Ansys Speos
Conception et validation des systèmes optiques

• Speos fournit une interface CAO intuitive et facile à utiliser pour gérer les géométries 3D et les ressources qui peuvent être créées ou importées nativement à partir d'autres logiciels de CAO.
• Speos peut s'appuyer sur la modélisation paramétrique grâce aux intégrations CAO qui offrent la même apparence et les mêmes fonctionnalités que l'interface graphique du logiciel CAO hôte, permettant ainsi aux non-spécialistes en optique de maîtriser facilement le flux de travail de Speos.

• Speos propose une solution embarquée pour mettre en place une optimisation basée sur un algorithme de recherche aléatoire.
  • Les variables sont basées sur des paramètres Speos ainsi que sur des paramètres géométriques.
  • Les cibles sont basées sur des valeurs directement mesurées dans les résultats de simulation.

• Le mode de conception d'expériences permet de généraliser une table de conception à partir des variables sélectionnées afin d'étudier l'influence de différents ensembles de valeurs sur les mesures des résultats de simulation.
• L'interface de script permet de reproduire toutes les actions effectuées dans l'interface utilisateur, de la création de la source à l'analyse des résultats de simulation. L'interface offre des possibilités infinies pour automatiser des tâches répétitives, par exemple.

• Les fonctionnalités de modélisation directe permettent aux utilisateurs de définir et de capturer rapidement des géométries sans la complexité des logiciels de CAO traditionnels.
• Les non-experts en CAO peuvent facilement créer des géométries en quelques clics, réduisant ainsi le temps de préparation de la géométrie.

• Le processeur graphique Speos optimisé par Nvidia OptiX tire parti de l'accélération matérielle Ray-Tracing disponible dans les dernières générations de processeurs graphiques Nvidia pour atteindre des performances de simulation inégalées sans compromis sur la précision. Profitez du même flux de travail et de la même qualité de résultats avec Speos en un temps réduit. Le Nvidia RTX6000 Ada Generation offre des performances sur simulation Speos équivalentes à plus de 300 cœurs de processeur.
• Le calcul intensif Speos accélère la vitesse de simulation à un niveau sans précédent. Les simulations peuvent être déployées sur toute infrastructure HPC, Windows ou Linux, en cloud ou localement, de quelques nœuds à plusieurs milliers, avec une évolutivité linéaire des performances. Profitez de 10 000 cœurs pour une exécution 10 000 fois plus rapide.

• La conception et l'analyse de l'HUD permettent aux utilisateurs d'étudier la faisabilité technique d'un HUD en fonction de la forme du pare-brise et des contraintes d'emballage
• Les outils automatiques aident à concevoir le système optique et à améliorer la qualité perçue de l'image en optimisant la disposition et les formes, en générant un axe de rotation, en calculant les angles pour différentes tailles de conducteurs et en affichant automatiquement le volume optique requis.
• Qualifiez objectivement la qualité d'image et comparez plusieurs options techniques, en évaluant les performances optiques et visuelles.
• Validez la conformité par rapport à vos critères d'acceptation et créez une simulation complète de la perception du conducteur.

• Speos Human Vision permet aux utilisateurs d'ajuster les niveaux affichés pour correspondre aux capacités maximales du moniteur et de régler les contrastes afin que les détails visibles à l'écran correspondent à ceux observés dans la réalité.
  • Les algorithmes Human Vision s'ajustent automatiquement en fonction de la contrainte de niveau de luminance dans les résultats.
  • Human Vision et la luminance 1:1 sont compatibles avec les écrans HDR10 pour une précision inégalée des couleurs et des contrastes. Les écrans stéréoscopiques (3D) ainsi que les casques de réalité virtuelle (VR-HMD) sont aussi compatibles, offrant une perception authentique de la taille et de la profondeur.
• L'interface Live Preview de Speos permet aux utilisateurs d'expérimenter les résultats de simulation en temps réel. Avec la puissance de calcul GPU des GPU Nvidia, Speos Live Preview permet aux utilisateurs de :
  • Visualiser les résultats dès le début de la simulation, parcourir les résultats des capteurs disponibles et examiner les niveaux de lumière en fausses couleurs ou en aspects visuels réels avec Human Vision.
  • Enregistrer les résultats à tout moment pour les explorer et les mesurer plus avant dans les laboratoires photométriques.
  • Modifier la plupart des propriétés optiques à tout moment et redémarrer la simulation en un clic.

Lancer de rayons

• Comprenez instantanément le comportement des rayons et observez l'impact des modifications de modélisation lorsque le chemin du rayon se met à jour après un changement de conception.
• Les sources de rayons théoriques échantillonnées régulièrement peuvent concevoir des concepts d'éclairage et guider manuellement les rayons vers votre cible.
• Visualisez le traçage des rayons depuis n'importe quelle source lumineuse pour examiner et ajuster votre conception avant de lancer une simulation.

Moteur de propagation des rayons

• La réciprocité des modes de propagation directe et inverse garantit la précision des résultats, quel que soit le mode sélectionné.
• Les simulations permettent de matérialiser et de tester un système optique en propageant des rayons à travers les composants clés de la simulation optique (matériaux, sources, capteurs).

