SPEOS是Ansys公司開發(fā)功能強(qiáng)大的專業(yè)用于光學(xué)設(shè)計(jì)、環(huán)境與視覺模擬系統(tǒng)、成像應(yīng)用的光學(xué)仿真軟件, 強(qiáng)大的解決方案提供完美 的可視化光學(xué)系統(tǒng)，和直觀的人機(jī)交互平臺，其仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛用于航空, 航天, 軍工，汽車，軌道交通、通用照明等工業(yè)領(lǐng)域的研究 機(jī)構(gòu)和知名公司，是全球唯一整和機(jī)構(gòu)進(jìn)行光機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)軟件, 也是全球唯一可依據(jù)人眼視覺特征和材料真實(shí)光學(xué)屬性進(jìn)行的場 景仿真的專業(yè)軟件。Ansys SPEOS光學(xué)仿真軟件基于可視化產(chǎn)品三維模型，直接采用數(shù)字化樣機(jī)，使用虛擬環(huán)境仿真平臺，進(jìn)行視覺 功效虛擬分析和人因環(huán)境評估，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對的方案可行性進(jìn)行驗(yàn)證，在設(shè)計(jì)前期發(fā)現(xiàn)、反饋和處理問題，使光學(xué)設(shè)計(jì)以高效率、 超同步、易優(yōu)化的工作實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的產(chǎn)品解決方案。

SPEOS 特點(diǎn)

與CAD平臺的結(jié)合

唯一的主流CAD軟件平臺結(jié)合的光學(xué)模擬分析軟件：NX, CREO, Spaceclaim

模擬的準(zhǔn)確性

? 唯一的光學(xué)分析軟件可提供實(shí)物照片級人眼視覺模擬仿真
? 唯一的光學(xué)分析軟件通過CIE的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證

定量標(biāo)準(zhǔn)的集成

唯一的光學(xué)分析軟件直接在模擬結(jié)果內(nèi)集成相關(guān)的人機(jī)功效標(biāo)準(zhǔn)：
? ISO 15008
? CIE 145

準(zhǔn)確的光學(xué)屬性輸入

基于OMS測量設(shè)備下的準(zhǔn)確光學(xué)屬性測量結(jié)果作為軟件的輸入

Ansys SPEOS 功能介紹

人眼視覺仿真

● 物理光學(xué)屬性定義
● CIE標(biāo)準(zhǔn)天空
● 集成人眼生理參數(shù)
● 人眼/VR全景視覺仿真
● 人機(jī)功效標(biāo)準(zhǔn)
● 可讀可視性分析
● 眩光分析

照明設(shè)計(jì)仿真

● 光源定義
● 探測器定義
● 光學(xué)設(shè)計(jì)/微結(jié)構(gòu)
● 光學(xué)追跡
● 照度、亮度、光強(qiáng)、3D照度、色度
● 實(shí)時(shí)光線追蹤顯示

成像光學(xué)仿真

● 雜散光逆向追跡/序列探測/面貢獻(xiàn)率分析
● 紅外輻射熱源定義/輻射熱場輸入
● 紅外成像光學(xué)仿真
● 遠(yuǎn)距離光學(xué)成像模擬
● Modtran接口

HUD設(shè)計(jì)仿真

● HUD 光學(xué)設(shè)計(jì)
● HUD 雜散光分析
● HUD 系統(tǒng)仿真
● 集成HUD標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
● VR 逼真視覺體驗(yàn)
● 評估eyebox和ghost組合成像質(zhì)量

數(shù)字成像仿真

● Camare攝像頭和Lidar傳感器仿真
● 像素網(wǎng)格投影
● 圖像仿真
● 圖像后處理接口
● 機(jī)器視覺
● ADAS 部件級仿真

優(yōu)化及計(jì)算

● 集成在CAD軟件
● Ansys DesignXplorer優(yōu)化功能
● GPU 直接預(yù)覽模擬
● 蒙特卡洛計(jì)算方法
● HPC 高性能計(jì)算

SPEOS 操作環(huán)境

Ansys SPEOS軟件可以集成在多種CAD三維軟件的操作平臺，與其無縫兼容，光學(xué)和結(jié)構(gòu)共享統(tǒng)一設(shè)計(jì)平臺，設(shè)計(jì)、模擬、分析功 能融為一體，在設(shè)計(jì)的任何過程階段，都可以通過SPEOS無縫操作，使數(shù)據(jù)管理、優(yōu)化更加靈活，避免整機(jī)配合時(shí)將光學(xué)部件數(shù)據(jù) 導(dǎo)入導(dǎo)出進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，降低數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換造成的損失或變化，節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，提高設(shè)計(jì)效率。

● 支持多種三維軟件操作平臺
● 建模、設(shè)計(jì)、光學(xué)模擬、仿真分析、結(jié)果評價(jià)，提供統(tǒng)一環(huán)境
● 數(shù)模與仿真集成管理，避免數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

Ansys SPEOS 照明設(shè)計(jì)仿真

Ansys SPEOS光學(xué)仿真軟件具備強(qiáng)大的照明燈具的設(shè)計(jì)性能，可用于汽車、航空、建筑等其他通用照明的燈具設(shè)計(jì)。

光源定義

Ansys SPEOS可以定義完整的復(fù)雜光源，可以精確定義光源的發(fā)光部位，定義光源的能量傳播分布，定義輻射源的波譜段性 質(zhì)，光通量（lm）、輻射能量（W）、出光角度、光譜分布、黑體色溫（K）、ray file光源、ies光源。

