SPEOS的案例
Ansys Speos | Speos Option 選項(xiàng)參數(shù)設(shè)置技巧
更換選擇工具向?qū)恢?可以自定義工具向?qū)У奈恢茫赃x擇Speos功能。在popular通用選項(xiàng)中，設(shè)置此功能。
自定義面板布局
可以通過(guò)將面板拖到所需位置來(lái)自定義面板。把它放到圖標(biāo)上
如果面板消失或想要重置自定義，請(qǐng)單擊Speos選項(xiàng)中的 Appearance外觀“Reset docking layout 重置對(duì)接布局”按鈕。
Ansys Speos | 基于 Workbench 和 Speos 的準(zhǔn)直全反射透鏡優(yōu)化設(shè)計(jì)案例
為了更加直觀地查看優(yōu)化結(jié)果，可以把候選點(diǎn)依次帶回Speos進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
圖7.優(yōu)化結(jié)果
圖8. 優(yōu)化候選點(diǎn)
將優(yōu)化后的TIR Lens 結(jié)構(gòu)參數(shù)帶回到Speos軟件中進(jìn)行仿真，在仿真照度結(jié)果中可以看到候選點(diǎn)3的結(jié)果中間沒(méi)有明顯暗斑，且平均照度和光通量數(shù)值都較高，說(shuō)明候選點(diǎn)3是本案例中獲得的理想結(jié)果。
圖9. Speos仿真優(yōu)化結(jié)果
總結(jié)
本案例介紹了一種全反射透鏡的自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法：通過(guò)Workbench創(chuàng)建整個(gè)優(yōu)化工作流，驅(qū)動(dòng)Speos自動(dòng)計(jì)算多個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)得出符合優(yōu)化目標(biāo)的解。本文所采用的透鏡模型是Speos OPD模塊中的全反射透鏡模型，相關(guān)方法同樣適用于光導(dǎo)管、全反射面和菲尼爾透鏡等Speos中的其他模型。結(jié)合Workbench構(gòu)建工作流提供的優(yōu)化環(huán)境和Speos基于物理的仿真，可以進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)能力和工作效率。
展開(kāi) SPEOS 與 Zemax 光源文件轉(zhuǎn)換器
簡(jiǎn)介
在本文中，為用戶提供了一組Python代碼，用于在Zemax和SPEOS之間轉(zhuǎn)換源文件。
有些光源，如 .IES 文件，可在 SPEOS 和 Zemax 中進(jìn)行載入和讀取。然而，IES 源文件只包含角數(shù)據(jù)，只有當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)位于光源遠(yuǎn)場(chǎng)時(shí)才適用。如果我們想要在光源文件中包含位置數(shù)據(jù)，則對(duì)應(yīng)的光源文件格式在 SPEOS 和 Zemax 中是不同的。在 SPEOS 中，對(duì)應(yīng)文件為 .RAY 文件；在Zemax中，有兩種對(duì)應(yīng)文件格式，即 .DAT（單色）和 .SDF（多色）。
在第一部分中，我們描述了 Zemax 與 SPEOS 分別使用的光源文件格式。
在第二部分中，我們描述了如何使用文章中所提供的的 Python 代碼將 Zemax 光源轉(zhuǎn)換為 SPEOS 光源，所使用的示例光學(xué)文件為 rayfile_LCB_G6SP_100k_20210701_Zemax.dat。
在第三部分中，我們描述了如何使用文章中所提供的的 Python 代碼將 SPEOS 光源轉(zhuǎn)換為 Zemax 光源，所使用的示例光學(xué)文件為 rayfile_LCB_G6SP_100k_20210701_Speos.ray。
