광학 시뮬레이션은 제품 디자이너에게 있어서 가장 중요한 부분이다. 이를 통해 사용자는 물리적인 시제품 제작 이전에 디지털 방식으로 제품을 경험할 수 있다.
이는 특히 야간에 반사와 조명이 운전자의 주의를 산만하게 할 수 있는 자동차 내부에서 매우 중요하다.
다양한 조명 조건 하에서 자동차 내부 재질들이 어떻게 반응하는지 보다 잘 예측하기 위해서 엔지니어와 디자이너 팀은 Ansys SPEOS의 최근 버전을 통해 광학 시뮬레이션에 텍스처 매핑을 추가할 수 있다.

설계자는 광학 시뮬레이션에서 3D 텍스처 매핑을 사용하여 이러한 문제를 완화할 수 있다.
센서 설계 관련 업데이트 사항을 포함한 이러한 SPEOS의 업데이트는 사용자가 개발 주기 초기에 제품을 최적화하는 데 도움을 줄 것이다.
텍스처 매핑 기능을 통한 광학 시뮬레이션

하나는 텍스처 매핑을 적용한 시뮬레이션(왼쪽)이고,
다른 하나는 텍스처 매핑을 적용하지 않은 시뮬레이션(오른쪽)이다.
엔지니어 및 디자이너 팀은 다양한 환경에서 선택된 재료가 어떻게 반응할지를 나타내는 광학 시뮬레이션을 생성하기 위해 정확한 텍스처 매핑 도구가 필요하다. 이러한 매핑 도구는 다음과 같은 매개변수들을 서피스 (곡면) 및 곡률에 할당한다.
- 색깔
- 반사 능력
- 3D 구조
- 광학적 특성
그런 다음, 팀은 도구를 사용하여 광원의 세기/방향이나 시야각과 같이 환경 및 운전자와 제품 간 상호작용 방법을 제어하는 매개변수를 정의할 수 있다.
SPEOS 텍스처 매핑 기능을 통해 정의된 환경 내에서 제품의 거동을 재현하고, 다음과 같은 다양한 재료를 시뮬레이션 할 수 있다.
- 다층 재료:
- 스킨
- 플레이크
- 스티커
- 균질 재료:
- 거울
- 도장면
- 질감을 가진 표면
팀은 CAD(Computer-Aided Design) 커넥터를 사용하여 시뮬레이션 내의 형상을 즉시 업데이트할 수 있다. SPEOS와 CAD 솔루션 사이에초기 구성 인터페이스만 설정하면, 지오메트리는 지정된 재료 및 시뮬레이션 설정으로 자동 업데이트된다.
또한 새로운 설계 반복 관리 기능을 통해 팀은 생산성을 높이고 시뮬레이션이 최신 상태인지 확인할 수 있다.
기타 SPEOS 개선 사항은 다음과 같다.
- 여러 측광지도를 동일한 창에서 겹쳐서 표시하는 기능
- 속성을 기준으로 재료를 수동 또는 자동으로 선택/정렬하는 사용자 인터페이스
센서 시뮬레이션을 불러들여서 설계 및 최적화하기 위한 새로운 도구
이 버전에는 엔지니어가 센서를 시뮬레이션 하는 데 도움이 되는 일련의 개선 사항도 포함되어 있다. 이러한 업그레이드를 통해 엔지니어는 자율 주행 차량(AV) 및 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)을 신속하게 평가하고 검증할 수 있다.


예를 들어 SPEOS Live Preview는 가공되지 않은 카메라 데이터의 시뮬레이션을 지원한다. 이를 통해 엔지니어는 광학적, 전기적 및 환경적 변화가 카메라가 이미지를 캡처하는 방식에 어떤 영향을 미치는지 평가한다.
엔지니어들은 또한광학 시스템을 블랙박스처럼 SPEOS에 가져오기 위해 렌즈 임포터를 사용할 수 있다. 이런 식으로, 지적 재산권을 침해하지 않고 렌즈의 특성을 평가하거나 공유할 수 있다.
SPEOS 개선으로 엔지니어는 다음을 생성할 수 있다.
- 자유형 곡면에에 기반한 광학 렌즈
- 균일한 라이트 가이드
- 다중 타원 구조의 (Poly-ellipsoidal) 반사체
이러한 모델은 실제 환경에서 설계 성능을 더 잘 시뮬레이션하기 위해 제조 프로세스를 설명할 수 있다.
SPEOS의 정확도를 높이는 기타 모델은 다음과 같다.
- 눈동자 위치
- 2D 카메라 왜곡
- 2D 가변 효율성
- 초점 거리
- 심도
- 자동 차단
출처 : Ansys SPEOS: Improved Sensor Simulations and Full Texture Mapping
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