车漆的精细光学仿真

车漆仿真技术在现代汽车制造中起着至关重要的作用。通过仿真技术，设计师可以在虚拟环境中精确测试和预览不同的车漆颜色和效果，从而确保最终产品的外观符合预期。这不仅节省了制作物理样品的成本，还加快了设计流程。

此外，仿真技术允许消费者在购买前查看不同颜色和漆面的效果，实现个性化定制。制造商也能通过仿真技术预测市场趋势，优化生产和库存管理，减少浪费和成本。仿真技术还能够模拟车漆在各种环境条件下的表现，提升车漆的耐用性和防护性能，同时减少测试过程中的资源浪费和环境影响。因此，车漆仿真技术在提高设计精度、满足个性化需求、优化市场策略、提升产品品质以及节约资源和环保方面具有重要意义。

传统的CG渲染，基于RGB信息进行颜色映射，匹配经典阴影模型，可以快速渲染出图像效果。但是忽略了物理精度，渲染结果并不是物理计算的唯一值，不同的渲染人员往往会根据自己的经验来进行参数调整，从而得到更“真实”的效果。因此此类仿真结果并不能和实际对应，从而无法指导工程开发，只能成为一种“想象图”。

光谱渲染能够避免RGB渲染中的精度问题，提供更加真实和一致的视觉效果，对于追求高精度和高质量的车漆仿真至关重要。由于保留了物理精度，其渲染过程实则为物理计算过程，具有唯一正确性，不会“因人而异”，这种精确计算的仿真结果可以实际对比，并且可以精确进行光学参数量化分析，从而具有虚拟样件的实际参考性以指导工程开发。

随着车漆行业的发展，车漆种类越来越多，车漆外观也越来越复杂。这给仿真带来不小的挑战。

车漆中掺杂的粒子种类繁多，每种粒子都有特定的功能，以增强车漆的视觉效果和物理性能。常见的粒子包括金属粒子、珠光粒子、颜料粒子和陶瓷粒子。金属粒子如铝粉和铜粉，可以增加车漆的金属光泽，使表面看起来更闪亮。珠光粒子如云母粒子和氧化钛涂覆粒子，能够产生彩虹般的光泽和颜色变化效果，使车漆在不同角度下呈现不同颜色。颜料粒子包括有机颜料和无机颜料，提供鲜艳的颜色和高耐久性，增强车漆的稳定性和抗紫外线性能。陶瓷粒子如二氧化硅和氧化铝，增加车漆的硬度和耐磨性，提高抗划伤和抗腐蚀性能。这些粒子的应用，使得车漆不仅具有美观的外观效果，还能提供优异的物理性能和耐久性。

为了应对车漆这种复杂的外观产品，Eclat Digital提出了一套方法论。

科学和基于测量的方法论

为了以极高的准确度预测您的未来产品外观，采用了一种专门的基于测量的方法。创建材料模型时，全面考虑了产品的所有特性，并基于实际测量的数据进行建模。

对应于开发阶段，挑选颜色、设置光泽度、添加特殊效果是影响车漆外观的直接要素。对于仿真而言，我们也希望能基于此流程进行外观预测。对于不同的车漆类型，可以做到不同的“维度”。不同的阶段对应于不同的测试方法。

为了捕捉产品特性，可以考虑使用多种测量设备：

1. 多角度分光光度计：用于测量颜色和光泽

2. 共聚焦显微镜：用于测量表面粗糙度

3. 专业纹理扫描仪：用于捕捉纹理

4. OCEAN专用设备：用于测量特殊效果，如闪烁粒子效果

测试的数据越多，自然仿真的真实度越高。OCEAN支持上述所有类型的测试数据，因而可以最大程度的复现车漆外观。基于测试数据，匹配不同类型信息，在OCEAN软件中进行光学模拟，以最高的真实度复现产品外观，这是我们的方法论。

BSDF测试原理

BSDF是最基础的数据，包含了空间颜色分布，可以描述不同观察角度下的颜色。OCEAN的测试设备可以获取从紫外到红外超过400个波段的空间光谱信息。可以最大精细程度描述空间颜色“轻微”的细节。但是BSDF是一个综合数据，不能描述物体表面的空间差异，比如纹理、粒子等效果。因此单独使用BSDF，应用场景有限。

对于光泽、粒子、特殊纹理等效果，则需要进一步数据采集才能复现。OCEAN的实验室具有成熟的设备，并且已经做过大量的客户实践，这是我们独特的优势。