如果您對(duì)于上述轉(zhuǎn)換器有任何疑問(wèn)，歡迎通過(guò) support@zemax.com 郵箱或 https://www.zemax.com/ 網(wǎng)站直接聯(lián)系 Zemax 技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，或者通過(guò) speos_support@ansys.com 郵箱聯(lián)系 SPEOS 團(tuán)隊(duì)。
SPEOS 以及 ZEMAX 光源文件格式
在本章節(jié)中，介紹了 Zemax 和 SPEOS 的光源文件格式。但這并不是本文的主要目的，但用戶可以按照這里描述的定義創(chuàng)建自己的 SPEOS 或 Zemax 光源文件。
.RAY、.SDF 和 .DAT 的文件格式都是以二進(jìn)制形式定義的。
展開(kāi) Ansys Speos | 2023R2 新功能介紹
Speos 2023R2 新功能集中在優(yōu)化、交互設(shè)計(jì)、GPU的更新，Speos將提供嵌入界面的優(yōu)化工具，簡(jiǎn)化Speos和optiSLang的聯(lián)合優(yōu)化，交互式實(shí)時(shí)預(yù)覽提供無(wú)限方案探索，Block Recording塊記錄更加整潔清晰，GPU對(duì)Rayfile光源的支持滿足客戶需求。
優(yōu)化
在2023R2中有兩種可供選擇的方法來(lái)執(zhí)行此類分析。第一個(gè)嵌入到Speos中的優(yōu)化，允許基于隨機(jī)算法Random search設(shè)置一個(gè)優(yōu)化，以研究不同參數(shù)集對(duì)仿真結(jié)果的影響。
第二種方法使用optiSLang及其強(qiáng)大的優(yōu)化功能，在optiSLang種直接調(diào)用Ansys Speos求解器，訪問(wèn)發(fā)布的參數(shù)，設(shè)計(jì)識(shí)別最重要的輸入?yún)?shù)，多目標(biāo)優(yōu)化在不同目標(biāo)之間進(jìn)行權(quán)衡。
Block Recording塊記錄功能
為了提高可讀性，Speos 2023R2中的塊記錄更加簡(jiǎn)潔:在創(chuàng)建和定義Speos對(duì)象時(shí)，記錄單個(gè)塊，直到該對(duì)象的創(chuàng)建定義結(jié)束，在編輯Speos對(duì)象并修改其定義時(shí)記錄單個(gè)塊。
軸系選擇
在2023R1以前的版本中，定義光源、sensor等，需要精確的放置位置，會(huì)選擇點(diǎn)以及軸系，是通過(guò)為位置和方向，選擇單獨(dú)的參考來(lái)完成的。R2版本中，Speos對(duì)象放置現(xiàn)在只需要1次點(diǎn)擊，一個(gè)原點(diǎn)系統(tǒng)的選擇，一次設(shè)置所有的參考點(diǎn)和方向。
GPU功能增強(qiáng)
R2版本，Speos GPU可以支持Ray文件，任何照明項(xiàng)目現(xiàn)在都可以從GPU速度中受益，用Ray文件源定義的模擬現(xiàn)在用Speos GPU直接模擬運(yùn)行。
展開(kāi) 
ANSYS SPEOS PRO軟件介紹
知識(shí)產(chǎn)權(quán)
SPEOS light box可在商業(yè)伙伴之間共享光學(xué)系統(tǒng)的同時(shí)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。SPEOS光箱將光學(xué)系統(tǒng)的所有幾何形狀及其所有性質(zhì)和依賴關(guān)系封裝在一個(gè)黑匣子中。此黑盒保存為單個(gè)AES-256加密文件，僅由SPEOS軟件解密。
仿真能力
SPEOS Pro包含一個(gè)用于Ansys SPEOS仿真的求解器和四個(gè)內(nèi)置的高性能計(jì)算(HPC)任務(wù)。SPEOS HPC與Ansys Remote Solve Manager(RSM)兼容，后者充當(dāng)簡(jiǎn)化的后臺(tái)處理程序。
應(yīng)用
汽車：
前照燈、尾燈、信號(hào)燈、車內(nèi)照明、后視鏡、擋風(fēng)玻璃、車內(nèi)感知質(zhì)量、涂漆效果、儀表板、顯示器
電子設(shè)備:
光導(dǎo)、背光源、投影系統(tǒng)、LED燈、冷陰極熒光燈（CCFLs）和其他光源、開(kāi)關(guān)等
