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多软件照明系统建模与光学仿真

📚 共计 30 章节

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照明仿真概述

什么是照明仿真、建筑/汽车/舞台应用领域，Dialux、Relux、Speos、LucidShape 生态解析。

入门软件生态

光度学基础

光通量、发光强度、照度、亮度、色温、显色指数 CRI 与光谱分布核心概念。

点/面/体光源、IES 文件解析、Ray 格式、光源光谱数据建模方法。

建模数据格式

材料光学属性

反射率、透射率、吸收率、BRDF/BSDF、表面粗糙度与散射特性。

几何建模基础

CAD 导入、简化几何、布尔运算、分层建模与坐标系对齐技巧。

蒙特卡洛光线追踪

随机采样、重要性采样、路径追踪、光子映射、收敛性与噪声控制。

光线与表面交互

反射/折射定律、Snell 定律、菲涅尔效应、全反射、Lambertian/Phong/GGX 散射模型。

探测器与传感器

照度计、亮度计、光谱仪、CCD/CMOS 模拟、人眼视觉模型集成。

测量传感器

仿真参数设置

光线数量、最大反弹、截止阈值、BVH/KD-Tree 加速结构、GPU 加速策略。

结果后处理

伪彩色图、等照度线、亮度分布、UGR 眩光计算、伪影分析与可视化。

分析可视化

室内照明设计流程、灯具选型、工作面照度计算、应急照明模拟。

室外/道路/隧道/体育场照明、眩光评估与合规性分析。

Speos for Ansys

汽车灯具设计、光学自由曲面、导光条、尾灯均匀性优化。

车灯光学设计、ECE/SAE 法规、远近光配光、ADB 自适应远光灯。

LucidShape法规

Zemax OpticStudio

序列与非序列模式、照明系统优化、柯勒照明、聚光器设计。

背光模组、导光板网点优化、亮度均匀性、杂散光分析。

照明系统建模、光导设计、微透镜阵列、光回收系统。

LightTools光导

Python 在照明仿真中的应用

脚本化参数扫描、自动化后处理、Matplotlib/Plotly 数据可视化。

Python自动化

机器学习辅助仿真

代理模型、贝叶斯优化、GAN 生成光源配光曲线。

逆向设计与优化

目标配光反求、自由曲面、多目标 NSGA-II、拓扑优化。

色度学与光谱仿真

多光谱渲染、LED 光谱拟合、颜色混合、MacAdam 椭圆、色域映射。

动态照明仿真

时间序列照明、日光与人工光混合、调光曲线、场景切换模拟。

人因照明 (HCL)

节律因子、等效黑视素照度 EML、昼夜节律刺激值 CS、光谱调谐。

汽车照明法规仿真

ECE R112/R123、SAE J583、近光截止线、对向车眩光、ADB 分区控制。

光学测量与仿真对标

近场/远场测量、测角光度计、仿真与实测偏差分析、校准方法。

杂散光与鬼像分析

非序列鬼像路径、表面反射率控制、遮光罩设计、光阑优化。

杂散光鬼像

照明仿真性能优化

分布式渲染、GPU 集群、自适应采样、OptiX/AI 降噪。

增强现实 (AR) 与照明仿真

HUD 光学设计、波导显示、虚拟照度叠加、实时渲染。

数字孪生与照明

BIM 集成、IoT 照明控制、实时能耗模拟、预测性维护。

数字孪生BIM

照明仿真前沿趋势

元宇宙照明、全光谱健康照明、量子点 LED、超表面光学、AI 原生仿真引擎。