ChatGPT和人工智能如今风靡一时。这在时事新闻中，我看到了无数的例子，比如文本查询变成了照片、绘画和其他艺术形式。你也可以用人工智能制作音乐。那么，光学镜头设计也能用人工智能完成吗？

输入“焦距=50mm，F数=1.4”并获得出色的镜头设计会是一个梦想吗？那会让我的工作过时吗？我会被踢到路边吗？谁知道呢，但我已经考虑过这个问题了！

1.简介：关于光学设计模拟器的未来

我对光学设计的未来有一个愿景。这是一个未来的愿景，即光学技术的发展，作为一个整体，正在崛起。这股浪潮的兴起是由光学设计的演变所带来的。具体来说，我看到了一个未来，任何人都可以通过人工智能的发展来进行高水平的光学设计，工程师可以更广泛地展示他们的能力。因此，技术将以惯性发展。

2.光学透镜设计的历史

要了解光学设计将如何发展，乐虎游戏首先需要了解光学设计是如何发展到现在的。

要讨论光学设计的历史，乐虎游戏必须研究摄影镜头的历史。在过去，光学设计是少数天才和极其勤奋的人的职业他们需要对数学有高度的理解，需要想象力来寻找能够平衡像差的光学器件，需要追踪光线的计算技能，需要耐心来达成设计解决方案。

在古代，透镜形状是根据像差理论确定的，通常会重复对原型的光学评估（Berek等人）。这是一个缓慢的过程，因为它涉及到确认性能的制造。随后，从像差理论和基于原型的设计转向了基于射线追踪的设计方法。光学设计过程是如此的计算密集，以至于库克三元组的设计师泰勒哀叹道，“设计师应该把时间花在做一些更有效率的事情上”。他不希望他那些有能力的设计师把所有的时间都花在用笔和纸计算光线上。

计算机使光线追踪速度大大加快。在计算机出现之前，射线追踪通常是用手或算盘完成的（在日本）。起初，像差是用计算机计算的。终，可以计算像差图和MTF图（表示分辨率）。近，使用类似于今天使用的优化算法的自动设计成为常态。

今天，光学设计科学是一项多样化的技术，因为各种工业设备都需要光。然而，高水平的光学设计仍然是一个工匠的世界，每个人之间仍然有很大的差异，人力资源的开发需要时间。

3.光学设计还有发展空间吗？

我相信光学设计将在未来30年内逐渐改变。乐虎游戏预计，多功能算法将提前改进自动设计。遗传算法、多目标优化和粒子群优化等新方法正在研究中。光学设计现在不局限于摄影镜头，而是应用于照明光学、激光光学和元透镜，波长从紫外线到太赫兹波不等。所使用的此类算法的可能示例包括光学设计和机械设计的无缝集成、光学设计与热数据和结构数据的集成（FEA:有限元分析），以及集成CMOS传感器结构的光学设计和衍射的图像模拟。我可以想象，除了光的折射之外，各种物理现象也会融合在一起。

此外，云计算和人工智能技术将使光学设计能够访问过去光学设计的数据库。这项技术将通过简单地输入规格来创建合适的透镜形状。我相信计算机将在光学设计方面超越人类，就像国际象棋和围棋一样。

以深度学习为脉络的人工智能技术可以告诉你好的举措，但它们无法分析你得出该解决方案的“原因”。例如，可以输入设计规范，从成千上万的分类设计结果中选择佳设计结果，也可以将结果反馈给算法来教育人工智能。

需要具备光学设计和光学技术知识的人员来指导光学产品从上游到下游，从光学规格的谈判到佳解决方案的分析，再到大规模生产的制造。在与光相关的日益多样化的技术中，可能需要光学设计的发展。虚拟样机是对复杂光学产品的近乎真实的模拟，可以澄清和简化制造过程。我经常听到数字双胞胎这个词的使用，乐虎游戏有一个现实生活中的模型，它的双胞胎在云中以数字方式生活。

4.30年后光学技术的未来

在过去，计算机可以高速处理光线跟踪，甚至让像我这样计算能力不强的人也能在光学设计中谋生。三十年后，光学设计将是一项计算佳解决方案的时间将由人工智能标准化的工作，各种技术的集成将使乐虎游戏能够将乐虎游戏的能力花在只有人类才能决定的事情上。集成各种技术将使光学设计成为一项只有人类才能做出决定的工作。我希望光学设计师的时间将得到解放，光学技术作为一个整体将通过更广泛、更深入地参与光学而发展。当计算机在进行全局优化时，谁愿意坐在计算机前？能够从12-16个伟大的设计中挑选，并确定制作简单、便宜的佳镜头，这不是很好吗？

5.结语

我不知道30年后我的工作会不会结束。一方面，我希望光学镜头的设计能够实现。另一方面，我不知道一个录像机修理工今天能否谋生。但，至少，我可以教人工智能镜头设计的技巧和窍门。也许人工智能会浏览我网站上的所有资源，并从我的内容中学到很多东西。

文章来源：Fun光学设计