Ansys Speos
광학 시스템 설계 및 검증

• Speos는 직관적이고 사용하기 쉬운 CAD 인터페이스를 제공하여 다른 CAD 소프트웨어에서 기본적으로 생성하거나 가져올 수 있는 3D 형상 및 자산을 처리할 수 있습니다.
• Speos는 CAD 호스트 그래픽 사용자 인터페이스와 동일한 모양과 느낌을 제공하는 CAD 통합 덕분에 파라메트릭 모델링을 사용할 수 있으므로 광학 전문가가 아닌 전문가도 Speos 워크플로를 편안하게 익힐 수 있습니다.

• Speos는 임의 검색 알고리즘을 기반으로 최적화를 설정할 수 있는 임베디드 솔루션을 제공합니다.
  • 변수는 Speos 매개변수와 기하학적 매개변수를 기반으로 합니다.
  • 목표는 시뮬레이션 결과에서 직접 측정된 값을 기반으로 합니다.

• 실험 모드 설계를 통해 선택한 변수의 설계 테이블을 일반화하여 시뮬레이션 결과 측정에 대한 다양한 값 세트의 영향을 연구할 수 있습니다.
• 스크립팅 인터페이스를 사용하면 소스 생성부터 시뮬레이션 결과 분석까지 사용자 인터페이스에서 수행되는 모든 작업을 복제할 수 있습니다. 예를 들어 인터페이스는 반복적인 작업을 자동화할 수 있는 무한한 가능성을 제공합니다.

• 직접 모델링 기능을 통해 사용자는 기존 CAD 소프트웨어의 복잡성 없이 신속하게 형상을 정의하고 캡처할 수 있습니다.
• CAD 전문가가 아닌 사람도 몇 번의 클릭만으로 쉽게 형상을 생성할 수 있으므로 형상 준비 시간이 단축됩니다.

• Nvidia OptiX로 구동되는 Speos GPU는 최신 세대의 Nvidia GPU에서 사용할 수 있는 Ray-Tracing 하드웨어 가속을 활용하여 정확성의 손실 없이 독보적인 시뮬레이션 성능을 달성합니다. 단시간에 동일한 Speos 워크플로와 결과 품질을 경험해 보십시오. Nvidia RTX6000 Ada Generation은 300개 이상의 CPU 코어에 해당하는 Speos 시뮬레이션 성능을 제공합니다.
• Speos HPC는 시뮬레이션 속도를 그 어떤 한계 이상으로 가속화합니다. GPU 시뮬레이션은 선형적인 성능 확장성을 통해 Windows 또는 Linux, Cloud 또는 로컬 소유의 모든 HPC 인프라에 배포할 수 있습니다. 10,000개의 코어를 활용하여 10,000배 더 빠르게 실행할 수 있습니다.

• HUD 설계 및 분석을 통해 사용자는 윈드실드 형태와 패키징 제약 조건에 따라 HUD의 기술적 타당성을 연구할 수 있습니다.
• 자동 툴은 레이아웃과 형태를 최적화하고, 회전 축을 생성하고, 여러 드라이버 크기의 각도를 계산하고, 필요한 광학 체적을 자동으로 표시하여 광학 시스템을 설계하고 이미지의 인식 품질을 개선하는 데 도움이 됩니다.
• 객관적으로 이미지 품질을 검증하고 여러 기술 옵션을 비교하여 광학 및 시력 성능을 채점합니다.
• 수용 기준에 따라 준수 여부를 확인하고, 운전자의 인식 상태를 완벽하게 시뮬레이션할 수 있습니다.

