在本文中，分享一些如何最大化Ansys Speos仿真軟件仿真準(zhǔn)確性的建議。通過(guò)調(diào)整參數(shù)以最適合仿真的應(yīng)用領(lǐng)域，為設(shè)計(jì)創(chuàng)造更合適的仿真條件。本文將探索參數(shù)的變化，以最大限度地提高模擬結(jié)果的感知，以外部汽車照明為例子，解釋在Ansys Speos中仿真尾燈模型的參數(shù)條件。

完美傳感器設(shè)置可以極大地改變模擬結(jié)果，如果原始模型已經(jīng)是一個(gè)物理上精確、高保真度的模型，在模擬仿真中請(qǐng)充分利用模型所提供的一切?？梢韵胂螅绻?K顯示器上觀看1080像素分辨率的結(jié)果，將會(huì)有明顯的像素化和缺乏清晰度。除非想要一個(gè)快速、低保真的圖像，否則不要降低結(jié)果的分辨率，從而失去圖像顯示質(zhì)量。

所以，Sampling是Speos仿真中要注意的主要參數(shù)，更高的采樣意味著更平滑，更漂亮的結(jié)果，但確實(shí)需要更長(zhǎng)的模擬時(shí)間。例如，如果將X和Y采樣加倍，則需要四倍的模擬時(shí)間才能得到結(jié)果。

Sampling小建議：

1、“平滑”的結(jié)果是傳感器較長(zhǎng)的一側(cè)至少有1920像素（即采樣）。

2、對(duì)于單方形像素，傳感器短邊的分辨率應(yīng)該與長(zhǎng)邊相同。

3、如果結(jié)果需要被放大使用，則采樣應(yīng)該在4,000像素左右，在放大條件下結(jié)果能夠保持平滑。

4、在亮度傳感器的情況下，建議將亮度平面盡可能靠近物體（燈），并使用可能遠(yuǎn)的眼點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)較大的focal焦距。

在物理組裝中，所有部件都是物理連接，有一定程度的切線。根據(jù)定義的網(wǎng)格設(shè)置對(duì)用于Speos仿真的CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)分，使CAD模型的原始精度發(fā)生變化。精細(xì)的網(wǎng)格對(duì)于減少由體積沖突或間隙引起的偽影至關(guān)重要。

有一些特定的選項(xiàng)設(shè)置和參數(shù)可以幫助設(shè)計(jì)人員充分利用模擬。默認(rèn)參數(shù)在一些模型的仿真中已經(jīng)表現(xiàn)的很好，但如果在模擬過(guò)程中有較大的error誤差（即超過(guò)10%），則應(yīng)該更改幾何公差，也就是Speos中的GDT參數(shù)。

高的誤差率在微型幾何形狀模擬仿真中最常見(jiàn)，如果運(yùn)行模擬，仍然得到很大的誤差率或意想不到的間隙，可以調(diào)整網(wǎng)格Sag值和/或網(wǎng)格Step值，優(yōu)化網(wǎng)格。

當(dāng)使用需要多次反射的光導(dǎo)或擴(kuò)散材料時(shí)，通過(guò)將表面相互作用的最大數(shù)量增加到1,000甚至更高。

簡(jiǎn)而言之，可以同時(shí)運(yùn)行直接模擬和逆向模擬，因?yàn)樗鼈兌加懈髯缘膬?yōu)點(diǎn)。

當(dāng)試圖評(píng)估一盞燈的點(diǎn)亮外觀時(shí)，傳感器通常位于許多光線通過(guò)的位置。在這些條件下，直接模擬是一種更快的方法來(lái)收集光線，并獲得較少噪聲的結(jié)果。直接模擬也很有利，因?yàn)榭梢栽谝淮文M中使用多個(gè)傳感器，而不會(huì)增加模擬時(shí)間。

在逆向模擬中不是這樣，因?yàn)槟嫦蚰M時(shí)間是需要乘以傳感器的數(shù)量。在每個(gè)通道中，逆向模擬在傳感器的焦點(diǎn)和每個(gè)像素之間產(chǎn)生光線。如果傳感器覆蓋了燈外的大片區(qū)域，許多光線將不會(huì)對(duì)點(diǎn)亮的外觀產(chǎn)生影響。

在傳感器很小且覆蓋車燈的區(qū)域的情況下，逆向模擬可以像直接模擬一樣有效。

1. Gathering

Gathering通過(guò)啟用傳感器采集和提高亮度或亮度傳感器的收斂速率來(lái)改善模擬性能。Gathering是一個(gè)專用參數(shù)，不可編輯，但它始終處于活動(dòng)狀態(tài)。收集適用于散射（擴(kuò)散）表面。

