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在這個用例中，我們使用一個具有101×101個采樣點（即角度）的棋盤格測試圖像來研究光波導的角度性能，從而得到10201個單獨的基本模擬結果。通過使用一個由5個提供41個客戶端的多核PC組成的網絡，模擬時間可以減少到大約4小時（與之前的大約43小時相比）。模擬任務1. 入射耦合周期：380 nm；光柵脊寬度：190 nm；高度：100 nm；光柵方向：0°。

在這個用例中，我們使用一個具有101×101個采樣點（即角度）的棋盤格測試圖像來研究光波導的角度性能，從而得到10201個單獨的基本模擬結果。通過使用一個由5個提供41個客戶端的多核PC組成的網絡，模擬時間可以減少到大約4小時（與之前的大約43小時相比）。 模擬任務1. 入射耦合周期：380 nm；光柵脊寬度：190 nm；高度：100 nm；光柵方向：0°。

在這個用例中，我們使用一個具有101×101個采樣點（即角度）的棋盤格測試圖像來研究光波導的角度性能，從而得到10201個單獨的基本模擬結果。通過使用一個由5個提供41個客戶端的多核PC組成的網絡，模擬時間可以減少到大約4小時（與之前的大約43小時相比）。 模擬任務1. 入射耦合周期：380 nm；光柵脊寬度：190 nm；高度：100 nm；光柵方向：0°。

摘要在這個用例中，一個完整的FOV測試圖像(在x和y方向分別采樣101個角度，總共有10,201個角度)通過波導設備傳播。一個具有數百個嚴格光柵評估的基本模擬大約需要7秒。這導致整個圖像的估計總計算時間超過31小時。通過使用一個由8個多核PC組成的網絡，提供35個客戶端分布式計算，將模擬時間減少到1小時5分鐘。

摘要 在這個用例中，一個完整的FOV測試圖像(在x和y方向分別采樣101個角度，總共有10,201個角度)通過波導設備傳播。 一個具有數百個嚴格光柵評估的基本模擬大約需要7秒。這導致整個圖像的估計總計算時間超過31小時。 通過使用一個由8個多核PC組成的網絡，提供35個客戶端分布式計算，將模擬時間減少到1小時5分鐘。

摘要 在這個用例中，一個完整的FOV測試圖像(在x和y方向分別采樣101個角度，總共有10,201個角度)通過波導設備傳播。 一個具有數百個嚴格光柵評估的基本模擬大約需要7秒。這導致整個圖像的估計總計算時間超過31小時。

摘要 在這個用例中，一個完整的FOV測試圖像(在x和y方向分別采樣101個角度，總共有10,201個角度)通過波導設備傳播。一個具有數百個嚴格光柵評估的基本模擬大約需要7秒。這導致整個圖像的估計總計算時間超過31小時。通過使用一個由8個多核PC組成的網絡，提供35個客戶端分布式計算，將模擬時間減少到1小時5分鐘。

AR光柵波導的眼動范圍均勻性難題AR技術自上世紀60年代問世以來，已廣泛應用于軍事、娛樂、醫療、教育等多個領域。其中，光柵波導因能通過出瞳擴孔器（EPE）實現大視場、大眼球盒，成為近眼AR顯示的主流技術方案。但在實際應用中，光柵波導的出瞳擴展過程中，未衍射光的能量會逐漸衰減，導致眼動范圍內的空間照度均勻性變差——用戶眼球轉動時，虛擬圖像的亮度會出現明顯波動，嚴重影響視覺體驗。

本文基于Ansys官方衍射波導AR風擋HUD仿真案例，全面解析Speos在AR HUD研發中的應用價值、仿真流程、核心參數及結果分析，為車載光學行業研發人員提供參考。衍射波導AR HUD技術優勢與仿真痛點1.1 技術核心優勢AR HUD可將車速、導航、路況等行車信息直接投射至駕駛員視野區域，實現視線不離路的安全駕駛輔助。