照明工具：
反射器，照明器，燈，燈泡，光纖，燈具透鏡等
消費(fèi)商品
智能手機(jī)、鍵盤、發(fā)光玩具、珠寶、寶石（反射分析）、家電顯示器、電面板和開(kāi)關(guān)等
CAD 鏈接
由于SPEOS和CAD解決方案之間的獨(dú)特聯(lián)系，現(xiàn)在可以用新的幾何圖形即時(shí)更新模擬項(xiàng)目。在確定連接的初始配置之后，設(shè)計(jì)期間生成的新數(shù)據(jù)將在SPEOS中更新，并維護(hù)至材料和模擬數(shù)據(jù)的原始鏈接中。這種連接提高了生產(chǎn)力，提供了更快的分析和對(duì)新幾何形狀的即時(shí)反饋。光學(xué)組件在PLM過(guò)程的所有階段都會(huì)保持更新。
Ansys SPEOS 軟件包
展開(kāi) Ansys Speos | Speos Meshing 網(wǎng)格最佳實(shí)踐
在Speos中使用網(wǎng)格
Speos使用網(wǎng)格劃分來(lái)生成幾何的離散元素。Speos基于三角形曲面網(wǎng)格劃分，該方法在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件中得到了廣泛應(yīng)用。由于Speos可以嵌入到各種CAD環(huán)境中，它依賴于來(lái)自CAD的網(wǎng)格算法。這意味著，相同的網(wǎng)格值，網(wǎng)格表現(xiàn)從一個(gè)CAD平臺(tái)到另一個(gè)CAD平臺(tái)是不同的。
Speos使用表面網(wǎng)格而不是體積網(wǎng)格，因?yàn)槊婢W(wǎng)格比體積網(wǎng)格算法更容易管理，為大型和復(fù)雜的幾何圖形提供了更好的分析效率。
1.Speos網(wǎng)格參數(shù)
有兩種方式編輯Speos網(wǎng)格參數(shù)。通過(guò)模擬（正向，逆向，交互式）選項(xiàng)，或通過(guò)局部網(wǎng)格定義。這兩個(gè)選項(xiàng)依賴于相同的參數(shù)，仿真選項(xiàng)中的參數(shù)影響在仿真中分配的所有幾何形狀。局部網(wǎng)格定義中的參數(shù)只影響分配給它的幾何形狀或面。這些參數(shù)優(yōu)先于仿真參數(shù)中指定的一般網(wǎng)格參數(shù)。
2.參數(shù)
參數(shù)化網(wǎng)格的方法有三種：
SAG：控制表面網(wǎng)格和幾何形狀。Sag對(duì)應(yīng)于一個(gè)表面偏差。它適用于面或邊緣彎曲的情況。當(dāng)面為平面且所有邊均為直線時(shí)，Sag無(wú)作用。
Step：控制三角網(wǎng)格段的長(zhǎng)度。Step對(duì)應(yīng)于網(wǎng)格最大邊緣長(zhǎng)度。較小的網(wǎng)格Step值生成的三角形具有較小的邊緣長(zhǎng)度，這會(huì)增加結(jié)果的準(zhǔn)確性。
Angle角度：角度控制網(wǎng)格三角形所有法線的最大角度公差。從理論上講，當(dāng)表面是彎曲的時(shí)候，角度越小，三角形就越小。
3.Meshing模式
Speos提供了三種網(wǎng)格模式，它們決定幾何圖形如何網(wǎng)格化，適用于SAG公差和Step步長(zhǎng)。
Proportional to face，與face面成比例，調(diào)整對(duì)象的每個(gè)面的大小。
展開(kāi) SPEOS—光學(xué)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及仿真工具
