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技术干货 | SPEOS环境光仿真带给我们无限接近“真实”的观感体验

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为什么要有环境光


1、为提高仿真时的背景亮度,减小对比度,带来更真实的观感;如果我们不加入环境光,我们看到的将只是发光区域的图像,而对整体产品的把控不足。



2、很多场景需要我们去复原真实的环境光,去查看环境光是否会对我们的场景产生干扰。例如我们想看实际状况下外部的太阳光是否会在我们的驾驶舱产生眩光倒影等问题,那么太阳光将会是我们的唯一光源。



3、需要环境光提供背景亮度,去评估反光强弱是否会影响人眼对背景内容的判断。比如图中显示的后视镜,我们需要判断反光产生的强度和它所处背景的光强从而去判断他的对比度,进而判断是否在有反光的情况下依然能够看清背景中的景物而不影响司机的判断。



SPEOS可以定义哪些环境光


SPEOS可以定义Uniform、 CIE Standard Overcast Sky、 CIE Standard General Sky、 Natural Light、 Environment 和U.S Standard Atmosphere 1976六种环境光



-Uniform:均匀环境光;均匀环境光允许设置整个天空为特定的均匀亮度,而不去考虑太阳带来的影响。使用时只需要定义天空的方向。


-CIE Standard Overcast Sky:国际照明委员会标准工况下的阴天;此天空模型基于发布的日光空间分布-CIE标准阴天和晴空ISO 15469:2004(E)/ CIE S 011 / E:2003。


-CIE Standard General Sky:国际照明委员会标准通用天空环境源;允许根据天顶亮度值生成特定的天空分布。使用时我们需要首先定义场景的Z轴方向(一般指向天空)和北方向,软件会自动生成一个方向轴。然后我们需要选取天空状况,例如天空中云层分布,太阳强弱等,最后定义场景所处位置的和时间,太阳位置会出现在可视窗上。



-Natural Light:自然光环境光源;自然光环境光源可以产生太阳和天空。您可以通过修改天空的阴暗度来调整光源的亮度。还提供夜空模型(考虑到月光,星光,黄道光和气辉)。Natural Light的设置方式与CIE Standard General Sky基本相同,但它是通过设置空间可见度来调整环境光的强度。


-Environment:环境光源允许你利用高清照片建立一个背景。使用Environment光源之前我们需要一张HDRI格式的高清图片,然后定义图片的位置和中心。  




光源的选择上,我们一般根据实际需求进行选择,同时我们也可以多个环境光源共同搭配使用。例如我们需要一个带背景的均匀亮度的环境,这个时候我们可以使用Uniform+ Environment两个光源共同作用,这样可以达到最佳效果。

来源:艾迪捷
通用航空航天船舶核能SPEOS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-09-08
最近编辑:2月前
艾迪捷
MBD CAE解决方案专家
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技术干货| 基于SPEOS的sunburn分析

什么是sunburn 简单来说,太阳光在经过某些异形透明件的时候,可能会发生聚焦现象。随着时间的推移,这些被聚焦的点会加快老化,进而影响整体产品的寿命。 speos软件sunburn模拟 利用SPEOS软件强大的环境光功能,我们可以模拟产品全时段太阳辐射环境下的灼烧点分布情况。我将通过一个汽车远近光灯的模型给大家展示这个全过程。首先给模组附上器对应的光学材料,软件将根据这些材料的属性来判断与其对应的光学路径接着我们需要定义探测器,这里我们使用的是一个3D Irradiance sensor。该探测器可以选取任意的异形面或者结构体作为接收面,进而仿真得到器表面的辐射。在这里我们首先选择的是透镜与反射器之间的链接底座作为探测器。在探测器参数选择上,因为我们只追踪能量的变化,所以选择photometric。同样,sunburn我们著需要计算吸收的能量就可以了,这样我们能更快的得到仿真的结果,所以选择Absorption。探测器定义完后需要去定义环境光,它是用来模拟全天太阳的位置变化。按照如图所示坐标来定义大灯的Z轴(一般指向上方)和指北方向。定义大灯所在位置和时间,软件将会根据你所设定地点的经纬度和时间来计算太阳与该点的相对位置,图中的SUN轴所指向的位置即此时的太阳位置。改变时间,每隔一小时设置一个环境光源来模拟全天的太阳变化。最后是仿真的搭建,选择正向仿真,然后依次添加仿真相关的光源、几何结构、探测器。为了后续的光线追踪,我们可以将Light Expert打开。仿真搭建完成后我们就可以运行仿真了。 结果分析 双击打开仿真的结果,我们可以看见在该几何体上的热点分布情况,根据这些热点分布情况去判断该期间可能会发生的老化点。通常情况下,我们会通过修改遮光罩子或者强化问题点材料的方式去解决这些sunburn的问题。来源:艾迪捷

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