光学技术数据库对光学设计软件的支持

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随着近年来计算能力的增加，越来越多优秀的光学初始结构被设计出来，用户只需选择合适的光学初始结构便可方便的设计并优化出所需的光学结构。在光学系统的设计中，一个好的光学系统初始结构的选取能够很大程度提高和保障系统设计效率和质量，而光学数据库是良好光学系统初始结构的主要来源。光学技术数据库是国内唯一一个光学类的数据库，数据库内集成了国内优秀的光学系统出书结构、光学设计过程中所需的光学材料、光学元件、光学成像数据等内容，涵盖工程光学、基础光学、短波光学、激光光学等5大系统，近年来数据不断更新迭代，具有很多优质数据。但是数据库的呈现形式为网页版，无法直接支持光学设计软件的运行。

因此，为满足当前科学数据对于规范性、标准性的质量要求，以及网络社会中用户对于数据获取便利性的要求，本文旨在介绍一种以客户端形式呈现的光学技术数据库，将我国独有且先进的光学技术数据从独立的数据结构的数据形式转换为可被光学设计软件读取的格式，从而发挥数据的最大价值和意义。本文所介绍的呈现光学技术数据库的客户端，可以将数据转换成.xml/.json格式的数据包并存储到系统中，方便用户读取并为软件用户提供服务。同时提供了基础数据和专家知识数据，从而支撑软件用户方便的建立初始结构，寻找最优解、快速实现局部优化和全局优化。

为保证软件的兼容性和稳定性，本客户端选用QT作为界面开发语言，QT的良好封装机制使得它的模块化程度非常高，可重用性较好，易于开发与维护。

光学软件的实现过程主要有数据文件的格式化处理，包括数据文件格式转换存储，以及与数据库相关的操作，除了对于数据的操作之外，该软件还包括数据可视化界面的搭建，在本客户端中将对以上功能进行实现。

在光学技术数据文件转换方面，以光学玻璃数据文件为例，首先从实例中读取每一列数据，具体包括玻璃名称，玻璃编号，阿贝数，折射率，中部色散，化学性质，密度，热膨胀系数，不同厚度下内投射率，不同波长下的折射率等，将所有参数存储于数据库中，通过QSqlDatabase建立SQLITE连接，加载数据库文件中的数据，并建立映射。

在光学技术数据库支持光学设计软件方面，首先，数据库支持软件执行插入记录的操作，点击插入记录，弹出编辑框。将每一项填好后，点击确定。通过QSqlRecord和sql语句中的insert将数据插入。插入成功弹出对话框并重新查询载入当前数据库信息。如果需要删除记录，可以选中某一行数据，再通过QSqlRecord确定选中信息的id，通过sql语句中的delete将选中行删除。删除成功弹出对话框，并重新查询载入当前数据库信息。同样也可以编辑记录，点击编辑记录或双击某一条数据信息，弹出编辑框，可对已有数据进行修改。通过QSqlRecord和sql语句中的update将信息更新。编辑完毕后重新查询载入当前数据信息。

在数据可视化方面，主要是通过软件，借助于图形化手段清晰有效地传达与沟通信息。以光学玻璃数据库为例，可展示的图形有：玻璃图，散点图，折射图，相对部分色散图，内透射数据表和内透射图，内投射图对比。

在检索方面，本软件支持通过输入玻璃名称或者玻璃编码两种方式检索。每输入一个字符，界面左侧数据表实时检索，并在输入框下方联想提示。Select读取出数据库所有玻璃名称，将名称的list加入QCompleter类型的对象中实现在输入框下方添加联想提示.输入框槽函数textChanged实现随text中内容改变进行模糊查询并在table中显示。

本文实现了一种利用现有光学数据通过转化支持国产软件研发应用的实例，通过本文内容的实现，能够解决国产光学设计软件缺少数据支撑、现有国内光学数据没有被有效利用的双重问题，将数据库转化为光学库，支撑数据在国产光学软件中进行检索查询，并能够就某一特定参数进行对比，实现图形化的直观展现，达到了辅助光学设计人员选取光学材料、快速寻找光学系统最优解的目的，切实解决了国产光学设计软件中数据支撑问题。

本文的研究内容经过设计人员的不断沉淀积累，有望成为国际通用软件研发库。未来通过人工智能和大数据技术的应用，光学设计问题将逐渐由依赖于设计人员的经验转变为对数据的依赖，光学数据的价值会越来越重要，在本文研究的基础上可开展专家系统技术的研究。