Ansys Speos视觉模拟:不容忽视的Natural Light参数设置

首先创建一个natural light


1. 定义Z方向,指明天空和地面的分界线,选择N方向,指明东南西北四向;

2. 在sun type中选择Automatic,会出现参数设置,time zone and location是指明太阳光的经纬度和地区信息,包含全世界典型的国家位置,date and time是指明太阳在全天24小时的具体方位,包括年月日信息和时间信息,turbidity属性中可以定义天空光源的浑浊度;

3.  或者是在sun type中选择direction,在sun direction中选择太阳光入射的方向,定义特定方向的太阳光入射位置,模拟屏幕的直射眩光,可以选择交互式仿真中得到的实体光线作为sun的方向(关于这部分的内容感兴趣的小伙伴可以参考之前的发文);

4.  with sky 选择ture,则人眼视觉中的仿真结果会出现蓝天和黑色地面。

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创建人眼视觉探测器radiance sensor


1.  选择探测器,定义视觉探测器;

2.  注意type选择为colormetric或者spectral类型;

3.  Sensor大小,设置上下对称,左右对称,便于后续解释。

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运算inverse simulation


1.  不选择几何体;

2.  光源选择natural light;

3.  探测器选择radiance sensor;

4.  运算仿真;

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我们得到一个天空和地面等分的结果,为什么会出选地面呢?因为我们在设置natural light的参数时,选择了with sky,为了显示天空效果,所以会出现黑色地面。


那么分界线是如何定义的呢?天空和地面的分界线来源于人眼视觉的眼位点前视方向,若前视方向和地面平行,则natural light天空和地面各有一半,因为人眼视场尺寸是我们输入的start和end各一半;若前视方向仰角,则地面占比减少,例如向上5°;若前视方向为俯角,则地面占比增加,例如向下5°。

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仰角5°视角

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俯角5°视角


所以,当radiance sensor的人眼视角方向决定了natural light天空和地面的分界线,当然也可以通过调节sensor 尺寸的start和end的大小,来相应改变天空和地面的占比;


但是,通常人眼视觉仿真只取natural light的太阳方位,不取它涵盖的天空,并会另外设置environment光源,调用HDRI文件来设置天空环境场景。此时需要将natural light的参数with sky选择false,因为同时定义了environment和natural light,由于environment光源中带入了天空的信息,同时定义的natural light也涵盖天空信息,所以需要将natural light的SKY改成false,这样表示取environment光源中的天空信息,取定义的natural light光源中的太阳方位和强度信息。这样仿真计算出来的结果,既含有太阳方位,又包含环境。

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如果忘记修改natural light中的with sky为false,依然时true激活的状态,那么仿真natural light 和environment的共同结果将会出现natural light的天空和environment与黑色地面作用的场景。

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