Неотъемлемая часть разработки оптических систем осветительных приборов – расчёт их выходных фотометрических характеристик, которые описывают энергетику света. Наиболее распространённый сегодня способ решения данной задачи – прямой метод Монте-Карло (ММК). Однако его существенным недостатком была и остаётся низкая скорость сходимости, зачастую не позволяющая получать результат за приемлемое время даже на современном вычислительном оборудовании. Это обуславливает актуальность дальнейшего поиска способов повышения эффективности метода.
В статье «Энергетический расчёт оптических систем: модификация прямого хода метода Монте-Карло» авторов Будака Владимира Павловича и Гримайло Антона Валентиновича предлагается способ, позволяющий применять новый метод для оптических систем осветительных приборов с произвольным светораспределением.
Один из этих путей – применение известного из теории статистического моделирования метода гистограмм, который сводится к разложению искомой величины по системе ортогональных функций, образующих ортонормированный базис.
Это позволяет исключить усреднение искомой величины и организовать расчёт так, что любой прошедший через оптическую систему луч вносит вклад в функцию распределения всей искомой реакции приёмника. Тем самым достигается увеличение скорости сходимости метода.
Наибольший интерес здесь представляет разложение распределения искомой величины в ряд по полиномам Лежандра и связанным с ними сферическим функциям. К настоящему моменту данная модификация метода Монте-Карло была реализована только для случая оптических систем осветительных приборов с осесимметричным светораспределением.
Новые возможности, связанные с уменьшением затрат времени на вычисления, в свою очередь, открывают пути создания новых методов решения обратных задач, которые, по сути, сводятся к многократному решению прямой задачи. В частности, особый интерес представляет расчёт оптических систем на заданное светораспределение.