Ansys Speos是功能强大的光学设计软件！支持您仿真系统的光学性能，并根据人类视觉评估最终照明效果，工程师们可以优化批量生产的功能，节省时间和金钱，并可以方便的确定确切的规格，以实现更高效的开发过程。设计、优化和验证您的光学系统，打开虚拟模型中的光源，直观地探索 3D 中的光源传播。Speos 实时预览功能具有模拟和渲染功能，因此您可以交互式设计产品。通过一次性正确执行仿真，自动设计光学表面、光导和光学透镜，缩短迭代时间并加快决策过程。为了匹配您的性能规格，Speos 将强大的光分析功能与整个电磁频谱的照明评估相结合，从而实现基于人类视觉能力的高保真可视化。在虚拟现实中部署这些可视化效果，以获得完全身临其境的审阅体验。
2024新功能
1、新增功能
LightField一种新的Ansys文件格式，用于存储和共享光学系统中子结构的预计算的仿真结果。如下图所示，现在ANSYS SPEOS允许用户将整根光导设置为一个lightfield探测器，生成结果会记录光导表面的颜色和亮度分布以及它的空间光强分布，在下一次的计算中，我们就可以将该结果直接带入计算，进而取代原本的光导模型。这种模式有以下几个优点，首先我们可以提高仿真时间，在一些特殊场景，例如氛围灯打在不同颜色的皮革上，因为光导是同样的结构，应用LightField可以取代光导结构内部复杂的反射现象，快速计算不同皮革上的光影效果；同时它也是供应商和客户之间的黑盒共享最佳方式之一，以提高性能和IP保护；最后当我们做漏光分析时，也可以巧妙应用LightField，进心逐层的展示仿真，准确找到漏光点。
参数管理器提供了一组可以扩展的参数，利用Speos的设计模块设计出的任何光学花纹包括光导和大灯椭球，都可以利用该参数进行自动优化。
表面属性插件功能，允许用c++或Python编写的自定义光学表面模型。新的模型允许使用第三方材料描述和使用来自其他Ansys工具的数据，如Lumerical FDTD。
ANSYS SPEOS的在3D平台上新增加Parasolid内核，CATIA数据NX数据等大型数据的导入将更加的快速。
2、SPEOS GPU加速计算
SPEOS现在提供GPU计算，极大地提高了模拟性能(基准测试表明，平均加速140倍至260倍)，并且不损失精度，具有前所未有的性能与成本比。Speos实时预览，GPU加速预览，提供100%逼真的模拟结果，与Speos CPU产生的结果相匹配，该功能同样可以在Speos for NX上使用。
3、自动驾驶传感器更新
优化了传感器模型的后处理方法，新的后处理可以更好地模拟动态场景效果，例如滚动快门和运动模糊。
4、ANSYS多物理场集成
新版本支持梯度材料模型的使用。在许多情况下，光学材料的折射率是不均匀的，并且可以在空间上变化。Speos中的梯度材料通过描述折射率和吸收光谱随空间位置的变化来模拟非均匀材料。
加强了与Ansys Mechanical软件的联动，使模拟机械变形对光学性能的影响更加方便。
5、其它
在SPEOS for CATIA版本中出现micro stripe在2024 R1版本中会回归，另外TIR lens的设计新版本中将会考虑表面发光的均匀性，更加方便大家的是设计。
功能特色
1、照明系统建模器
使用易于使用、直观的专家工具创建您的系统并自动执行设计。
通过对未来任何系统或产品中的光通量进行建模、仿真和优化，深入了解光在系统中的工作原理。现在，您可以准确预测杂散光、热点和均匀性，以确保系统性能，评估可见光范围内的照度和发光强度。
2、照明系统分析仪
分析照明系统和材料效率，并计算光谱亮度，将您的分析从紫外扩展到近红外。
只需执行物理上正确的比色法和光度测量和研究，即可验证您选择的材料和光源，确保您的系统符合设计要求。您还可以通过单击来检查系统是否符合行业或法律标准。
3、人类视觉
根据人类观察者确定视觉方面、反射、可见性和信息易读性。在屏幕或虚拟现实中，Ansys Speos为您提供独特的产品可视化仿真，就像产品在最终环境中看到的那样。
基于生理人类视觉建模模拟视觉预测，通过优化颜色、对比度、和谐度、光线均匀性和强度来提高视觉感知质量，并考虑环境照明条件，包括昼夜视觉。Speos为您提供3D虚拟现实模型，以获得完全身临其境的体验。
4、实时预览
Ansys Speos Live preview借助NVIDIA RTX图形处理单元（GPU）的计算能力，提供光学设计的实时仿真。
借助Speos Live预览的模拟和渲染功能，工程师可以交互方式设计产品，从而进一步加快开发速度。
5、针对光学设计的稳健设计优化
优化光学系统照明性能，确定最佳机械和光学设计参数。
