ARtrix HUD工具箱2021.9版本正式發(fā)布，該版本是21版本的第三個(gè)重要更新，除主工具箱的更新外，新增兩個(gè)模塊，持續(xù)為車(chē)載抬頭顯示助力，ARtrix工具箱經(jīng)過(guò)四年的持續(xù)迭代更新，已經(jīng)形成了覆蓋光學(xué)設(shè)計(jì)（單PGU，雙PGU，旋轉(zhuǎn)式），自動(dòng)化性能分析，雜光眩光分析，太陽(yáng)倒灌分析，光機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，圖像視覺(jué)仿真，部件加工及裝配公差分析，楔形膜消重影設(shè)計(jì)，擴(kuò)散膜配光耦合，TFT/DLP耦合，面型測(cè)量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)導(dǎo)入，CAD跨平臺(tái)自動(dòng)校驗(yàn)，擋風(fēng)玻璃分析，整車(chē)級(jí)誤差分析（CCB支架等）的全光學(xué)解決方案。 新版本自動(dòng)化，智能化功能進(jìn)一步提升，新增：跨平臺(tái)CAD自動(dòng)轉(zhuǎn)換校驗(yàn)?zāi)K及整車(chē)級(jí)誤差分析兩個(gè)模塊，進(jìn)一步增強(qiáng)HUD光機(jī)裝調(diào)，量產(chǎn)化測(cè)試功能，與傳統(tǒng)光學(xué)軟件方案相比，全體系流程化的方案設(shè)計(jì)，可為廣大HUD光機(jī)研發(fā)人員節(jié)省數(shù)周甚至數(shù)月開(kāi)發(fā)時(shí)間。

一．ARtrix HUD主工具箱更新：

1.數(shù)據(jù)參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)錄入

Setup菜單右側(cè)新增Auto Check按鈕，單擊該按鈕會(huì)自動(dòng)對(duì)當(dāng)前HUD設(shè)計(jì)文件進(jìn)行參數(shù)檢測(cè), 并將數(shù)據(jù)自動(dòng)填寫(xiě)到左側(cè)數(shù)據(jù)欄，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)錄入，節(jié)省設(shè)計(jì)人員的參數(shù)校驗(yàn)及錄入時(shí)間，并減少出錯(cuò)幾率。

2.提升HUD模組復(fù)用化測(cè)試計(jì)算效率

Optimization優(yōu)化菜單中的自動(dòng)更換玻璃，及HUD模組復(fù)用化測(cè)試功能，新版本對(duì)該功能算法進(jìn)行了優(yōu)化，計(jì)算效率顯著提升。

3.眼橢球?qū)朕D(zhuǎn)換支持

Tools工具菜單下的Align Eyebox andWindshield Orientation功能(EyeBox與風(fēng)擋玻璃坐標(biāo)系自動(dòng)定位與對(duì)齊功能)，以前版本要求Eyebox為一矩形面；新版本放寬了該限制，新增眼橢球的導(dǎo)入支持（可以不要求導(dǎo)入矩形Eyebox）,可以直接輸入兩橢球的物體編號(hào)，然后程序會(huì)根據(jù)雙橢球與風(fēng)擋玻璃的位置轉(zhuǎn)向自動(dòng)計(jì)算并匹配為Zemax自身的坐標(biāo)系，無(wú)需人為調(diào)整，且坐標(biāo)系調(diào)整對(duì)齊后，會(huì)根據(jù)雙橢球的大小自動(dòng)生成矩形Eyebox方便定位及尺寸檢驗(yàn)，該過(guò)程為全自動(dòng)化進(jìn)行：

①導(dǎo)入CAD形式雙橢球與風(fēng)擋玻璃（裝配體或者零件體形式）到Zemax非序列模式。

②爆炸成單獨(dú)零件體形式，然后打開(kāi)工具箱，切換到Tools菜單下的坐標(biāo)系對(duì)齊功能，輸入雙橢球物體編號(hào)2,3。

③然后單擊Align Coordinate按鈕，等待幾秒鐘程序自動(dòng)計(jì)算完成。坐標(biāo)系對(duì)齊后，會(huì)自動(dòng)生成Eyebox并顯示Eyebox尺寸數(shù)據(jù):如125X93mm。全過(guò)程不需要機(jī)械工程師及光學(xué)工程師做任何坐標(biāo)系調(diào)整及轉(zhuǎn)換，ARtrix程序自動(dòng)完成。后續(xù)用戶(hù)可以進(jìn)行風(fēng)擋玻璃平滑性分析、矢高采集、草圖繪制及初始結(jié)構(gòu)智能創(chuàng)建等工作。

