仿真光从光源到传感器的全过程。
用开源科学引擎研究组织光学、光子学、光谱渲染、透镜、滤光片、相机和探测器链路，再逐一检查场分布、模型假设和设计权衡。
组织光传输
光谱光学系统
传感器与相机链路
示例研究
从看不见的光子，到看得清的设计。
这个真实工作流从一个日常想法出发：近红外可穿戴传感器。它被逐步变成边界明确的物理模型、一次 GPU 计算、一组可视化证据，以及一个站得住脚的下一步实验。
1,000,000
光子数
限定规模的 GPU 蒙特卡洛光传输
850 nm
近红外光源
可穿戴传感的常用波长
0.5 mm
体素分辨率
60 × 60 × 40 的组织网格
RTX 4090
托管 GPU
通过 pmcx 0.7.1 运行 MCX
01
设计目标从传感问题出发
研究从一个直观的工程问题开始：850 nm 的光在分层组织中能传播多远？可穿戴探测器放在哪里，才能拿到有用的信号？
02
物理模型把解剖结构变成模型
Vicena 把各层厚度、吸收、散射、各向异性、折射率、光源位置和体素尺寸写成一份明确的 MCX 配置。
03
GPU 计算在 GPU 上追踪光子
一百万个光子在带菲涅耳边界的体素空间中传输。托管计算任务会一并保存引擎版本、随机种子、网格和光学假设。
04
可视化证据看清光去了哪里
三维光通量场被整理成中心截面热图、深度衰减曲线、目标深度汇总和横向扩散剖面，而不是一个说明不了问题的标量。
05
质量关卡质疑结果
穿透深度、吸收比例、边界行为、对光子数和体素尺寸的敏感性，以及探测器假设，都与实验验证明确区分。
06
下一版设计迭代传感器几何
光源—探测器间距、波长、组织分层、光学参数和光子预算都可以调整，同时沿用同一套可复现的工作流约定。
真实工作流产出
仿真结果成为一份可视化的科学记录。
下方每张图都来自实际运行的 MCX 笔记本。图表背后的三维结果依然保留，Vicena 回答后续问题时无需从截图重新推演。
一百万条光子路径，一目了然
真实的 MCX 结果显示了光通量在 30 × 30 × 20 mm 组织体积内的急剧变化。光源、皮肤边界和深度标记都与实际运行的配置一一对应。
深度衰减
线性和对数两种视图同时呈现近表面的最大值，以及对探测器布置至关重要的数量级衰减。
横向扩散随深度的变化
2、5、10 和 15 mm 深度处的剖面显示，散射让照亮区域不断变宽，同时可用光通量逐步下降。
可直接用于决策的深度对比
结果可以浓缩成一张工程对比图，而底层的三维数组和笔记本依然完整保留。
科学计算软件包
支撑光传输、光子学与光学设计的科学计算软件包。
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MCX / pmcx
pmcx 0.7.1
GPU 光子传输
在体素介质中追踪光子历史，用于组织光学、光通量、吸收和探测器布置研究。
官方项目 -
Meep
1.34
FDTD 电磁学
求解光子结构的时域麦克斯韦方程，分析透射、共振、场和器件响应。
官方项目 -
MPB
光子能带结构
计算周期介电结构和光子晶体的电磁模式与色散关系。
官方项目 -
Mitsuba
3.9
光谱渲染
对表面、材料、透镜、滤光片、相机和可微成像系统中的光传输进行建模。
官方项目 -
pymoo
0.6.2
多目标优化
探索信号、吸收、几何、稳健性和相互竞争目标之间的光学设计权衡。
官方项目 -
SALib
1.5.2
敏感性分析
量化不确定的光学性质和设计变量对仿真输出与决策的影响。
官方项目
科研能力
一个光学工作区，多个建模层次。
Vicena 会把问题交给合适的开源科学引擎，并讲清每个模型的适用边界：从散射组织到光谱表面，再到传感器链路。
组织光传输
用 GPU MCX 对吸收、散射、各向异性、折射率边界、光源和体素化介质建模。
光谱光学系统
用已注册的 Mitsuba 工作流研究表面、透镜、滤光片、光谱渲染和可微成像。
传感器与相机链路
把仿真得到的光场接入滤光片、量子效率、成像过程、标定、噪声、去马赛克和后续分析。
设计探索
比较波长、几何结构、光学参数、光源—探测器间距、稳健性和多目标权衡。
证据规范
经得起追问，也能继续扩展的结果。
价值不在于一张色彩丰富的热图，而在于问题、物理假设、托管运行、数组、图表、溯源记录和下一项设计决策之间的完整联系。
科学边界
这个结果还不能证明什么
从你的设计开始
你想照亮什么？
从一个真实的光学设计问题开始。Vicena 会选择工作流、准备模型、运行限定规模的计算，并返回可视化证据。