光學(xué)屬性定義

Ansys SPEOS具備完整的定義光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)屬性，包括透明材料、散射材料、熒光材料、金屬材料、介質(zhì)材料、膜層材料等， 通過朗伯函數(shù)和高斯函數(shù)精準(zhǔn)的定義材料的全輻射BSDF屬性，反映出包含反射、吸收、透射、散射、偏振等特定特征的面光學(xué)屬性、體 光學(xué)屬性、特殊面光學(xué)屬性。

自定義編輯光學(xué)屬性：surface/material/spectrum編輯

OMS硬件設(shè)備測試光學(xué)屬性：便攜式OMS2/高精度OMS4

材質(zhì)光學(xué)屬性庫提供玻璃、塑料、鋁材、皮革、紡織品

探測器定義

Ansys SPEOS包含多種探測器接收類型，使設(shè)計(jì)人員完全掌握具體光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)性能，探測器可以根據(jù)探測器能量接受光 譜響應(yīng)波段調(diào)節(jié)光譜范圍，調(diào)節(jié)實(shí)際仿真探測器的大小、位置、分辨率等參數(shù)；三維立體的能量接收器，模擬光線在三維路徑 下的整體立體范圍內(nèi)的光學(xué)能量分布。

探測器類型：照度探測器、強(qiáng)度探測器、亮度探測器以及3D探測器（可以將三維實(shí)體曲面作為探測器使用）。
探測器接收能量類型：
輻照度學(xué)：W、W/sr、W/m2、W/sr/m2
光度學(xué)：lm、cd、lx、cd/m

光機(jī)一體化建模功能

Ansys SPEOS光機(jī)一體化建模功能，提供了專門用于光學(xué)和照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾何建模能力，直接創(chuàng)建拋物反射器，橢球反射 器，自由曲面反射器，多曲面反射器TIR透鏡，光學(xué)導(dǎo)光條，透鏡，以及透鏡表面微結(jié)構(gòu)在CAD三維模型，自動生成幾何形狀達(dá)到 目標(biāo)設(shè)計(jì)規(guī)格，在建模的基礎(chǔ)上完成光學(xué)仿真，對比設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)早期概念階段到產(chǎn)品系列生產(chǎn)的整個設(shè)計(jì)過程仿真驗(yàn)證。

3D texture微結(jié)構(gòu)

3D Texture 主要用于模擬數(shù)量巨大的光學(xué)微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的光學(xué)效果，使數(shù)以萬計(jì)的小紋理繞過CAD系統(tǒng)的限制完成設(shè)計(jì)和模 擬仿真，在任何三維曲面上直接設(shè)計(jì)和生成復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)排布，微透鏡矩陣、背光系統(tǒng)網(wǎng)點(diǎn)等；微結(jié)構(gòu)可以和幾何體之間完成 相加、相切、切除、插入等布爾運(yùn)算。 微結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式分為兩種：1、自定義的微結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)排布方式與參數(shù)：總數(shù)量、總排布長度、間隔、間距距離、間距角度、分 布半徑等；2、配合Gtools軟件的網(wǎng)點(diǎn)排布功能工具包，將Gtools軟件生成的網(wǎng)點(diǎn)分布數(shù)據(jù)直接應(yīng)用于3D Texture； 3D texture主要運(yùn)用在網(wǎng)點(diǎn)系統(tǒng)的前期排布仿真光學(xué)設(shè)計(jì)，適用于背光照明、顯示器背光等產(chǎn)品和其他應(yīng)用。

仿真分析結(jié)果

Ansys SPEOS可提供精準(zhǔn)的光強(qiáng)，照度，亮度等分析結(jié)果，可以幫助設(shè)計(jì)人員調(diào)整照明設(shè)計(jì)，控制照明燈具重點(diǎn)照明范圍，或 照明燈具的均勻性設(shè)計(jì)，同時(shí)軟件集成CIE標(biāo)準(zhǔn)色度，為光譜的顏色匹配提供極為重要的數(shù)據(jù)。

● 光強(qiáng)、照度、亮度分布數(shù)據(jù)
● 分析結(jié)果每一點(diǎn)的光譜數(shù)據(jù)
● 分析結(jié)果的色度數(shù)據(jù)

光線追跡與雜散光分析

SPEOS可以對照明燈具設(shè)計(jì)過程中的雜散光進(jìn)行分析，可以自定義待分析區(qū)域，查看光源到仿真結(jié)果完整的光線路徑，方便 設(shè)計(jì)人員檢查雜散光來源，修改設(shè)計(jì)或材料減少不必要雜散光，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

● 分析照明范圍
● 照明亮區(qū)或暗區(qū)
● 分析雜散光
● 完整光路顯示

優(yōu)化功能

SPEOS軟件提供兩個強(qiáng)大優(yōu)化工具：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和目標(biāo)設(shè)計(jì)。優(yōu)化工具可使用戶探索其他照明設(shè)計(jì)方案，并精確地優(yōu)化，以確定 不同照明組合的最佳配置，設(shè)計(jì)人員可輕易對同一物體的多種參數(shù)，外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行一次的仿真，通過優(yōu)化多個參數(shù)來提高照 明性能，評價(jià)照明性能參數(shù)之間的相互作用，定義與期望照明性能相關(guān)的目標(biāo)，自動找到數(shù)據(jù)規(guī)格，模擬多個仿真結(jié)果，實(shí)現(xiàn) 最優(yōu)解決方案。

● 自動優(yōu)化方案
● 無需編輯腳本
● 指定目標(biāo)驅(qū)動規(guī)格
● 提高照明設(shè)計(jì)性能
● 使系統(tǒng)嘗試一個或多個約束
● 評價(jià)照明性能參數(shù)

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