任意のパターン・変調

Pattern と Modulation は, 計算済みのバッファをそのままデバイスへ送るコマンドである. 計算ヘルパ はあらかじめ用意された計算ヘルパである. ヘルパを介さずバッファを直接構築すれば, 任意のパターン・変調を表現できる.

任意のPattern

パターンは, デバイスごとに Vec<Phase> を並べた位相バッファと振幅の組である. Geometry::phase_buffer で全デバイス分の位相バッファを確保し, 各振動子の位相を自由に設定できる. 振幅は全素子同一なら Intensity をそのまま渡し, 素子ごとに変えたいときだけ Geometry::intensity_buffer でバッファを確保する.

以下は, focus と同じ単一焦点を, ヘルパを使わず手動で計算する例である. 各振動子から焦点までの距離に応じた位相を与えている.

Rust

let mut phases = geometry.phase_buffer();
for (slot, device) in phases.iter_mut().zip(&geometry) {
    for (p, &pos) in slot.iter_mut().zip(device.positions()) {
        let dist = (target - pos).norm();
        *p = Phase::from(-dist / wavelength.mm() * 2.0 * PI * rad);
    }
}

Pattern::new(&phases, Intensity::MAX);

Python

phases = geometry.phase_buffer()
for slot, device in zip(phases, geometry):
    for t, pos in enumerate(device.positions()):
        dist = float(np.linalg.norm(target - pos))
        slot[t] = Phase(-dist / wavelength * 2.0 * math.pi * rad)

Pattern(phases, Intensity.MAX)

C#

var phases = geometry.PhaseBuffer();
foreach (var device in geometry)
{
    var slot = phases[device.Idx];
    for (var t = 0; t < device.NumTransducers; t++)
    {
        var dist = Vector3.Distance(target, device.Position(t));
        slot[t] = (Phase)(-dist / wavelength.Mm * 2.0f * MathF.PI * rad);
    }
}

new Pattern(phases, Intensity.Max);

任意のModulation

変調は, AM 波形を表す &[u8] バッファと SamplingConfig の組である. バッファの各要素は 1 サンプルの振幅を表す.

以下は, 周期中の最初の 1 サンプルだけ出力する Burst 変調の例.

Rust

let length = 10;
let mut data = vec![0x00u8; length];
data[0] = 0xFF;

Modulation::new(SamplingConfig::FREQ_4K, &data);

Python

length = 10
data = ModulationBuffer(length)
data[0] = 0xFF

Modulation(SamplingConfig.FREQ_4K, data)

C#

var length = 10;
var data = new ModulationBuffer(length);
data[0] = 0xFF;

new Modulation(SamplingConfig.Freq4k, data);