來源：是德科技CAE

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

在汽車內飾照明應用中，導光條主要用于提供間接照明而非直接目視。如何將車內照明設計與整體環(huán)境完美融合，實現(xiàn)協(xié)調一致的色溫和亮度，并確保均勻的照明分布，一直是汽車內飾設計師面臨的挑戰(zhàn)。設計師亟需能夠直觀評估設計效果的可視化工具，以達到“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 中的光導設計功能（Light Guide Designer）能在 CATIA 中實現(xiàn)了光導設計的自動化。以下將以車門飾條的均勻照明設計為例，結合可視化功能展示其照明效果。在設計過程中，需要沿光導布置微齒結構，并通過精確控制微齒結構的幾何參數(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的光學設計流程

初始設計：基于既有車體模型的導光條建模與優(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)。

?構建不影響現(xiàn)有模型結構的導光條模型，并在預設條件下對其進行優(yōu)化設計。

?利用 CATIA 中的 Sectioning 工具（位于 Assembly Design 模塊）驗證導光條是否適配門槽結構。

車內環(huán)境結合導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

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

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

重新評估設計

?增加反射率與散射特性以評估差異性

?內部車身：Gauss 0.3%反射率 → Combo Reflector 5%反射率

?黑色內飾：Lambertian Reflector 0.1% → 3%反射率

?為了增加光線向門槽的傳播，我們將考慮針對設計進行以下更改

設計改進 + 色調映射

?設計改進后的視覺化驗證

?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

?調變色調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

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

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

?Light Guide Design 模組，便于客制化與快速最佳化導光條

?Visualization 模組，用于產生輝度結果

?Advanced Analysis，組合輝度結果以建立出逼真的場景并進行分析

?可以通過更多的迭代運算或更多地考慮車輛模型來進一步改進設計

新征程，共未來

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