SPEOS是ANSYS公司功能強(qiáng)大的光學(xué)仿真軟件，用于光學(xué)設(shè)計(jì)、環(huán)境與視覺(jué)模擬、成像仿真等，強(qiáng)大的解決方案提供了可視化光學(xué)系統(tǒng)和直觀的人機(jī)交互平臺(tái)，其仿真技術(shù)已廣泛用于汽車、電子電器、精密儀器、照明設(shè)備等領(lǐng)域。SPEOS軟件內(nèi)嵌ISO和CIE國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可整合結(jié)構(gòu)進(jìn)行光機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，依據(jù)人眼視覺(jué)特征和材料真實(shí)光學(xué)屬性進(jìn)行場(chǎng)景仿真，能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)方案的可行性進(jìn)行驗(yàn)證，在設(shè)計(jì)前期發(fā)現(xiàn)、反饋和處理問(wèn)題，使光學(xué)設(shè)計(jì)以快捷、超同步、易優(yōu)化的形式實(shí)現(xiàn)理想的產(chǎn)品解決方案。
產(chǎn)品介紹
SPEOS的典型應(yīng)用包括汽車內(nèi)部視覺(jué)環(huán)境人機(jī)工效模擬分析、汽車內(nèi)外飾燈具設(shè)計(jì)及模擬分析、車載成像系統(tǒng)虛擬驗(yàn)證、HUD設(shè)計(jì)及仿真分析等。
?? 汽車內(nèi)部視覺(jué)環(huán)境人機(jī)工效模擬分析
汽車運(yùn)行的時(shí)間、地域、天氣狀況都較為復(fù)雜，因此汽車內(nèi)部廣泛存在各種光學(xué)干擾，比如陽(yáng)光照射在顯示屏或者飾條飾件上產(chǎn)生的反射眩光、陽(yáng)光照射在儀表盤產(chǎn)生的大面積的泛白、日間或者夜間的成像反射、夜間顯示屏在主要視野區(qū)域形成的倒影等。通過(guò)SPEOS軟件，可以在設(shè)計(jì)之初對(duì)可能存在的隱患進(jìn)行光學(xué)模擬，并給出人眼視覺(jué)模擬結(jié)果，在產(chǎn)品研發(fā)早期找出可能存在的隱患并進(jìn)行有效更正。
圖1 整車人機(jī)工效人眼視覺(jué)模擬結(jié)果
??汽車內(nèi)外飾燈具設(shè)計(jì)及模擬分析
SPEOS可以覆蓋汽車內(nèi)外飾燈具從設(shè)計(jì)到仿真模擬的全過(guò)程。在設(shè)計(jì)方面，SPEOS擁有強(qiáng)大的光學(xué)器件設(shè)計(jì)功能，能夠進(jìn)行汽車內(nèi)外飾燈具光學(xué)結(jié)構(gòu)的快速參數(shù)化設(shè)計(jì)及修改，SPEOS支持的設(shè)計(jì)類型可以涵蓋車燈設(shè)計(jì)領(lǐng)域的各種基礎(chǔ)光學(xué)器件。
展開(kāi) Ansys Speos | 如何利用Speos聯(lián)合optiSLang進(jìn)行光導(dǎo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
在本例中，我們將使用 Speos 和 optiSLang 實(shí)現(xiàn)光導(dǎo)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)汽車日行燈、內(nèi)飾氛圍燈等的光導(dǎo)設(shè)計(jì)，并改善光導(dǎo)亮度的均勻性，以自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方式實(shí)現(xiàn)更好的照明外觀。
概述
在汽車照明應(yīng)用中，日行燈是一個(gè)獨(dú)特的照明標(biāo)志。這些光導(dǎo)幾乎是一直照明狀態(tài)，因此光導(dǎo)的設(shè)計(jì)需要符合照明均勻性的標(biāo)準(zhǔn)和政府提出的規(guī)則。為了實(shí)現(xiàn)光導(dǎo)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，我們使用 Ansys Speos 光學(xué)部分設(shè)計(jì)創(chuàng)建光導(dǎo)，利用 Ansys optiSLang 驅(qū)動(dòng)光導(dǎo)設(shè)計(jì)參數(shù)變化，進(jìn)而找到最佳設(shè)計(jì)。
優(yōu)化工作流
Speos 和optiSLang的數(shù)據(jù)傳輸
