ZEMAX软件技术应用专题：如何编译用户自定义DLL

本文将介绍什么是用户自定义DLL以及如何在Visual Studio中编译用户自定义DLL。本教程是基于Visual Studio Community 2017 version 15.9而创建的，但这些步骤在更早的版本中也适用，版本间变化指出均有记载。本文也会讨论其他的编译器。请注意本文不涉及如何编写DLL。

作者 Alexandra Culler, Michael Humphreys, Sandrine Auriol

简介

OpticStudio专业版和旗舰版允许用户使用C或C++程序建立他们自己的组件。有很多编译器可以编译C/C++代码，其中很常用的是Visual Studio。本文将提供一步步的编译DLL的指南。

什么是用户自定义DLL？

OpticStudio可以通过用户自定义DLL来订制。

• 在序列模式中，表面定义了光学材料的界面。表面类型可以是折射、反射、衍射或者渐变折射率。OpticStudio支持超过65种不同的表面类型，包括非常普适的面型包括多项式面型和双锥Zernike。
  然而，很多时候用户依旧希望可以根据他们的具体需求订制一些功能。这就是用户自定义面型有用且强大的地方了，因为OpticStudio包含使用它的界面。
• 在非序列模式中，物体定义了光学材料的界面。物体拥有带有材料属性的几何形状，且可以有面(face)来折射或者散射光线。材料也可以散射光线。物体也可以是个光源。OpticStudio有针对上述所有类型的内建的物体和属性。在非序列模式中。所有的这些都可以通过以下的DLL来订制：用户自定义物体、GRIN档案、衍射算法、体散射算法、用户自定义光源。
  

64位系统要求

过去，OpticStudio曾发布过32位和64位程序，这意味着根据不同的OpticStudio，32位和64位的DLL都可能存在。现在，OpticStudio只支持64位的应用。如果在使用DLL时弹出以下错误信息，那么源代码必须使用本文的步骤重新编译。

注意：对于老的Visual Studio，可能需要安装的额外的64位编译程序包，具体步骤请见本文：Windows SDK 7.1。下载后，找到Tools…Options…Environment…Projects and Solutions。在该窗口勾选“Show advanced build configurations”且保证设置如下：

（Tools…Options和“Project Properties”对话框里的不一样。）

编译DLL一般设置

DLL文件(Dynamic Link Library)是Visual Studio的一种输出类型。为了建立一个DLL，我们先创建project space来放置代码。
在Visual Studio种找到File…New…Project。

在Visual C++选项下，选择Windows Desktop Wizard项目类型。

接着选择Application类型为“Dynamic Link Library (.dll)：

当项目(project)创建好之后，第一件要做的事情是改变build type。找到Build…Configuration Manager…在Configuration Manager中，我们把solution configuration设置为“Release”，以便在代码运行后获取一个DLL。选项platform需设为“x64”。这意味着代码只会兼容64位系统和应用程序。

接下来，添加Source File。Source File必须是CPP类型，所以选择“New Item…”并选择C++ File。

在文件下{Zemax}\DLL下，有很多可以参照的用户自定义代码的示范文件。如果要使用其中某个文件，把其代码复制到刚才新建的C++ Source File中。

当案例文档载入后，一些项目属性需要修改。右键点击项目名称并选择“Properties”。

在Configuration Properties…General中，确保“Configuration Type”已经设为“Dynamic Library (.dll)”，并且把“Character Set”设置为“Use Multi-Byte Character Set”。

注意：更早版本的Visual Studio会需要本文开头提到额外下载包，且需要设置它门的“Platform Toolset”为Windows7.1SDK。

然后，在Configuration Properties…C/C++…Code Generation选取“Runtime Library”。一般地，我们推荐使用Multi-threaded (/MT)或者Multi-threaded DLL (/MD)。

Multi-threaded与Multi-threaded DLL之间的选择比较复杂，但大体上是兼容性和易用性之间的选择。如果该用户自定义DLL不依赖于其他库(library)，那么使用Multi-Threaded runtime library意味着不考虑在本电脑上安装使用该DLL的C++ redistributable。如果在本DLL中，需要用到其他的库，那么就需要在此选取那个runtime库，而在绝大多数情况下，它都是Multi-Threaded DLL runtime。