光学设计优化器可帮助您轻松弥合光学和CAD之间的差距，因此您可以创建任何类型的光学组件，包括照明系统灯，开关，显示器和灯具;然后直接在CAD软件中使用它们。评估系统的光学性能，并从用于优化光机械系统的集成工具中受益。您还可以处理公差算例以提升系统的性能。
6、光学部件设计
使用自动生成棱镜为照明系统设计创建专用的光学几何形状。
将它们用于反射和折射部件的光导或枕式光学元件。设计最佳的光束锐利截止反射器形状和模型制造约束，如拔模和铣削。光学零件设计提供独特的几何建模功能，因此您只需单击一下即可自动创建具有数十个结构元素的几何图形。该软件还允许您构建一个表面来准直没有近似值就无法创建的光线。光学部件设计将提高您的生产力并缩短工程开发时间，同时加速样式的融合。
7、光学传感器测试
在驾驶环境中仿真和评估摄像头和激光雷达原始信号。直观地应用智能电子处理，并在车辆上实现传感器布局。
光学传感器测试提供了一个内置环境，用于快速评估不同设计版本对传感器感知的影响，所有这些都在早期设计阶段完成。从数字模型（包括周围的几何形状、传感器布局和周围目标）开始，对激光雷达、超声波和摄像系统进行物理建模。传感器系统采集的数据将集成到CAD平台中，并考虑特性和约束。在大约15分钟内对各种场景下的不同传感器配置进行完整分析，无需手动操作。使用结果来确定特定传感器供应商的预期性能。
导入器可以将任何原生Zemax OpticStudio®或任何Speos生成的光学系统以黑匣子的形式导入到Speos中。它包含执行分析所需的光学数据，同时保护导入系统的知识产权（IP）。镜头导入器可确保成像系统在整个开发过程中具有独特的连续性，光学系统的数据可以导入Ansys VRXPERIENCE中的相机传感器，以进行交互式测试和验证。
8、LightField
LightField是一种Ansys文件格式，可实现供应商与其客户之间的黑盒共享。
Ansys LightField有助于存储和共享光学系统内子结构的预计算中间仿真结果。缩短仿真时间，并允许供应商及其客户之间共享黑盒，以提高性能和IP保护。
9、HUD设计与分析
快速轻松地设计汽车HUD成像系统。借助HUD设计和分析，您可以根据挡风玻璃形状和包装限制来研究HUD的技术可行性。
自动工具通过优化布局和形状、生成旋转轴、计算多个驱动器尺寸的角度以及自动显示所需的光学体积来帮助设计光学系统并提高图像的感知质量。客观地鉴定图像质量并比较几种技术选项，对光学和视觉性能进行评分。您可以根据自己的验收标准检查合规性，并创建驾驶员感知的完整模拟。
10、远红外延伸
将光学模拟波长范围扩展到远红外。直接对来自体温场的热辐射进行建模。
远红外扩展提供了专门用于设计和分析视觉以及国防工业中使用的检测系统的独特功能。只需仿真和优化波长超过2000 nm的可见光、近红外和远红外系统，即可进行主动和被动检测。使用专用的照度、亮度和强度测量工具自动计算和了解光学系统的效率。使用投影在3D环境中的像素网格可视化您的视野，以确定检测功能并通过图像处理处理模拟相机采集，使光学设计师和嵌入式软件开发人员能够协作处理数字模型。
11、安思云
长期以来，光学仿真一直受到桌面或本地集群上可用的固定计算资源的限制。
Ansys Speos与Ansys Cloud之间的连接可加快光学仿真时间，将结果提高60倍。Ansys Cloud连接可帮助您将光学仿真与其他Ansys仿真解决方案（包括Ansys Mechanical、Ansys Fluent和Ansys optiSLang）相结合，提供简化、全面的结果。
12、Ansys Speos HPC
需要更多计算资源的复杂仿真不会对Ansys Speos造成问题。Speos HPC可按需加速高质量仿真结果，提供对高性能计算和可视化资源的访问，以实现最快的虚拟原型服务。
更快的结果意味着更多的时间进行设计探索，因此您可以在不影响期限、创新或质量的情况下找到最佳解决方案。预览照明和人体工程学模拟，缩短上市时间，同时节省能源和空间。
13、用于传感器仿真的道路库
该库提高了基于物理的自动驾驶仿真建模的真实性和准确性。
它包含按范围（可见光和红外）分类的逆反射道路材料，由任何传感器类型（无论是相机、激光雷达还是人眼）感知。图书馆资料包括沥青、道路标记和标志、车牌、安全背心、汽车油漆、植被和金属。
14、广泛的光学库
在此在线资源中选择源、材料、传感器和标准型号，以获得物理上正确的数字产品仿真。
图书馆陈列室包括数以千计的灯、材料和工具，是创意专业人士寻找灵感的地方。受益于光、材料和相关元素的最新创新，包括4，200多个尖端样品和项目，每个样品和项目都有专门的、全面的信息套件。
15、图形处理器计算
使用GPU计算显著加快模拟速度。
借助GPU Compute，Speos显著提高了仿真性能（基准测试平均速度提高了140–260倍），且精度没有损失，性能成本比前所未有。