Speos和opitSLang的數(shù)據(jù)傳輸可以有三種方式：第一種是在Workbench中鏈接Speos和optiSLang進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化，第二種是在optiSLang中鏈接workbench，workbench中含有Speos的數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)傳輸，第三種是直接使用scripts完成Speos和optiSLang的數(shù)據(jù)鏈接。
Speos 軟件中完成 light guide 完成初步光導(dǎo)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行光導(dǎo)的亮度和強(qiáng)度模擬與法規(guī)檢查。
在 Speos 的仿真模擬中，有幾項(xiàng)相關(guān)鍵的仿真重要參數(shù)設(shè)置：
Lightguide Meshing：精確的meshing對(duì)于光導(dǎo)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是很重要的，使用Speos的用戶都知道m(xù)eshing的重要性，如果不考慮meshing的參數(shù)設(shè)置，光導(dǎo)設(shè)計(jì)中的出光效果將會(huì)受到影響。通常會(huì)使用local meshing來(lái)設(shè)置特殊幾何體的meshing劃分。
展開(kāi) Speos案例 | 基于Speos的衍射波導(dǎo)AR風(fēng)擋HUD系統(tǒng)仿真解決方案
基于Ansys Speos的AR HUD完整仿真流程
本次仿真核心聚焦Speos端操作，分為模型導(dǎo)入配置、三維幾何搭建、光柵屬性賦予、仿真工況設(shè)置、仿真運(yùn)算、結(jié)果分析六大環(huán)節(jié)，適配Speos 2025 R1及以上版本。
4.1 多軟件模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入
投影鏡頭導(dǎo)入：在Speos中調(diào)用光學(xué)設(shè)計(jì)交換組件，加載Zemax導(dǎo)出的.odx文件，匹配坐標(biāo)軸系統(tǒng)，一鍵生成三維鏡頭模型，可直接查看鏡頭原始設(shè)計(jì)參數(shù)且不可篡改；
圖3：Speos光學(xué)設(shè)計(jì)導(dǎo)入界面
光柵模型導(dǎo)入：加載Lumerical輸出的.json光柵參數(shù)文件與.sop插件文件，為光波導(dǎo)耦合面賦予亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)表面屬性，同時(shí)配置紋理貼圖與尺寸參數(shù)。
4.2 三維幾何結(jié)構(gòu)搭建
在Speos中完成車載核心結(jié)構(gòu)建模與導(dǎo)入：
導(dǎo)入整車弧形風(fēng)擋模型，還原真實(shí)曲面形態(tài)；
內(nèi)置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)尺寸光波導(dǎo)，并劃分輸入、輸出光柵區(qū)域；
定制遮光外殼幾何模型，規(guī)避光路漏光與雜散光反射。所有基礎(chǔ)模型可直接調(diào)用案例初始文件HUDWaveguide_Start.scdocx快速搭建。
展開(kāi) Ansys Zemax | 聯(lián)合Speos實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商與OEM交換黑盒光學(xué)系統(tǒng)
軟件版本
Ansys Speos 2024R2及以上版本
Ansys Zemax OpticStudio 2024R2及以上版本
供應(yīng)商端操作流程
1.從Zemax OpticStudio導(dǎo)出光學(xué)設(shè)計(jì)到Speos（供應(yīng)商）
這部分的目的是生成*.Odx文件，其中包含系統(tǒng)的幾何形狀及其位置和方向，成像儀的位置和方向，光學(xué)系統(tǒng)中使用的材料和涂層。該文件將被導(dǎo)入到Ansys Speos中。
打開(kāi)Zemax OpticStudio設(shè)計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)