对于简单的不调用第三方库的DLL，Multi-threaded runtime是最佳选择。

一旦以上设定宣告完毕，点击OK来退出Properties对话框。

检查代码错误

现在，我们来检查并确保所有内容都能被母代码识别。如果该DLL是个用户自定义表面且source file路径不在{Zemax}\DLL\Surfaces文件夹，那么头文件“usersurf.h”会不被认可（由红色下划线表征）。

为修正这个问题，直接把 {Zemax}\DLL\Surfaces下面的“usersurf.h”复制并粘贴到source code同一个路径下，然后右键点击“Header Files”来载入头文件并导入现有的代码中。

当头文件载入到正确的路径后，红色下划线应该就不再出现了。如果有任何内容未被读出，那么该DLL可能不能编译。即使编译了，也未必能正常运行。

使用C++编译器

绝大部分Zemax自带的案例文件都是用C语言写的。由于Visual Studio是个C++编译器，这意味着必须对代码进行一些修改来正确地编译它们。

如果还没添加。那么在代码开头的初始化功能区放入“extern “C” {}”。同时确保把“BOOL WINAPI DllMain”这一行注释掉。

在C++编译器里，程序(function)名往往会在后台被修改，以使得每个程序都有其唯一的标识。如果程序名变化了，那么OpticStudio会无法运行该DLL，因为OpticStudio会寻找具体的名称（例如：UserDefinedSurface、UserObjectDefinition等）采用上述改变可以强制编译器保持原来C代码里的程序名且忽略任何可能造成的错误。

同样地，可能也会需要无视由于C和C++的细微不同造成的警告，例如：

C4996: ‘srtcpy’: This function or variable may be unsafe. Consider using strcpy_s instead. To disable deprecation, use _CRT_SECURE_NO_WARNINGS.

如果这是编译中唯一遇到的警告，那么以下的代码可以绕过这个问题：

#pragma warning ( disable : 4996 )

这行代码会允许编译器提供特定于电脑或者操作系统的功能，同时保持C和C++语言上大体的兼容性。

Rebuild Solution

选择Build…Rebuild Solution来编译你的代码，或者直接按键盘“Ctrl+F5”。编译成功后会输出以下内容：

这个DLL会在solution文件夹下。对于“My_Surface”这个项目而言，该DLL会在{Project directory}\My_Surface\x64\Release。

把这个DLL放在争取的{Zemax}\DLL\ 文件夹下，OpticStudio就能读取并使用它了。

编译器

以下版本的Visual Studio都可以用来编译OpticStudio的用户自定义DLL：

• 2005, 2008
• Express 2010, Express 2012
• Community 2017, Community 2019. 请阅读本网页来了解使用条件。
  

除了Visual Studio之外，任何其他64位的C语言编译器只要可以创建多线程的Windows DLL project，那么都可以使用。有很多不同的编译器可供选择。如果在使用其他编译器时遇到技术问题，请联系他们的技术支持询问以下问题：“如何创建空的多线程Win32 DLL project？”

Ansys Zemax国内可靠代理商

　　光研科技南京有限公司是国内可靠的光学软件和仪器光电供应商，提供企业定制化上门培训服务，承接各类光学设计项目，并有一系列自主编写出版的光学设计书籍。公司拥有一支高素质、高水平、实战经验丰富的管理，销售以及研发团队，从成立到现在已经为广大企业，研究所以及高校提供了很多优秀的产品和服务，是光电圈内值得信赖的企业。追光逐梦，研以致用！以用户的需求为起点，为客户提供有价值的光学产品和服务一直都是光研科技南京有限公司的宗旨。

　　AnsysZemax光学软件咨询与订购联系方式

       联系人：南京光研   徐保平

　　手机号：15051861513

　　微信号：13627124798

       您也可以扫一扫下面的二维码直接咨询