ZEMAX编程接口详解：ZOS-API、ZPL与DLL

本文对 ZOS-API、ZPL 和DLL 进行了比较。我们将会对与 OpticStudio 的互联、代码执行、语句和数据存取与处理这些方面进行解释说明。
 

概述

在 OpticStudio 中，用户可以通过 编程(Programming) 选项卡访问 OpticStudio 的编程功能，如  Zemax编程语言( ZPL )、 应用程序编程接口( ZOS-API )和 动态链接库 ( DLL )。每种编程方法都有其独特的特点。本文描述了这三种编程功能的特点和区别。
 

ZOS-API 和 ZPL之间的区别

ZOS-API 和 ZPL 在许多方面都有所不同，包括它们的语句、应用程序和运行环境。以下部分将提供这两种编程方法的概述，并详细描述这些差异。
 

什么是 ZOS-API?

ZOS-API 是一个应用程序接口，它是为使 OpticStudio 能够支持与其它应用程序的连接和自定义而开发的。虽然 ZOS-API 依赖于 COM 接口，但它来源于.NET库，因此可以使用任何能够访问API库的编程语言(如C++、C#、Python、MATLAB) 进行 API 编程。ZOS-AP I允许应用程序与 OpticStudio 中打开的实例直接交互，或者将 OpticStudio 作为背景程序运行。
 

什么是 ZPL?

Zemax 编程语言( ZPL )是一种宏语言，它允许用户在 OpticStudio 中直接编写自己的程序。ZPL 可以：
 

• 自动地重复键盘和鼠标操作
• 基于 OpticStudio 数据执行计算
• 以特定格式导出数据
• 生成数据的图表和文本清单

不同之处

以下为 ZOS-API 与 ZPL 之间最基本的差别。

1. 接口

ZPL 宏是一个文本文件。可以在 OpticStudio 内的 ZPL 编辑器中创建和编辑ZPL 宏。ZPL 宏很容易学习，不需要任何编程经验，并且在其中提供了能够执行一系列命令的强大工具。下面的截图显示了 ZPL 编辑器中的 ZPL 宏。

ZOS-API 应用程序是用可以访问 API 库的编程语言编写的。ZOS-API 支持四种编程语言：MATLAB、Python、C++ 和 C#。下方截图显示了用于连接至 ZOS-API的 Matlab 代码。

1、代码执行

2、ZPL 宏在 OpticStudio  图形用户界面( GUI )中运行。要执行或编辑 ZPL 宏，请单击： 编程( Programming )> ZPL  宏( ZPL Macros )>编辑/执行 (Edit/Run)。

ZOS-API 应用程序的执行取决于使用的模式：

• 独立应用程序(A Standalone Application) 模式是一个外部可执行文件(.exe)，它将启动一个全新的 OpticStudio 实例作为背景程序。在这种模式下，OpticStudio 作为服务器运行，没有用户界面。必须小心确保运行实例数量没有达到 OpticStudio 许可运行的最大数量。
• 自定义扩展(User Extension)或自定义分析( User Analysis) 模式是从OpticStudio 内置的GUI中启动的，可构建类似于扩展程序的应用程序。它们可以通过编程(Programming)> ZOS-API.NET接口( ZOS-API.NET Applications)> 自定义分析/扩展 (User Analyses/Extensions)来访问的。
• 交互扩展 (Interactive Extension )从编程(Programming)>ZOS-API.NET 接口(ZOS-API.NET Applications)>交互扩展(Interactive Extension)打开。它可以将外部的 ZOS-API 应用程序连接到 OpticStudio的现有实例。

1、语法

ZPL  是一种可编译的“宏”或“脚本”语言，类似于带有光线追迹函数BASIC编程语言 。
 

所有 ZOS-API 程序和扩展都是用  C#、C++、MATLAB 或 Python 等外部编程语言编写的。
 

2、数据存取和处理

ZPL 宏由存储在文本文件中的一系列命令组成。这些命令可以给变量（数值或字符串）赋值、使用关键字调用函数或进行注释。在 ZPL 中，所有数据存取和处理都基于已定义的命令。ZPL 作为解译型代码，在运行复杂计算时，它可能比完全编译的代码慢。
 

在 ZOS-API 中，数据存取和数据处理更加灵活和强大。ZOS-API 可以利用其它高级编程语言（如 MATLAB）的数值分析和矩阵计算能力。
 

1. 互用性

ZPL 不能通过 ZOS-API 调用，反之亦然。

1. 对比表格

	ZOS-API	ZPL
接口	取决于所选的编程语言	OpticStudio内置
代码执行	非常灵活（可以是可执行文件，可以从编程语言运行，也可以嵌入到OpticStudio中）	OpticStudio内置
语法	取决于所选的编程语言	非常基础；易于学习
数据存取和处理	可以利用其他编程语言的数值分析和矩阵计算能力（如使用MATLAB的ZOS-API）	解译型语言 进行复杂计算时，比完全编译的代码更慢

ZOS-API  和 DLL 的区别

什么是 DLL?

动态链接库 (Dynamic Link Library,DLL) 是一个共享库。它是一个 Windows 程序，但不能像 EXE 程序那样直接运行。它可以被另一个程序调用，即我们的OpticStudio。DLL 根据需要调用，并在完成时关闭。只在需要时使用DLL，使得内存管理方面更高效。在 OpticStudio 中，发送到 DLL 的数据是指定且有一定限制的。存在不同类型的 DLL，如用户自定义表面、用户自定义散射配置文件等。对于每种类型的 DLL，可以在文件夹 {Zemax } / DLL下的示例 DLL 源代码中找到数据结构。
 

不同之处

ZOS-API 和 DLL 之间最根本的区别是客户端-服务器角色是相反的。

• ZOS-API 脚本是一个客户端，它调用 OpticStudio 作为服务器来执行任务。ZOS-API 脚本可以访问 OpticStudio 接口，并且 OpticStudio 内几乎所有方面的功能都可以通过 ZOS-API 脚本访问和运行。API 脚本还包含其他功能，比如批量处理光线追迹 (Batch Ray Trace)等。
• DLL 充当服务器。OpticStudio 客户端将指定数据发送给 DLL 或从 DLL 获取指定数据，并最终将这些数据返回至 OpticStudio 中。因此，OpticStudio 仅负责数据交换，由此限制了 DLL 的操作范围。

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删