文件File>Export Optical Design to Speos
保存具有自定義路徑和名稱的*.Odx文件。將出現(xiàn)一個(gè)彈出窗口，顯示導(dǎo)出成功
2.在Speos中導(dǎo)入Optical Design Exchange并生成Light box Export黑盒（供應(yīng)商）
這部分的目的是生成*.SPEOSLightBox文件，其中包含來(lái)自Zemax OpticStudio的光學(xué)元件和來(lái)自Speos的機(jī)械部件。激活lightbox模式后，光學(xué)設(shè)計(jì)被加密。
ODX 數(shù)據(jù)，在Speos light simulation>components>optical Design Exchange。
保持默認(rèn)軸系，選擇瀏覽*.odx文件，Zemax OpticStudio生成的光組件文件。
右鍵單擊Speos樹(shù)中的“Optical Design Exchange.1”，打開(kāi)選項(xiàng)并按如下方式修改網(wǎng)格參數(shù)。
幾何圖形是在Speos和Structure樹(shù)中創(chuàng)建，在Speos樹(shù)創(chuàng)建傳感器及其相關(guān)坐標(biāo)系。
展開(kāi) Zemax Lumerical Speos 聯(lián)合實(shí)現(xiàn)衍射光波導(dǎo)AR系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真
Lumerical RCWA 或 FDTD 來(lái)模擬衍射光柵；
3.Speos 生成光輻射圖和人眼感知仿真結(jié)果。
設(shè)計(jì)流程
用Zemax OpticStuido設(shè)計(jì)鏡頭系統(tǒng)，并將相應(yīng)的透鏡數(shù)據(jù)傳輸?shù)?em>Speos，從Zemax OpticStudio轉(zhuǎn)移鏡頭CAD模型到Speos有兩種方法：一種是使用Speos-Zemax光學(xué)透鏡導(dǎo)入工具，該工具可以通過(guò)Ansys store訪問(wèn)，另一種是將透鏡系統(tǒng)導(dǎo)出為Zemax OpticStudio中的STEP文件，并將其插入到Speos中。
2.在Lumerical中的光柵設(shè)計(jì)，本例中基于波導(dǎo)的AR系統(tǒng)依靠衍射光柵來(lái)控制光束在波導(dǎo)中的傳播。利用RCWA求解器模擬了光柵的周期波長(zhǎng)尺度結(jié)構(gòu)，將耦合光柵、出耦合光柵和擴(kuò)展光柵的衍射屬性保存在JSON數(shù)據(jù)文件中，該文件充分描述了所有入射角和波長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，并且作為表面屬性導(dǎo)入Speos，用以在光線在計(jì)算中模擬亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的屬性，用于Speos系統(tǒng)級(jí)研究。
3.將光柵參數(shù)文件(JSON)作為面屬性導(dǎo)入Speos，對(duì)AR系統(tǒng)亞波長(zhǎng)衍射光學(xué)元件的特性進(jìn)行建模。在Speos中，運(yùn)行了光線追跡光度模擬，探索光線如何與基于波導(dǎo)的AR系統(tǒng)相互作用，并從亮度圖中提取關(guān)鍵的人眼感知指標(biāo)。
展開(kāi) 
Speos 仿真小技巧：Presets適合用戶的預(yù)定義參數(shù)集
概述
Speos Presets參數(shù)預(yù)置功能允許創(chuàng)建預(yù)定義的參數(shù)集，并將它們應(yīng)用于新的或現(xiàn)有的Speos，從任何Speos對(duì)象創(chuàng)建預(yù)設(shè)，例如光源，傳感器，材料，仿真等，通過(guò)一個(gè)*.Preset的文件定對(duì)仿真類型的配置，加快Speos對(duì)仿真設(shè)置的創(chuàng)建。可以通過(guò)所有Speos的使用者創(chuàng)建高頻率應(yīng)用的參數(shù)設(shè)置，作為預(yù)設(shè)參數(shù)，保持不同項(xiàng)目的一致性和連續(xù)性。使用預(yù)設(shè)presets可以在將創(chuàng)建新對(duì)象預(yù)設(shè)與Speos用戶共享，這樣每個(gè)人都可以在一個(gè)共同的基礎(chǔ)上工作。
