任何其它實體（原生的或導入的）合併。這樣就能創建複雜的、像加工出來一樣的模型，例如分段反射鏡和多面光管。請注意，複雜元件可以是光學、機械或結構部件。
CAD 幾何圖形定義的常常是現有的光學系統包絡結構。除了允許導入 CAD 幾何圖形之外，Light Tools 的修補功能還會以互動方式自動幫助您實現更完整、更精確的幾何圖形，以在 CAD 應用程式之間共享。另外，如果您的 CAD 建模包是基於表面的而非基於實體的，那么 Light Tools 可以將導入的表面自動合併為實體，從而為在 Light Tools 中操控此幾何圖形提供更大的靈活性。
利用 Light Tools，無論是二維紋理（例如點畫）還是三維紋理（各種形狀的隆起部分），均可以套用於任何平面表面。這一能力不僅有助於快速創建複雜的表面，而且有助於有效地模擬這些表面對光傳播的影響。
強大的設計和分析能力
Light Tools 有許多專門針對照明光學系統設計的獨特功能。事實上，可以說它是當今唯一可用的一款照明設計程式。下面列舉 Light Tools 的一些設計能力：
o 最佳化：使符合規定設計準則的系統更快收斂。
o Point-and-shoot 互動光線追跡：在設計過程中給出關於系統性能的直觀、實時可視化反饋。
o 編程擴展：運用 Visual Basic進行編程擴展以及通過COM 與其它應用程式互動，以簡化設計過程，並能將LightTools 無縫集成到設計與製造過程中。
o 向套用的實用工具：可以產生各種各樣的背光、反射鏡和光源，以減少設計時間，提高設計效率。
o 面向任務的實用工具：用於搜尋附送的庫資源，以及套用實用工具產生的表面屬性、光譜數據或角度分布。其它實用工具可以使重複任務自動化，例如對製造前的公差設計參數進行研究等。
o 參數編輯：可以編輯布爾幾何圖形的參數，以此來達到操控幾何圖形的目的，而無需一切從新開始設計，從而為設計過程提供更大的自由度。
軟體程式能夠分析通過光學子系統的照明功率和分布並無稀奇之處，但 Light Tools 具有其它產品所不具備的分析能力，其中包括：
o 數據圖過濾器：根據許多不同的準則將結果歸類，而不必重新模擬。
o 互動式重新分區：模擬過程中可隨時對照度數據、接收器大小與位置的分區進行重分配。
o 動態轉動照度計角度：以便在任何視角實時了解所製造系統的性能。
o Sobol（低偏差）隨機數產生：使模擬結果更快收斂。
o RGB 真彩輸出。
o 完全集成的繪圖包：允許繪製任何視場中的任何數據圖。
