一、概述

ANSYS SPEOS可提升系統的預計照明效果和光學性能，節省原型制作時間和成本，提高產品效率。

為了方便快捷地設計和優化光學系統，SPEOS結合了照明性能建模與廣泛的專用庫和優化器功能。SPEOS讓您能夠研究并考慮光子與機械幾何形狀的相互作用，以便為您的產品快速打造功能性照明系統。SPEOS具有各種面向行業的功能，如光學部件設計、光學傳感器測試、平視(HUD)設計和分析以及紅外建模。

為了驗證您的系統并符合您的性能標準，SPEOS將強大的光分析功能與從紫外到近紅外的照明評估相結合。

為了將產品的最終方面集成到整個系統和環境中，SPEOS將根據人類獨特的視覺功能，對最終結果進行高保真可視化。您可以在VR中部署這些可視化效果，打造出完全沉浸式的審核體驗，作出的設計決定。

只有該產品可以為您的光學模擬提供完整的方法。

ANSYS SPEOS可提升系統的預計照明效果和光學性能，節省原型制作時間和成本，提高產品效率。

設計和優化您的系統

ANSYS SPEOS可在PLM/CAD環境下為光學設計提供獨特的解決方案，讓非專業人士都能進行照明設計。在CAD機械模型中打開燈光，直觀地探索3D光線的傳播。

• 照明系統建模器
• 自動光學零件設計
• HUD設計與分析
• 光學傳感器測試
• 遠紅外線擴展
• 裝配形變

驗證您的系統

• 借助專用分析工具，您可以輕松了解光學和材料之間的相互作用。通過ANSYS SPEOS，您可以更快、更輕松地測試更大數量的照明概念和“假設”情景。通過從廣泛的庫中選擇正確的參考資料提高性能，不僅符合國際規范和標準，更能提供更好的整體質量。
• 照明系統分析儀
• 光學設計優化器
• 庫

部署您的系統

為了促進客戶與供應商之間以及開發團隊之間的溝通，SPEOS可以虛擬形式在最終環境中提供最終可視化的產品解決方案。憑借基于物理學的獨特光學方法，考慮所有組件的光學特性和人眼的動力學特性，幫助您顯著減少對物理原型的需求。

• 照明系統可視化工具

二、功能特點

● 照明系統建模器

通過易于使用、直觀的專業化工具，創建您的系統，實現設計自動化。通過在任何未來系統或產品中建模、模擬和優化光通量，深入了解光在系統中的工作原理。您現在可以準確地預測雜散光、熱點和均勻性，確保系統的性能，評估可見光范圍內的照度和發光強度。

● 照明系統分析

分析照明系統和材料的效率，計算光譜亮度，分析范圍從紫外線擴展到近紅外。簡單地執行物理上正確的比色測量和光度測量及研究，驗證您選擇的材料和光源，并確保您的系統符合設計要求。只需單擊操作，您就可以檢查系統是否符合行業或法律特定標準。

● 照明系統可視化工具

根據人類觀察者，確定視覺方面、反射、可見性和信息易讀性。在屏幕或VR中，ANSYS SPEOS為您提供的獨特產品視覺模擬與您最終實際看到的相同。

• 根據人類生理視覺模型，模擬視覺感知，預測視覺障礙、眩光和惱人的反射。
• 通過優化顏色、對比度、和諧性、光均勻度和強度，改善視覺感知質量。
• 考慮環境照明條件，包括日夜視覺。
• 從任何角度實時欣賞產品的靜態和動態變化。
• 更改表面的BRDF并查看不同的最終效果。
  

3D虛擬現實模型可以在Powerwall或CAVE中完整投影，或部署在任何VR耳機中，讓您獲得完全身臨其境的體驗。

● 光學設計優化器

優化光學系統照明性能，確定好的機械和光學設計參數。光學設計優化器可幫助您輕松彌合光學和CAD之間的差距。您可以創建任何類型的光學組件，包括照明系統燈、開關、顯示器和燈具，還可直接在CAD軟件中使用。評估系統的光學性能，通過集成工具優化光機械系統。您還可以處理公差研究，以優化系統的性能。

