一、概述

ANSYS SPEOS可提升系统的预计照明效果和光学性能，节省原型制作时间和成本，提高产品效率。

为了方便快捷地设计和优化光学系统，SPEOS结合了照明性能建模与广泛的专用库和优化器功能。SPEOS让您能够研究并考虑光子与机械几何形状的相互作用，以便为您的产品快速打造功能性照明系统。SPEOS具有各种面向行业的功能，如光学部件设计、光学传感器测试、平视(HUD)设计和分析以及红外建模。

为了验证您的系统并符合您的性能标准，SPEOS将强大的光分析功能与从紫外到近红外的照明评估相结合。

为了将产品的最终方面集成到整个系统和环境中，SPEOS将根据人类独特的视觉功能，对最终结果进行高保真可视化。您可以在VR中部署这些可视化效果，打造出完全沉浸式的审核体验，作出的设计决定。

只有该产品可以为您的光学模拟提供完整的方法。

ANSYS SPEOS可提升系统的预计照明效果和光学性能，节省原型制作时间和成本，提高产品效率。

设计和优化您的系统

ANSYS SPEOS可在PLM/CAD环境下为光学设计提供独特的解决方案，让非专业人士都能进行照明设计。在CAD机械模型中打开灯光，直观地探索3D光线的传播。

• 照明系统建模器
• 自动光学零件设计
• HUD设计与分析
• 光学传感器测试
• 远红外线扩展
• 装配形变

验证您的系统

• 借助专用分析工具，您可以轻松了解光学和材料之间的相互作用。通过ANSYS SPEOS，您可以更快、更轻松地测试更大数量的照明概念和“假设”情景。通过从广泛的库中选择正确的参考资料提高性能，不仅符合国际规范和标准，更能提供更好的整体质量。
• 照明系统分析仪
• 光学设计优化器
• 库

部署您的系统

为了促进客户与供应商之间以及开发团队之间的沟通，SPEOS可以虚拟形式在最终环境中提供最终可视化的产品解决方案。凭借基于物理学的独特光学方法，考虑所有组件的光学特性和人眼的动力学特性，帮助您显著减少对物理原型的需求。

• 照明系统可视化工具

二、功能特点

● 照明系统建模器

通过易于使用、直观的专业化工具，创建您的系统，实现设计自动化。通过在任何未来系统或产品中建模、模拟和优化光通量，深入了解光在系统中的工作原理。您现在可以准确地预测杂散光、热点和均匀性，确保系统的性能，评估可见光范围内的照度和发光强度。

● 照明系统分析

分析照明系统和材料的效率，计算光谱亮度，分析范围从紫外线扩展到近红外。简单地执行物理上正确的比色测量和光度测量及研究，验证您选择的材料和光源，并确保您的系统符合设计要求。只需单击操作，您就可以检查系统是否符合行业或法律特定标准。

● 照明系统可视化工具

根据人类观察者，确定视觉方面、反射、可见性和信息易读性。在屏幕或VR中，ANSYS SPEOS为您提供的独特产品视觉模拟与您最终实际看到的相同。

• 根据人类生理视觉模型，模拟视觉感知，预测视觉障碍、眩光和恼人的反射。
• 通过优化颜色、对比度、和谐性、光均匀度和强度，改善视觉感知质量。
• 考虑环境照明条件，包括日夜视觉。
• 从任何角度实时欣赏产品的静态和动态变化。
• 更改表面的BRDF并查看不同的最终效果。
  

3D虚拟现实模型可以在Powerwall或CAVE中完整投影，或部署在任何VR耳机中，让您获得完全身临其境的体验。

● 光学设计优化器

优化光学系统照明性能，确定好的机械和光学设计参数。光学设计优化器可帮助您轻松弥合光学和CAD之间的差距。您可以创建任何类型的光学组件，包括照明系统灯、开关、显示器和灯具，还可直接在CAD软件中使用。评估系统的光学性能，通过集成工具优化光机械系统。您还可以处理公差研究，以优化系统的性能。