使用方法
Presets創(chuàng)建高頻率參數(shù)設(shè)置的光源、探測(cè)器、材料屬性、仿真類型等保存在Speos內(nèi)部，可以將預(yù)設(shè)設(shè)置適用于其他項(xiàng)目，減少重復(fù)性參數(shù)的設(shè)置。預(yù)設(shè)面板提供了包含在默認(rèn)或自定義預(yù)設(shè)存儲(chǔ)庫(kù)中的所有已創(chuàng)建的預(yù)設(shè)的列表，可以在preset面板中管理，默認(rèn)的預(yù)置存儲(chǔ)庫(kù)位置C:\ProgramData\ANSYS\v2XX\Optical Products。
下面將詳細(xì)講述Presets的創(chuàng)建和使用：
1.創(chuàng)建Presets。
展開(kāi) Ansys Lumerical Zemax Speos | CMOS 傳感器相機(jī)：3D 場(chǎng)景中的圖像質(zhì)量分析
Speos 傳感器系統(tǒng)SSS導(dǎo)出器，用于組合 Speos 和 Lumerical 結(jié)果，并生成傳感器捕獲的電子地圖
由于此示例需要 Lumerical、Zemax OpticStudio 和 Speos 仿真，因此我們主要將自己限制為 Speos 仿真，如以下步驟所述：
第 1 步：使用 Zemax OpticStudio 進(jìn)行鏡頭系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在此步驟中，我們?cè)赯emax OpticStudio中設(shè)計(jì)相機(jī)鏡頭系統(tǒng)，并導(dǎo)出該鏡頭系統(tǒng)的照明傳遞函數(shù)，并通過(guò)Speos（*.）將其格式化為可讀文件。OPTdistortion）。降階模型（ROM）生成的透鏡模型稱為Speos透鏡系統(tǒng)（SLS）。此操作對(duì)于鏡頭系統(tǒng)只需完成一次，這使我們能夠在之后在Speos中執(zhí)行快速的光線追蹤相機(jī)模擬。
SLS可以將Zemax OpticStudio的主射線角曲線信息提取，生成 *.OPTdistortion文件用于Speos仿真。
第 2 步：Speos仿真
*.OPTdistortion文件被導(dǎo)入到Speos相機(jī)傳感器中，以定義相機(jī)系統(tǒng)的鏡頭性能，并在具有逼真照明條件的3D場(chǎng)景中評(píng)估傳感器感知。我們運(yùn)行光線追蹤光度ROM相機(jī)模擬，比Speos中的完整鏡頭系統(tǒng)模擬快約100倍，并提取關(guān)鍵成像指標(biāo)，如光譜輻照度圖。CMOS成像器傳感器前面的輻照度圖是根據(jù)下面所示的完整3D場(chǎng)景計(jì)算的，該場(chǎng)景在不同的環(huán)境照明條件下，包括白天，黑夜和夜晚。
運(yùn)算Speos的仿真，得到能量仿真結(jié)果，以下是日間光源條件下camera的成像結(jié)果：
同樣可以得到顯示白天 3D 場(chǎng)景中測(cè)得的照度值圖。
可以通過(guò)measurement工具定義傳感器照度仿真結(jié)果的的測(cè)量區(qū)域，并捕獲白天從場(chǎng)景到傳感器的光。
展開(kāi) Ansys Zemax / SPEOS | 光源文件轉(zhuǎn)換器
本文解釋了如何在 SPEOS 與 Zemax 之間轉(zhuǎn)換二進(jìn)制光源文件。
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簡(jiǎn)介
在本文中，為用戶提供了一組Python代碼，用于在Zemax和SPEOS之間轉(zhuǎn)換源文件。
