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關注創建者:王靖雯 創建時間:2023-03-07

ansys 工具箱顯示的實例教程
看到不少人提問,怎么解決下述問題
其實很簡單,打開engineering data頁面,點擊view 選項里面的 reset workspace即可。
在該模式下,將顯示駕駛員使用 HUD 看到的真實圖像。
第一步:從虛像到顯示器(反向)
設計選擇:
HUD 的初始設計是一個折疊系統,這保證了它在儀表盤下可以保持足夠小的尺寸。HUD 由兩面鏡子組成:一面平面鏡,還有一面是自由曲面。鏡子的優點在于不會在成像系統中引入任何色差。自由曲面的鏡子還需要進行優化。
為了方便起見,我們建立了一個模板,其中包含了所有初始元素以及整個擋風玻璃的自由曲面模型。擋風玻璃由擴展多項式面型模擬。讓我們一起來看看這個文件是如何建立的。
系統選項:
孔徑:視窗為系統光闌,它表明了駕駛員眼睛位置可移動的范圍:寬度 = ± 50mm,高度 = ± 20mm,這個尺寸的矩形孔徑被放置在光闌面。
然后計算入瞳直徑 (EPD) 為 2 x (sqrt (20^2+50^2)) = 108 mm。
視場:
視場類型被設置為物高,歸一化被定義為矩形。在實際系統中,LCD顯示器上的圖像被放大了6倍以形成虛像。因為目前的設計是反向的,從虛像到LCD顯示器,虛像的尺寸可以被計算出來,并作為物高在視場數據編輯器里面定義視場大小。LCD顯示器尺寸為: 寬度 = ± 12.5mm,高度 = ± 5mm。因此,物面尺寸應該是這個尺寸的6倍:
波長: LCD 顯示器發光波長為0.55μm。
擋風玻璃
可以對整個擋風玻璃進行建模,也可以只對 HUD 使用的擋風玻璃的區域進行建模。
為了找到這個“有效”區域,可以使用光跡圖(Footprint Diagram)工具,該工具可以在分析菜單欄下的光線跡點(Rays & Spots)中找到。
展開 在該模式下,將顯示駕駛員使用 HUD 看到的真實圖像。
第一步:從虛像到顯示器(反向)
設計選擇:
HUD 的初始設計是一個折疊系統,這保證了它在儀表盤下可以保持足夠小的尺寸。HUD 由兩面鏡子組成:一面平面鏡,還有一面是自由曲面。鏡子的優點在于不會在成像系統中引入任何色差。自由曲面的鏡子還需要進行優化。
為了方便起見,我們建立了一個模板,其中包含了所有初始元素以及整個擋風玻璃的自由曲面模型。擋風玻璃由擴展多項式面型模擬。讓我們一起來看看這個文件是如何建立的。
系統選項:
孔徑:視窗為系統光闌,它表明了駕駛員眼睛位置可移動的范圍:寬度 = ± 50mm,高度 = ± 20mm,這個尺寸的矩形孔徑被放置在光闌面。
然后計算入瞳直徑 (EPD) 為 2 x (sqrt (20^2+50^2)) = 108 mm。
視場:
視場類型被設置為物高,歸一化被定義為矩形。在實際系統中,LCD顯示器上的圖像被放大了6倍以形成虛像。因為目前的設計是反向的,從虛像到LCD顯示器,虛像的尺寸可以被計算出來,并作為物高在視場數據編輯器里面定義視場大小。LCD顯示器尺寸為: 寬度 = ± 12.5mm,高度 = ± 5mm。因此,物面尺寸應該是這個尺寸的6倍:
波長: LCD 顯示器發光波長為0.55μm。
擋風玻璃
可以對整個擋風玻璃進行建模,也可以只對 HUD 使用的擋風玻璃的區域進行建模。
為了找到這個“有效”區域,可以使用光跡圖(Footprint Diagram)工具,該工具可以在分析菜單欄下的光線跡點(Rays & Spots)中找到。
展開 本文為使用OpticStudio工具設計優化HUD抬頭顯示器系統的第三部分,主要包含演示了如何使用OpticStudio非序列模式工具正向分析HUD系統的性能以及后續可能的擴展分析。
上兩篇文章中(第一部分點此查看,第二部分點此查看),我們主要介紹了如何以逆向方式對于HUD系統進行建模,以及根據分析系統的初始性能,并結合具體設計指標了解如何對系統進行控制與優化。本篇文章將主要結合OpticStudio非序列模式功能進行正向HUD系統性能的整體評估。(聯系我們獲取文章附件)
最終步驟:從顯示器到虛像(正向)
翻轉系統
翻轉系統不是直接一步到位的。鏡頭數據編輯器中的元件翻轉工具有一些限制,HUD系統肯定會破壞這些限制,因為該系統包含坐標間斷和非標準表面。
棘手的部分是Z軸是“翻轉的”。對于像HUD這樣的非對稱系統,該工具無法正常工作。
另一種解決方案如下所述:
?在鏡頭數據編輯器中,選擇Make Double Pass工具:
該系統在表面12上包含一個反射面,該反射就是LCD。只有我們系統的之后部分才值得關注。
