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本次研討會將首先對HUD和其發(fā)展現(xiàn)狀及相關技術做簡單的介紹，然后再為大家講解Ansys光學解決方案中如何設計和分析HUD系統(tǒng)的問題，其中包含工作流中Zemax、Speos和Lumerical分別在HUD設計中的詳細應用，實現(xiàn)HUD微觀到宏觀的設計，并模擬真實環(huán)境下駕駛員視角的場景信息，以此衡量HUD的整體設計效果。歡迎大家預約報名！　　

在本篇文章中，我們將展示如何使用Ansys光學解決方案設計和分析HUD系統(tǒng)。首先，Ansys OpticStudio用于設計和優(yōu)化整個系統(tǒng)，以實現(xiàn)高質量的光學性能。完成此階段后，在Ansys Speos中執(zhí)行詳細的分析和驗證，其中HOA（HUD Optical Analysis）功能可根據(jù)自定義的真實指標驗證整個系統(tǒng)的光學性能。

– Zemax 和 Speos 可以基于物理場進行光學仿真分析 (Speos & Zemax)? Environment model and Real physical property - 創(chuàng)建基于物理的環(huán)境場景，分析HUD在不同場景下的狀態(tài);(Speos)? Multi physical simulation - 從Speos獲取光學仿真結果，然后將其導出到Workbench進行熱分析

（反射投影式）（直接顯示式）總結本案例通過 OAS 光學軟件對 AR - HUD 光波導系統(tǒng)進行全面模擬與分析，充分驗證了光波導技術在解決當前 AR - HUD 技術瓶頸方面的顯著優(yōu)勢。未來，隨著 OAS 光學軟件功能的不斷完善與光波導技術的持續(xù)發(fā)展，AR - HUD 系統(tǒng)有望實現(xiàn)更高效、更優(yōu)質的顯示效果，推動智能駕駛交互技術邁向新的高度。

Speos分析雜散光Speos是Ansys 公司旗下的一款專業(yè)的光學仿真分析工具，現(xiàn)在我們通過Speos的光路追跡功能實現(xiàn)HUD的雜散光分析。我們在做光路分析時，依據(jù)是光線可逆原則。

結合 Ansys Zemax 光學工具套件，設計團隊首次能夠通過將 FEA 數(shù)據(jù)無縫集成到其光學和光機設計工作流程中來了解以下系統(tǒng)情況： 設計和優(yōu)化大功率激光系統(tǒng)的光學元件 在 CAD 平臺中輕松共享光學設計并分析光機封裝的影響 與 FEA 軟件集成，以詳細分析評估結構和熱效應對光學性能的影響 分析光學和機械元件中的吸收功率

步驟4: 為第二射模擬設置多材質射出之光學件分析分析順序設定中，選擇瞬時分析加上光學分析，確保光學分析可以完整考慮流動導致應力和熱導致應力的效應。計算參數(shù)設定中，為了考慮第一射成型的影響，第二射的必須在多材質射出成型頁簽中勾選參考前一射的組別ID，并在下拉選單中選取第一射分析的組別。

HUD設計及仿真分析 SPEOS中的HUD光學設計功能可以進行HUD光路設計，根據(jù)用戶定義的標準和輸入，優(yōu)化反射鏡和組合器的光學形狀，以提供更佳的成像質量。整個設計過程和CAD平臺無縫結合，不需要在設計過程中導入導出數(shù)據(jù)。

圖5 SPEOS成像仿真流程及仿真結果- HUD設計及仿真分析SPEOS中的HUD光學設計功能可以進行HUD光路設計，根據(jù)用戶定義的標準和輸入，優(yōu)化反射鏡和組合器的光學形狀，以提供更佳的成像質量。整個設計過程和CAD平臺無縫結合，不需要在設計過程中導入導出數(shù)據(jù)。

AR?HUD 衍射波導案例分析 簡介 AR?HUD 衍射波導是車載增強現(xiàn)實顯示的核心光學組件，通過納米級衍射光柵與平面波導協(xié)同工作，完成投影光機圖像光束的高效耦入、全反射傳輸、擴瞳與耦出，實現(xiàn)導航、預警等虛擬信息與真實路況的精準疊加，顯著提升駕駛安全性與智能座艙交互體驗。

注意：1.光學仿真分析需要高網(wǎng)格質量，因此強烈建議使用Hexa或Prism產(chǎn)生網(wǎng)格，而且厚度方向的網(wǎng)格等級需高于8層。網(wǎng)格質量可提升計算效率，且分析結果值得信賴。2.光學分析使用的材料必須有光學性質。請在執(zhí)行分析前確認已選擇適合的材料。此外，執(zhí)行光學分析需先具有充填／保壓、冷卻及翹曲分析的結果。3.Moldex3D光學分析模塊只支持solid網(wǎng)格模型。1.

對于如何能更好地設計與分析 HUD 抬頭顯示器，武漢宇熠將于2023年4月3日舉辦一場免費線上研討會—— 『使用 Ansys Speos 設計 HUD 解決方案』。

寫在前面仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。

該工具可對汽車內(nèi)外飾燈具等光學結構進行快速參數(shù)化設計和修改；可定性/定量進行燈具的配光分析、法律法規(guī)驗證、照度模擬分析等；能通過數(shù)字化建模為攝像頭、激光雷達傳感器等提供測試環(huán)境；還可進行HUD光路設計，優(yōu)化反射鏡和組合器的光學形狀。

鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中的反轉元素工具有一些限制，HUD系統(tǒng)肯定會打破這些限制，因為該系統(tǒng)包含坐標斷點和非標準面。Ansys Zemax國內(nèi)可靠代理商　　光研科技南京有限公司是國內(nèi)可靠的光學軟件和儀器光電供應商，提供企業(yè)定制化上門培訓服務，承接各類光學設計項目，并有一系列自主編寫出版的光學設計書籍。

表2 各視場的透過率公差分析：確保量產(chǎn)可行性，容差能力強光學系統(tǒng)的“設計指標”需經(jīng)得起“量產(chǎn)加工誤差”的考驗。

為了保持光學系統(tǒng)成像質量的穩(wěn)定，利用構成光學系統(tǒng)的各光學材料和金屬材料的不同熱效應影響平衡光學系統(tǒng)結構參數(shù)的關系維持系統(tǒng)成像質量的最佳效果，這就需要對光學系統(tǒng)的熱環(huán)境進行分析以求獲得一個滿意的結果，這就是光學系統(tǒng)熱分析，分析光學系統(tǒng)熱環(huán)境影響求得系統(tǒng)成像質量穩(wěn)定，這就是光學系統(tǒng)熱環(huán)境分析的目的。

車載HUD案例分析簡介車載 HUD（Head-Up Display），即抬頭顯示系統(tǒng)，是一種將車輛關鍵信息如車速、油耗、導航指引等投射到駕駛員視線前方的設備。其核心原理是利用光學反射，讓駕駛員無需低頭就能實時獲取重要信息，有效減少因視線轉移帶來的安全隱患，提升駕駛安全性與便捷性。