• Speos Human Vision을 사용하면 모니터 최대 기능에 맞게 표시 수준을 조정하고 대비를 설정할 수 있으므로 화면에 표시되는 세부 사항을 실생활에서 볼 수 있습니다.
  • Human Vision 알고리즘은 결과의 휘도 수준 제약 조건에 따라 자동으로 조정됩니다.
  • Human Vision과 1:1 휘도는 HDR10 디스플레이와 호환되어 색상 및 대비에서 탁월한 정확성을 제공합니다. 입체(3D) 디스플레이와 VR-HMD도 지원되어 실제 크기와 깊이 인식을 제공합니다.
• Speos Live Preview 인터페이스를 통해 사용자는 실시간 시뮬레이션 결과를 경험할 수 있습니다. Nvidia GPU를 갖춘 GPU 컴퓨팅으로 구동되는 Speos Live Preview를 통해 사용자는 다음을 수행할 수 있습니다.
  • 시뮬레이션 초기의 결과를 확인하고, 사용 가능한 센서에서 결과를 살펴보고, Human Vision에서 잘못된 색상 또는 실제 시각적 측면의 빛 수준을 검토합니다.
  • 결과를 저장하여 Photometric Labs에서 언제든지 자세히 살펴보고 측정할 수 있습니다.
  • 언제든지 대부분의 광학 특성을 변경하고 한 번의 클릭으로 시뮬레이션을 다시 시작할 수 있습니다.

광선 추적

• 광선 거동을 즉시 이해하고 설계 수정 시 광선 경로가 업데이트되므로 모델링 변경이 미치는 영향을 확인하십시오.
• 이론적으로 정기적으로 샘플링된 광선 소스는 조명 개념을 설계하고 광선을 대상쪽으로 수동으로 유도할 수 있습니다.
• 시뮬레이션을 실행하기 전에 모든 광원에서 광선 추적을 시각화하여 설계를 검토하고 조정할 수 있습니다.

광선 전파 엔진

• 직접 전파 모드와 역 전파 모드의 상호성은 선택한 모드에 관계없이 결과의 정확성을 보장합니다.
• 시뮬레이션을 사용하면 광학 시뮬레이션의 주요 구성 요소(재료, 소스, 센서)를 통해 광선을 전파하여 광학 시스템을 구현하고 테스트할 수 있습니다.

• Light Expert는 빛과 광학 시스템의 다양한 형태 사이의 상호 작용을 시각화하여 미광, 고스트 이미지 및 반사의 잠재적인 원인을 식별할 수 있습니다.
• Speos의 미광 분석 기능을 통해 설계자는 광선이 센서에 도달하기 전에 광선의 동작, 즉 빛이 따라가는 모든 경로와 각 시퀀스의 기여도를 이해할 수 있습니다.
• 결과 계층화: 시뮬레이션 결과에 기여하는 요소를 분리하여 다양한 센서에 의해 통합된 광선을 분석할 수 있습니다.
  • 예를 들어 어떤 소스가 핫스팟에 기여하는지 식별하기 위해 전파에 관여된 다양한 소스의 영향.
  • 전파 중에 관여된 형태의 특정 면의 영향은 디자인 표면의 효율성을 최적화합니다.
  • 전파 중에 광선에 의한 다양한 광학 시퀀스의 영향을 통해 미광의 원인을 식별합니다.

Speos는 광원을 모델링하는 다양한 방법을 제공합니다.

• 대부분의 LED 제조업체는 IESNA LM-63 및 Eulumdat 파일을 사용하는 조명 공급업체처럼 소스를 정의할 수 있는 Speos 형식의 측정 광선 파일을 제공합니다.
• 계산 중에 주변 광학 장치를 고려하여 LED 칩 수준에서 복잡한 소스 방출을 고려할 수 있습니다.
• 물리 기반 렌더링의 경우 주변 소스를 모델링하여 장면에 사실감을 더하고 차량 실내를 시뮬레이션하기 위한 소스를 표시합니다.
• 또한 적외선 전체 스펙트럼 대역폭에서 시뮬레이션을 위해 서로 다른 형상의 열 방사율을 고려할 수도 있습니다.

