作者：劉瓊 上海安世亞太光學軟件應用工程師

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編者按
本文闡述了Ansys SPEOS 2021R1出現的新功能，作者從4個維度、11個角度進行了深入剖析，文字、圖片和視頻三種方式相輔相成，向大家清晰地展示了Ansys SPEOS升級后的優勢。

Ansys SPEOS 2021R1自發布以來，已經有很多用戶進行了更新。通過這段時間的體驗，不少用戶對Ansys SPEOS 2021R1給出了好評，但是也有很多用戶由于產品領域差異、產品側重點以及使用深度等問題，對Ansys SPEOS 2021R1究竟增加了哪些新的功能仍然存在疑問。

接下來，我們詳細介紹一下Ansys SPEOS 2021 R1的新功能。

傳感器/自動駕駛

增加新型激光雷達傳感器模塊：掃描式激光雷達和旋轉式激光雷達，并且整體進行了升級，具體內容如下：

■ 激光雷達模擬允許定義激光雷達傳感器的發射順序，調用文件中內含的發射時間、光源功率、發射角度等信息使仿真更加真實。

圖1 激光雷達類型

■ 利用SPEOS-LiDAR的原始飛行時間，分析激光雷達傳感器接收的信號，例如三維點云生成、開發出更穩健的檢測算法。

圖2 TOF后處理功能詳細信息

■ 霧模擬：增加環境光，配合基于對比度的智能算法，可以檢測到卡車（灰色信號）。

圖3 原始飛行時間Time of Flight – 霧模擬

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可視化

SPEOS可實時預覽

SPEOS 實時預覽preview功能：

1、支持復雜光源（包含光譜和光強信息），可以預覽色差、色變等現象。

圖4 實時預覽色差現象圖

■ 預覽逆向模擬中的照度探測器，計算包含環境光的照度結果，實現Sunburn效應分析的快速模擬。

圖5 逆向模擬中的照度探測器

■ 實時預覽各種復雜的體散射材料。從庫中預覽任何霧材料，以及最復雜的漫反射材料。

圖6 實時預覽霧和乳白色材質

在VR-Lab中支持HDR10顯示

■ 軟硬件交互，在兼容的屏幕上查看HDR仿真結果，方便檢查虛擬模型1:1的亮度，其中最高亮度可達1500cd/m2，從而實現高級的視覺對比能力。

圖7 HDR10顯示與標準屏幕效果對比

■ 在暗色調和明亮色調中可以看到更多細節。針對內飾照明，可以實現1:1檢查；針對外飾照明，可以得到更好的人眼視覺效果。

圖8 SDR和HDR 屏幕效果對比

增加光度學查看器——網格視圖

如圖9所示，增加相關標準的視圖報告，實現位置值可視化以及標準是否通過等有效信息，使用戶檢查結果更直觀，效率更高。

圖9 光度學查看器信號燈標準對比圖示

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性能提升

性能提高

與2020R2版本相比，2021R1版本的加載速度、保存速度、模擬導出速度、光源更新速度都有一定的提升，參考圖10。

圖10 2020R2與2021R1功能速度對比

如圖11所示，在OPD設計模塊中，光學面和光學透鏡更新速度也有很大的提升。

圖11 OPD設計模塊更新速度對比

CATIA脫機項目轉換到Ansys SPEOS

為了節省時間，用戶現在可以利用批處理轉換器進行脫機啟動CATIA項目的轉換，同時保持幾何精度。用戶可以使用其轉換的項目，而無需任何延遲。

圖12 批處理轉換器菜單

Ansys SPEOS的自動化功能

Ansys SPEOS 2021 R1可通過自動化訪問所有SPEOS參數，兼容Record功能，自動完成編寫腳本功能使得非專家編寫腳本變得容易，使自動化重復任務或執行高級分析變得直觀，使創建SPEOS腳本變得簡單。

點我查看相關視頻

SPEOS可設置幾何組和光源組

為了簡化仿真以及結果分析，2021R1版本可以在Group中采用Create NS對幾何圖形和光源進行分組設置，從而使仿真設置更簡單。

另外可以按光源分層進行分析，使結果分析更便捷。

圖13 Create NS創建分組

圖14 分組前后對比

圖15 XMP文件光源分組分析模擬結果

自動對焦

實現傳感器視野即時預覽，借助自動聚焦選項，可以快速定義傳感器位置和方向，視圖將自動對齊以反映您將獲得的模擬結果。

Ansys SPEOS 2021R1新功能.mp4

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靈活部署SPEOS

Ansys集成了統一安裝程序和幫助查看器

Ansys SPEOS HPC安裝程序集成到統一安裝程序中，使安裝更容易，HPC配置更簡單；同時SPEOS支持多版本同時存在，在軟件使用中可隨時打開相對應的Help文檔，快捷方便。

圖14 HPC配置、支持多版本以及快速查看HELP

SPEOS加入了Ansys Cloud

■ 可以輕松在Ansys Cloud上提交模擬工作，加快你的模擬。

■ 可以選擇最近的數據中心，同時選擇從Small到Xlarge，速度可提升60倍。

■ 可以從云桌面（虛擬桌面基礎設置）中直接訪問Ansys SPEOS。

■ 另外SPEOS可與其它ANSYS產品Mechanical、Fluent、OptiSLang等聯合仿真。

圖15 Ansys Cloud界面

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結束語

Ansys SPEOS 2021R1在傳感器/自動駕駛、可視化、軟件性能，以及軟件部署等四個方向增加了多個新功能，帶來了更強的性能、更快的模擬速度以及更高的可靠性。

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