本文原刊登于Ansys Blog：《Latest Ansys Speos Release Improves Optical Simulation Accuracy and Speed Across the Spectrum》

作者：Angela Forcino | Ansys 產(chǎn)品營銷經(jīng)理

在涉及復(fù)雜的多尺度和多物理場系統(tǒng)的光學(xué)工程中，對光及其與不同材料和結(jié)構(gòu)的相互作用進(jìn)行高效準(zhǔn)確的建模極具挑戰(zhàn)。然而您可以通過使用仿真，了解這些光學(xué)和光學(xué)產(chǎn)品設(shè)計以及系統(tǒng)的工作原理，進(jìn)而了解如何在未來改進(jìn)它們。

借助Ansys Speos光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計軟件，您可以觀察并探索光在三維空間中的傳播。這個功能與Speos的交互式設(shè)計功能相結(jié)合，可為光學(xué)表面、光導(dǎo)和光學(xué)透鏡提供正確的首次仿真結(jié)果，并通過跨電磁頻譜的強(qiáng)大光分析和照明評估功能得到增強(qiáng)。

2023年新版本新功能

毋庸置疑，從汽車照明和增強(qiáng)現(xiàn)實或虛擬現(xiàn)實（AR/VR）到醫(yī)療設(shè)備和消費(fèi)類電子產(chǎn)品，各領(lǐng)域的光學(xué)應(yīng)用創(chuàng)新持續(xù)蓬勃發(fā)展。考慮到這些行業(yè)和發(fā)展趨勢，Speos將繼續(xù)為光學(xué)設(shè)計人員提供熟悉、精確的高性能仿真功能以及一些新功能，以幫助加速獲得結(jié)果，提高仿真精度，并擴(kuò)展與Ansys其它產(chǎn)品的互操作性。

隨著Ansys Speos 2023 R1版本的發(fā)布，此次新版本有如下最新的改進(jìn)：

紋理映射預(yù)覽工具增加了多層材料在光學(xué)設(shè)計中的使用。您可以堆疊和混合多種紋理光學(xué)屬性，如拉絲金屬、復(fù)合材料、絲網(wǎng)印刷和光柵，并輕松分析結(jié)果。您還可以編輯紋理定義，并立即查看所做的更改，這些更改將顯示在角度和屬性（ASP）幾何結(jié)構(gòu)上，并具有尺寸和方向的保真度。

Virtual Lighting Animation工具（目前處于測試階段）支持增強(qiáng)的后處理仿真。您可以使用它來定義每個光源的功率比的時間線，并使用時間線來制作動畫視頻，例如，在轉(zhuǎn)向指示燈動畫顯示或其它汽車照明動畫顯示中突出顯示功率時間變化圖的視頻。

通過Excel定義的光學(xué)表面/光學(xué)透鏡工具使用單個Microsoft Excel電子表格來指定和計算所有參數(shù)，簡化了對光學(xué)設(shè)計許多方面的控制。您可以使用Excel中的公式平滑地改變表面上的參數(shù)，并使用單個電子表格模板作為多個設(shè)計的基礎(chǔ)，以節(jié)省時間。

Speos GPU加速工具現(xiàn)已結(jié)束beta版并已經(jīng)正式發(fā)布，可通過使用桌面內(nèi)置的強(qiáng)大圖形處理單元（GPU）計算功能，將每個芯片的光線追跡處理時間縮短多達(dá)60倍；無需高性能計算（HPC）或云端。此外，它還可以將仿真時間縮短多達(dá)120倍，而無需進(jìn)行復(fù)雜的硬件設(shè)置。現(xiàn)在已全面支持2023 R1 Speos GPU求解器，我們添加了更多令人振奮的超越beta版的新功能，包括支持GPU上的人眼傳感器、逆向反射雙向散射分布函數(shù)（BSDF）以及多傳感器直接仿真。

Ansys Cloud集成，可幫助您在云端更高效地工作。您可以使用靈活的隊列，輕松調(diào)整可用于Speos仿真的內(nèi)核數(shù)量，然后在Ansys Cloud Direct仿真完成時自動下載結(jié)果。此外，通過使用我們新的HBv3集群中的960個可用內(nèi)核，您還能夠以前所未有的速度執(zhí)行仿真，比16核工作站的執(zhí)行速度高達(dá)400倍。

Ansys Workbench Launcher通過使用新的快捷方式，支持從Speos中啟動Workbench，從而能夠與Ansys Workbench實現(xiàn)更加無縫的集成。它還通過驅(qū)動腳本參數(shù)來創(chuàng)建Speos功能，從而簡化優(yōu)化設(shè)計（DOE），以實現(xiàn)高級設(shè)計優(yōu)化。

提供光學(xué)領(lǐng)域的新認(rèn)知

最終，無論您是需優(yōu)化AR/VR的光學(xué)設(shè)計，還是優(yōu)化眼鏡、耳機(jī)和智能手機(jī)中的混合現(xiàn)實（MR）應(yīng)用，抑或是根據(jù)擋風(fēng)玻璃形狀和封裝約束運(yùn)行平視顯示器（HUD）可行性研究，Speos中的啟發(fā)性視角都能提供重大的設(shè)計發(fā)現(xiàn)。借助Speos，照明和光學(xué)系統(tǒng)性能預(yù)測的強(qiáng)大功能可幫助您提高效率，同時節(jié)省原型制作時間和成本。使用Speos最新版本，實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化系統(tǒng)級設(shè)計和驗證方式。

審核編輯：湯梓紅