• Speos는 반사 또는 굴절 속성을 사용하여 가변 그리드 정의(직사각형, 원형, 줄무늬, 허니콤, 자유형)로 반사경 또는 렌즈를 설계할 수 있는 사용하기 쉬운 인터페이스를 제공합니다.
• 각 필로우를 기하학적으로 정의하거나 내장된 최적화를 통해 광학 빔 확산 대상을 설정합니다.
• Speos는 프리즘 매개변수 변화를 원활하게 제어하고 효율적이고 균일한 배광을 보장하는 동급 최고의 광 가이드 설계 툴을 제공합니다.
• Speos GPU와 함께 사용하면 패싯 또는 전체 반사경별로 디자인의 측광을 즉시 확인할 수 있습니다.

• 재료의 체적 거동은 모델 또는 표 형식 입력으로 스펙트럼 흡수, 산란, 형광, 굴절률, 복굴절 및 복잡한 굴절률을 다룹니다.
• 표면 거동 설명은 단순한 가우시안/반사 모델에서 측정된 스펙트럼 3D BxDF, 이방성, 역반사, 무지개 빛깔의 편광 특성까지 확장됩니다.
• Lumerical 시뮬레이션의 광학 격자를 사용하기 위해 공간 변화, 특성 블렌딩을 통한 다층 텍스처 또는 LSWM과 같은 전용 플러그인으로 복잡한 동작을 구현합니다.

• Speos는 주행 환경에서 카메라 및 라이다 원시 신호를 시뮬레이션하고 평가하는 전용 기능을 제공합니다.
•  주변 형상, 센서 레이아웃 및 주변 대상을 포함한 디지털 목업에서 시작하여 카메라 및 라이다 시스템을 물리적으로 모델링합니다.
• CAD 플랫폼에 통합되어 센서 시스템에서 수집한 데이터를 특성과 제약 조건을 고려하여 시뮬레이션할 수 있습니다.
• 다양한 시나리오에서 다양한 센서 구성에 대해 완전한 분석을 수행할 수 있습니다.

• Speos를 사용하면 STOP 분석을 통해 온도 변화로 인한 기계적 변형이 측광 성능에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다.
• Workbench 통합을 사용하여 Speos와 Mechanical을 연결하면 Mechanical 시뮬레이션에서 가져온 변형된 형상으로 원래 설계를 자동으로 업데이트합니다.

Speos는 Ansys Optics 컬렉션의 일부로, OpticStudio 및 Lumerical와 상호 운용성 및 설계 워크플로 솔루션을 제공합니다.

• OpticStudio는 정확하고 빠른 카메라 시뮬레이션을 위해 광학 렌즈 시스템을 Speos 렌즈 시스템(.optdistortion 파일)이라는 축소 모델로 내보낼 수 있습니다. OpticStudio의 기능에 대한 자세한 내용은 OpticStudio 페이지를 참조하십시오.
• Lumerical 시뮬레이션은 SubWavelength Lumerical 플러그인을 사용하여 시뮬레이션을 구현합니다. Lumerical은 정확한 CMOS 시뮬레이션을 위해 Speos와 함께 사용하는 경우에도 유용합니다. Lumerical의 기능에 대한 자세한 내용은 Lumerical 페이지를 참조하십시오.

• Speos Light Box를 사용하면 관련 광학 데이터와 함께 형상을 내보내고 가져올 수 있습니다.
  • 소스
  • 광학적 특성(재료, 표면 특성)
  • 메시 특성(메시로 저장된 형상)
• Light Box는 공급업체와 고객 간의 데이터 교환을 처리할 수 있습니다. Ansys 소프트웨어가 통합된 다중 CAD 플랫폼(SpaceClaim, Speos for NX, Speos for Creo Parametric)과 호환됩니다.
• 파일 형식이 암호화되어 있으므로 Speos 외부에서 콘텐츠를 편집할 수 없습니다. 암호로 보안을 강화할 수도 있습니다.

Ansys LightField는 광학 시스템 내의 하위 구조에 대해 미리 계산된 중간 시뮬레이션 결과를 저장하고 공유하는 데 도움이 됩니다. 시뮬레이션 시간을 단축하고 공급업체와 고객 간의 블랙박스 공유를 통해 성능과 IP 보호 수준을 향상시킵니다.