模擬計算選擇LXP，打開得到的lpf文件，通過measure功能，能供追跡光源到探測器的光線轉播路徑。 4.使用亮度探測器，以display光源入射系統評估最終特定視場下的亮度結果，收集系統的亮度信息，使用inverse仿真計算，打開XMP結果，系統顯示圖像信息內容。當然在仿真過程中，Speos支持加入場景環境光，使得系統的環境信息和顯示信息全部疊加到用戶的視野上。

2.在Lumerical中的光柵設計，本例中基于波導的AR系統依靠衍射光柵來控制光束在波導中的傳播。利用RCWA求解器模擬了光柵的周期波長尺度結構，將耦合光柵、出耦合光柵和擴展光柵的衍射屬性保存在JSON數據文件中，該文件充分描述了所有入射角和波長的結構，并且作為表面屬性導入Speos，用以在光線在計算中模擬亞波長結構的屬性，用于Speos系統級研究。

直接投影式 反射投影式 總結 本案例基于 OAS 光學軟件實現車載 AR?HUD 衍射波導全鏈路光學仿真與優化，覆蓋建模、參數配置、追跡分析、性能評估及迭代優化閉環流程，精準獲取耦合效率、能量分布、視場均勻性、像質等核心指標，為光柵結構與波導系統設計提供量化依據。

基于分布式計算的AR光波導中測試圖像的仿真 這些例子演示了通過新的分布式計算包可以實現改變游戲規則的模擬加速。 作為第二個例子，我們準備了一個使用白光干涉儀的相干性測量。在這個例子中，多波長以及干涉儀臂的位移會產生總共2904次模擬。

基于分布式計算的AR光波導中測試圖像的仿真光波導元件由超過10000個像素組成的測試圖像照明。對于模擬所需的視場角度，使用了分布式計算。 白光干涉儀的相干性測量——VirtualLab Fusion中的分布式計算分析利用可移動的反射鏡在邁克爾遜干涉儀中分析了光源的相干特性。分析中采用了分布式計算。

第 2 步：構建 AR 波導并檢查瞳孔處的功率分布接下來，在Zemax OpticStudio中構建出瞳擴展系統。這包括一個波導、2個光柵、一個圖像源和一個簡單的眼睛系統來“看到”圖像。第 3 步：圖像模擬現在我們準備運行光線追蹤來檢查系統。我們將檢查出瞳處的功率分布，以查找光源中的某個點。我們還將運行完整的圖像模擬，并評估人眼通過系統看到的內容。

</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong>● 光波導技術：</strong>光波導是實現輕薄化AR/MR眼鏡的關鍵技術之一。它通過全內反射原理將顯示器發出的圖像光線傳輸到用戶眼中。光波導的設計涉及到微納結構（如光柵、衍射光學元件DOE）的精確控制，以實現光的耦入、擴展和耦出。仿真在光波導設計中用于預測光線傳輸效率、圖像質量、雜散光等。

從軟件中光柵的結構建模、分析，到光波導的結構設計，光柵的尺寸設計，再到準直系統和整體完整的光波導結構設計，最后是對于系統的追跡和分析。OAS 展示了其對于衍射光波導的跨尺度的仿真，軟件追跡過程中對于不同的元件應用相應的追跡算法，以達到整體系統級別的仿真與計算分析。

并且，設計師能夠在設計過程中與設計模型進行更多的交互，拆卸虛擬產品的一些零部件并替換為真實部件，從而測試零部件是否滿足組裝條件。并且，在一些危險操作上，利用AR技術進行仿真測試是非常重要的。比如，通過hololens模擬對火星車裝載核電池的操作，更加的安全有效，且能夠為真實安裝積累經驗，提高最終安裝的成功率。

在波導AR模型的眼箱中模擬光瞳中的光分布以及由此產生的MTF。仿真結果包括光源的時間相干性分析和波導內部的衍射分析。VirtualLab Fusion多元化光學仿真平臺的分布式計算多核仿真技術 VirtualLab Fusion具有許多交互性的仿真技術以及將這些技術鏈接起來的平臺。在技術選擇上，它提供了更準確以及更快速的模擬結果。