4.風(fēng)擋玻璃支持測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)入

以前版本風(fēng)擋玻璃支持（STEP,IGS,SAT）等格式的輸入，新版本擴(kuò)充對(duì)STL格式的支持，STL格式可以支持儀器的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入。

5.新增自動(dòng)背光耦合分析

在Tools菜單FileConversion(逆向光路向正向光路轉(zhuǎn)換)功能右側(cè)，新增Backlight Coupling分析：當(dāng)用戶(hù)完成序列光路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，開(kāi)始背光設(shè)計(jì)前期，需要確定背光耦合的光型分布，以最大化的利用光效。該分析工具可以直觀的給出光型分布及定量數(shù)據(jù)（笛卡爾及極坐標(biāo)形式），方便后續(xù)背光設(shè)計(jì)或者選擇合適的PGU擴(kuò)散膜。

背光耦合光型分析：

6.新增道路視點(diǎn)融合檢查

在Sketch草圖菜單的智能草圖下方，新增道路融合覆蓋檢查Road Check功能，輸入駕駛員距路面的高度信息（Road Height）可以一鍵式直觀檢查視野遠(yuǎn)近覆蓋等信息。

視點(diǎn)及道路融合覆蓋：

7.自由曲面、非球面模仁校正

自由曲面、非球面模仁校正模塊（Correction菜單，獨(dú)立模塊），針對(duì)結(jié)構(gòu)光自由曲面面型測(cè)量數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)導(dǎo)入（分析面型加工數(shù)據(jù)對(duì)光路性能影響時(shí)，在引入到Zemax之前必須將數(shù)據(jù)校準(zhǔn)到Zemax自身的坐標(biāo)系，否則會(huì)引入較大誤差），新版本更新了數(shù)據(jù)校準(zhǔn)算法，使得計(jì)算精度及速度都有大幅度提升，速度提升十幾倍，支持20萬(wàn)以下的數(shù)據(jù)點(diǎn)陣，并且對(duì)瑞霏光電FF1000、FF2000自由曲面結(jié)構(gòu)光檢測(cè)儀的測(cè)量數(shù)據(jù)可以直接支持，并無(wú)縫轉(zhuǎn)換到Zemax里進(jìn)行光學(xué)性能分析。

二． 新增跨平臺(tái)CAD校驗(yàn)?zāi)K：CAD Check-HUD Module

該模塊主要針對(duì)CAD形式的HUD模組部件進(jìn)行性能校驗(yàn)檢查，可以跨機(jī)械軟件平臺(tái)，也可以跨不同光學(xué)軟件平臺(tái)，CAD部件可以來(lái)自供應(yīng)商或者其他同事，以及在加工前進(jìn)行校驗(yàn)確認(rèn)。

有很多客戶(hù)反饋在拿到其他平臺(tái)或者供應(yīng)商的CAD文件后，直接導(dǎo)入到光學(xué)軟件會(huì)存在一些麻煩，操作比較繁瑣、費(fèi)時(shí)，且易出錯(cuò)。我們也有客戶(hù)遇到過(guò)不正確的CAD文件導(dǎo)出，會(huì)導(dǎo)致圖像像質(zhì)劣化嚴(yán)重、虛像距變短等問(wèn)題。CAD形式的HUD光機(jī)部件（零件體或者裝配體）由于缺乏顯式的參數(shù)信息，直接導(dǎo)入會(huì)存在如下困難：

①CAD坐標(biāo)位置及轉(zhuǎn)向與光學(xué)軟件平臺(tái)不匹配,導(dǎo)致坐標(biāo)位置調(diào)整相當(dāng)繁瑣，花費(fèi)工程師大量時(shí)間精力，且易出錯(cuò)。
②不易確定光軸、光瞳、PGU的相對(duì)位置。
③以上導(dǎo)致光學(xué)性能檢查如畸變、像散、光斑尺寸、MTF等信息比較困難。