● 光学零件设计

为照明系统的设计创建专用的光学几何结构，自动生成用于反射和折射部件的光导或枕式光学器件的棱镜。设计光束锐截止反射器的较佳形状，模拟绘图和铣削等生产过程中的限制条件。光学零件设计为您提供独特的几何建模能力，让您只需单击一下便可自动创建具有数十个构造元素的几何图形，比如创建近场镜头。构建表面以准直光线（无OSD近似值，则无法创建）。这是一种较佳方法，可提高光学设计人员生产力、缩短工程开发时间，同时加速风格融合。

● HUD设计与分析

快速、轻松地设计汽车HUD成像系统。通过HUD设计与分析，帮助您根据挡风玻璃的形状和包装限制，研究HUD的技术可行性。自动工具可帮助设计光学系统，并通过以下方式简化图像的感知质量：

1. 优化布局和形状。
2. 生成旋转轴。
3. 针对多个驾驶员大小计算角度。
4. 自动显示所需的光学量。
   

您还可以客观地评估图像质量，并比较几种技术选项的性能，为光学和视觉表现评分。您还可对照自己的验收标准检查符合性。当仪表盘、支柱和仪表板的设计可用时，您可创建完整的驾驶员感知模拟，了解其如何感知虚拟图像。

● 光学传感器测试

在驾驶环境中模拟和评估摄像机和激光雷达原始信号。直观地应用智能电子

处理并在车辆上实现传感器布局。光学传感器测试提供了内置环境，可以在早期设计阶段轻松评估不同设计版本（低端、高端）对传感器感知和产品合规性的影响。从数字模型开始，范围包括周围事物的几何形状、传感器布局和周围目标，您可以物理地模拟激光雷达、超声波和摄像系统。当集成到CAD平台时，您可以根据其特性和约束条件获取传感器系统采集的数据。只需在大约15分钟内对各种情况下的不同传感器配置执行完整分析，无需手动操作。使用结果确定特定传感器供应商的预期表现。

● 装配形变

在SPEOS模拟中添加产品形变的影响，包括位置和形态，从客户的角度研究其对外观、性能和功能的影响。评估光学结果从未如此简单：使用测量和相对目标移动零件，对结果进行交互式评估。

1. 通过优化产品装配功能和形变，降低对形变的敏感度。
2. 检查最坏情况下的形变是否仍可以实现合规。
3. 验证您的光学系统是否符合必要的组件形变规格。
4. 检查最坏情况下的反射，并验证点亮的仪器和信息是否清晰可见、可辨别。
   

在考虑装配和零件形变时，研究LED和光导的外观和性能。

● 远红外线扩展

将光学模拟波长范围扩展到远红外线。模拟直接来自体温场的热辐射。

远红外线扩展专门用于设计和分析视觉的独特功能，以及国防工业中使用的检测系统，例如陆地系统、无人机和卫星。简单地模拟和优化可见光、近红外和远红外系统（波长超过2000 nm），用于主动和被动检测。使用专用工具测量照度、亮度和强度，自动计算和了解光学系统的效率。除了相机采集，您还可以使用投影在3D环境中的像素网格扩大您的视野，确定检测能力，并通过图像处理处理模拟的相机采集。这使得光学设计人员和嵌入式软件开发人员能够在数字样机方面进行协作。您可以轻松评估视觉效果，检测系统在各种情况下的性能和稳健性，从而减少对物理测试的需求。

● 广泛的光学库

在此在线资源中选择资源、材料、传感器和标准模型，以获得物理上正确的数字产品模拟。

我们的库内包含数千计的灯光、材料和工具。富有创造力的专业人士可在此获得灵感。受益于光、材料和相关元素的创新，拥有4,000多种样品和物品：

1. 材料：挑选并应用预定义的材料，以重新创建任何表面、纹理和颜色。
2. 光源：使用我们的即用型LED、荧光灯、白炽灯、HDI灯泡以及OLED，改善您的照明性能并创造出吸引人的灯具。
3. 相机和镜头：查找各种类型的镜头和相机，单击即可创建或重建任何光学系统。
4. 标准：轻松检查您的产品是否符合对虚拟原型机的SAE或ECE官方法规和标准。
5. 工具：轻松使用预定义的传感器、环境和光度或颜色测量值。
   

OPTIS库的每个项目都包含专门的综合信息。