來源：是德科技CAE

近年來，汽車內(nèi)飾照明系統(tǒng)在豪華車中的應(yīng)用已成為一種顯著趨勢。此類應(yīng)用通過導(dǎo)光條元件在車內(nèi)營造均勻的照度與氛圍，從氛圍燈到功能性照明，光導(dǎo)技術(shù)正在重新定義駕乘體驗。憑借其均勻柔和的光線分布、靈活的設(shè)計布局以及節(jié)能和低熱等優(yōu)勢，光導(dǎo)照明器件已在汽車內(nèi)飾照明領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。而這一切的核心技術(shù)正是光導(dǎo)（Light Guide）技術(shù)。

在汽車內(nèi)飾照明應(yīng)用中，導(dǎo)光條主要用于提供間接照明而非直接目視。如何將車內(nèi)照明設(shè)計與整體環(huán)境完美融合，實現(xiàn)協(xié)調(diào)一致的色溫和亮度，并確保均勻的照明分布，一直是汽車內(nèi)飾設(shè)計師面臨的挑戰(zhàn)。設(shè)計師亟需能夠直觀評估設(shè)計效果的可視化工具，以達(dá)到“所見即所得”的效果。

為滿足這一需求，汽車照明專用工具 LucidShape CAA 中的光導(dǎo)設(shè)計功能（Light Guide Designer）能在 CATIA 中實現(xiàn)了光導(dǎo)設(shè)計的自動化。以下將以車門飾條的均勻照明設(shè)計為例，結(jié)合可視化功能展示其照明效果。在設(shè)計過程中，需要沿光導(dǎo)布置微齒結(jié)構(gòu)，并通過精確控制微齒結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)，實現(xiàn)特定的出光分布需求，包括均勻、漸變或特殊指向性分布等。

LucidShape CAA V5 Based的光學(xué)設(shè)計流程

初始設(shè)計：基于既有車體模型的導(dǎo)光條建模與優(yōu)化

?獲取現(xiàn)有車輛模型，并通過門槽提取樣條曲線數(shù)據(jù)。

?構(gòu)建不影響現(xiàn)有模型結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光條模型，并在預(yù)設(shè)條件下對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。

?利用 CATIA 中的 Sectioning 工具（位于 Assembly Design 模塊）驗證導(dǎo)光條是否適配門槽結(jié)構(gòu)。

車內(nèi)環(huán)境結(jié)合導(dǎo)光條的可視化模擬分析

?執(zhí)行快速模擬以直觀驗證模型與材料屬性的合理性

?在無導(dǎo)光條的情況下，于 Part Level 進(jìn)行可視化展示；而對于導(dǎo)光條的可視化，則在Product Level 完成，通過配置功能排除導(dǎo)光源的影響。

?然而，點亮后的導(dǎo)光條僅顯示出其輪廓及門槽區(qū)域，門槽內(nèi)表面的點亮效果未能呈現(xiàn)。

重新評估設(shè)計

?增加反射率與散射特性以評估差異性

?內(nèi)部車身：Gauss 0.3%反射率 → Combo Reflector 5%反射率

?黑色內(nèi)飾：Lambertian Reflector 0.1% → 3%反射率

?為了增加光線向門槽的傳播，我們將考慮針對設(shè)計進(jìn)行以下更改

設(shè)計改進(jìn) + 色調(diào)映射

?設(shè)計改進(jìn)后的視覺化驗證

?顯著地提高門槽照明的均勻性

?透過環(huán)境光源與導(dǎo)光條光源組合成輝度影像

?縮放光源能量，令夜晚場景的輝度落于 100~101 nits 以及門槽輝度落于 102 nits

?調(diào)變色調(diào)映射使得我們可以視覺化的評估影像

最終輝度影像（含車身）

總結(jié)

?我們展示了如何使用現(xiàn)有車輛模型建立、評估和視覺化內(nèi)部照明設(shè)置的設(shè)計流程

?LucidShape CAA V5 Based 提供了幫助您實現(xiàn)上述目標(biāo)的工具

?Light Guide Design 模組，便于客制化與快速最佳化導(dǎo)光條

?Visualization 模組，用于產(chǎn)生輝度結(jié)果

?Advanced Analysis，組合輝度結(jié)果以建立出逼真的場景并進(jìn)行分析

?可以通過更多的迭代運算或更多地考慮車輛模型來進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計

新征程，共未來

未來，我們將以“軟件+硬件+服務(wù)”整合能力，賦能汽車、通信、AR/VR、航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域客戶突破技術(shù)瓶頸，共同探索光學(xué)世界無限可能。