Ansys2025全球仿真大会:基于Ansys的增强现实光学设计_第1页
Ansys2025全球仿真大会:基于Ansys的增强现实光学设计_第2页
Ansys2025全球仿真大会:基于Ansys的增强现实光学设计_第3页
Ansys2025全球仿真大会:基于Ansys的增强现实光学设计_第4页
Ansys2025全球仿真大会:基于Ansys的增强现实光学设计_第5页
已阅读5页,还剩27页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

2025

ANSYS,

Inc.

erinInn。valonThatDr

ves

HnnanAdvanceen/nsys基于ANSYS的增强现实光学设计仿真李宏宇

IAnsys高级应用工程师增强现实眼镜与AI深度融合,打造实时,沉浸式,个性化的信息和服务体验。•实时视觉识别•智能语音助手•实时翻译•沉浸式导航AR增强现实

XAI:下一代智能交互入口©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsys2

Opticalsystemmodelling&validationSystem-Design-Level

Individual

3Denvironment

integration

Lighting

evaluation

HumanVision

rendering

Customer’s

perceptionfordecision

makingOpticaldesign&

modelingOptical-Design-Level

Optical

design

Opticalvalidation

Opticaltoleranceanalysis

MechanicaltoleranceanalysisPhotonicComponentModelingNano-Chip-Level

Waveguide

development

Sensor&

Emitter

development

Nanostructuredesign

HR-ARcoating

layerdesignAnsys光学解决方案子部件到系统的端到端解决方案©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsysFrom

Nano

To

Macro

ToSystem3

衍射光波导增强现实眼镜仿真目标•设计基于衍射光波导的AR增强现实眼镜•构建虚拟原型以实现系统级评估工作流•(Zemax

OpticStudio)投影透镜•(Lumerical/Zemax

OpticStudio/optiSLang)衍射波导优化•(Speos)

光/机结合•(Speos)

系统级分析产品优势•

借助完整的虚拟原型,可在设计流程中更早开展系统级评估与开发,并能减少物理原型的使用。•

Ansys光学设计环境提供透镜、衍射光栅和系统设计工具,数据传输便捷与兼容性好。©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsys4

投影镜头设计(ZemaxOpticStudio)©2025ANSYS,

Inc.SpecificationsEFL12.896mmF/#2.6FOV40

degreesTTL32.452mmMax

Lens

Diameter≈16mmDisplaySize4mm*4mm(Max

Image

Circle

inthis

designφ9.2mm)SurfaceType1&5

EvenAsphereOthersSphereSMIATV

Distortion-0.0546%ColorAberrationsLateralColorAberrations

<3μm@0.6FRelativeIllumination>95%@0.6F(0.6F

matches

DisplaySize)MTF>0.4@0.6F@83lp/mm

(matchDisplay,83lp/mmasNy

ofdisplay)透镜设计•Zemax

OpticStudio

is

used

for

lens

optimization

and

evaluation,

based

on

specs

shown

here©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsys6

多物理场仿真流程:STAR---精确模拟由结构或热因素引起的对光学性能的影响©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsys12437

衍射光波导设计和优化(Lumerical+ZemaxOpticStudio+

optiSLang)©2025ANSYS,

Inc.Lumerical

RCWA+ZemaxOpticStudio:动态链接•

ZemaxOpticStudio通过DLL动态链接Lumerical

RCWA求解器dynamically在

Zemax

仿真中,当光线与光栅发生相互作用时,Lumerical

RCWA

会在后台自动调用。操作主要在

Zemax

图形用户界面中进行;与

Zemax

优化功能兼容。callreturncallreturn*Inthe

background©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsysPlugin

(.dll)ZemaxLumericalZemaxOpticStudioLumerical9

波导设计•Each

display

uses3

linear

gratings:-

Simple

binary-type

in-couplergrating-

Slant-gratingforthe

pupilexpanderandout-coupler•Grating

parameterswill

bevariedwith

positionalongthegrating

axis•Uniformity

andtotalfluxata

singleeyebox

plane

will

be

optimized©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsysBinaryGratingStructureSlantedGratingStructurePupilexpanderOut-couplerEvaluationIn-coupler10

衍射光栅优化

–Optislang•

Utilize

OptiSLangforgrating

parameter

optimization-optiSLang

EvolutionaryAlgorithm

is

highly

efficientfor

non-sequential

opt-Variable

limits

can

beset

(i.e.slant

angle<

40o,

etc.)-Virtual

parameters

can

be

usedto

reducetotal

number

ofvariablesDepth(x)

=V11+

(V12-V11)*x^V13DutyCycle(x)

=V21+

(V22-V21)*x^V23Slant(x)=V31

+

(V32-V31)*x^V33xP。werinnn。vatienThatDrves

HnnanAdvancennentnsys11©2025ANSYS,

Inc.1.Augmentedrealitydisplay

withhigheyeboxuniformityover

the

full

field

ofviewbased

on

a

random

maskgrating12

©2025

ANSYS,

Inc.