新的CAD Check-HUD Module校驗(yàn)?zāi)K可以一鍵式創(chuàng)建Zemax校驗(yàn)光路，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換對(duì)齊可以程序自動(dòng)完成，保證轉(zhuǎn)換精度，無(wú)需人為干預(yù)，有如下優(yōu)點(diǎn)：

①HUD光機(jī)模組可以以裝配體或者是零件體形式導(dǎo)入（STP，IGS等格式）。 ②可以選擇將CAD部件構(gòu)建為序列光路模式或者非序列光路模式。 ③可以自動(dòng)確定光軸、光瞳、PGU等相對(duì)位置，保證對(duì)齊精度。 ④一鍵式全自動(dòng)創(chuàng)建Zemax序列或者非序列文件，幾秒鐘創(chuàng)建完成。

界面形式如下：

實(shí)例：

用戶(hù)存在問(wèn)題的CAD文件經(jīng)過(guò)該模塊轉(zhuǎn)換加載，在Zemax序列模式下進(jìn)行核對(duì)校驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：注意瞳孔設(shè)置為5mm。

經(jīng)過(guò)該模塊校驗(yàn)核對(duì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，反饋給用戶(hù)排查問(wèn)題，修改后無(wú)誤的CAD文件，重新經(jīng)過(guò)該模塊核對(duì)校驗(yàn)后結(jié)果如下：

非序列模式下校驗(yàn)核對(duì)：

三． 新增整車(chē)級(jí)誤差分析模塊：Tolerance-CAR&HUD Module

整車(chē)級(jí)誤差分析模塊主要針對(duì)整車(chē)的公差分布例如CCB支架安裝，風(fēng)擋玻璃安裝，甚至HUD整機(jī)部件裝調(diào)進(jìn)行分析，確定性能指標(biāo)隨此類(lèi)公差的變化情況，分析敏感項(xiàng)，從而實(shí)施精準(zhǔn)最佳化的量產(chǎn)策略，因此該模塊可以幫助工程研發(fā)人員走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行務(wù)實(shí)工程實(shí)踐，更有針對(duì)性地與主機(jī)廠進(jìn)行溝通，探討項(xiàng)目落地及量產(chǎn)的可實(shí)施性。 至此，ARtrix HUD工具箱針對(duì)公差分析已形成完善的解決方案，具體表現(xiàn)在四個(gè)層次：元件加工級(jí)面型誤差分析（包含風(fēng)擋玻璃）、元件裝配級(jí)公差分析、整車(chē)級(jí)HUD公差分析、測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)入（面型實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，風(fēng)擋玻璃實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)）。

Tolerance-CAR&HUDModule模塊用戶(hù)界面形式如下：

突出特點(diǎn)：
① 誤差形式支持風(fēng)擋玻璃移動(dòng)，HUD模組不動(dòng)方式
② 誤差形式支持HUD模組移動(dòng)，風(fēng)擋玻璃不動(dòng)方式
③ 允許用戶(hù)開(kāi)啟HUD光機(jī)裝調(diào)模式Auto Alignment進(jìn)行裝調(diào)姿勢(shì)補(bǔ)償
④ 六自由度運(yùn)動(dòng)，可與機(jī)械軟件對(duì)應(yīng)，自由度可以有更多擴(kuò)展
⑤ 支持HUD正向光路形式，也支持HUD逆向光路形式
⑥ 接口含有大量冗余，允許用戶(hù)定義其他Method動(dòng)作形式
⑦ 評(píng)價(jià)模板含有大量冗余，允許定義其他評(píng)價(jià)指標(biāo)
⑧ 開(kāi)放式平臺(tái)，參數(shù)設(shè)置可見(jiàn)，自動(dòng)生成Zemax公差分析文件
⑨ 允許用戶(hù)自行進(jìn)行公差參數(shù)檢查，保證運(yùn)行正確及可靠性
⑩ 數(shù)據(jù)報(bào)表直觀、易讀；數(shù)據(jù)報(bào)告，設(shè)置文件等自動(dòng)備份，數(shù)據(jù)安全性高

Report報(bào)告菜單，顯示公差分析數(shù)據(jù)，可以選擇報(bào)表形式或者概率圖形式，也可以以絕對(duì)值顯示或者相對(duì)值顯示：

①畸變結(jié)果顯示：

②虛像距VID結(jié)果顯示：

③公差變量-TUTX顯示：風(fēng)擋玻璃安裝傾斜角誤差分布