?表面24是新的STOP表面。首先可以固定表面24的半直徑,將“孔徑”更改為“按光闌大小浮動”,然后將“STOP”表面設置為表面24。
?系統需要整理:刪除從“虛像”到“顯示器”中定義的所有表面;從表面1到11。設計結果可以在表面13上移除,表面13的厚度是固定值2000mm。“物面厚度(表面0)”設置為0mm。
?表面13即STOP面可以設置為全局坐標參考表面。
展開 本文為使用OpticStudio工具設計優化HUD抬頭顯示器系統的第二部分,主要包含演示了如何使用OpticStudio工具設計分析抬頭顯示器(HUD)性能,即全視場像差(FFA)和NSC矢高圖。(聯系我們獲取文章附件)
上篇文章中(點擊查看原文),我們主要介紹了如何以逆向方式對于HUD系統進行建模,下一步我們將根據分析系統的初始性能,并結合具體設計指標了解如何對系統進行控制與優化。
初始性能
增加系統像差的因素是風擋玻璃,我們可以對于像差進行分析。
該系統可以簡化為來自無窮遠處(眼睛)的光,并被風擋玻璃反射;反射后,點列圖可以告訴我們在“真實”風擋玻璃和理想風擋玻璃(平面鏡)的情況下的光線角度。
以下是定義文件的不同步驟:
·忽略表面6至11;
·將視場類型轉換為角度;
·將“物面厚度”值設置為“無限”;
·在風擋玻璃后面添加一個標準表面,作為理想平面風擋玻璃的模型。將材質設置為“MIRROR”。在“Surface 4 Properties”的“Aperture”下,從“Surface 3”中拾取“Aperture”;
·創建兩種多重結構:一種帶有“真正”風擋玻璃,另一種帶有理想的平面反射風擋玻璃(表面3和4);
·勾選System Explorer…Aperture下的Afocal Image Space,設置單位為角度。
這些修改可以在“HUD_Step1_windshield_aberration.zar” 文件中找到:
要分析風擋玻璃引入的像差,請單擊 Analyze…Aberrations…Full Field Aberration。塞德爾像差工具在此不適用,因為它只描述旋轉對稱系統中的三階像差。
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概要
汽車抬頭顯示器或汽車平視顯示器,也被稱為HUD,是在汽車中顯示數據的透明顯示器,不需要用戶低頭就能看到他們需要的重要資訊。這個名字的由來是由于該技術能夠讓飛行員在頭部“向上”并向前看的情況下查看信息,而不是斜著眼睛看下面的儀表。
這篇文章節選了在設計和分析抬頭顯示器(HUD)的性能時所使用的 OpticStudio 工具。
HUD 概述
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汽車抬頭顯示器或汽車平視顯示器,也被稱為HUD,是在汽車中顯示數據的透明顯示器,不需要用戶低頭就能看到他們需要的重要資訊。這個名字的由來是由于該技術能夠讓飛行員在頭部“向上”并向前看的情況下查看信息,而不是斜著眼睛看下面的儀表。
這篇文章節選了在設計和分析抬頭顯示器(HUD)的性能時所使用的 OpticStudio 工具。
HUD 概述
下面是
本文為使用OpticStudio工具設計優化HUD抬頭顯示器系統的第三部分,主要包含演示了如何使用OpticStudio非序列模式工具正向分析HUD系統的性能以及后續可能的擴展分析。
上兩篇文章中(第一部分點此查看,第二部分點此查看),我們主要介紹了如何以逆向方式對于HUD系統進行建模,以及根據分析系統的初始性能,并結合具體設計指標了解如何對系統進行控制與優化。本篇文章將主要結合OpticStudio
本文為使用OpticStudio工具設計優化HUD抬頭顯示器系統的第二部分,主要包含演示了如何使用OpticStudio工具設計分析抬頭顯示器(HUD)性能,即全視場像差(FFA)和NSC矢高圖。(聯系我們獲取文章附件)
上篇文章中(點擊查看原文),我們主要介紹了如何以逆向方式對于HUD系統進行建模,下一步我們將根據分析系統的初始性能,并結合具體設計指標了解如何對系統進行控制與優化。
本文演示了如何使用OpticStudio工具設計分析抬頭顯示器(HUD)性能,即全視場像差(FFA)和NSC矢高圖。(聯系我們獲取文章附件)
初始結構
HUD簡介
以下為HUD的示意圖。液晶顯示器作為光源發光,光線被HUD的兩個反射鏡反射,然后通過風擋玻璃反射,最后進入駕駛員的眼睛。駕駛員將在道路上看到虛擬圖像,比如給他指示此時的速度影像的投影。
司機在開車時會轉動頭部導致視線的偏移
看到不少人提問,怎么解決下述問題
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