P。werinnn。vatienThatDrves

HnnanAdvancennentnsys渐变光栅分布与拼接结构的对比•分段越多,均匀性越好•更美观渐变光栅分区光栅LumericalSub-Wavelength

Model:

HowtoSimulateaGrating

with

Spatial

Variations

Ansys

Optics13

©2025

ANSYS,

Inc.

P。werinnn。vatienThatDrves

HnnanAdvancennentnsysAR渐变光栅设计仿真定制化脚本可支持几何参数(如占空比、深度)光栅折射率等渐变占空比渐变深度AR渐变光栅设计仿真定制化脚本可支持几何参数变化,如占空比、深度、光栅折射率等©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsys线性渐变分区14

系统级仿真分析(Speos)©2025ANSYS,

Inc.Speos数据导入和继承•导入CAD数据(或SpaceClaim中绘制)•导入lumerical

光栅衍射文件•

通过Optical

Design

Exchange

(ODX)导入zemax镜头-

Zemax可以一键导出ODX文件-

导入Speos后镜头结构材料镀膜和传感器几何会被自动设置-

支持GPU计算©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsysSpeos:

自动建立镜片结构并

赋予光学属性Zemax:一键导出Speos:一键导入16

系统级显示分析•

HDR

背景,CAD建模,渲染建模(gltf)可被添加进工程作为背景•

亮度传感器可自由放置在眼睛位置、设备外部等地方。•

通过虚拟原型进行光学分析加快开发流程©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsys17

系统评估:图像质量与感知•

通过PhotometricViewer(光度学查看器)以亮度单位评价对比度和亮度•

HumanVisionViewer

可以实现虚拟样件评估•

景深、周边视力、适应能力、眩光、年龄等因素均包含在显示渲染中。•

文本可读性和对比度特征也可分析。P。werinnn。vatienThatDrves

HnnanAdvancennentnsysPhotometricViewer(Falsecolor)HumanVisionViewer18©2025ANSYS,

Inc.Legibility系统级分析:佩戴•

Mechanicalfitsystemcan

beevaluated

based

on

head

models•

Displaycontrastandcolor

uniformitycan

be

assessed

across

eyebox

positions©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsys19

©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsys系统级分析:

Live

Preview20系统级分析:户外对比度•对于设计用于户外的设备,其显示屏亮度必须能够克服强光照射的环境。•在显示屏亮度固定的情况下,环境光照度从

一千勒克斯、一万勒克斯、十万勒克斯(=

晴朗的白天)逐步变化。此处显示:根据环境亮度调整的眼睛适应度(人类视觉观察器)晴朗天空,

日落

(1k

lux)晴朗天空,早晨

(10k

lux)晴朗天空,

下午

(100k

lux)©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsys21系统级分析:杂散光•

Light

Expert,Virtual

LightingController,Sequence

Detectionpowering

InnovationThatDrivesHnnanAdvancennent/nsys©2025ANSYS,

Inc.22系统级分析:虚实结合室内场景仿真HDR背景,CAD建模,渲染建模(gltf)可被添加进工程作为背景©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsys多种类型复杂光源轻松设置23其他类型增强现实设备仿真©2025ANSYS,

Inc.BirdbathAR增强现实眼镜©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsys25©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsysSTACKOpticStudioSpeosBirdbathAR增强现实眼镜Lens

Design

and

simulationHumanvisionsimulationQWPSimulation.Json26.odxPlaneWithoptical

powercorrection

Thewaveguidecurvatureiscompensated全息光栅AR眼镜VHG–

Incoupler©2025

ANSYS,

Inc.

P。werin

nn。vatien

That

Dr

ves

H

nnan

Advancennent

nsysout

coupesVHGProjectionLensProjectionLensImage

PlaneObject27Lumerical

FDTD新功能全息光栅仿真RCWA

Layer

Repetition

FeatureSetthetotalthicknessLayer

repeatedLayer

repeatedP。werinnn。vatienThatDrves

HnnanAdvancennentnsys28

©2025ANSYS,

Inc.•LSWM–读取Lumerical

RCWA

数据•

支持空间渐变•支持曲面©2025

ANSYS,

Inc.

P。we

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论