为了执行仿真和分析,开发者首先要为汽车照明和光学产品搭建数字场景。LucidShape支持在各种应用中搭建此类光学场景。
几何结构可以在LucidStudio中以交互方式定义,也可以从CAD文件导入,或者在shell脚本中定义或计算。对于像导光器件或棱镜组这样的复杂几何结构,在shell脚本中定义可能会更容易。而对于灯具周围的几何结构,比如遮光板、支撑结构和遮光罩等,最好是先在CAD系统中设计,然后导入到LucidShape中。
LucidShape支持许多不同的几何结构、材质和介质类型,能够对各种光学场景进行建模
为了实现期望的光学或照明效果,开发者首先需要为灯具设计合适的形状。LucidShape FunGeo为开发者提供了所需的工具,让开发者能够根据所需的照明或光学行为设计相应的自由曲面形状,比如反射镜和透镜。光学和照明功能计算能力是LucidShape FunGeo的主要特性之一。
仿真实际上就是一系列计算,用于预测给定灯具中的光线行为。通过仿真,开发者可以获得光强分布和目标表面上的照度分布等信息。LucidShape中提供了多种仿真工具,各仿真工具之间的区别主要在于计算时间和计算结果的精度:
• 正向蒙特卡洛光线追踪
• 光谱光线追踪
• 多处理器光线追踪
• 精确NURBS光线追踪或快速三角形相交测试
• 快速光线映射
• 交互式光线追踪
• 随机光线
• 采用反向光线追踪时的亮灯外观照明图像
• 收集传感器光线(传感器直接从光源获取光线数据)
• 反推传感器光线(从传感器反推计算光源分布)
直观呈现场景中的光线路径是研究反射镜和透镜行为的有效方法。在LucidStudio中,开发者可以与场景中的外形进行交互,以观察光线的行为:光线如何从光源到达接触点,然后在场景中反射,并最终停止于吸收面或消失于无穷远处。
执行分析时,开发者既可使用仿真期间生成的光线数据,也可导入测角仪从实际灯具测得的数据。
典型的分析中,可能涉及将仿真(计算机预测)结果与硬件中产生的最终结果进行比较。
光线数据分析功能包括:
• 符合ECE、SAE和JIS规定的汽车照明测量表
• 光线数据分析和操作:梯度、滤波、加法、减法、缩放、镜像等
• 光线数据显示属性,例如对数/线性比例和颜色模式
• CIE TC4-45前照灯基准
LucidShape的Visualize Module可以快速生成汽车照明系统亮灯和未亮灯时的外观效果图。Visualize Module能够呈现出系统几何结构与光源之间的所有相互作用,因此它提供了一种符合物理规律的诊断工具,让开发者可以评估照明系统在人眼中的感知情况。