ARTrix光栅工具箱HUD工具箱使用教程

近期ARtrix HUD工具箱有了巨大产品功能升级，以不断满足成长快速的AR HUD市场，在追求极致计算精度，光学设计效率，全功能性，精细化方面，ARtrix 系列产品一直走在全球前列。尤其HUD工具箱，作为全体系级工具箱，集光学设计，体系指标评价，公差分析，风挡玻璃/PVB精细化建模，眩光/杂光分析，一键报表输出等功能于一体。在解决行业的热点，技术难点方面，一直是技术的先行者，很多独有技术都是全球领先。

新增功能，先睹为快：

1.支持可变角度PVB楔形膜光学模型

新版极大的扩展了PVB楔形膜的精细化模型，可以支持可变角度PVB楔形膜光学模型，该类PVB楔形膜的典型供应商如：伊士曼

可变角度PVB楔形膜的建立方式，有如下几种方式：

A: 参数化形式（支持）

B: 测量数据直接导入（支持）

C: 常规的楔形膜可以直接输入PVB楔形角度（支持）

2.扩展了PVB楔形膜建模模型，精细化的模型以更符合工艺要求

a: 新的PVB楔形膜模型支持任意不同的拉伸方向，考虑工艺匹配问题。

b: 支持导入实测数据，如成型后的收缩变形实测数据。

c: 支持多层膜结构，实际风挡玻璃及楔形膜可能存在多层膜，可以同时建模仿真。

常见的风挡玻璃及PVB楔形膜建模如下图所示，模型太过简单，理想化，存在一些局限性，表现在：

A:数学模型上，风挡玻璃是一个自由曲面，每一点的截面及曲率都不一样，会影响到楔形膜的拉伸及生长方向。如果风挡玻璃是一个理想平面，且只在某一个平面内倾斜，则不存在上述问题。

B:实际工艺上，楔形膜的拉伸及生长方向与光学仿真的拉伸方向不一致，会导致较大偏差，导致重影计算不准确甚至严重错误。

C:实际工艺上，如果楔形膜存在成型时候的收缩变形，变形后的楔形膜仿真，如果继续采用上述均一结构，则重影计算不够准确；此时，可能需要实测数据。

D:实际风挡玻璃及PVB楔形膜可能是多层复合膜结构（厂商如日本积水化学），需要更为精细及符合物理实际的光学模型，来评价重影问题。

3.支持更加精细化的风挡玻璃模型

进一步扩充并完善了风挡玻璃的精细化建模，可以对风挡玻璃任意化的片段切割，以及进行从‘壳’到‘实体’化的建模，并引入到光学设计及性能评价当中。风挡玻璃是W型HUD中的核心成像部件，随着AR HUD产业升级，对风挡玻璃这一块儿有着越来越严格的要求，风挡玻璃的性能评价，如陡度，斜度分析，加工公差要求，PVB楔形膜结构及重影评价，只会对仿真模型的精细度要求越来越苛刻。

ARtrix HUD体系级工具箱包含对风挡玻璃各类精细化建模工具:

A:风挡玻璃自动定位工具，实现CAD软件与光学软件的坐标系自动定位切换，

保证高精度定位，节省机械工程师与光学工程师的大量工时。

B:风挡玻璃拟合工具，拟合后的风挡直接引入到HUD光学系统设计中去。

C:风挡玻璃片段化及实体化工具，任意切割（或者不切割）风挡玻璃，再引入

到序列及非序列HUD光学设计及性能评价当中去。

D:风挡玻璃陡度/斜度分析工具，对风挡玻璃进行陡度及足迹线分析，从而分析像质校正的难易度，对不同品牌车型风挡玻璃提供预研性判断。

E:精细化的PVB楔形膜建模工具，使得消重影计算更加准确可靠，更符合工艺。

F:重影图像/双影图仿真评价工具，实现照片级的图像仿真及输出。

G:风挡玻璃序列模式到非序列模式自动转化工具，可以指定‘壳’或者‘实体’结构。

H:风挡玻璃/自由曲面公差分析工具，提供装配级及部件级公差分析工具，部件级公差允许直接输入面型起伏的PV值或者RMS值。

I:风挡玻璃镀膜：Coating（Zemax自带），如偏光膜，吸收膜，辐射膜等等。

4.支持一键式杂散光模型转化

扩展了非序列自动转换功能：HUD光路序列模型转换为非序列支持一键转换功能；全自动建立杂散光分析模型及自动提取关键性杂散光线，大大提升分析效率。

5.支持快速眩光/太阳路径分析

新版功能支持快速眩光路径分析，根据驾驶员不同的驾驶朝向，快速给出太阳位置及眩光路径，从而指导机械设计进行合理的消眩光处理。

6.支持一键式快速太阳光源添加到：HUD光路系统

通过查询特定城市特定日期的太阳数据，将该城市的全日空太阳数据（不同时刻，几十个太阳）一次性的自动添加到Zemax非序列数据编辑器中进行HUD光学系统仿真，提供完整眩光/杂散光分析及图像仿真。

7. 支持太阳光源光线的自动重点采样

通过太阳光源光线的自动重点采样，可以在保证信噪比（精度）的情况下，大幅缩减光线追迹数量，比如在全日空数十个太阳光源的情况下，可以将亿级别甚至十亿级别的光线数量缩减至百万级别，耗时由几小时缩减至十几分钟甚至几分钟。

8.序列到非序列转换工具：

支持风挡玻璃模型以‘反射镜’或者以‘实体’玻璃的形式转换

反射镜形式：风挡玻璃以‘壳’形式的内层反射面转换

实体玻璃形式：风挡玻璃以夹层实体玻璃的形式转换

不同的应用场景可以选择不同的转换形式，该转换是高精度保真转换，一键式自动转换，无需人为调整。

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A:  ARtrix HUD工具箱

B:  ARtrix衍射光波导工具箱（一维，二维光栅及光波导）

C:  ARtrix菲涅耳透镜设计工具箱

D:  ARtrix CGH计算全息工具箱（非球面/自由曲面干涉测量）

E:  ARtrix自由曲面工具箱（自由曲面优化，公差分析，自由曲面转换）