ANSYS SPEOS PRO軟件介紹

上海安世亞太

2021年10月14日 17:11

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本文來自ANSYS資料庫

翻譯：上海安世亞太

前言

ANSYS SPEOS PRO是一款設計光學系統，利用光度學和色度學虛擬傳感器模擬離散光源和環境光源下的可見光。Ansys SPEOS Pro軟件包具有模擬照明系統光度性能（強度、照度和亮度）的所有核心功能。

用戶至上的設計

Ansys SPEOS在全面的用戶界面中提供了直觀的三維建模功能。所有光學設計人員，包括CAD用戶和非CAD用戶均可訪問。基于直接建模的簡化用戶界面，創建、體驗、優化和驗證任何光學系統的操作變得簡單快捷，只需點擊幾下，在一個非常快速的迭代過程中就可完成。

與多物理模擬的銜接

Ansys SPEOS PRO與其他Ansys多物理場耦合解決方案集成。在光學模擬的基礎上，您可以進行有關熱和機械的模擬。

為了在使用環境中證明系統的合理性，需要檢查熱和變形對光學性能的影響。Ansys SPEOS包含網格幾何學支持，可從多物理工作流中導入網格數據。

光源

SPEOS Pro可模擬多種光源的光：

離散光源：LED、鹵素燈光、HID光學、面光源——來自一個模型或rayfile 文件

環境源：均勻和高動態范圍圖像（HDRIs）

材料

SPEOS Pro能夠模擬光與先進材料的相互作用，如多次反射、啞光和半啞光顏色RAL、虹彩漆、全息膠片、汽車皮革、鋁鏡、鋁散射反射器、鋁各向異性散射反射器、人體皮膚以及應用于光導的透明或擴散塑膠。

照度、亮度和強度

使用SPEOS Pro，用戶可以將光學特性應用到所有表面、材料和光源中創建光學模型。他們可以在制作物理原型之前，模擬和虛擬分析照明系統的光度性能。SPEOS Pro可量化光的照度（勒克斯，英尺燭光）、亮度（cd/m2，英尺朗伯）和強度（坎德拉）。

通過量化亮度，用戶可以用一種基于物理的獨特方法來渲染高分辨率、逼真的虛擬原型。SPEOS Pro提供可靠和準確的虛擬產品渲染，包括所有系統的照明外觀，以及所有點或區域的亮度信息。

規范檢查

模擬結果--測光圖、橫截面、點測量—必須符合國際標準和規范。

Monte Carlo 直接模擬法

該模擬使用專用算法將射線從光源向前傳播到傳感器。該算法用于照明外觀或光強分布的光度分析。

模擬的停止標準是基于發射的射線數或模擬時間確定的。

SPEOS Pro涉及光譜透射（透明材料）、光譜反射（反射鏡）和光譜擴散（塑料）來計算系統在給定照明環境下的真實外觀。

波長范圍

可見光(360nm-830nm)

單元曲面

設計光學表面（拋物線，橢圓），校準光線。

投影透鏡：從多項式或自定義非球面鏡片（用于緊湊型LED投影機模組、菲涅耳透鏡等）。

TIR鏡頭：全內反射鏡頭。

實驗設計 (DOE)

SPEOS Pro為產品的任何設計提供并自動生成數字模型的數字認證。它能從定制規范中或者Ansys光學庫官方規定中評估照明分布的能力。任何設計變更的影響都可以在 “通過/不通過”標準時，在測光儀中的構造樹和模擬報告中直接顯示。

用戶在SPEOS Pro中可執行DOE來評估幾個參數值的影響。使用傳感器的設計表或定義模擬，可以針對不同的視角和光源配置進行公差研究。此外，它還促進了結果后處理任務的自動化。這些分析為優化設計提供依據。

SPEOS Pro還為所有測量提供了可信度，作為設計符合規范的指標。

該特性允許用戶平衡光線的數量（以及所需的相關時間）和結果的可信度。從一開始就驗證結果的精確性，用戶就可以在不損害質量和規格目標的情況下優化他們的設計。

通過自動參數分析進行設計優化

將Ansys DesignXplorer集成在Ansys SPEOS中，可利用光學和機械參數優化光學設計的性能，以較少的迭代實現光學目標。

Ansys DesignXplorer利用參數化分析來有效地探索、理解和優化您的設計。DesignXplorer包括相關性、實驗設計、響應面創建和分析、六西格瑪優化和分析。

為優化數量顯著增加的變量，Ansys SPEO還可以連接到Ansys OptisLang。

色度學：色度分析

SPEOS Pro能夠對任何光度和圖像結果進行真彩色比色分析。用戶將光標放在結果（照度、強度或亮度）上后，軟件就會返回CIE 1931或CIE 1964標準三色圖中相應的顏色坐標，SPEOS Pro能夠對任何光度和圖像結果進行真彩色比色分析。用戶將光標放在結果（照度、強度或亮度）上后，軟件就會返回CIE 1931或CIE 1964標準三色圖中相應的顏色坐標。