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Speos — 光學產品設計仿真工具

        Speos是ANSYS公司的光學系統仿真工具,完全內嵌于UG、Spaceclaim等CAD平臺,實現從結構設計到光學仿真的無縫銜接,用于光學設計、環境與視覺模擬、成像仿真等,在汽車、電子電器、精密儀器、照明設備、攝像等領域有著廣泛的應用。Speos通過CIE的標準認證,并內嵌ISO和CIE國際標準,以OMS設備的準確光學屬性測量結果作為軟件的輸入,并依據人眼視覺特征和物體真實物理屬性進行現實場景仿真,可以獲得照片級的高精度仿真分析結果,幫助客戶提升研發設計能力,有效指導新產品的研發設計,高效、高精度預測產品性能,降低樣機數量和試驗次數,從而節省成本、縮短周期,提升產品的市場競爭力。

 

產品介紹

 

       Speos的典型應用包括汽車內部視覺環境人機工效設計與照明模擬分析、汽車外部照明(頭燈、尾燈)模擬分析、車載成像系統虛擬驗證,在汽車以外還可以很好地應用在手機攝像頭等成像鏡頭上。

 

•  汽車內部視覺環境人機工效設計與照明模擬分析


        因為運行的時間、地域、天氣狀況都比較復雜,汽車內部廣泛存在各種光學干擾,比如陽光照射在顯示屏或者飾條、飾件上產生的反射炫光、日間或者夜間的成像反射,陽光照射在儀表盤產生的大面積的泛白等。通過 Speos軟件可以在設計之初對可能存在的隱患進行基于人眼視覺的光學模擬,在產品研發早期找出可能存在的隱患并進行有效更正。

 

 

        Speos還可以進行汽車內部照明系統及儀表系統燈的光學模擬,根據內飾照明系統的分析要求,指出需要有明確量化的照度模擬分析、均勻性分析、能量模擬分析以及更為重要的夜間視覺效果模擬。

 

 

 

        在內飾方面,Speos的應用如下:

 

 

•  汽車外部照明(頭燈 / 尾燈)模擬分析


        Speos可以通過流明、出光角度和光譜等對LED等光源的光形進行定義,并通過車燈的CAD結構設計、照明布局位置,光學材質等對光的傳播路徑進行定義,通過仿真給出空間內光強分布等,并可通過人眼視覺模型給出亮度分布等。

 

頭燈視覺模擬分析

 

尾燈視覺模擬分析

 

頭燈夜間路面能量模擬分析

 

•  車載成像系統虛擬驗證


        Speos可以通過數字化建模為攝像頭、激光雷達傳感器、HUD等提供測試環境,快速直觀地將駕駛環境中攝像頭、激光雷達和HUD的成像結果模擬出來。結合CAD平臺,可以根據攝像頭和激光雷達的三維造型、物理屬性、約束條件,仿真傳感器系統采集的數據,用于驗證攝像頭和激光雷達結構對成像的影響,探測器晶片對成像質量的影響,如CCD的光譜敏感性、動態范圍、白平衡、像素大小與分布等對攝像頭成像產生的影響,可以在早期設計階段方便地評估不同設計方案在感知性能方面的區別。

 

光學傳感器監測系統模擬仿真分析

 

激光雷達傳感器模擬仿真分析

 

        Speos可以考慮鍍膜屬性,通過詳細的光線追跡,對成像系統的雜散光進行分析,并能夠根據不同波長光線的傳播特點,對紅外成像系統進行虛擬驗證。

 

雜散光分析

 

紅外成像光路分析

 

        針對HUD開發,Speos可以仿真DLP經過光路投射到前擋風玻璃的成像效果,根據HUD和擋風玻璃光學屬性、構型、相對位置,考慮人員視覺,分析重影等問題,驗證并優化光路中膜片對重影的改善效果。

 

Speos在HUD開發中的應用

 

•  手機光學產品虛擬驗證


        Speos可以應用在手機攝像頭、外觀以及屏幕顯示等方面。對于手機鏡頭,Speos可以對其進行光學系統成像模擬和雜散光分析,在產品外觀方面可實現產品外觀可視化,得到材質和色彩的準確渲染,Speos可以幫助屏幕新型顯示技術的開發、背光模組仿真和優化,以及偏振片 / 抗反膜的效果仿真,為手機及其相關部件的開發帶來便利。

 


Speos在手機方面的應用

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