有些光源，如 .IES 文件，可在 SPEOS 和 Zemax 中進(jìn)行載入和讀取。然而，IES 源文件只包含角數(shù)據(jù)，只有當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)位于光源遠(yuǎn)場(chǎng)時(shí)才適用。如果我們想要在光源文件中包含位置數(shù)據(jù)，則對(duì)應(yīng)的光源文件格式在 SPEOS 和 Zemax 中是不同的。在 SPEOS 中，對(duì)應(yīng)文件為 .RAY 文件；在Zemax中，有兩種對(duì)應(yīng)文件格式，即 .DAT（單色）和 .SDF（多色）。
在第一部分中，我們描述了 Zemax 與 SPEOS 分別使用的光源文件格式。
在第二部分中，我們描述了如何使用文章中所提供的的 Python 代碼將 Zemax 光源轉(zhuǎn)換為 SPEOS 光源，所使用的示例光學(xué)文件為 rayfile_LCB_G6SP_100k_20210701_Zemax.dat。
在第三部分中，我們描述了如何使用文章中所提供的的 Python 代碼將 SPEOS 光源轉(zhuǎn)換為 Zemax 光源，所使用的示例光學(xué)文件為 rayfile_LCB_G6SP_100k_20210701_Speos.ray。
SPEOS 以及 ZEMAX 光源文件格式
在本章節(jié)中，介紹了 Zemax 和 SPEOS 的光源文件格式。但這并不是本文的主要目的，但用戶可以按照這里描述的定義創(chuàng)建自己的 SPEOS 或 Zemax 光源文件。
.RAY、.SDF 和 .DAT 的文件格式都是以二進(jìn)制形式定義的。二進(jìn)制光源文件包含一個(gè)數(shù)據(jù)頭結(jié)構(gòu)，然后是每條光線的數(shù)據(jù)。
展開(kāi) 一文看懂Ansys SPEOS 2021R1新功能
圖11 OPD設(shè)計(jì)模塊更新速度對(duì)比
CATIA脫機(jī)項(xiàng)目轉(zhuǎn)換到Ansys SPEOS
為了節(jié)省時(shí)間，用戶現(xiàn)在可以利用批處理轉(zhuǎn)換器進(jìn)行脫機(jī)啟動(dòng)CATIA項(xiàng)目的轉(zhuǎn)換，同時(shí)保持幾何精度。用戶可以使用其轉(zhuǎn)換的項(xiàng)目，而無(wú)需任何延遲。
圖12 批處理轉(zhuǎn)換器菜單
Ansys SPEOS的自動(dòng)化功能
Ansys SPEOS 2021 R1可通過(guò)自動(dòng)化訪問(wèn)所有SPEOS參數(shù)，兼容Record功能，自動(dòng)完成編寫腳本功能使得非專家編寫腳本變得容易，使自動(dòng)化重復(fù)任務(wù)或執(zhí)行高級(jí)分析變得直觀，使創(chuàng)建SPEOS腳本變得簡(jiǎn)單。
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SPEOS可設(shè)置幾何組和光源組
為了簡(jiǎn)化仿真以及結(jié)果分析，2021R1版本可以在Group中采用Create NS對(duì)幾何圖形和光源進(jìn)行分組設(shè)置，從而使仿真設(shè)置更簡(jiǎn)單。
另外可以按光源分層進(jìn)行分析，使結(jié)果分析更便捷。
圖13 Create NS創(chuàng)建分組
圖14 分組前后對(duì)比
圖15 XMP文件光源分組分析模擬結(jié)果
自動(dòng)對(duì)焦
實(shí)現(xiàn)傳感器視野即時(shí)預(yù)覽，借助自動(dòng)聚焦選項(xiàng)，可以快速定義傳感器位置和方向，視圖將自動(dòng)對(duì)齊以反映您將獲得的模擬結(jié)果。
Ansys SPEOS 2021R1新功能.mp4
靈活部署SPEOS
Ansys集成了統(tǒng)一安裝程序和幫助查看器
Ansys SPEOS HPC安裝程序集成到統(tǒng)一安裝程序中，使安裝更容易，HPC配置更簡(jiǎn)單；同時(shí)SPEOS支持多版本同時(shí)存在，在軟件使用中可隨時(shí)打開(kāi)相對(duì)應(yīng)的Help文檔，快捷方便。
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