AR/VR及HUD/HMD光学设计软件ARtrix

简介：

智能光学是将来人工智能发展的一大领域，其发展也是科技不断进步的标志，尤其是近来AR/VR，HUD/HMD的扩展应用不断深入，从我们日常用的华为、苹果手机，到高端的车用智能显示，都离开不了这些智能光学的影子。

针对上述行业应用背景，我们耗时两年自主研发了光学设计软件：ARtrix；其针对目前流行的虚拟现实（Virtual Reality:VR）,增强现实（Augmented Reality:AR）以及车载平视显示器（Head Up Display:HUD）,头戴显示器（Head Mount Display:HMD）中的核心智能光学模组进行仿真建模，可进行设计、优化、公差分析，并为加工生产提供可行性指导意见。

虚拟现实/增强现实(VR/AR)中常用的菲涅耳透镜，光波导，衍射光栅，体布拉格光栅，级联光栅等都可以采用ARtrix进行建模，仿真并进行优化设计。

车载平视显示器（HUD）及头戴显示器（HMD）中的自由曲面也可以采用ARtrix进行仿真建模、优化及公差分析。

如微软的Hololens，作为目前AR领域的佼佼者，其核心的光学模组如光波导及衍射光栅，均可采用ARtrix进行建模：

微软HoloLens

光学原理示意图

另外宝马的车载HUD投影显示中的光学系统及自由曲面也都可以采用ARtrix进行建模。

宝马车载HUD抬头显示

光学原理示意图

ARtrix优势比较：

在传统的光学设计软件当中，我们虽起步较晚，但在新兴的智能光学领域ARtrix的切入点来得刚刚好，赶了早班车。我们的核心模块，都是采用一些专有的核心算法，来对智能光学的核心模组进行建模、光学仿真、光线追迹及结果验证，解决其中的核心、关键性问题，来完成传统光学软件当中没有的，或者不完善的模块。

比如：涉及到菲涅耳透镜的建模及优化，级联光栅的建模，自由曲面的优化及公差分析，目前的其他传统光学设计软件都没有好的解决方案；ARtrix都可以提供很好的解决方案。

ARtrix核心模块：

1. 菲涅耳透镜模块

2. 光波导模块

3. 体光栅模块

4. 位相光栅模块

5. 级联光栅模块

6. 自由曲面优化模块

7. 自由曲面公差分析模块

本文分为7大模块概述了ARtrix在前沿光学建模，尤其是VR/AR眼镜，HMD/HUD中自由曲面建模、优化、公差分析中的功能优势，涵盖了目前非常前沿的技术如菲涅耳透镜，光波导，体光栅，位相衍射光栅，级联光栅，自由曲面。并且通过实例论证了在其他传统商业设计软件中无法处理的一些建模问题，ARtrix里边都给出了较为完善的解决方案。

随着未来人工智能的发展，智能光学（如AR眼镜，VR虚拟现实设备，HUD车载平视显示设备等）将来也会有更进一步的发展与飞跃，我们也希望ARtrix也一并的发展、充实，去迎接新的挑战，也非常希望我们的软件ARtrix可以为广大科技工作者、光学工程师服务，为科技的发展助力！