• Light Expert offre la possibilité de visualiser les interactions entre la lumière et les différentes géométries du système optique afin d'identifier les causes potentielles de lumière parasite, d'images fantômes et de réflexions.
• Les capacités d'analyse de lumière parasite de Speos permettent aux concepteurs de comprendre le comportement des rayons avant qu'ils n'atteignent un capteur : tous les chemins suivis par la lumière ainsi que la contribution de chaque séquence.
• Superposition des résultats : Les rayons intégrés par les différents capteurs peuvent être analysés en séparant les éléments contribuant aux résultats de simulation.
  • L'impact des différentes sources impliquées dans la propagation, par exemple pour identifier laquelle contribue à un point chaud.
  • L'impact des faces spécifiques des géométries impliquées pendant la propagation optimise l'efficacité de la surface modélisée.
  • L'impact des différentes séquences optiques suivies par les rayons pendant la propagation permet d'identifier les causes de la lumière parasite.

Speos fournit différentes méthodes pour modéliser les sources lumineuses.

• La majorité des fabricants de LED offrent des fichiers de rayons mesurés au format Speos pour définir les sources, tout comme les fournisseurs de luminaires utilisent les fichiers IESNA LM-63 et Eulumdat.
• L'émission de source complexe peut être considérée au niveau de la puce LED, en tenant compte de l'optique environnante pendant les calculs.
• Pour les rendus basés sur la physique, modélisez les sources ambiantes pour ajouter du réalisme à la scène, ainsi que les sources d'affichage pour les simulations d'intérieur de voiture.
• L'émissivité thermique de différentes géométries peut également être prise en compte pour les simulations dans la bande spectrale infrarouge complète.

• En utilisant des propriétés de réflexion ou de réfraction, Speos offre une interface facile à utiliser pour concevoir des réflecteurs ou des lentilles avec une définition de grille variable (rectangulaire, circulaire, à rayures, en nid d'abeille, de forme libre).
• Définissez géométriquement chaque élément ou fixez l'objectif de répartition du faisceau optique avec optimisation intégrée.
• Speos propose l'outil de conception de guides de lumière le plus performant, permettant de contrôler en douceur les variations des paramètres des prismes et d'assurer une répartition lumineuse efficace et homogène.
• Associé au GPU de Speos, les utilisateurs peuvent vérifier instantanément la photométrie de leur design, que ce soit par facettes ou pour le réflecteur complet

• Le comportement volumique des matériaux couvre l'absorption spectrale, la diffusion, la fluorescence, les indices de réfraction, l'indice de gradient et les indices de réfraction complexes, que ce soit sous forme de modèles ou d'entrées tabulaires.
• La description du comportement des surfaces s'étend des modèles simples gaussiens/spéculaires aux BxDFs spectraux 3D mesurés, avec des propriétés anisotropes, rétroréfléchissantes, irisées et polarisées.
• Obtenez des comportements complexes avec des variations spatiales, des textures multicouches avec mélange de propriétés, ou utilisez des plug-in dédiés comme le LSWM pour intégrer des réseaux optiques issus des simulations Lumerical.

• Speos offre des capacités dédiées pour simuler et analyser les signaux bruts des caméras et des lidars dans un environnement de conduite.
•  À partir d'une maquette numérique, y compris les géométries environnantes, la disposition des capteurs et les cibles environnantes, les systèmes de lidars et de caméras peuvent être modélisés physiquement.
• Intégrées à la plateforme CAO, les données acquises par les systèmes de capteurs peuvent être simulées, compte tenu de leurs caractéristiques et contraintes.
• Des analyses complètes peuvent être effectuées pour différentes configurations de capteurs sur différents scénarios.

• Avec Speos, il est possible de réaliser une analyse STOP afin d'évaluer l'effet de la déformation mécanique causée par les variations de température sur les performances photométriques.
• Grâce à l'intégration avec Workbench, Speos et Mechanical se connectent automatiquement pour mettre à jour la conception originale avec les géométries déformées provenant de la simulation mécanique.

Speos fait partie de la collection Ansys Optics, qui fournit des solutions d'interopérabilité et de conception de flux de travail avec OpticStudio et Lumerical.

• Avec OpticStudio, vous pouvez exporter le système de lentilles optiques en tant que modèle réduit, appelé Speos Lens System (fichier .optdistortion), pour des simulations de caméra à la fois rapides et précises. Consultez la page d'OpticStudio pour obtenir plus d'informations sur ses capacités.
• La simulation Lumerical utilise le plug-in SubWavelength pour simuler des réseaux. En association avec Speos, Lumerical est très efficace pour des simulations CMOS exactes. Consultez la page Lumerical pour obtenir plus d'informations sur ses capacités.

• Speos Light Box permet d'exporter et d'importer des géométries ainsi que les données optiques associées :
  • Sources
  • Propriétés optiques (matériau, propriétés de surface)
  • Propriétés de maillage (géométries stockées sous forme de maillages)
• Light Box peut gérer les échanges de données entre fournisseurs et clients. Il est compatible avec les plateformes multi-CAO où les logiciels Ansys sont intégrés (SpaceClaim, Speos pour NX, Speos pour Creo Parametric).
• Le format de fichier est crypté de sorte que le contenu ne peut pas être modifié en dehors de Speos. Sa sécurité peut également être renforcée à l'aide d'un mot de passe.