Ansys光学仿真

什么是眩光？

近日来，上海疫情牵动着千万人的心。我们的生活和工作或许也发生了很多改变。在这场没有硝烟的战争中，作为抑制病毒扩散的手段之一，方舱医院担负起了非常重要的作用。许多平日里用来举办活动的体育场馆和会展中心积极参与，闪变方舱，助力申城抗疫。

为了保证医护工作的开展，大型场馆中的照明灯具往往是全天候工作的。因此在夜晚，在陌生的环境中，也会出现因为照明无法入睡的情形。除了人类对白昼间照明的不适之外，还有一种声音是灯具发出的光线“晃眼睛”。

其实，这是一种眩光现象。

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国家会展中心（上海）方舱医院

眩光是指视野中由于不适宜亮度分布，或者在空间或时间上存在极端的亮度对比，以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。根据程度的不同它对人类的眼睛会造成影响，在某些特殊情况下，甚至会引发严重事故。

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眩光的种类及对危害

ANSYS SPEOS眩光分析

对待自然界中的眩光，通过在我们佩戴的眼镜或太阳镜镜片上镀防眩膜可有效规避一些眩光干扰。面对一些灯具带来的眩光干扰，可以在前期灯具设计、灯具布局等方向有效规避眩光。在工程领域，尤其是安全相关的驾驶领域，ANSYS SPEOS拥有完整还原光环境的能力，可以利用人类主观的视觉感受作为评价，结合相关眩光标准进行评估，方便工程师实现多物理场及跨学科优化设计方案。

核心优势一

ANSYS SPEOS光学仿真软件通过CIE标准认证，采用统一眩光评价模型 UGR，对不舒适眩光进行分析评价，找出眩光产生原因，更改设计方案控制或消除眩光。软件内嵌眩光公式：

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其中Lb是背景亮度、L指在观察者眼睛方向的光源发光亮度、ω指眩光源相对于眼睛所张的立体角，p指眩光源偏离视线的程度。

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核心优势二

ANSYS SPEOS实时预览是用 GPU预览实时查看结果，减少前期设置错误的产生，提高分析效率。眩光模拟分析过程中，正式模拟前对搭建的模型进行提前预览，这样可提前了解模拟模型是否正确设置。比如光源的光色输入是否符合要求，探测器的大小是否与模型相匹配等，也可预览光环境的眩光效果，这样可以缩短仿真分析时间，提高分析效率。

ANSYS SPEOS解决方案

• 汽车内部眩光分析

汽车行驶安全一直是我们重点关注的问题，对汽车内饰视觉环境下的眩光要求也越来越苛刻。驾驶员感受的眩光主要来源于：阳光直射、屏幕上的倒影、日间倒影、夜间倒影等。

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ANSYS SPEOS可模拟汽车内部整体照明布局，分析前挡、侧窗、内饰仪表灯光等可视范围内的不舒适光环境，对整体驾舱环境进行浸入式可视化评估，通过更换饰件材料和调整照明灯具位置等方法消除或减弱眩光。

• 飞机内部眩光分析

飞行员在空中作业过程中，会受到外界环境光造成的直射眩光干扰，以及挡风玻璃产生的反射眩光干扰。在飞机驾驶舱内有很多照明灯具，包括控制面板模块、显示屏等主动发光器件，这些器件不合理的亮度和对比度都会对驾驶员造成干扰。

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ANSYS SPEOS采用虚拟模型对飞机驾驶舱内部光环境进行模拟，还原眩光现象，对眩光形成的光路进行分析评估，优化照明灯具位置或调整控制面板中发光器件的发光强度，从而优化眩光现象。

• 轨道交通内部眩光分析

轨道交通高铁、地铁行驶速度特别快，因此，驾驶安全得到极大的重视。在驾驶舱设计中，影响驾驶视觉效果的因素都会进行考虑分析，比如驾驶室窗户，控制面板，照明设备，以及驾驶员的操纵位置等。影响驾驶员安全驾驶的眩光类型主要包括直射眩光和反射眩光。

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ANSYS SPEOS通过对高铁或地铁列车内部环境进行光学模拟，配合环境光源进行眩光分析，了解其产生机理，在设计前期进行最大的设计改进规避眩光，优化光环境设计。

• 通用照明解决方案

在建筑设计中，ANSYS教程经常会出现建筑与建筑之间，在某一个时间点出现反射眩光，除了可能会刺伤眼睛，更严重的情况就是聚光引起火灾。虽然说，在建筑设计中无法完全规避眩光，但是我们可以采用光学仿真分析，有效并尽可能规避一些眩光现象。

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ANSYS SPEOS可对建筑模型进行光环境模拟，设置不同入射角度的太阳光，并采用多角度探测器，对整体的环境进行模拟分析，还可以进行沉浸式视觉效果分析，最大程度找出眩光产生的位置，并优化相关设计方案。