2. Integration Angle?積分角度（僅限直接仿真）

Gathering不能提供和鏡面反射相同的效果，所以建議使用積分錐作為近似。如果光線朝向焦點(diǎn)的角度偏差（“虛射線”）小于積分角，則認(rèn)定光線到達(dá)焦點(diǎn)。如果積分角太大，光線會(huì)聚得更快，但結(jié)果模糊。如果積分角過(guò)小，則光線收斂速度較慢，但結(jié)果較準(zhǔn)確。對(duì)于大多數(shù)汽車照明應(yīng)用來(lái)說(shuō)，2度的積分角度是一個(gè)很好的值。

3. 快速傳輸采集（FTG）

汽車燈一個(gè)外透鏡具有鏡面特性，因此在外透鏡的作用處取消光線聚集，并且使用積分錐計(jì)算光線。

為了保持Gathering和積分角度，啟用FTG。FTG允許光線忽略外部透鏡上的折射。只要外透鏡由厚度一致的平行表面構(gòu)成，忽略折射對(duì)精度的影響就很小。透鏡上的反射和吸收仍在考慮之中。

在下面的圖中，將找到逆向和直接模擬的時(shí)間指導(dǎo)原則。在直接模擬的情況下，光線是定義模擬可以運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間度量；光線越多，模型的保真度就越高。主要有，粗略的審查結(jié)果（例如，在設(shè)計(jì)迭代期間）、快速的審查結(jié)果（例如，在半主要的里程碑之后）和詳細(xì)的審查結(jié)果（例如，在設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段）提供指導(dǎo)。這些結(jié)果將激發(fā)對(duì)設(shè)計(jì)滿足需求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的能力的信心。

建議對(duì)每個(gè)功能（即，尾部，剎車燈，轉(zhuǎn)向燈，倒車燈等）運(yùn)行單獨(dú)的模擬，然后使用光度計(jì)算功能聯(lián)合操作將結(jié)果統(tǒng)一。

這種方法還可以在修改結(jié)果時(shí)節(jié)省時(shí)間。不需要重新運(yùn)行合并模擬，因此只需用新的單項(xiàng)結(jié)果替換舊的單項(xiàng)結(jié)果。

1. 顏色管理

顏色管理是重要的顏色設(shè)置，優(yōu)化顯示器上顯示的色彩精度和飽和度。如下圖所示，標(biāo)準(zhǔn)顯示器可能只捕獲光譜的一小部分。如果你的尾燈的紅色在這個(gè)顯示器顯示區(qū)域之外，圖像結(jié)果看起來(lái)比他們實(shí)際更飽和，因?yàn)轱@示器缺乏準(zhǔn)確顯示結(jié)果的能力。

對(duì)于尾燈和剎車燈，建議選擇保持亮度和色調(diào)（lightness and hue），因?yàn)橄鄬?duì)較高的動(dòng)態(tài)范圍。請(qǐng)參見(jiàn)下圖中Speos中所有三色空間轉(zhuǎn)換選項(xiàng)的可視化表示。

2. 動(dòng)態(tài)適應(yīng)

人眼必須適應(yīng)環(huán)境的亮度水平。適應(yīng)性考慮顯示器的功能，并調(diào)整顯示亮度值的梯度。目標(biāo)是(a)適應(yīng)特定的亮度值（即局部適應(yīng)），或(b)模仿眼睛在掃描視覺(jué)不同區(qū)域時(shí)的空間適應(yīng)。在Ansys Photometric Lab中亮度圖的線性比例是不具有此功能。

當(dāng)傳感器具有寬視野（類似于我們的實(shí)際眼睛）時(shí)，動(dòng)態(tài)適應(yīng)2019類型設(shè)置是最佳實(shí)踐，因此可以適當(dāng)考慮整體亮度。當(dāng)傳感器視野較窄時(shí)，首選local局部自適應(yīng)。這樣，整體亮度可以手動(dòng)設(shè)置，因?yàn)榭s小的視野只包含真實(shí)眼睛所能看到的整體亮度的一小部分。

3. 眩光

Holladay，1926眩光效果設(shè)置提供了一個(gè)更快，更簡(jiǎn)單的計(jì)算；然而，考慮到今天的計(jì)算能力，1984年是推薦的設(shè)置。如果仿真模型有噪聲（例如，高亮度像素），Vos， 1984可能會(huì)產(chǎn)生不希望的閃光效果。為了消除這種影響，應(yīng)該仿真時(shí)加入一個(gè)環(huán)境光源，即使它是一個(gè)低亮度的光。同時(shí)，增加光線的數(shù)量也有助于消除噪聲。如果仿真的時(shí)間不夠，結(jié)果不夠消除噪聲，可以用1926年的Holladay來(lái)真實(shí)地展示亮度。

4. 視覺(jué)模式評(píng)價(jià)

建議視覺(jué)模式評(píng)估是基于xmp的最大值。最大值用于夜間駕駛條件或其他低亮度情況是最好的選擇，因?yàn)槠骄悼赡茌^低，導(dǎo)致暗視。

通過(guò)遵循這里介紹的最佳實(shí)踐，可以得到這些結(jié)果。