在本文中，分享一些如何最大化Ansys Speos仿真軟件仿真準確性的建議。通過調(diào)整參數(shù)以最適合仿真的應用領域，為設計創(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。

完美傳感器設置可以極大地改變模擬結果，如果原始模型已經(jīng)是一個物理上精確、高保真度的模型，在模擬仿真中請充分利用模型所提供的一切。可以想象，如果在4K顯示器上觀看1080像素分辨率的結果，將會有明顯的像素化和缺乏清晰度。除非想要一個快速、低保真的圖像，否則不要降低結果的分辨率，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，更漂亮的結果，但確實需要更長的模擬時間。例如，如果將X和Y采樣加倍，則需要四倍的模擬時間才能得到結果。

Sampling小建議：

1、“平滑”的結果是傳感器較長的一側至少有1920像素（即采樣）。

2、對于單方形像素，傳感器短邊的分辨率應該與長邊相同。

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

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），并使用可能遠的眼點，以實現(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)格設置對用于Speos仿真的CAD設計數(shù)據(jù)進行細分，使CAD模型的原始精度發(fā)生變化。精細的網(wǎng)格對于減少由體積沖突或間隙引起的偽影至關重要。

有一些特定的選項設置和參數(shù)可以幫助設計人員充分利用模擬。默認參數(shù)在一些模型的仿真中已經(jīng)表現(xiàn)的很好，但如果在模擬過程中有較大的error誤差（即超過10%），則應該更改幾何公差，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，如果運行模擬，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。

當使用需要多次反射的光導或擴散材料時，通過將表面相互作用的最大數(shù)量增加到1,000甚至更高。

簡而言之，可以同時運行直接模擬和逆向模擬，因為它們都有各自的優(yōu)點。

當試圖評估一盞燈的點亮外觀時，傳感器通常位于許多光線通過的位置。在這些條件下，直接模擬是一種更快的方法來收集光線，并獲得較少噪聲的結果。直接模擬也很有利，因為可以在一次模擬中使用多個傳感器，而不會增加模擬時間。

在逆向模擬中不是這樣，因為逆向模擬時間是需要乘以傳感器的數(shù)量。在每個通道中，逆向模擬在傳感器的焦點和每個像素之間產(chǎn)生光線。如果傳感器覆蓋了燈外的大片區(qū)域，許多光線將不會對點亮的外觀產(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通過啟用傳感器采集和提高亮度或亮度傳感器的收斂速率來改善模擬性能。Gathering是一個專用參數(shù)，不可編輯，但它始終處于活動狀態(tài)。收集適用于散射（擴散）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。如果光線朝向焦點的角度偏差（“虛射線”）小于積分角，則認定光線到達焦點。如果積分角太大，光線會聚得更快，但結果模糊。如果積分角過小，則光線收斂速度較慢，但結果較準確。對于大多數(shù)汽車照明應用來說，2度的積分角度是一個很好的值。

3. 快速傳輸采集（FTG）

汽車燈一個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成，忽略折射對精度的影響就很小。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間指導原則。在直接模擬的情況下，光線是定義模擬可以運行多長時間度量；光線越多，模型的保真度就越高。主要有，粗略的審查結果（例如，在設計迭代期間）、快速的審查結果（例如，在半主要的里程碑之后）和詳細的審查結果（例如，在設計驗證階段）提供指導。這些結果將激發(fā)對設計滿足需求和質(zhì)量標準的能力的信心。

建議對每個功能（即，尾部，剎車燈，轉(zhuǎn)向燈，倒車燈等）運行單獨的模擬，然后使用光度計算功能聯(lián)合操作將結果統(tǒng)一。

這種方法還可以在修改結果時節(jié)省時間。不需要重新運行合并模擬，因此只需用新的單項結果替換舊的單項結果。

1. 顏色管理

顏色管理是重要的顏色設置，優(yōu)化顯示器上顯示的色彩精度和飽和度。如下圖所示，標準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顯示器顯示區(qū)域之外，圖像結果看起來比他們實際更飽和，因為顯示器缺乏準確顯示結果的能力。

對于尾燈和剎車燈，建議選擇保持亮度和色調(diào)（lightness and hue），因為相對較高的動態(tài)范圍。請參見下圖中Speos中所有三色空間轉(zhuǎn)換選項的可視化表示。

2. 動態(tài)適應

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

當傳感器具有寬視野（類似于我們的實際眼睛）時，動態(tài)適應2019類型設置是最佳實踐，因此可以適當考慮整體亮度。當傳感器視野較窄時，首選local局部自適應。這樣，整體亮度可以手動設置，因為縮小的視野只包含真實眼睛所能看到的整體亮度的一小部分。

3. 眩光

Holladay，1926眩光效果設置提供了一個更快，更簡單的計算；然而，考慮到今天的計算能力，1984年是推薦的設置。如果仿真模型有噪聲（例如，高亮度像素），Vos， 1984可能會產(chǎn)生不希望的閃光效果。為了消除這種影響，應該仿真時加入一個環(huán)境光源，即使它是一個低亮度的光。同時，增加光線的數(shù)量也有助于消除噪聲。如果仿真的時間不夠，結果不夠消除噪聲，可以用1926年的Holladay來真實地展示亮度。

4. 視覺模式評價

建議視覺模式評估是基于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，因為平均值可能較低，導致暗視。

通過遵循這里介紹的最佳實踐，可以得到這些結果。