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2007-09-28 00:02 |
汽车内外照明模拟介绍(SPEOS)
作者：Jean-Baptiste Haumonte 来源：国际汽车设计及制造 qt"G[9;
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产品生命周期管理（PLM）解决方案在汽车制造业中的运用越来越常见，这些解决方案配备了最新的技术工具，可以为产品打入市场节省时间，并节约成本。设计和分析软件也大大改进了生产流程，并将继续给生产方法和流程注入新的活力。 T%x}Y#U'`
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在照明领域，软件技术在过去的20年里取得了巨大的发展。电脑生成的虚拟照明系统变得越来越贴近现实。设计者不需要制作实体模型就可以对一些事实进行验证，包括设计、性能和设计结果。为了能使模拟接近于现实，有必要用物理定律来论证模拟的方法，因为这是预测现实情况的最好方式。 6|K5!2
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Optis公司的软件可以模拟各种材料，如皮革 \(3y7 D
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法国Optis公司运用一个被其称作Speos的技术开发了一个创建虚拟照明原型的流程。创建几何模型是这个流程的第一步。用CATIA V5和Solidworks设计的车辆内外部机械元件，如仪表板和前大灯，都可以导入到照明系统中。Optis软件是100％CAD整合软件，目的是为了防止在光学平台和机械平台之间转换时出现数据损失，这在其他软件上经常发生。 w ~.f
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第二步需要确定需要模拟的汽车材料，目的是要准确地再现这些材料的光学特性，来确定当光线与这些材料接触时产生的反应。例如，如果制造商想知道汽车内饰采用皮革的效果，只要知道皮革的双向反射分散功能就可以进行模拟皮革的效果。如果不知道皮革的这个属性，也可以通过表面质量测量仪来测量。该数据会被输入到软件中。模拟都是基于实体的测量数据，这也确定了模拟结果的可靠性。 a_[Eh f E
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第三步要选择并定位照明源。发光二极管（LED）和各类灯具被大量应用在车辆的内外部。模拟的最大挑战就是要尽可能贴近现实。这意味着设计人员要尽可能准确地模拟发光源的特性。准确是很容易做到的，只要发光源的几何外形、散热性和反射性等属性经过严格测试并按这些数据设立成模型就可以。如果建立一个拥有各种发光源参数的数据库，设计人员就可以节省大量的时间和精力。 G[B=>Cy
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在确定材料、表面属性和发光源后，就可以进行模拟试验了。光线被加入到照明系统中，然后与所有的元素相互作用。根据所测量的数据，物体的每个部件都经过光学方式确定下来。当光线照射到一个部件上时，根据部件本身的属性就会产生光学反应。这样，现实就被导入到虚拟的模拟软件中。此外，软件的算法严格遵守物理学定律，以增加模拟结果的关联性。这就是为什么这种方法是唯一可以保证产生有效虚拟模型的方法，因为该方法是基于大量真实的数据进行模拟的。 QsGic lU
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Optis公司分别在两个领域开发了生成有效虚拟原型的软件包。第一，照明模型，使设计人员可以据此进行汽车内外照明系统的光度和比色测定，并使其符合国际照明标准。该工具对有效优化照明效果和追踪杂散光以及反射光来说是一种非常理想的方法。第二种应用称为虚拟人体工效，使设计人员可以模拟车辆内外饰从视觉上给人带来怎样的感知。与其他传统绘制软件不同的是，Optis公司的Speos视觉人体工效技术不仅可以提供基于物理学的图像，还在最后结果中把人类视觉考虑了在内。 K#l:wH _
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通过这种独特的技术，工程师和设计人员可以： 3T31kQv{
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◆ 根据人类心理视觉模型模拟视觉感知效果并预测视觉障碍、炫目和反射等情况 >lmi@UN|k
◆ 优化屏幕、信息显示屏、平视显示屏、驾驶员舱以及仪表板的可读性 O ~(p g
◆ 构建人的视觉效果，绘制准确的照明效果 ~ {?_p@&n
◆ 通过优化色彩、对比度、和谐度、光线的一致性以及亮度来提高视觉效果 yID 164&r
◆ 考虑环境照明情况（比如阳光下、有雾时和黑暗中） D_?K"E=fw
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汽车照明行业内的模拟软件需要融入到产品生命周期管理流程中，并根据所测量的物理数据提供相关的虚拟原型，并非常接近现实。通过采用该流程，许多大型OEM的成本得到了大幅的减少，设计流程也得到了改进。
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