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ANSYS SPEOS简介
ANSYS SPEOS是ANSYS公司开发功能强大的专业用于光学设计、环境与视觉模拟系统、成像应用的光学仿真软件, 强大的解决方案提供完美的可视化光学系统,和直观的人机交互平台,其仿真技术已经广泛用于航空, 航天, 军工,汽车,轨道交通、通用照明等工业领域的研究机构和知名公司,是全球唯一可依据人眼视觉特征和物体真实物理属性进行的现实场景仿真的专业软件。
ANSYS SPEOS光学仿真软件基于可视化产品三维模型,直接采用数字化样机,使用虚拟环境仿真平台,进行视觉功效虚拟分析和人因环境评估,在产品设计阶段对方案可行性进行验证,在设计前期发现、反馈和处理问题,使光学设计以高效率、超同步、易优化的工作方式,实现最优的产品解决方案。
汽车 照明
电子产品 夜视
航空 探测
ANSYS SPEOS功能介绍
ANSYS SPEOS光学仿真流程
ANSYS SPEOS光学仿真软件具备强大的照明灯具的设计性能,可用于汽车、航空、建筑等其他通用照明的灯具设计。
一、光源定义
ANSYS SPEOS可以定义完整的复杂光源,可以精确定义光源的发光部位,定义光源的能量传播分布,定义辐射源的波谱段性质,光通量(lm)、辐射能量(W)、出光角度、光谱分布、黑体色温(K)、ray file光源、ies光源;
二、光学属性定义
ANSYS SPEOS具备完整的定义光学系统的光学属性,包括透明材料、散射材料、荧光材料、金属材料、介质材料、膜层材料等,通过朗伯函数和高斯函数精准的定义材料的全辐射BSDF属性,反映出包含反射、吸收、透射、散射、偏振等特定特征的面光学属性、体光学属性、特殊面光学属性;
三、 探测器定义
ANSYS SPEOS包含多种探测器接收类型,使设计人员完全掌握具体光学系统的光学性能,探测器可以根据探测器能量接受光谱响应波段调节光谱范围,调节实际仿真探测器的大小、位置、分辨率等参数;三维立体的能量接收器,模拟光线在三维路径下的整体立体范围内的光学能量分布;
探测器类型:照度探测器、强度探测器、亮度探测器以及3D探测器(可以将三维实体曲面作为探测器使用);
探测器接收能量类型:
辐照度学:W、W/sr、W/m²、W/sr/m²
光度学:lm、cd、lx、cd/m²
四、光机一体化建模功能
ANSYS SPEOS光机一体化建模功能,提供了专门用于光学和照明系统设计的几何建模能力,直接在三维模型中创建抛物反射器,椭球反射器,自由曲面反射器,多曲面反射器,TIR透镜,光学导光条,透镜,以及透镜表面微结构,自动生成几何形状达到目标设计规格,在建模的基础上完成光学仿真,对比设计标准,实现早期概念阶段到产品系列生产的整个设计过程仿真验证。
五、3D texture微结构
3D Texture 主要用于模拟数量巨大的光学微结构产生的光学效果,使数以万计的小纹理绕过CAD系统的限制完成设计和模拟仿真,在任何三维曲面上直接设计和生成复杂的微结构排布,微透镜矩阵、背光系统网点等;微结构可以和几何体之间完成相加、相切、切除、插入等布尔运算;
微结构的设计方式分为两种:1、自定义的微结构的设计排布方式与参数:总数量、总排布长度、间隔、间距距离、间距角度、分布半径等;2、配合Gtools软件的网点排布功能工具包,将Gtools软件生成的网点分布数据直接应用于3D Texture;
3D texture主要运用在网点系统的前期排布仿真光学设计,适用于背光照明、显示器背光等产品和其他应用。
六、仿真分析结果
ANSYS SPEOS可提供精准的光强,照度,亮度等分析结果,可以帮助设计人员调整照明设计,控制照明灯具重点照明范围,或照明灯具的均匀性设计,同时软件集成CIE标准色度,为光谱的颜色匹配提供极为重要的数据。
光强、照度、亮度分布数据
分析结果每一点的光谱数据
分析结果的色度数据
七、光线追迹与杂散光分析
SPEOS可以对照明灯具设计过程中的杂散光进行分析,可以自定义待分析区域,查看光源到仿真结果完整的光线路径,方便设计人员检查杂散光来源,修改设计或材料减少不必要杂散光,优化设计方案。
分析照明范围
照明亮区或暗区
分析杂散光
完整光路显示
八、优化功能
SPEOS软件提供两个强大优化工具:实验设计Design of Experiment和目标设计Design Optimization。优化工具可使用户探索其他照明设计方案,并进行精确优化,以确定不同照明组合的最佳配置,设计人员可轻易对同一物体的多种参数,外形结构进行一次的仿真,通过优化多个参数来提高照明性能,评价照明性能参数之间的相互作用,定义与期望照明性能相关的目标,自动找到数据规格,模拟多个仿真结果,实现最优解决方案。
自动优化方案
无需编辑脚本
指定目标驱动规格
提高照明设计性能
使系统尝试一个或多个约束
评价照明性能参数