Erweiterung des Simulationsprozesses von Lichtfeldern für die virtuelle Leuchtenentwicklung im Automobilbau

Häring, Sebastian GND

Virtuelle Produktentwicklung ist eine Antwort auf die Frage nach einem schnellen und kostenoptimierten Produktentstehungsprozess. Die Kraftfahrzeugbeleuchtung wird mit virtuellen Techniken entwickelt und abgesichert. Neben den gesetzlichen Normen für die Lichtstärkeverteilung muss auch die Erscheinung in der Nachtsituation virtuell bewertbar sein. Für die Bewertung der Nachterscheinung ist die Bestimmung der Leuchtdichteverteilung von Leuchten zu Leuchtzwecken nötig. Dafür werden der bislang etablierte Simulationsprozess analysiert und die existierenden Methoden auf Tauglichkeit für die Leuchtdichtebestimmung untersucht. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, neue Methoden für die Verarbeitung von Lichtfeldern für die virtuelle Absicherung zu entwickeln. Ergebnis dieser Arbeit sind zwei neu entwickelte Methoden, das 4D-Vollhistogramm und der 4D-Kerndichteschätzer. Diese Methoden ermöglichen die Leuchtdichteschätzung aus simulierten Photonen des Flächen-Lichtfeldes. Der Histogramm-Ansatz geht von einer Apriori-Diskretisierung des Ort-Richtungs-Raumes aus und schätzt das komplette Lichtfeld. Der Kerndichteschätzer ist durch die k-Nächste-Nachbarn-Methode adaptiv zur Dichte und schätzt nur die jeweilig notwendige Ansicht. Beide Methoden sind unabhängig von der Leuchtenkomplexität und somit für virtuelle Untersuchungen der Aspektvielfalt sehr gut geeignet. Sie bilden die Grundlage für vielfältige Anwendungen im lichttechnischen Nahfeld und komplettieren die Methoden der virtuellen Produktentwicklung im Bereich der Kraftfahrzeugbeleuchtung.

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Häring, Sebastian: Erweiterung des Simulationsprozesses von Lichtfeldern für die virtuelle Leuchtenentwicklung im Automobilbau. 2009.

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