● 光學零件設計

為照明系統的設計創建專用的光學幾何結構，自動生成用于反射和折射部件的光導或枕式光學器件的棱鏡。設計光束銳截止反射器的較佳形狀，模擬繪圖和銑削等生產過程中的限制條件。光學零件設計為您提供獨特的幾何建模能力，讓您只需單擊一下便可自動創建具有數十個構造元素的幾何圖形，比如創建近場鏡頭。構建表面以準直光線（無OSD近似值，則無法創建）。這是一種較佳方法，可提高光學設計人員生產力、縮短工程開發時間，同時加速風格融合。

● HUD設計與分析

快速、輕松地設計汽車HUD成像系統。通過HUD設計與分析，幫助您根據擋風玻璃的形狀和包裝限制，研究HUD的技術可行性。自動工具可幫助設計光學系統，并通過以下方式簡化圖像的感知質量：

1. 優化布局和形狀。
2. 生成旋轉軸。
3. 針對多個駕駛員大小計算角度。
4. 自動顯示所需的光學量。
   

您還可以客觀地評估圖像質量，并比較幾種技術選項的性能，為光學和視覺表現評分。您還可對照自己的驗收標準檢查符合性。當儀表盤、支柱和儀表板的設計可用時，您可創建完整的駕駛員感知模擬，了解其如何感知虛擬圖像。

● 光學傳感器測試

在駕駛環境中模擬和評估攝像機和激光雷達原始信號。直觀地應用智能電子

處理并在車輛上實現傳感器布局。光學傳感器測試提供了內置環境，可以在早期設計階段輕松評估不同設計版本（低端、高端）對傳感器感知和產品合規性的影響。從數字模型開始，范圍包括周圍事物的幾何形狀、傳感器布局和周圍目標，您可以物理地模擬激光雷達、超聲波和攝像系統。當集成到CAD平臺時，您可以根據其特性和約束條件獲取傳感器系統采集的數據。只需在大約15分鐘內對各種情況下的不同傳感器配置執行完整分析，無需手動操作。使用結果確定特定傳感器供應商的預期表現。

● 裝配形變

在SPEOS模擬中添加產品形變的影響，包括位置和形態，從客戶的角度研究其對外觀、性能和功能的影響。評估光學結果從未如此簡單：使用測量和相對目標移動零件，對結果進行交互式評估。

1. 通過優化產品裝配功能和形變，降低對形變的敏感度。
2. 檢查最壞情況下的形變是否仍可以實現合規。
3. 驗證您的光學系統是否符合必要的組件形變規格。
4. 檢查最壞情況下的反射，并驗證點亮的儀器和信息是否清晰可見、可辨別。
   

在考慮裝配和零件形變時，研究LED和光導的外觀和性能。

● 遠紅外線擴展

將光學模擬波長范圍擴展到遠紅外線。模擬直接來自體溫場的熱輻射。

遠紅外線擴展專門用于設計和分析視覺的獨特功能，以及國防工業中使用的檢測系統，例如陸地系統、無人機和衛星。簡單地模擬和優化可見光、近紅外和遠紅外系統（波長超過2000 nm），用于主動和被動檢測。使用專用工具測量照度、亮度和強度，自動計算和了解光學系統的效率。除了相機采集，您還可以使用投影在3D環境中的像素網格擴大您的視野，確定檢測能力，并通過圖像處理處理模擬的相機采集。這使得光學設計人員和嵌入式軟件開發人員能夠在數字樣機方面進行協作。您可以輕松評估視覺效果，檢測系統在各種情況下的性能和穩健性，從而減少對物理測試的需求。

● 廣泛的光學庫

在此在線資源中選擇資源、材料、傳感器和標準模型，以獲得物理上正確的數字產品模擬。

JNH官網的庫內包含數千計的燈光、材料和工具。富有創造力的專業人士可在此獲得靈感。受益于光、材料和相關元素的創新，擁有4,000多種樣品和物品：

1. 材料：挑選并應用預定義的材料，以重新創建任何表面、紋理和顏色。
2. 光源：使用JNH官網的即用型LED、熒光燈、白熾燈、HDI燈泡以及OLED，改善您的照明性能并創造出吸引人的燈具。
3. 相機和鏡頭：查找各種類型的鏡頭和相機，單擊即可創建或重建任何光學系統。
4. 標準：輕松檢查您的產品是否符合對虛擬原型機的SAE或ECE官方法規和標準。
5. 工具：輕松使用預定義的傳感器、環境和光度或顏色測量值。
   

OPTIS庫的每個項目都包含專門的綜合信息。