Speos环境光源设置技巧与应用实例

环境光是我们在做车灯仿真时不可忽视的一个因素，由于环境光可能会导致偏色，眩光，鬼影等一些列问题，同一款灯具在不同的环境光条件下也会偶区别，因此在光学模拟中设置合适的环境光源对模拟结果有着很大的影响。

Speos的环境光源包含6种不同类型，涵盖了绝大多数的常见场景，可以根据模拟需求选择不同环境光类型。本文将使用具体模拟来介绍不同类型环境光的模拟仿真效果。

1. 环境光源兼容性

Speos的模拟分为交互式模拟，直接模拟，逆向模拟，环境光只适用于正向模拟和逆向模拟，且不兼容3D能量密度探测器，相机传感器。

2. 模型概览

在speos中建立两个实体，体属性设置为不透光，面属性设置为磨砂皮纹。探测器为两个方向不同的亮度探测器分别置于环境光地面的上半空间与下半空间，探测器视野覆盖两个实体。原始坐标负Y方向为环境光垂直地面朝上方向，Z方向为环境光朝北方向。

均匀光源，阴天光源，晴天光源，大气光源，这几种环境光源的光只会覆盖地面以上的空间，实际做模拟仿真的时候可以建立两个视角不同的探测器（分别朝上和朝下）来对比效果，以免出现背景全黑的效果。

3. 均匀光源

均匀光源是整个空间内所有的光的亮度和色度全部一致。

均匀将亮度设置为1000cd/m^2，颜色为标准白色光谱，模拟效果如下。

均匀光源一般用于检查在单个颜色对于灯具发光效果的影响，不用于模拟真实环境下的灯具发光效果。

4. CIE标准阴天光源

CIE标准阴天光源根据阴天特性，距离从地面到天空环境光亮度越来越高，同时颜色会有一定偏红（色散导致），为了模仿阴天效果。

均匀将亮度设置为1000cd/m^2，颜色为6500K标准白光，模拟效果如下。

CIE标准阴天光源相对较为柔和，有明暗区分，适合检查灯具在阴天环境下的实际点亮效果。

5. CIE标准晴天光源

CIE标准晴天光源跟阴天类似，颜色无法自定义，默认标准白光。另外可以手动编辑太阳位置（也可以选择不开启），模拟晴天效果。

均匀将亮度设置为1000cd/m^2，模拟效果如下。

6. 自然光源

自然光源是以阳光为主的环境光源，根据阳光位置的不同来设置不同的光照效果从而模拟不同阳光角度的环境光效果。

亮度和颜色默认不可调整，浑浊度设置为3（从0到9代表空气越来越浑浊），激活天空选项，阳光类型为自动，并设置时区和时间。下图是带天空与不带天空的两种效果对比。

从模拟结果可以看出不带天空只有阳光反射效果，带天空除了阳光反射的高亮效果以外还有天空发出的光照射到了实体上，可以应用于阳光的眩光模拟和鬼影分析。

7. 标准大气光源

标准大气光源主要是模拟大气反射光带来的环境光效果。

亮度和颜色默认不可调整，阳光类型为自动，并设置时区和时间。

从模拟结果可以看出标准大气光源更接近真实天空的效果，并且对于阳光的亮度并不敏感，可用于简单的灯具环境光真实效果模拟。

8. 环境光源

环境光源是通过添加HDR图片建立的光源，speos会自动拾取HDR图片不同位置的亮度和颜色信息加入到模拟中。

均匀将亮度设置为1000cd/m^2，设置高度为离地1000mm。

导入HDR图片（可从网上直接下载）

从模拟结果可以看出环境光源相当于为实体添加了一个真实的环境，可以更好的展示出灯具在复杂环境中的点亮效果，更接近真实。